CN208977800U - 机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及搬运设备的技术领域，提供了一种机械手，包括底座、摆臂和抓取组件，底座包括座体、输出轴以及驱动组件；摆臂包括臂体和传动组件，臂体固定在输出轴上，传动组件包括具有相同直径的第一转轮和第二转轮，第一转轮固定在座体上且第一转轮与输出轴同轴设置,第一转轮的轴线与第二转轮的轴线相互平行，第一转轮与第二转轮之间套设有传动带，第二转轮上设置有与第二转轮同轴设置的转动轴，抓取组件设置在转动轴上。本实用新型提供的机械手，臂体相对座体朝第一方向转动一预定角度后，抓取组件相对臂体朝第二方向转动上述预定角度，即抓取组件相对座体没有任何转动，也就是说不论臂体相对座体如何转动都不会影响到抓取组件自身的朝向。

Description

机械手

技术领域

本实用新型属于搬运设备的技术领域，更具体地说，是涉及一种机械手。

背景技术

在现代的生产生活中经常需要搬运产品，现有的机械手通常包括底座、设置在底座上的摆臂以及设置在摆臂上的用于抓取产品的抓取组件，当摆臂在一个平面内转动并带动抓取组件移动的时候，被抓取组件抓住的产品的朝向随着抓取组件的移动而改变；当产品被抓取组件放置到不同的位置时，如果需要保持各产品的朝向一致，则各产品分别需要做不同的方向调整，严重影响到了生产的速度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机械手，以解决现有技术中存在的摆臂在一个平面内转动并带动抓取组件移动的时候，被抓取组件抓住的产品的朝向随着抓取组件的移动而改变的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种机械手，包括底座、摆臂和抓取组件，所述底座包括座体、输出轴以及用于驱动所述输出轴绕其轴线转动的驱动组件；所述摆臂包括臂体和设置在所述臂体上的传动组件，所述臂体固定在所述输出轴上，所述传动组件包括具有相同直径的第一转轮和第二转轮，所述第一转轮固定在所述座体上且所述第一转轮与所述输出轴同轴设置,所述第一转轮的轴线与所述第二转轮的轴线相互平行，所述第一转轮与所述第二转轮之间套设有传动带，所述第二转轮上设置有与所述第二转轮同轴设置的转动轴，所述抓取组件设置在所述转动轴上。

进一步地，所述驱动组件包括伺服电机和减速机，所述减速机与所述伺服电机传动连接，所述输出轴与所述减速机传动连接。

进一步地，所述传动带上抵接有张紧轮。

进一步地，所述底座上设置有限位块，所述输出轴上设置有用于在所述输出轴转动时抵接在所述限位块上的弹性抵接件。

进一步地，所述抓取组件包括架体和设置在所述架体上的吸盘，所述架体设置在所述转动轴上。

进一步地，所述架体与所述转动轴之间设置有用于驱动所述架体相对所述转动轴沿所述转动轴的轴向伸缩移动的伸缩机构。

进一步地，所述伸缩机构为气缸。

进一步地，所述架体上设置有条形孔，所述吸盘滑设在所述条形孔内。

进一步地，所述吸盘的数量为两个，所述条形孔的数量为两个，两个所述吸盘与两个所述条形孔一一对应且两个所述条形孔分别在同一条直线上延伸。

进一步地，所述架体具有支撑板，所述吸盘位于所述支撑板的上表面上且所述吸盘的方向朝上设置。

本实用新型提供的机械手的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型提供的机械手，由于第一转轮固定在座体上，第一转轮与输出轴同轴设置，臂体固定在输出轴上，因此当臂体通过输出轴朝第一方向相对座体转动一预定角度，则第一转轮相对臂体朝与第一方向相反的第二方向也转动了相同的预定角度；由于第一转轮与第二转轮传动连接且第一转轮和第二转轮的直径相同，因此第一转轮带动第二转轮相对臂体朝第二方向转动了上述预定角度；由于转动轴与第二转轮同轴设置且抓取组件连接在转动轴上，则抓取组件相对臂体也朝第二方向转动了上述预定角度；综上，臂体相对座体朝第一方向转动一预定角度后，抓取组件相对臂体朝第二方向转动上述预定角度，即抓取组件相对座体没有任何相对转动，也就是说不论臂体在输出轴的带动下相对座体如何转动都不会影响到抓取组件自身的朝向。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的机械手的立体示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的底座的立体示意图；

