CN212044795U - 一种高效灵活可多行为协作的智能化机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效灵活可多行为协作的智能化机械手，包括连接柄，所述连接柄的下方安装有连接盘，所述连接盘的外侧均匀安装有四个固定支撑杆，所述固定支撑杆的一端安装有伸缩支杆，所述伸缩支杆的另一端安装有物体装夹臂爪，所述物体装夹臂爪的内部均匀安装有两个内螺纹套管，所述内螺纹套管的中间安装有连接螺杆，所述内螺纹套管的外侧表面安装有涡轮，两个所述涡轮的一侧安装有涡杆。本实用新型通过安装有伸缩支杆、固定支撑杆、物体装夹臂爪、防掉落护板和升降块可以将物体紧紧抓住，避免物体在移动过程中坠落对操作人员造成伤害，且可以对长宽尺寸不一致的物体进行装夹，结构简单、操作方便。

Description

一种高效灵活可多行为协作的智能化机械手

技术领域

本实用新型涉及机械手技术领域，具体为一种高效灵活可多行为协作的智能化机械手。

背景技术

随着社会经济的快速发展，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，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。

但是，现有的机械手在对物品进行装夹时由于物体表面不规整或其他原因，物体不方便进行装夹或进行掉落，造成人员伤亡或不必要的经济损失；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种高效灵活可多行为协作的智能化机械手。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效灵活可多行为协作的智能化机械手，以解决上述背景技术中提出的现有的机械手在对物品进行装夹时由于物体表面不规整或其他原因，物体不方便进行装夹或进行掉落，造成人员伤亡或不必要的经济损失等问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高效灵活可多行为协作的智能化机械手，包括连接柄，所述连接柄的下方安装有连接盘，所述连接盘的外侧均匀安装有四个固定支撑杆，所述固定支撑杆的一端安装有伸缩支杆，所述伸缩支杆的另一端安装有物体装夹臂爪，所述物体装夹臂爪的内部均匀安装有两个内螺纹套管，所述内螺纹套管的中间安装有连接螺杆，所述内螺纹套管的外侧表面安装有涡轮，两个所述涡轮的一侧安装有涡杆，所述涡杆的一端外侧安装有传动齿轮，所述传动齿轮的下方安装有第一电机齿轮，所述第一电机齿轮的一侧安装有第一电机，所述物体装夹臂爪的下方安装有升降块，所述升降块的内侧安装有防掉落护板，所述防掉落护板的一端内部安装有支撑转轴，所述支撑转轴的一端外侧安装有支撑转轴齿轮，所述支撑转轴齿轮的下方安装有第二电机齿轮，所述第二电机齿轮的一侧安装有第二电机。

优选的，所述连接盘的下端面、物体装夹臂爪的内侧与防掉落护板的内侧均设置有橡胶垫片，所述橡胶垫片与连接盘、物体装夹臂爪和防掉落护板均通过胶粘接固定。

优选的，所述固定支撑杆的上端面设置有第二进气管，所述连接盘的上端面设置有第一进气管，所述第一进气管与连接盘、固定支撑杆与固定支撑杆均通过一体化铸造成型。

优选的，所述连接盘的内部均匀设置有四个填充气仓，所述固定支撑杆的内部设置有空腔，所述填充气仓的端口与固定支撑杆的内部空腔的端口完全一致，所述固定支撑杆与连接盘通过焊接固定。

优选的，所述连接螺杆的外侧与内螺纹套管的内侧与设置有旋向相同的螺纹，所述连接螺杆与内螺纹套管通过螺纹连接。

优选的，所述连接螺杆的下端与升降块的上端完全贴合，所述连接螺杆与升降块通过焊接固定。

优选的，所述防掉落护板的外侧与升降块的内侧完全贴合，所述防掉落护板与升降块通过卡槽固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过在物体装夹臂爪内侧橡胶垫贴合物体表面时启动第二电机，使得第二电机带动第二电机齿轮旋转使得第二电机齿轮带动支撑转轴齿轮进行转动，而支撑转轴齿轮转动时会带动支撑转轴和其固定的防掉落护板旋转，使得防掉落护板从升降块内壁脱离，在防掉落护板旋转一定角度后停止旋转，然后反向启动第一电机，使得第一电机带动第一电机齿轮旋转使得第一电机齿轮带动传动齿轮和与传动齿轮固定的涡杆转动，涡杆转动时会带动涡轮和涡轮固定的内螺纹套管反向旋转，使得内螺纹套管通过螺纹作用使得连接螺杆带动升降块进行上行，直至升降块带动防掉落护板贴合物体的底面，可以对物体在装夹时进行进一步加固，避免物体移动过程中坠落对人员造成伤害或造成紧急损失；

2、本实用新型通过机械手连接机械臂会带动机械手运动至物体上方，然后带动机械手下行使得连接盘下表面的橡胶垫与物体贴合，此时通过第一进气管将填充气仓内部空气抽出同时第二进气管向固定支撑杆内部注入空气，使得伸缩支杆带动物体装夹臂爪进行复位使得伸缩支杆内侧的橡胶垫与物体侧壁贴合，挤压紧，由于四个伸缩支杆可以带动物体装夹臂爪进行单独的运动，使得机械手可以对长宽尺寸不一致的物体进行装夹，且不会对物体造成损伤。

