CN211056161U - 一种新型机械手抓取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型机械手抓取装置，包括旋转机构、机械爪机构、剪叉式升降机构和存储平台；所述旋转机构设有第一电机、轴承转盘和第一固定板等；所述第一固定板上设有机械爪机构；所述第一电机驱动轴承转盘转动，带动机械爪机构360°抓取货物；所述机械爪机构设有第二电机、第一丝杠、第二丝杠、机械爪和托板等；所述第二电机驱动第一丝杠和第二丝杠转动，带动机械爪抓取货物和托板拖住货物，提高抓取货物的安全性和效率；所述剪叉式升降机构，实现抓取货物上下移动；所述存储平台为梳齿结构，实现货物的快速存取。本实用新型抓取精度高，操作方便，灵活性强，对提高抓取货物的准确率，减少货物的易损率有极大帮助。

Description

一种新型机械手抓取装置

技术领域

本实用新型属于机械产品技术领域，涉及一种新型机械手抓取装置。

背景技术

机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。

虽然在“中国智能制造2025”的引领下，有许多的机械手抓取装置都广泛的运用工业生产中，但是现有的机械手抓取装置仍有不足之处，在使用周期长之后会出现机械爪的抓取不安全性和抓取货物的不准确性。相似专利《一种机械爪抓取装置》专利号：CN207346752 U，该专利为一种机械爪抓取装置，该机器人抓取物品模拟人体手部动作，充分的将人体动作与机械原理相结合，但存在水平方向无法移动精准定向抓取货物问题；相似专利《一种机械手装置》专利号：CN 105563514 A，该专利为一种机械手装置，实现水平方向移动定向抓取，克服了悬绳式机械手难以定位，无法抓取悬吊点正下方旁边的物件的缺点，但是存在使用周期长之后会出现机械爪的抓取不安全性和只适合抓取货重量轻的货物问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型机械手抓取装置，该装置自动化程度高，功能多，灵活性强，对提高抓取货物的稳定性和效率、减少货物的受损率有极大帮助。同时，通过电机驱动丝杠控制机械手作业，进而精准的水平方向移动定位进行抓取工作和可在各种环境中完成作业的能力。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种新型机械手抓取装置，其特征在于包括旋转机构、机械爪机构、剪叉式升降机构和存储平台；所述旋转机构包括第一电机、第一齿轮、轴承转盘、第二齿轮、第一固定板；所述第一电机驱动第一齿轮；所述第一齿轮和第二齿轮啮合；所述第一固定板安装在第二齿轮上；所述第二齿轮带动第一固定板和机械爪机构转动；所述第二齿轮通过螺钉固定在轴承转盘上；所述轴承转盘固定在第一固定板下面；所述第一固定板上设有机械爪机构；所述机械爪机构设有第二电机、第一丝杠、第二丝杠、机械爪和托板等；所述第二电机驱动第一丝杠和第二丝杠转动，第一丝杠带动机械爪进行抓取和张开，且第二丝杠带动托板伸出和缩回；所述剪叉式升降机构设有剪叉式升降机构上平台等；所述旋转机构固定在剪叉式升降机构上平台上；所述存储平台设有挡板、平台和支架等；所述托板和平台为梳齿结构，且相互配合。

