CN210307862U - 一种自动化设备的机械手臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化设备的机械手臂，包括支撑臂，支撑臂的内部转动连接有螺杆，螺杆的外侧壁上啮合连接有滑块，滑块的上侧固定连接有第一推块与第二推块，支撑臂的外侧壁上滑动连接有伸缩臂，伸缩臂的右端固定连接有撑板，撑板的内部滑动连接有卡块，伸缩臂的左端固定连接有夹持装置，本实用新型通过电机、电动推杆、伸缩臂与夹持装置，实现了工业自动化的控制，能够根据实际使用的需要，自动控制伸缩臂的伸缩与夹持装置的张合，从而提高了该装置的可靠性，提高了生产效率。

Description

一种自动化设备的机械手臂

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域，具体为一种自动化设备的机械手臂。

背景技术

为更好的提高工厂的工作效率，减轻工人工作负担，很多工厂开始使用机械手臂代替人工工作，它们能够替代我们完成一些危险或重复性动作的工作，现有的机械手臂一般类似人的手臂，缺少较好的伸缩性，抓取远处物品时靠两个支撑臂的转动实现对物品的够取，对程序的设定也会比较复杂；并且现有的机械手臂驱动装置较多，每个动作均需要单独的驱动装置驱动运转，制造成本高，从而降低了机械手臂的可靠性，因此我们提出一种自动化设备的机械手臂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动化设备的机械手臂，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种自动化设备的机械手臂，包括支撑臂，所述支撑臂的内部转动连接有螺杆，所述螺杆的外侧壁上啮合连接有滑块，所述滑块的上侧固定连接有第一推块与第二推块，所述支撑臂的外侧壁上滑动连接有伸缩臂，所述伸缩臂的右端固定连接有撑板，所述撑板的内部滑动连接有卡块，所述卡块活动卡接在第一推块与第二推块之间，所述撑板的下侧固定连接有电动推杆，所述电动推杆的输出轴驱动卡块滑动；

所述伸缩臂的左端固定连接有用于夹持物品的夹持装置，所述夹持装置通过顶杆与第一推块连接。

优选的，所述夹持装置包括外壳，所述外壳的内部开有空腔，所述空腔的内部滑动连接有梯形块，所述梯形块呈凸台状，所述梯形块的上侧贯穿外壳的侧壁并与顶杆固定连接，所述空腔的内部且位于梯形块的两侧均设有转轴，两个转轴上均通过扭簧转动连接有夹杆，所述夹杆的内端转动连接有滚动轴，所述滚动轴滑动连接在梯形块的侧壁上。

优选的，所述卡块的上侧面固定连接有L型板，所述L型板的内侧壁通过齿牙与支撑臂的侧壁活动卡接。

优选的，所述伸缩臂的外侧壁上固定连接有两个磁性开关。

优选的，所述支撑臂的右端固定连接有连接盘，所述螺杆的右端延伸至连接盘的内部并固定连接有转轮，所述转轮通过电机驱动旋转。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过电机、电动推杆、伸缩臂与夹持装置，实现了工业自动化的控制，能够根据实际使用的需要，自动控制伸缩臂的伸缩与夹持装置的张合；通过伸缩臂在支撑臂上直线滑动，从而使将该装置整体长度增加，继而使夹持装置能够夹持较远处的物品；伸缩臂通过电机的正反转动来实现在支撑臂上的滑动，磁性开关对伸缩臂滑动长度进行有效限定，因此对于程序的设定也较为简单；并且该装置仅通过电机实现驱动伸缩臂的伸缩与夹持装置的张合，减少了驱动装置数量，降低了制造成本，从而提高了该装置的可靠性，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的夹持装置处的剖视图；