附图说明

图1为本实用新型整体的结构示意图；

图2为本实用新型整体的剖视图；

图3为本实用新型物体装夹臂爪的局部结构示意图；

图4为本实用新型升降块的局部结构示意图。

图中：1、连接柄；2、物体装夹臂爪；3、固定支撑杆；4、伸缩支杆；5、第一进气管；6、升降块；7、连接螺杆；8、防掉落护板；9、第二进气管；10、连接盘；11、内螺纹套管；12、涡轮；13、支撑转轴；14、填充气仓；15、涡杆；16、传动齿轮；17、第一电机；18、第一电机齿轮；19、支撑转轴齿轮；20、第二电机齿轮；21、第二电机。

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。

本实用新型所提到的第一电机17（型号为5IK40GN-C）和第二电机21（型号为GA12-N20）均可从市场采购或私人定制获得。

请参阅图1至图4，本实用新型提供的一种实施例：一种高效灵活可多行为协作的智能化机械手，包括连接柄1，连接柄1的下方安装有连接盘10，连接盘10的外侧均匀安装有四个固定支撑杆3，固定支撑杆3的一端安装有伸缩支杆4，伸缩支杆4的另一端安装有物体装夹臂爪2，可以将物体进行装夹，使得机械手可以带动物体移动，物体装夹臂爪2的内部均匀安装有两个内螺纹套管11，内螺纹套管11的中间安装有连接螺杆7，内螺纹套管11的外侧表面安装有涡轮12，两个涡轮12的一侧安装有涡杆15，涡杆15的一端外侧安装有传动齿轮16，传动齿轮16的下方安装有第一电机齿轮18，第一电机齿轮18的一侧安装有第一电机17，物体装夹臂爪2的下方安装有升降块6，升降块6的内侧安装有防掉落护板8，可以对物体在装夹时进行进一步加固，避免物体移动过程中坠落对人员造成伤害或造成紧急损失，防掉落护板8的一端内部安装有支撑转轴13，支撑转轴13的一端外侧安装有支撑转轴齿轮19，支撑转轴齿轮19的下方安装有第二电机齿轮20，第二电机齿轮20的一侧安装有第二电机21。

进一步，连接盘10的下端面、物体装夹臂爪2的内侧与防掉落护板8的内侧均设置有橡胶垫片，橡胶垫片与连接盘10、物体装夹臂爪2和防掉落护板8均通过胶粘接固定。

通过采用上述技术方案，橡胶垫片可以避免在机械手装夹过程中对物体造成损伤。

进一步，固定支撑杆3的上端面设置有第二进气管9，连接盘10的上端面设置有第一进气管5，第一进气管5与连接盘10、固定支撑杆3与固定支撑杆3均通过一体化铸造成型。

通过采用上述技术方案，一体化铸造成型结构简单，制造方便，且成型后的部件整体密封性强。

进一步，连接盘10的内部均匀设置有四个填充气仓14，固定支撑杆3的内部设置有空腔，填充气仓14的端口与固定支撑杆3的内部空腔的端口完全一致，固定支撑杆3与连接盘10通过焊接固定。

