CN212146489U - 一种臂长便于调节的自动化机器人抓手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于机器人抓手设备技术领域，提供了一种臂长便于调节的自动化机器人抓手，包括机械爪和腕臂机构，腕臂机构包括上机械臂、下机械臂和基座，上机械臂上设有伸缩单元A，下机械臂上设有伸缩单元B，上机械臂的一端固定安装于基座相连接。本实用提供的臂长便于调节的自动化机器人抓手，可根据实际作业的需要通过驱动机构配合上机械臂和下机械臂的伸缩单元进行伸缩，从而实现改变上机械臂长度和下机械臂长度，使得装置可以根据现场实际的作业需求改变机械臂的作业半径大小；此外装置的依靠一个驱动机构即可单个驱动任意机械臂的伸缩单元进行伸缩也可以同时驱动，降低了能源的消耗，实现了的资源的优化。
Description
技术领域
本实用新型属于机器人抓手设备技术领域，尤其涉及一种臂长便于调节的自动化机器人抓手。
背景技术
近年来，随着机器人技术的发展，应用高速度、高精度、高负载自重比的机器人结构受到工业和航空航天领域的关注。由于运动过程中关节和连杆的柔性效应的增加，使结构发生变形从而使任务执行的精度降低。所以，机器人机械臂结构柔性特征必须予以考虑，实现柔性机械臂高精度有效控制也必须考虑系统动力学特性。柔性机械臂是一个非常复杂的动力学系统，其动力学方程具有非线性,强耦合,实变等特点。
目前市面上流通的机械臂产品基本都是固定规格的器机械臂，其延伸半径是有一定的范围限制，因此无法根据实际的情况或是产品线安装的状况，灵活的改变机械臂的延伸半径，也就是作业半径的大小，成为了现阶段亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种臂长便于调节的自动化机器人抓手，旨在解决市面上流通的机械臂产品基本都是固定规格的器机械臂，其延伸半径是有一定的范围限制，因此无法根据实际的情况或是产品线安装的状况，灵活的改变机械臂的延伸半径，也就是作业半径的大小的问题。
本实用新型是这样实现的，一种臂长便于调节的自动化机器人抓手，包括：
一机械爪；
一腕臂机构，所述腕臂机构包括上机械臂、下机械臂和基座，所述上机械臂上设有伸缩单元A，所述下机械臂上设有伸缩单元B，所述上机械臂的一端固定安装于所述基座相连接，另一端固定安装有机座A，所述下机械臂的一端固定安装于所述基座相邻所述上机械臂一侧的外壁上，另一端铰接有机座B，所述基座内设置有驱动机构，所述驱动机构用于分别或同时驱动所述伸缩单元A和所述伸缩单元B，并配合所述伸缩单元A和所述伸缩单元B进行延伸或收缩，且机械臂配合伸缩单元保持同步运动；
所述机械爪铰接于所述机座A上。
优选的，所述机械爪包括：
一左侧爪，所述左侧爪的底部设有导轨架；
一右侧爪，所述右侧爪的底部设有导轨架；
一连接座，所述连接座一侧的外壁焊接有导轨板，所述左侧爪和所述右侧爪分别通过两个所述导轨架滑动连接于所述导轨板内，且所述连接座内设有液压动力系统，并用于驱动所述左侧爪和所述右侧爪保持相向运动或背向运动。
优选的，所述驱动机构包括：
一导向架A；
一导向架B；
所述导向架A和所述导向架B均对称滑动连接于所述基座内侧底部对称设置的导轨上，所述导向架A和所述导向架B的顶部焊接有支架，所述支架具体为框架结构，且框架结构的内部轴接有蜗杆，所述蜗杆的一端分别贯穿所述支架和所述基座并延伸至所述基座的外侧，两个所述蜗杆位于所述基座外侧的一端均安装有圆齿轮，所述支架远离所述蜗杆一侧外壁的中轴处均焊接有微型电动伸缩杆，两个所述电动伸缩杆的输出端均安装于所述基座一侧的内壁上。
优选的，所述驱动机构还包括驱动电机，所述驱动电机固定安装于所述基座内侧的顶部的中轴处，且位于导向架A和所述导向架B之间，所述驱动电机的输出端贯穿并延伸至所述基座的外侧，所述驱动电机位于所述基座外侧的输出端固定安装于分别与两个圆齿轮相啮合的驱动齿轮。
优选的，所述伸缩单元A包括：
一左侧盒a，所述左侧盒a的内壁之间焊接有横梁；
一右侧盒a，所述右侧盒a插接于所述左侧盒a依次的端口内，所述右侧盒 a远离所述左侧盒a一侧外壁的中轴处设有调节螺杆a，所述调节螺杆a的一端与所述横梁中轴处的螺孔螺纹连接；