图3为本实用新型实施例提供的底座的分解示意图；

图4为本实用新型实施例提供的摆臂的立体示意图；

图5为本实用新型实施例提供的摆臂的分解示意图；

图6为本实用新型实施例提供的下垂臂的立体示意图；

图7为本实用新型实施例提供的抓取组件的立体示意图一；

图8为本实用新型实施例提供的机械手的立体示意图二；

图9为本实用新型实施例提供的抓取组件的立体示意图二。

其中，图中各附图标记：

1-底座；2-摆臂；3-下垂臂；101-座体；102-减速机；103-安装板；104-输出轴；105-弹性抵接件；106-限位块；107-密封圈；108-顶板；109-第一气接头；111-垫片；112-旋转感应块；113-光电开关；114-伺服电机；115-第一外罩；116-第二气接头；12-驱动组件；201-转动轴；202-第二轴承；203-臂体；204-第二转轮；205-第三气接头；206-第四气接头；207-张紧块；208-张紧轮；209-传动带；210-第一轴承；211-第一转轮；212-旋转固定轴；213-第二外罩；22-传动组件；301-旋转板；302-手头夹头；303-丝杆锁紧螺母；304-第三轴承；306-伸缩机构；307-第五气接头；308-第六气接头；4/4`-抓取组件；401/401`-吸盘；402/402`-架体；403-条形孔；403`-第七气接头；404`-支撑板。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1、图3、图5以及图7，现对本实用新型提供的机械手进行说明。机械手，包括底座1、摆臂2和抓取组件4，底座1包括座体101、输出轴104以及用于驱动输出轴104绕其轴线转动的驱动组件12；摆臂2包括臂体203和设置在臂体203上的传动组件22，臂体203固定在输出轴104上，传动组件22包括具有相同直径的第一转轮211和第二转轮204，第一转轮211固定在座体101上且第一转轮211与输出轴104同轴设置,第一转轮211的轴线与第二转轮204的轴线相互平行，第一转轮211与第二转轮204之间套设有传动带209，第二转轮204上设置有与第二转轮204同轴设置的转动轴201，抓取组件4设置在转动轴201上。

如此，由于第一转轮211固定在座体101上，第一转轮211与输出轴104同轴设置，臂体203固定在输出轴104上，因此当臂体203通过输出轴104朝第一方向(未图示)相对座体101转动一预定角度，则第一转轮211相对臂体203朝与第一方向相反的第二方向(未图示)也转动了相同的预定角度；由于第一转轮211与第二转轮204传动连接且第一转轮211和第二转轮204的直径相同，因此第一转轮211带动第二转轮204相对臂体203朝第二方向转动了上述预定角度；由于转动轴201与第二转轮204同轴设置且抓取组件4连接在转动轴201上，则抓取组件4相对臂体203也朝第二方向转动了上述预定角度；综上，臂体203相对座体101朝第一方向转动一预定角度后，抓取组件4相对臂体203朝第二方向转动上述预定角度，即抓取组件4相对座体101没有任何相对转动，也就是说不论臂体203在输出轴104的带动下相对座体101如何转动都不会影响到抓取组件4自身的朝向(朝向：指的可以是以抓取组件4上任意一个端面的朝向)。

进一步地，请参阅图3，作为本实用新型提供的机械手的一种具体实施方式，驱动组件12包括伺服电机114和减速机102，减速机102与伺服电机114传动连接，输出轴104与减速机102传动连接。如此，减速机102能够增大伺服电机114的扭矩，使得伺服电机114通过减速机102能够更容易驱动臂体203转动。

进一步地，请参阅图5，作为本实用新型提供的机械手的一种具体实施方式，传动带209上抵接有张紧轮208。如此，张紧轮208能够张紧传动带209，避免传动带209分别与第一转轮211或第二转轮204之间发生打滑。

进一步地，请参阅图3，作为本实用新型提供的机械手的一种具体实施方式，底座1上设置有限位块106，输出轴104上设置有用于在输出轴104转动时抵接在限位块106上的弹性抵接件105。如此，弹性抵接件105能够在输出轴104转动时抵接在限位块106上，使得输出轴104的转动能够被限制在一个预定的范围。