对上述结构作进一步限定，所述机械爪机构包括第一双头螺柱、托板、第二固定板、第二双头螺柱、第三固定板、橡胶垫、机械爪、第四固定板、第三双头螺柱、第三齿轮、第二电机、第二电机固定座、第四齿轮、第一轴承座、第一传动轴、第五齿轮、第一离合器、第一直线导轨、第二轴承座、第一丝杠螺母座、第一丝杠、第三轴承座、扫码器、第四轴承座、第二丝杠、第二直线导轨、第二丝杠螺母座、第五轴承座、第二离合器、第六轴承座、第二传动轴；所述第二电机通过第二电机固定座固定在第二固定板上；所述扫码器固定在第二固定板上；所述第二电机驱动第四齿轮；所述第四齿轮传动第三齿轮和第五齿轮；所述第五齿轮通过第一离合器带动第一丝杠转动；所述第一丝杠带动第一丝杠螺母座和托板运动；所述托板为齿状结构；所述第五齿轮安装在第一传动轴上；所述第一传动轴通过第一轴承座和第一离合器固定在第二固定板上；所述第一丝杠通过第二轴承座和第三轴承座固定在第二固定板上；所述第一直线导轨安装第一固定板和托板上；所述第一固定板和第二固定板通过第一双头螺柱连接；所述第二固定板和第三固定板通过第二双头螺柱连接；所述第三齿轮通过第二离合器带动第二丝杠转动；所述第二丝杠带动第二丝杠螺母座和机械爪运动；所述机械爪抓取末端有齿状的橡胶垫；所述第三齿轮安装在第二传动轴上；所述第二传动轴通过第六轴承座和第二离合器固定在第三固定板上；所述第二丝杠通过第四轴承座和第五轴承座固定在第三固定板上；所述第二丝杠螺母座安装在第二直线导轨上；所述第二直线导轨安装在机械爪上；所述第二丝杠通过第二丝杠螺母座和第二直线导轨带动机械爪进行张开和抓紧动作；所述第四固定板和第三固定板通过第三双头螺柱连接。

对上述结构作进一步限定，所述剪叉式升降机构包括固定板、直线导轨、L型连接件、第二支座、第三连杆、第一支座、第一连杆销、第一交叉臂、第二交叉臂、第三交叉臂、第四交叉臂、第二连杆销、剪叉式升降机构上平台、第五交叉臂、第六交叉臂、第七交叉臂、第八交叉臂；所述第一交叉臂和第二交叉臂、第三交叉臂和第四交叉臂、第五交叉臂和第六交叉臂、第七交叉臂和第八交叉臂分别通过第一连杆销剪式连接；所述第一交叉臂通过第一支座固定在小车底盘上；所述第二交叉臂通过第三连杆销与第二支座连接在一起；所述第二支座与L型连接件连接；所述直线导轨固定在小车底盘上，且与L型连接件连接；所述L型连接件与固定板连接。

对上述结构作进一步限定，所述存储平台包括挡板、平台和支架；所述挡板在货物前面；所述平台为梳齿结构，且与机械爪机构的托板相配合。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

①本实用新型通过离合器控制机械手爪和托盘协同运动，实现货物的抓取并托住，提高货物搬运过程的稳定性、安全性和抓取较大重量的货物；

②本实用新型中托板采用梳齿结构，通过与存储平台的梳齿结构平台相配合，易实现货物稳定放在存储平台上；

③本实用新型中旋转机构，通过电机驱动轴承转盘转动，从而调节机械手的抓取角度，以确保机械手可实现360°旋转，极大提高了在水平方向移动定位和精准抓取货物。

附图说明

图1是本实用新型的轴测图；

图2是本实用新型中旋转机构和机械爪机构的轴测图；

图3 是本实用新型中旋转机构和机械爪机构主视图；

图4 是本实用新型中剪叉式升降机构示意图；

图5是本实用新型的工作原理图；

其中：1第一电机；2第一齿轮；3轴承转盘；4第二齿轮；5第一固定板；6第一双头螺柱；7托板；8第二固定板；9第二双头螺柱；10第三固定板；11橡胶垫；12机械爪；13第四固定板；14第三双头螺柱；15第三齿轮；16第二电机；17第二电机固定座；18第四齿轮；19第一轴承座；20第一传动轴；21第五齿轮；22第一离合器；23第一直线导轨；24第二轴承座；25第一丝杠螺母座；26第一丝杠；27第三轴承座；28扫码器；29第四轴承座；30第二丝杠；31第二直线导轨；32第二丝杠螺母座；33第五轴承座；34第二离合器；35第六轴承座；36第二传动轴；37、货物；38、挡板；39、平台；40、支架；41、固定板；42、直线导轨；43、L型连接件；44、第二支座；45、第三连杆销；46、第一支座；47、第一连杆销；48、第一交叉臂；49、第二交叉臂；50、第三交叉臂；51、第四交叉臂；52、第二连杆销；53、剪叉式升降机构上平台；54、第五交叉臂；55、第六交叉臂；56、第七交叉臂；57、第八交叉臂。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