图3为本实用新型的夹持装置处的结构示意图；

图4为本实用新型的转轮与电机处的结构示意图；

图5为本实用新型的支撑臂与伸缩臂伸开时的结构示意图；

图6为本实用新型的整体剖视图；

图7为本实用新型的图6的A处放大图；

图8为本实用新型的图6的B处放大图；

图9为本实用新型的卡块、第一推块与第二推块处的结构示意图。

图中：1、支撑臂，2、螺杆，3、滑块，4、第一推块，5、第二推块，6、伸缩臂，7、撑板，8、卡块，9、夹持装置，901、外壳，902、空腔，903、梯形块，904、转轴，905、扭簧，906、夹杆，907、滚动轴，10、电动推杆，11、顶杆，12、L型板，13、磁性开关，14、连接盘，15、转轮，16、电机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-9，本实用新型提供一种技术方案：一种自动化设备的机械手臂，包括支撑臂1，所述支撑臂1的内部转动连接有螺杆2，所述螺杆2的外侧壁上啮合连接有滑块3，螺杆2转动时，滑块3会随着螺杆2的转动而滑动，当螺杆2正向转动时，滑块3会顺着支撑臂1向左滑动，当螺杆2反向转动时，滑块3会顺着支撑臂1向右滑动，所述滑块3的上侧固定连接有第一推块4与第二推块5，第一推块4与第二推块5之间设有空隙，所述支撑臂1的外侧壁上滑动连接有伸缩臂6，伸缩臂6可在支撑臂1上轴向滑动，继而使该装置的长度加长，所述伸缩臂6的右端固定连接有撑板7，所述撑板7的内部滑动连接有卡块8，所述卡块8活动卡接在第一推块4与第二推块5之间，卡块8的端部进行倒角处理，从而使卡块8更加容易的滑到第一推块4与第二推块5之间，卡块8卡到第一推块4与第二推块5之间时，伸缩臂6可以随着滑块3的滑动而滑动，当卡块8滑出第一推块4与第二推块5之间时，伸缩臂6与滑块3相互独立，此时滑块3不会带着伸缩臂6进行滑动，所述撑板7的下侧固定连接有电动推杆10，所述电动推杆10的输出轴驱动卡块8滑动，电动推杆10的输出轴可以拨动卡块8运动，使卡块8在撑板7的内部滑动，继而驱动卡块8活动卡接在第一推块4与第二推块5之间；

所述伸缩臂6的左端固定连接有用于夹持物品的夹持装置9，所述夹持装置9通过顶杆11与第一推块4连接，当卡块8从第一推块4与第二推块5之间滑出时，滑块3与伸缩臂6向分离，螺杆2继续转动使滑块3上的第一推块4顶着顶杆11向左滑动，继而使顶杆11顶着梯形块903滑动，使夹持装置9闭合，实现夹取物品的动作。

具体而言，所述夹持装置9包括外壳901，所述外壳901的内部开有空腔902，所述空腔902的内部滑动连接有梯形块903，所述梯形块903呈凸台状，所述梯形块903的上侧贯穿外壳901的侧壁并与顶杆11固定连接，当伸缩臂6与支撑臂1的位置固定时，螺杆2转动，顶杆11会顶着梯形块903在空腔902的内部滑动，所述空腔902的内部且位于梯形块903的两侧均设有转轴904，两个转轴904上均通过扭簧905转动连接有夹杆906，扭簧905套接在转轴904上，扭簧905的一端与转轴904连接，另一端与外壳901的侧壁连接，通过扭簧905的自身扭力使两个夹杆906呈打开状态，当梯形块903向左滑动时，两个夹杆906克服扭簧905的扭力，其内端会逐渐被梯形块903的侧壁撑开，与此同时两个夹杆906的外端进行闭合动作，继而进行夹取物品，当梯形块903向右滑动时，两个夹杆906受扭簧905的作用反向转动，实现两个夹杆906打开，所述夹杆906的内端转动连接有滚动轴907，所述滚动轴907滑动连接在梯形块903的侧壁上，滚动轴907在梯形块903上滚动，使夹杆906与梯形块903之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，有效的保护了夹杆906与梯形块903不受损坏。

具体而言，所述卡块8的上侧面固定连接有L型板12，所述L型板12的内侧壁通过齿牙与支撑臂1的侧壁活动卡接，L型板12是通过螺栓拧到卡块8的上侧面的，当卡块8滑出第一推块4与第二推块5之间时，L型板12随着卡块8滑动，此时L型板12的内侧壁与支撑臂1的齿牙啮合，继而使伸缩臂6与支撑臂1的位置进行固定，防止伸缩臂6任意滑动，并且卡块8的高度高于第二推块5，因此L型板12不会影响第二推块5滑动。

为了实现该装置的自动化运行，具体而言，所述伸缩臂6的外侧壁上固定连接有两个磁性开关13，两个磁性开关13之间的距离为伸缩臂6滑动长度，支撑臂1的左端设有一个永性磁铁，当永性磁铁靠近两个磁性开关13时，磁性开关13能够感应到永性磁铁的靠近，磁性开关13可以将永性磁铁(即支撑臂1左端)相对于伸缩臂6的位置反馈给控制器(控制器固定安装在支撑臂1上)，继而控制器通过磁性开关13反馈的位置信号实现控制螺杆2与电动推杆10的启动，例如当螺杆2正向转动时，伸缩臂6带着两个磁性开关13向左运动，当右端的磁性开关13到达永性磁铁处时，右端的磁性开关13将位置信号反馈给控制器，控制器控制螺杆2停止转动，且使电动推杆10启动，卡块8从第一推块4与第二推块5之间滑出并完全滑到撑板7的内部，这样伸缩臂6便不会随着螺杆2滑动，然后螺杆2继续正向转动n圈数后，使两个夹杆906闭合，实现夹取物品的动作，当螺杆2反向转动n圈后，卡块8卡到第一推块4与第二推块5之间，此时螺杆2继续反转，当左端的磁性开关13到达永性磁铁处时，螺杆2停止转动，实现了该装置的自动化运行，控制器与磁性开关13目前均有公开使用的技术方案，并且其结构和原理也不是本实用新型的技术特征所在，故不做赘述，例如控制器采用STM32型号、磁性开关13采用D-A93型号。