所述调节螺杆a远离所述横梁的一端贯穿延伸至所述基座内，所述调节螺杆a位于所述基座内的一端固定安装有斜纹齿轮，所述斜纹齿轮与蜗杆螺纹连接。
优选的，所述伸缩单元B包括：
一左侧盒b，所述左侧盒b的内壁之间焊接有横梁；
一右侧盒b，所述右侧盒b插接于所述左侧盒b依次的端口内，所述右侧盒 b远离所述左侧盒b一侧外壁的中轴处设有调节螺杆b，所述调节螺杆b的一端与所述横梁中轴处的螺孔螺纹连接；
所述调节螺杆b远离所述横梁的一端贯穿所述基座的底部并延伸至所述基座内，所述调节螺杆b位于所述基座内的一端固定安装有从动齿轮，所述从动齿轮与蜗杆一端端口内的齿口相啮合。
优选的，所述上机械臂相对两侧的外壁均设有滑动导向座A，所述伸缩单元A位于所述上机械臂的连接处，所述滑动导向座A配合所述伸缩单元A同步运动。
优选的，所述下机械臂一侧的外壁均设有滑动导向座B，所述伸缩单元B 位于所述下机械臂的连接处，所述滑动导向座B配合所述伸缩单元B同步运动。
优选的，所述机座A和机座B内均设有驱动电机。
优选的，所述驱动电机的型号具体为JAZ57步进电机.
优选的，所述臂长便于调节的自动化机器人抓手在使用的时候：
当需要收缩上机械臂的时候：启动微型电动伸缩杆拉动导向架A进行移动，并最终使得用于传动伸缩单元A的蜗杆上的圆齿轮与驱动齿轮相啮合，而导向架B也进行移动，并最终使得用于传动伸缩单元B的蜗杆上的圆齿轮与驱动齿轮错位，并且驱动电机逆时针旋转的传动下进行伸缩；
当需要收缩下机械臂的时候：启动微型电动伸缩杆拉动导向架B进行移动，并最终使得用于传动伸缩单元B的蜗杆上的圆齿轮与驱动齿轮相啮合，而导向架A也进行移动，并最终使得用于传动伸缩单元A的蜗杆上的圆齿轮与驱动齿轮错位，并且驱动电机逆时针旋转的传动下进行伸缩；
当需要的同时驱动下机械臂和上机械臂同时进行收缩的时候，启动微型电动伸缩杆拉动导向架进行移动，并最终使得用于传动伸缩单元的蜗杆上的圆齿轮与驱动齿轮相啮合，并且驱动电机逆时针旋转的传动下进行伸缩。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种臂长便于调节的自动化机器人抓手，可根据实际作业的需要通过驱动机构配合上机械臂和下机械臂的伸缩单元进行伸缩，从而实现改变上机械臂长度和下机械臂长度，使得装置可以根据现场实际的作业需求改变机械臂的作业半径大小；此外装置的依靠一个驱动机构即可单个驱动任意机械臂的伸缩单元进行伸缩也可以同时驱动，降低了能源的消耗，实现了的资源的优化。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型中基座传动机构结构示意图；
图3为本实用新型中基座剖面结构示意图；
图4为本实用新型中伸缩单元A结构示意图；
图5为本实用新型中伸缩单元B结构示意图。
图中：10-机械爪、11-左侧爪、110-导轨架、12-右侧爪、13-连接座、20-腕臂机构、21-上机械臂、210-滑动导向座A、22-下机械臂、220-滑动导向座B、 23-基座、230-导轨、24-驱动机构、240-导向架A、241-导向架B、242-支架、243- 蜗杆、244-圆齿轮、245-微型电动伸缩杆、246-驱动电机、247-驱动齿轮、25- 机座B、26-伸缩单元A、261-左侧盒a、262-右侧盒a、263-调节螺杆a、264- 斜纹齿轮、265-横梁、27-伸缩单元B、271-左侧盒b、272-右侧盒b、273-调节螺杆b、274-从动齿轮、2411-机座A。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。
请参阅图1-5，本实用新型提供一种臂方案：一种臂长便于调节的自动化机器人抓手技术方案，包括机械爪10和腕臂机构20，根据实际作业的需要通过驱动机构24配合上机械臂21和下机械臂22的伸缩单元进行伸缩，从而实现改变上机械臂21长度和下机械臂22长度，使得装置可以根据现场实际的作业需求改变机械臂的作业半径大小；此外装置的依靠一个驱动机构24即可单个驱动任意机械臂的伸缩单元进行伸缩也可以同时驱动，降低了能源的消耗，实现了的资源的优化，解决了市面上流通的机械臂产品大都都是固定规格的器机械臂的延伸半径的固定的，无法根据实际的情况或是产品线安装的状况，灵活的改变机械臂的延伸半径，也就是作业半径的大小的问题。