根据附图1、图2图3可知，本实用新型为一种新型机械手抓取装置，具体包括包括旋转机构、机械爪机构、剪叉式升降机构和存储平台；旋转机构包括第一电机1、第一齿轮2、轴承转盘3、第二齿轮4、第一固定板5；第一电机1驱动第一齿轮2转动；第一齿轮2和第二齿轮4啮合；第一固定板5安装在第二齿轮4上；第二齿轮4通过螺钉固定在轴承转盘3上；第二齿轮4带动第一固定板5和机械爪机构转动，实现机械爪机构360°旋转抓取货物；机械爪机构设有第二电机16、第一丝杠26、第二丝杠30、机械爪12和托板7等；第二电机16驱动第一丝杠26和第二丝杠30转动，第一丝杠26带动机械爪12进行抓取和张开动作，且第二丝杠30带动托板7伸出和缩回动作，实现对货物的抓取功能；剪叉式升降机构设有剪叉式升降机构上平台53等；所述旋转机构固定在剪叉式升降机构上平台53上，实现抓取货物37进行上下移动；所述存储平台设有挡板38、平台39和支架40等；所述托板7和平台39为梳齿结构，且相互配合，实现方便快捷把货物放在存储平台上。

在附图2和3可以看出，机械爪机构包括第一双头螺柱6、托板7、第二固定板8、第二双头螺柱9、第三固定板10、橡胶垫11、机械爪12、第四固定板13、第三双头螺柱14、第三齿轮15、第二电机16、第二电机固定座17、第四齿轮18、第一轴承座19、第一传动轴20、第五齿轮21、第一离合器22、第一直线导轨23、第二轴承座24、第一丝杠螺母座25、第一丝杠26、第三轴承座27、扫码器28、第四轴承座29、第二丝杠30、第二直线导轨31、第二丝杠螺母座32、第五轴承座33、第二离合器34、第六轴承座35、第二传动轴36；第二电机16通过第二电机固定座17固定在第二固定板8上；扫码器28固定在第二固定板8上；第二电机16驱动第四齿轮18转动；第四齿轮18传动第三齿轮15和第五齿轮21转动；第五齿轮21通过第一离合器22带动第一丝杠26转动；第一丝杠26带动第一丝杠螺母座25和托板7运动，实现控制伸出和缩回动作；托板7为齿状结构；第五齿轮21安装在第一传动轴20上；第一传动轴20通过第一轴承座19和第一离合器22固定在第二固定板8上；第一丝杠26通过第二轴承座24和第三轴承座27固定在第二固定板8上；第一直线导轨23安装第一固定板5和托板7上；第一固定板5和第二固定板8通过第一双头螺柱6连接；第二固定板8和第三固定板10通过第二双头螺柱9连接；第三齿轮15通过第二离合器34带动第二丝杠30转动；第二丝杠30带动第二丝杠螺母座32和机械爪12运动；机械爪12抓取末端有齿状的橡胶垫11，增加抓取货物时摩擦力，以致更好的抓取货物；第三齿轮15安装在第二传动轴36上；第二传动轴36通过第六轴承座35和第二离合器34固定在第三固定板10上；第二丝杠30通过第四轴承座29和第五轴承座33固定在第三固定板10上；第二丝杠螺母座32安装在第二直线导轨31上；第二直线导轨31安装在机械爪12上；第二丝杠30通过第二丝杠螺母座32和第二直线导轨31带动机械爪12进行张开和抓紧动作；第四固定板13和第三固定板10通过第三双头螺柱14连接。然后，在第二电机的驱动下，通过控制第一离合器22通电和第二离合器34断电，实现机械爪抓取货物；当抓到货物时，通过控制第一离合器22断电和第二离合器34通电，实现托板拖住货物。