通过采用上述技术方案，焊接加强了固定支撑杆3和连接盘10的密封连接性，使得气体可以顺利从填充气仓14进入固定支撑杆3内部将伸缩支杆4顶出。

进一步，连接螺杆7的外侧与内螺纹套管11的内侧与设置有旋向相同的螺纹，连接螺杆7与内螺纹套管11通过螺纹连接。

通过采用上述技术方案，螺纹连接使用内螺纹套管11旋转时可以控制连接螺杆7的升降。

进一步，连接螺杆7的下端与升降块6的上端完全贴合，连接螺杆7与升降块6通过焊接固定。

通过采用上述技术方案，焊接增强了连接螺杆7和升降块6的连接性能和稳定性，具有很好的机械性能，使得升降块6不会轻易断裂。

进一步，防掉落护板8的外侧与升降块6的内侧完全贴合，防掉落护板8与升降块6通过卡槽固定。

通过采用上述技术方案，卡槽结构简单，使用方便，且便于防掉落护板8进行收纳，不会对机械手运作造成阻碍。

工作原理：使用时，首先接通装置电源，电源接通后先通过外接的气泵向第一进气管5内部进行充气，使得气体通过第一进气管5注入填充气仓14在顺着填充气仓14进入固定支撑杆3内部将伸缩支杆4顶出，使得伸缩支杆4带动物体装夹臂爪2远离连接盘10，直至物体装夹臂爪2运动至最大距离，在第一进气管5进气的同时启动第一电机17，使得第一电机17带动第一电机齿轮18旋转使得第一电机齿轮18带动传动齿轮16和与传动齿轮16固定的涡杆15转动，涡杆15转动时会带动涡轮12和涡轮12固定的内螺纹套管11旋转，使得内螺纹套管11通过螺纹作用使得连接螺杆7带动升降块6进行下行，直至升降块6降至最低位置，此时机械手连接机械臂会带动机械手运动至物体上方，然后带动机械手下行使得连接盘10下表面的橡胶垫与物体贴合，此时通过第一进气管5将填充气仓14内部空气抽出同时第二进气管9向固定支撑杆3内部注入空气，使得伸缩支杆4带动物体装夹臂爪2进行复位使得伸缩支杆4内侧的橡胶垫与物体侧壁贴合，挤压紧，由于四个伸缩支杆4可以带动物体装夹臂爪2进行单独的运动，使得机械手可以对长宽尺寸不一致的物体进行装夹，且不会对物体造成损伤，在物体装夹臂爪2内侧橡胶垫贴合物体表面时启动第二电机21，使得第二电机21带动第二电机齿轮20旋转使得第二电机齿轮20带动支撑转轴齿轮19进行转动，而支撑转轴齿轮19转动时会带动支撑转轴13和其固定的防掉落护板8旋转，使得防掉落护板8从升降块6内壁脱离，在防掉落护板8旋转一定角度后停止旋转，然后反向启动第一电机17，使得第一电机17带动第一电机齿轮18旋转使得第一电机齿轮18带动传动齿轮16和与传动齿轮16固定的涡杆15转动，涡杆15转动时会带动涡轮12和涡轮12固定的内螺纹套管11反向旋转，使得内螺纹套管11通过螺纹作用使得连接螺杆7带动升降块6进行上行，直至升降块6带动防掉落护板8贴合物体的底面，可以对物体在装夹时进行进一步加固，避免物体移动过程中坠落对人员造成伤害或造成紧急损失，结构简单、操作方便。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种高效灵活可多行为协作的智能化机械手，包括连接柄（1），其特征在于：所述连接柄（1）的下方安装有连接盘（10），所述连接盘（10）的外侧均匀安装有四个固定支撑杆（3），所述固定支撑杆（3）的一端安装有伸缩支杆（4），所述伸缩支杆（4）的另一端安装有物体装夹臂爪（2），所述物体装夹臂爪（2）的内部均匀安装有两个内螺纹套管（11），所述内螺纹套管（11）的中间安装有连接螺杆（7），所述内螺纹套管（11）的外侧表面安装有涡轮（12），两个所述涡轮（12）的一侧安装有涡杆（15），所述涡杆（15）的一端外侧安装有传动齿轮（16），所述传动齿轮（16）的下方安装有第一电机齿轮（18），所述第一电机齿轮（18）的一侧安装有第一电机（17），所述物体装夹臂爪（2）的下方安装有升降块（6），所述升降块（6）的内侧安装有防掉落护板（8），所述防掉落护板（8）的一端内部安装有支撑转轴（13），所述支撑转轴（13）的一端外侧安装有支撑转轴齿轮（19），所述支撑转轴齿轮（19）的下方安装有第二电机齿轮（20），所述第二电机齿轮（20）的一侧安装有第二电机（21）。

2.根据权利要求1所述的一种高效灵活可多行为协作的智能化机械手，其特征在于：所述连接盘（10）的下端面、物体装夹臂爪（2）的内侧与防掉落护板（8）的内侧均设置有橡胶垫片，所述橡胶垫片与连接盘（10）、物体装夹臂爪（2）和防掉落护板（8）均通过胶粘接固定。

3.根据权利要求1所述的一种高效灵活可多行为协作的智能化机械手，其特征在于：所述固定支撑杆（3）的上端面设置有第二进气管（9），所述连接盘（10）的上端面设置有第一进气管（5），所述第一进气管（5）与连接盘（10）、固定支撑杆（3）与固定支撑杆（3）均通过一体化铸造成型。

4.根据权利要求1所述的一种高效灵活可多行为协作的智能化机械手，其特征在于：所述连接盘（10）的内部均匀设置有四个填充气仓（14），所述固定支撑杆（3）的内部设置有空腔，所述填充气仓（14）的端口与固定支撑杆（3）的内部空腔的端口完全一致，所述固定支撑杆（3）与连接盘（10）通过焊接固定。

5.根据权利要求1所述的一种高效灵活可多行为协作的智能化机械手，其特征在于：所述连接螺杆（7）的外侧与内螺纹套管（11）的内侧与设置有旋向相同的螺纹，所述连接螺杆（7）与内螺纹套管（11）通过螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的一种高效灵活可多行为协作的智能化机械手，其特征在于：所述连接螺杆（7）的下端与升降块（6）的上端完全贴合，所述连接螺杆（7）与升降块（6）通过焊接固定。

7.根据权利要求1所述的一种高效灵活可多行为协作的智能化机械手，其特征在于：所述防掉落护板（8）的外侧与升降块（6）的内侧完全贴合，所述防掉落护板（8）与升降块（6）通过卡槽固定。

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