进一步地，请参阅图7，作为本实用新型提供的机械手的一种具体实施方式，抓取组件4包括架体402和设置在架体402上的吸盘401，架体402设置在转动轴201上。如此，转动轴201转动时能够带动架体402绕转动轴201转动，吸盘401能够非常方便地吸住产品。

进一步地，请参阅图3、图6和图7，作为本实用新型提供的机械手的一种具体实施方式，架体402与转动轴201之间设置有用于驱动架体402相对转动轴201沿转动轴201的轴向伸缩移动的伸缩机构306。如此，伸缩机构306能够带动架体402沿着转动轴201的轴向移动以便架体402上的吸盘401能够靠近/远离所要抓取的产品。

进一步地，请参阅图6，作为本实用新型提供的机械手的一种具体实施方式，伸缩机构306为气缸306。如此，气缸306结构简单，成本低廉。

进一步地，请参阅图7，作为本实用新型提供的机械手的一种具体实施方式，架体402上设置有条形孔403，吸盘401滑设在条形孔403内。如此，吸盘401通过条形孔403能够方便地调整吸盘401相对架体402所在的位置。

进一步地，请参阅图7，作为本实用新型提供的机械手的一种具体实施方式，吸盘401的数量为两个，条形孔403的数量为两个，两个吸盘401与两个条形孔403一一对应且两个条形孔403分别在同一条直线上延伸。如此，两个吸盘401通过与各自对应的条形孔403能够调节两个吸盘401之间的距离。

进一步地，请参阅图8和图9，作为本实用新型提供的机械手的一种具体实施方式，架体402`具有支撑板404`，吸盘401`位于支撑板404`的上表面上且吸盘401`的方向朝上设置。如此，在抓取产品的时候，产品能够被支撑在支撑板404`上方，然后吸盘401`吸附住产品的下表面上，支撑板404`能够保障产品在移动的过程中不容易从架体402`上掉落下来。

在一个实施例中，一种搬运机械手装置方案一(如图1所示)包括底座1、摆臂2、下垂臂3、抓取组件4组成。一种搬运机械手装置方案二(如图8所示)包括底座1、摆臂2、下垂臂3、抓取组件4`组成。其中方案一与方案二只有抓取组件部分结构是不同的。

座体101用于支撑与安装伺服电机114，并在座体101与顶板108之前设置有气路管道(未图示)，用密封圈107防止气路管道连接处漏气。摆臂2通过旋转固定轴212安装在座体101结构上，通过座体101上的伺服电机114带动摆臂2旋转。下垂臂3通过转动轴201安装在摆臂2结构上，下垂臂3上的抓取组件4通过气缸306来实现上下运动。关于抓取组件4与抓取组件4`都是直接安装于下垂臂3的旋转板301上，其中抓取组件4直接由吸盘401及吸盘401安装板103组成，是从产品上方用吸盘401吸紧进行取料，此结构吸盘401通过条形孔403间距可调，但抓取组件4`在以吸盘401`安装在架体402`的支撑板404`上，且吸盘401`吸紧是从产品下方进行吸紧取料，此吸盘401`间距不可调，但更平稳。两种气爪方案可以根据工艺需要选用作业。

在一个实施例中，如图3所示，底座1包括：座体101、减速机102、安装板103、输出轴104、弹性抵接件105、限位块106、密封圈107、顶板108、第一气接头109、限位块106、垫片111、旋转感应块112、光电开关113、伺服电机114、第一外罩115、第二气接头116。座体101内有气路(未图示)，其侧边安装有三个第二气接头116给上述气路供气、座体101的上方安装有两个限位块106，顶端通过密封圈107连接顶板108内的气路，并且顶板108上一端安装对应第一气接头109。座体101与安装板103连接，其中安装板103下方安装减速机102与上方安装光电开关113，减速机102上连接伺服电机114与输出轴104，输出轴104上安装有弹性抵接件105与旋转感应块112，当伺服电机114运行时会带动输出轴104，输出轴104上的弹性抵接件105通过限位块106进行限位。旋转感应块112通过光电开关113及限位块106以程序控制的形式进行限位。第一外罩115安装在安装板103上，从而达到防尘、挡灰、使结构更美观的做用，整个底座1在搬运机械手装置中起到定点旋转运动的作用。