在附图4可以看出，剪叉式升降机构包括固定板41、直线导轨42、L型连接件43、第二支座44、第三连杆销45、第一支座46、第一连杆销47、第一交叉臂48、第二交叉臂49、第三交叉臂50、第四交叉臂51、第二连杆销52、剪叉式升降机构上平台53、第五交叉臂54、第六交叉臂55、第七交叉臂56、第八交叉臂57；所述第一交叉臂48和第二交叉臂49、第三交叉臂50和第四交叉臂51、第五交叉臂54和第六交叉臂55、第七交叉臂56和第八交叉臂57分别通过第一连杆销47剪式连接；所述第一交叉臂48通过第一支座46固定在小车底盘上；所述第二交叉臂49通过第三连杆销45与第二支座44连接在一起；所述第二支座44与L型连接件43连接；所述直线导轨42固定在小车底盘上，且与L型连接件43连接；所述L型连接件43与固定板41连接。

在附图1和2可以看出，存储平台包括挡板38、平台39和支架40；所述挡板38在货物37前面；所述平台39为梳齿结构，且与机械爪机构的托板7相配合，实现方便快捷把货物放在存储平台上。

在附图4可以看出，本实用新型的主要运作原理是，使用者首先启动第一电机，第一电机驱动第一齿轮转动；第一齿轮带动第二齿轮转动；第二齿轮带动轴承转盘和机械爪机构转动，实现机械爪机构旋转到抓取位置。在第一电机停转和第二电机启动下，通过控制第一离合器通电和第二离合器断电，实现机械爪抓取货物；当抓到货物时，通过控制第一离合器断电和第二离合器通电，实现托板拖住货物。同时，剪叉式升降机构带动货物到达存货高度。最后，货物存放在存储平台上。

综上所述，本实用新型中的一种新型机械手抓取装置自动化程度高，功能多，灵活性强，对提高抓取货物的稳定性和效率、减少货物的受损率有极大帮助。同时，通过电机驱动丝杠和齿轮控制机械手作业，进而精准的水平方向移动定位进行抓取工作和可在各种环境中完成作业的能力。

Claims (5)

1.一种新型机械手抓取装置，其特征在于包括旋转机构、机械爪机构、剪叉式升降机构和存储平台；所述旋转机构设有第一电机（1）、轴承转盘（3）和第一固定板（5）等；所述轴承转盘（3）固定在第一固定板（5）下面；所述第一固定板（5）上设有机械爪机构；所述第一电机（1）驱动轴承转盘（3）转动，带动机械爪机构 360°旋转；所述机械爪机构设有第二电机（16）、第一丝杠（26）、第二丝杠（30）、机械爪（12）和托板（7）等；所述第二电机（16）驱动第一丝杠（26）和第二丝杠（30）转动，第一丝杠（26）带动机械爪（12）进行抓取和张开，且第二丝杠（30）带动托板（7）伸出和缩回；所述剪叉式升降机构设有剪叉式升降机构上平台（53）等；所述旋转机构固定在剪叉式升降机构上平台（53）上；所述存储平台设有挡板（38）、平台（39）和支架（40）等；所述托板（7）和平台（39）为梳齿结构，且相互配合。

2.根据权利要求 1 所述一种新型机械手抓取装置，其特征在于所述旋转机构包括第一电机（1）、第一齿轮（2）、轴承转盘（3）、第二齿轮（4）、第一固定板（5）；所述第一电机（1）驱动第一齿轮（2）；所述第一齿轮（2）和第二齿轮（4）啮合；所述第一固定板（5）安装在第二齿轮（4）上；所述第二齿轮（4）带动第一固定板（5）和机械爪机构转动；所述第二齿轮（4）通过螺钉固定在轴承转盘（3）上。