在本实施方式中，当腕臂机构20需要改变上机械臂21和下机械臂22的延伸长度时，通过作为动力中枢的基座23内部的驱动机构24，分别驱动伸缩单元 A26和伸缩单元B27使得上机械臂21和下机械臂22进行延伸，就如图1和图2 所示的状态。
进一步的，腕臂机构20包括上机械臂21、下机械臂22和基座23，上机械臂21上设有伸缩单元A26，下机械臂22上设有伸缩单元B27，上机械臂21的一端固定安装于基座23相连接，另一端固定安装有机座A2411，下机械臂22 的一端固定安装于基座23相邻上机械臂21一侧的外壁上，另一端铰接有机座 B25，基座23内设置有驱动机构24，驱动机构24用于分别或同时驱动伸缩单元 A26和伸缩单元B27，并配合伸缩单元A26和伸缩单元B27进行延伸或收缩，且机械臂配合伸缩单元保持同步运动，机械爪10铰接于机座A2411上。
在本实施方式中，当机械爪10在工作的时候，通过连接座13内部的液压动力系统，既可以控制左侧爪11和右侧爪12保持相向运动或背向运动的轨迹，从而对物品进行啮合的作用，从而将需要抓取的物品进行抓牢。
进一步的，机械爪10包括左侧爪11、右侧爪12和连接座13，左侧爪11 的底部设有导轨架110；右侧爪12的底部设有导轨架110；连接座13一侧的外壁焊接有导轨板14，左侧爪11和右侧爪12分别通过两个导轨架110滑动连接于导轨板14内，且连接座13内设有液压动力系统，并用于驱动左侧爪11和右侧爪12保持相向运动或背向运动。
在本实施方式中，驱动机构24内设置于两个可以在导轨230上移动的导向架A240和导向架B241，如图3所示的状态，当需要推动导向架，使得导向架上蜗杆243一端的圆形齿轮244可分别于驱动电机246输出端的驱动齿轮247 啮合，这里安装在导向架A240和导向架B241上的蜗杆243其外壁的螺纹状态时不一样的，位于导向架A240上的蜗杆243为斜螺纹，而位于导向架B241上的蜗杆243一端上开设有凹槽，且凹槽的一侧的内壁为齿口，可以与从动齿轮 274相啮合。
进一步的，驱动机构24包括导向架A240、导向架B241和驱动电机246，导向架A240和导向架B241均对称滑动连接于基座23内侧底部对称设置的导轨 230上，导向架A240和导向架B241的顶部焊接有支架242，支架242具体为框架结构，且框架结构的内部轴接有蜗杆243，蜗杆243的一端分别贯穿支架242 和基座23并延伸至基座23的外侧，两个蜗杆243位于基座23外侧的一端均安装有圆齿轮244，支架242远离蜗杆243一侧外壁的中轴处均焊接有微型电动伸缩杆245，两个电动伸缩杆245的输出端均安装于基座23一侧的内壁上。并且驱动电机246固定安装于基座23内侧的顶部的中轴处，且位于导向架A240和导向架B241之间，驱动电机246的输出端贯穿并延伸至基座23的外侧，驱动电机246位于基座23外侧的输出端固定安装于分别与两个圆齿轮244相啮合的驱动齿轮247。
在本实施方式中，伸缩单元A26在使用的时候，斜纹齿轮264与位于导向架A240上斜螺纹的蜗杆243的驱动下，可以使得调节螺杆a263与横梁265进行配合，当逆时针的时候，右侧盒a262会嵌入左侧盒a261内进行收缩。
进一步的，伸缩单元A26包括左侧盒a261和右侧盒a262，左侧盒a261的内壁之间焊接有横梁265；右侧盒a262插接于左侧盒a261依次的端口内，右侧盒a262远离左侧盒a261一侧外壁的中轴处设有调节螺杆a263，调节螺杆a263 的一端与横梁265中轴处的螺孔螺纹连接；调节螺杆a263远离横梁265的一端贯穿延伸至基座23内，调节螺杆a263位于基座23内的一端固定安装有斜纹齿轮264，斜纹齿轮264与蜗杆243螺纹连接。