在一个实施例中，如图5所示，摆臂2包括：转动轴201、第一轴承210、第二外罩213、第一转轮211、第三气接头205、第四气接头206、张紧块207、张紧轮208、传动带209、第二轴承202、第二转轮204、旋转固定轴212、臂体203。臂体203的一端固定在底座1的输出轴104上，且输出轴104内安装有第三气接头205、第四气接头206与张紧块207。张紧块207上安装有张紧轮208。旋转固定轴212固定在底座1的顶板108上，在旋转固定轴212上连接有第二轴承202与第二转轮204。转动轴201上连接有第一轴承210与第一转轮211。第一转轮211与第二转轮204上安装有传动带209，摆臂2通过底座1上的伺服电机114带动第一转轮211与第二转轮204上的传动带209，从而实现水平旋转移动，其中传动带209通过张紧块207上的张紧轮208进行张紧，最后用第二外罩213进行封盖。

在一个实施例中，如图6所示，下垂臂3包括：旋转板301、手头夹头302、丝杆锁紧螺母303、第三轴承304、气缸306、第五气接头307、第六气接头308。第三轴承304、丝杆锁紧螺母303及手头夹头302安装在摆臂2上的转动轴201上。手头夹头302上安装有气缸306，气缸306上安装有旋转板301、第五气接头307、第六气接头308。整个下垂臂3主要通过气缸306的上下运动进行垂直作业。

在一个实施例中，如图6和图7所示，抓取组件4包括：吸盘401和架体402。架体402直接可安装在下垂臂3的旋转板301上，架体402上所安装的两个吸盘401可通过条形孔403进行间距的缩放，从而可以满足更多不同规格产品的搬送。

在一个实施例中，如图8和图9所示，抓取组件4`包括：架体402`、第七气接头403`和吸盘401`，架体402`直接安装在下垂臂3的旋转板301上。架体402`上安装有第七气接头403`和多个吸盘401`，通过第七气接头403`将气接入架体402`内的气路传送给吸盘401`使用，再通过控制程序来控制吸盘401`上的收放气，来达到取、放料作业。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.机械手，包括底座、摆臂和抓取组件，其特征在于：所述底座包括座体、输出轴以及用于驱动所述输出轴绕其轴线转动的驱动组件；所述摆臂包括臂体和设置在所述臂体上的传动组件，所述臂体固定在所述输出轴上，所述传动组件包括具有相同直径的第一转轮和第二转轮，所述第一转轮固定在所述座体上且所述第一转轮与所述输出轴同轴设置,所述第一转轮的轴线与所述第二转轮的轴线相互平行，所述第一转轮与所述第二转轮之间套设有传动带，所述第二转轮上设置有与所述第二转轮同轴设置的转动轴，所述抓取组件设置在所述转动轴上。

2.如权利要求1所述的机械手，其特征在于：所述驱动组件包括伺服电机和减速机，所述减速机与所述伺服电机传动连接，所述输出轴与所述减速机传动连接。

3.如权利要求1所述的机械手，其特征在于：所述传动带上抵接有张紧轮。

4.如权利要求1所述的机械手，其特征在于：所述座体上设置有限位块，所述输出轴上设置有用于在所述输出轴转动时抵接在所述限位块上以阻止所述输出轴转动的弹性抵接件。

5.如权利要求1至4任一项所述的机械手，其特征在于：所述抓取组件包括架体和设置在所述架体上的吸盘，所述架体设置在所述转动轴上。

6.如权利要求5所述的机械手，其特征在于：所述架体与所述转动轴之间设置有用于驱动所述架体相对所述转动轴沿所述转动轴的轴向伸缩移动的伸缩机构。

7.如权利要求6所述的机械手，其特征在于：所述伸缩机构为气缸。

8.如权利要求5所述的机械手，其特征在于：所述架体上设置有条形孔，所述吸盘滑设在所述条形孔内。

9.如权利要求8所述的机械手，其特征在于：所述吸盘的数量为两个，所述条形孔的数量为两个，两个所述吸盘与两个所述条形孔一一对应且两个所述条形孔分别在同一条直线上延伸。

10.如权利要求5所述的机械手，其特征在于：所述架体具有支撑板，所述吸盘位于所述支撑板的上表面上且所述吸盘的方向朝上设置。