3.根据权利要求 1 所述一种新型机械手抓取装置，其特征在于所述机械爪机构包括第一双头螺柱（6）、托板（7）、第二固定板（8）、第二双头螺柱（9）、第三固定板（10）、橡胶垫（11）、机械爪（12）、第四固定板（13）、第三双头螺柱（14）、第三齿轮（15）、第二电机（16）、第二电机固定座（17）、第四齿轮（18）、第一轴承座（19）、第一传动轴（20）、第五齿轮（21）、第一离合器（22）、第一直线导轨（23）、第二轴承座（24）、第一丝杠螺母座（25）、第一丝杠（26）、第三轴承座（27）、扫码器（28）、第四轴承座（29）、第二丝杠（30）、第二直线导轨（31）、第二丝杠螺母座（32）、第五轴承座（33）、第二离合器（34）、第六轴承座（35）、第二传动轴（36）；所述第二电机（16）通过第二电机固定座（17）固定在第二固定板（8）上；所述扫码器（28）固定在第二固定板（8）上；所述第二电机（16）驱动第四齿轮（18）；所述第四齿轮（18）传动第三齿轮（15）和第五齿轮（21）；所述第五齿轮（21）通过第一离合器（22）带动第一丝杠（26）转动；所述第一丝杠（26）带动第一丝杠螺母座（25）和托板（7）运动；所述托板（7）为齿状结构；所述第五齿轮（21）安装在第一传动轴（20）上；所述第一传动轴（20）通过第一轴承座（19）和第一离合器（22）固定在第二固定板（8）上；所述第一丝杠（26）通过第二轴承座（24）和第三轴承座（27）固定在第二固定板（8）上；所述第一直线导轨（23）安装第一固定板（5）和托板（7）上；所述第一固定板（5）和第二固定板（8）通过第一双头螺柱（6）连接；所述第二固定板（8）和第三固定板（10）通过第二双头螺柱（9）连接；所述第三齿轮（15）通过第二离合器（34）带动第二丝杠（30）转动；所述第二丝杠（30）带动第二丝杠螺母座（32）和机械爪（12）运动；所述机械爪（12）抓取末端有齿状的橡胶垫（11）；所述第三齿轮（15）安装在第二传动轴（36）上；所述第二传动轴（36）通过第六轴承座（35）和第二离合器（34）固定在第三固定板（10）上；所述第二丝杠（30）通过第四轴承座（29）和第五轴承座（33）固定在第三固定板（10）上；所述第二丝杠螺母座（32）安装在第二直线导轨（31）上；所述第二直线导轨（31）安装在机械爪（12）上；所述第二丝杠（30）通过第二丝杠螺母座（32）和第二直线导轨（31）带动机械爪（12）进行张开和抓紧动作；所述第四固定板（13）和第三固定板（10）通过第三双头螺柱（14）连接。

4.根据权利要求 1 所述的一种新型机械手抓取装置，其特征在于：所述剪叉式升降机构包括固定板（41）、直线导轨（42）、 L 型连接件（43）、第二支座（44）、第三连杆销（45）、第一支座（46）、第一连杆销（47）、第一交叉臂（48）、第二交叉臂（49）、第三交叉臂（50）、第四交叉臂（51）、第二连杆销（52）、剪叉式升降机构上平台（53）、第五交叉臂（54）、第六交叉臂（55）、第七交叉臂（56）、第八交叉臂（57）；所述第一交叉臂（48）和第二交叉臂（49）、第三交叉臂（50）和第四交叉臂（51）、第五交叉臂（54）和第六交叉臂（55）、第七交叉臂（56）和第八交叉臂（57）分别通过第一连杆销（47）剪式连接；所述第一交叉臂（48）通过第一支座（46）固定在小车底盘上；所述第二交叉臂（49）通过第三连杆销（45）与第二支座（44）连接在一起；所述第二支座（44）与 L 型连接件（43）连接；所述直线导轨（42）固定在小车底盘上，且与 L型连接件（43）连接；所述 L 型连接件（43）与固定板（41）连接。

5.根据权利要求 1 所述的一种新型机械手抓取装置，其特征在于：所述存储平台包括挡板（38）、平台（39）和支架（40）；所述挡板（38）在货物（37）前面；所述平台（39）为梳齿结构，且与机械爪机构的托板（7）相配合。

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