在本实施方式中，伸缩单元B27在使用的时候，导向架B241上的蜗杆243 一端上开设有凹槽，且凹槽的一侧的内壁为齿口，可以与从动齿轮274相啮合，可以使得调节螺杆b273与横梁265进行配合，当逆时针的时候，右侧盒b272 会嵌入左侧盒b271内进行收缩。
进一步的，伸缩单元B27包括左侧盒b271和右侧盒b272，左侧盒b271的内壁之间焊接有横梁265；并且，右侧盒b272插接于左侧盒b271依次的端口内，右侧盒b272远离左侧盒b271一侧外壁的中轴处设有调节螺杆b273，调节螺杆 b273的一端与横梁265中轴处的螺孔螺纹连接；而调节螺杆b273远离横梁265 的一端贯穿基座23的底部并延伸至基座23内，调节螺杆b273位于基座23内的一端固定安装有从动齿轮274，从动齿轮274与蜗杆243一端端口内的齿口相啮合。
在本实施方式中，这里的滑动导向座A210的作用就是为了增加上机械臂 21结构的强度。
进一步的，上机械臂21相对两侧的外壁均设有滑动导向座A210，伸缩单元A26位于上机械臂21的连接处，滑动导向座A210配合伸缩单元A26同步运动。
在本实施方式中，这里的滑动导向座B220的作用就是为了增加下机械臂22 结构的强度。
进一步的，下机械臂22一侧的外壁均设有滑动导向座B220，伸缩单元B27 位于下机械臂22的连接处，滑动导向座B220配合伸缩单元B27同步运动。
在本实施方式中，机座的作用就是通过驱动电机，使得上机械臂21和下机械臂22进行俯仰角度改变，使得机械臂做出模拟人手臂的活动。
进一步的，机座A2411和机座B25内均设有驱动电机。
本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，
当需要收缩上机械臂21的时候：启动微型电动伸缩杆245拉动导向架A240 进行移动，并最终使得用于传动伸缩单元A26的蜗杆243上的圆齿轮244与驱动齿轮247相啮合，而导向架B241也进行移动，并最终使得用于传动伸缩单元 B27的蜗杆上的圆齿轮244与驱动齿轮247错位，并且驱动电机246逆时针旋转的传动下进行伸缩；
当需要收缩下机械臂22的时候：启动微型电动伸缩杆245拉动导向架B241 进行移动，并最终使得用于传动伸缩单元B241的蜗杆243上的圆齿轮244与驱动齿轮247相啮合，而导向架A250也进行移动，并最终使得用于传动伸缩单元 A26的蜗杆上的圆齿轮244与驱动齿轮247错位，并且驱动电机246逆时针旋转的传动下进行伸缩；
当需要的同时驱动下机械臂21和上机械臂22同时进行收缩的时候，启动微型电动伸缩杆245拉动导向架进行移动，并最终使得用于传动伸缩单元的蜗杆243上的圆齿轮244与驱动齿轮247相啮合，并且驱动电机246逆时针旋转的传动下进行伸缩。
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 (9)
1.一种臂长便于调节的自动化机器人抓手，其特征在于，包括：
一机械爪(10)；
一腕臂机构(20)，所述腕臂机构(20)包括上机械臂(21)、下机械臂(22)和基座(23)，所述上机械臂(21)上设有伸缩单元A(26)，所述下机械臂(22)上设有伸缩单元B(27)，所述上机械臂(21)的一端固定安装于所述基座(23)相连接，另一端固定安装有机座A(2411)，所述下机械臂(22)的一端固定安装于所述基座(23)相邻所述上机械臂(21)一侧的外壁上，另一端铰接有机座B(25)，所述基座(23)内设置有驱动机构(24)，所述驱动机构(24)用于分别或同时驱动所述伸缩单元A(26)和所述伸缩单元B(27)，并配合所述伸缩单元A(26)和所述伸缩单元B(27)进行延伸或收缩，且机械臂配合伸缩单元保持同步运动；
所述机械爪(10)铰接于所述机座A(2411)上。
2.如权利要求1所述的一种臂长便于调节的自动化机器人抓手，其特征在于，所述机械爪(10)包括：
一左侧爪(11)，所述左侧爪(11)的底部设有导轨架(110)；
一右侧爪(12)，所述右侧爪(12)的底部设有导轨架(110)；