具体而言，所述支撑臂1的右端固定连接有连接盘14，连接盘14将该装置连接到机械设备上，连接板14的侧壁上开有螺孔，继而可使连接盘14通过螺栓进行固定，从而使连接更加稳固，所述螺杆2的右端延伸至连接盘14的内部并固定连接有转轮15，所述转轮15通过电机16驱动旋转，电机16固定在连接盘14上，如图4所示，电机16的输出轴与转轮15通过同步带进行连接，电机16的输出轴与转轮15的侧壁上均开有环槽，同步带卡在环槽内，继而防止同步带滑脱，电机16为步进电机，电机16的输出轴可以正反转动，继而使螺杆2实现正反转动。

工作原理：电机16、电动推杆10、磁性开关13均与控制器电连接，该装置夹持物品时，控制器控制电机16启动，电机16的输出轴带着螺杆2正向旋转，此时滑块3便会带着伸缩臂6向左滑动，当伸缩臂6滑动一定距离时，即夹持装置9接近物品时(右端的磁性开关13到达永性磁铁处时，右端的磁性开关13将位置信号反馈给控制器，控制器控制螺杆2停止转动)，此时控制器控制电动推杆10启动使卡块8从第一推块4与第二推块5之间滑出并完全滑到撑板7的内部，这样伸缩臂6便不会随着螺杆2滑动，此时螺杆2继续转动使第一推块4顶着顶杆11向左滑动，继而使顶杆11顶着梯形块903滑动，使两个夹杆906闭合，实现夹取物品的动作；当夹取的物品送到指定的位置后需要放下时，控制器控制电机16反向启动，电机16的输出轴带着螺杆2反向启动，此时夹杆906会先张开，然后当第一推块4与第二推块5之间的间隙正对着卡块8后，控制器控制电动推杆10启动使卡块8卡接到第一推块4与第二推块5的内部，此时螺杆2继续反转，当左端的磁性开关13到达永性磁铁处时，螺杆2停止转动，实现了该装置的自动化复位运行，按照综上方法依次循环，继而实现该装置循环抓取物品。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种自动化设备的机械手臂，包括支撑臂(1)，其特征在于：所述支撑臂(1)的内部转动连接有螺杆(2)，所述螺杆(2)的外侧壁上啮合连接有滑块(3)，所述滑块(3)的上侧固定连接有第一推块(4)与第二推块(5)，所述支撑臂(1)的外侧壁上滑动连接有伸缩臂(6)，所述伸缩臂(6)的右端固定连接有撑板(7)，所述撑板(7)的内部滑动连接有卡块(8)，所述卡块(8)活动卡接在第一推块(4)与第二推块(5)之间，所述撑板(7)的下侧固定连接有电动推杆(10)，所述电动推杆(10)的输出轴驱动卡块(8)滑动；

所述伸缩臂(6)的左端固定连接有用于夹持物品的夹持装置(9)，所述夹持装置(9)通过顶杆(11)与第一推块(4)连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动化设备的机械手臂，其特征在于：所述夹持装置(9)包括外壳(901)，所述外壳(901)的内部开有空腔(902)，所述空腔(902)的内部滑动连接有梯形块(903)，所述梯形块(903)呈凸台状，所述梯形块(903)的上侧贯穿外壳(901)的侧壁并与顶杆(11)固定连接，所述空腔(902)的内部且位于梯形块(903)的两侧均设有转轴(904)，两个转轴(904)上均通过扭簧(905)转动连接有夹杆(906)，所述夹杆(906)的内端转动连接有滚动轴(907)，所述滚动轴(907)滑动连接在梯形块(903)的侧壁上。

3.根据权利要求1所述的一种自动化设备的机械手臂，其特征在于：所述卡块(8)的上侧面固定连接有L型板(12)，所述L型板(12)的内侧壁通过齿牙与支撑臂(1)的侧壁活动卡接。

4.根据权利要求1所述的一种自动化设备的机械手臂，其特征在于：所述伸缩臂(6)的外侧壁上固定连接有两个磁性开关(13)。

5.根据权利要求1所述的一种自动化设备的机械手臂，其特征在于：所述支撑臂(1)的右端固定连接有连接盘(14)，所述螺杆(2)的右端延伸至连接盘(14)的内部并固定连接有转轮(15)，所述转轮(15)通过电机(16)驱动旋转。

Images