一连接座(13)，所述连接座(13)一侧的外壁焊接有导轨板(14)，所述左侧爪(11)和所述右侧爪(12)分别通过两个所述导轨架(110)滑动连接于所述导轨板(14)内，且所述连接座(13)内设有液压动力系统，并用于驱动所述左侧爪(11)和所述右侧爪(12)保持相向运动或背向运动。
3.如权利要求1所述的一种臂长便于调节的自动化机器人抓手，其特征在于，所述驱动机构(24)包括：
一导向架A(240)；
一导向架B(241)；
所述导向架A(240)和所述导向架B(241)均对称滑动连接于所述基座(23)内侧底部对称设置的导轨(230)上，所述导向架A(240)和所述导向架B(241)的顶部焊接有支架(242)，所述支架(242)具体为框架结构，且框架结构的内部轴接有蜗杆(243)，所述蜗杆(243)的一端分别贯穿所述支架(242)和所述基座(23)并延伸至所述基座(23)的外侧，两个所述蜗杆(243)位于所述基座(23)外侧的一端均安装有圆齿轮(244)，所述支架(242)远离所述蜗杆(243)一侧外壁的中轴处均焊接有微型电动伸缩杆(245)，两个所述电动伸缩杆(245)的输出端均安装于所述基座(23)一侧的内壁上。
4.如权利要求1所述的一种臂长便于调节的自动化机器人抓手，其特征在于，所述驱动机构(24)还包括驱动电机(246)，所述驱动电机(246)固定安装于所述基座(23)内侧的顶部的中轴处，且导向架A(240)和导向架B(241)之间，所述驱动电机(246)的输出端贯穿并延伸至所述基座(23)的外侧，所述驱动电机(246)位于所述基座(23)外侧的输出端固定安装于分别与两个圆齿轮(244)相啮合的驱动齿轮(247)。
5.如权利要求1所述的一种臂长便于调节的自动化机器人抓手，其特征在于，所述伸缩单元A(26)包括：
一左侧盒a(261)，所述左侧盒a(261)的内壁之间焊接有横梁(265)；
一右侧盒a(262)，所述右侧盒a(262)插接于所述左侧盒a(261)依次的端口内，所述右侧盒a(262)远离所述左侧盒a(261)一侧外壁的中轴处设有调节螺杆a(263)，所述调节螺杆a(263)的一端与所述横梁(265)中轴处的螺孔螺纹连接；
所述调节螺杆a(263)远离所述横梁(265)的一端贯穿延伸至所述基座(23)内，所述调节螺杆a(263)位于所述基座(23)内的一端固定安装有斜纹齿轮(264)，所述斜纹齿轮(264)与蜗杆(243)螺纹连接。
6.如权利要求1所述的一种臂长便于调节的自动化机器人抓手，其特征在于，所述伸缩单元B(27)包括：
一左侧盒b(271)，所述左侧盒b(271)的内壁之间焊接有横梁(265)；
一右侧盒b(272)，所述右侧盒b(272)插接于所述左侧盒b(271)依次的端口内，所述右侧盒b(272)远离所述左侧盒b(271)一侧外壁的中轴处设有调节螺杆b(273)，所述调节螺杆b(273)的一端与所述横梁(265)中轴处的螺孔螺纹连接；
所述调节螺杆b(273)远离所述横梁(265)的一端贯穿所述基座(23)的底部并延伸至所述基座(23)内，所述调节螺杆b(273)位于所述基座(23)内的一端固定安装有从动齿轮(274)，所述从动齿轮(274)与蜗杆(243)一端端口内的齿口相啮合。
7.如权利要求1所述的一种臂长便于调节的自动化机器人抓手，其特征在于，所述上机械臂(21)相对两侧的外壁均设有滑动导向座A(210)，所述伸缩单元A(26)位于所述上机械臂(21)的连接处，所述滑动导向座A(210)配合所述伸缩单元A(26)同步运动。
8.如权利要求1所述的一种臂长便于调节的自动化机器人抓手，其特征在于，所述下机械臂(22)一侧的外壁均设有滑动导向座B(220)，所述伸缩单元B(27)位于所述下机械臂(22)的连接处，所述滑动导向座B(220)配合所述伸缩单元B(27)同步运动。
9.如权利要求1所述的一种臂长便于调节的自动化机器人抓手，其特征在于，所述机座A(2411)和机座B(25)内均设有驱动电机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20201215 Termination date: 20211111 |