CN213165438U - 一种机械手夹具及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于夹具制造技术领域，涉及一种机械手夹具及机器人。该机械手夹具包括基座和夹爪，夹爪包括第一爪臂和第二爪臂；机械手夹具还包括第一传动组件、第二传动组件和驱动件；第一传动组件设置于基座上，第一传动组件的两端分别活动设置有第一爪臂和第二爪臂的尾端，且第一传动组件的两端能分别带动第一爪臂和第二爪臂朝相反的方向移动；第二传动组件活动设置于第一传动组件上且用于驱动第一传动组件的两个部分分别朝相反的方向转动；驱动件活动设置于第二传动组件上，用于驱动第二传动组件动作且调节第二传动组件的转动速度和/或转动角度。该机械手夹具及机器人能够根据工件的具体情况自由改变抓取动作的速度和夹紧力以及夹取的行程。

Description

一种机械手夹具及机器人

技术领域

本实用新型涉及夹具制造技术领域，尤其涉及一种机械手夹具及机器人。

背景技术

在现有的轮毂的生产线中，常使用气动元件作为抓取轮毂的机械手的动力，例如气缸，这种类型的机械手，在通过气动元件驱动夹具对轮毂进行抓取的过程中具有以下缺点：

1)夹具主要是靠气压夹紧轮毂，通常是骤然抓紧、骤然放松，这样，夹具会对轮毂造成损伤；

2)夹具的行程、速度以及夹紧力等无法调整，即夹具的可控性差，导致抓取精度较低，这样，在很大程度上增加了轮毂的加工时间和加工成本。

故，现亟需一款能解决上述缺点的产品。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于解决现有的气动夹具在夹取工件时，存在容易夹伤工件，夹持的可控性差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种机械手夹具，采用了如下所述的技术方案：

该机械手夹具包括基座和夹爪，所述夹爪包括第一爪臂和第二爪臂，所述机械手夹具还包括第一传动组件、第二传动组件和驱动件；

所述第一传动组件沿所述基座的长度方向设置于所述基座上，所述第一传动组件的两端分别活动设置有所述第一爪臂和第二爪臂的尾端，且所述第一传动组件的两端能分别带动所述第一爪臂和第二爪臂在所述基座的所述长度方向上朝相反的方向移动，以使所述第一爪臂和第二爪臂的首端配合实现夹持动作或张开动作；

所述第二传动组件活动设置于所述第一传动组件上，且位于所述第一传动组件的中间位置，以将所述第一传动组件分隔成两个部分，其中一部分活动设置有所述第一爪臂，另一部分活动设置有所述第二爪臂；所述第二传动组件用于驱动在所述第二传动组件两侧的所述第一传动组件的所述两个部分分别朝相反的方向转动；

所述驱动件活动设置于所述第二传动组件上，用于驱动所述第二传动组件转动且调节所述第二传动组件的转动速度和/或转动角度。

可选地，所述第一传动组件的所述两个部分分别为第一丝杆和第二丝杆，所述第一丝杆和第二丝杆沿所述基座的所述长度方向设置，且所述第一丝杆和第二丝杆位于同一直线上；

所述第一丝杆的首端活动设置于所述第二传动组件的一侧；所述第一丝杆上活动设置有所述第一爪臂的尾端，以在所述第一丝杆转动时带动所述第一爪臂沿所述第一丝杆的长度方向移动；

所述第二丝杆的首端活动设置于所述第二传动组件的另一侧；所述第二丝杆上活动设置有所述第二爪臂的尾端，以在所述第二丝杆转动时带动所述第二爪臂沿所述第二丝杆的长度方向移动；

且所述第二丝杆的转动方向与所述第一丝杆的转动方向相反，且所述第一丝杆和第二丝杆能分别联动所述第一爪臂和第二爪臂朝相反的方向移动。

可选地，所述第一传动组件还包括固定于所述基座上的四个轴承组件，其中两个所述轴承组件分别活动设置于所述第一丝杆的首端和尾端，另两个所述轴承组件分别活动设置于所述第二丝杆的首端和尾端。

可选地，所述轴承组件包括轴承本体和轴承座；

所述轴承座设置于所述基座上；所述轴承座具有装置孔，且在所述装置孔内转动设置有所述轴承本体；

所述轴承本体设置于所述第一丝杆的端部，用于带动所述第一丝杆在所述轴承座的所述装置孔内转动；和/或，所述轴承本体设置于所述第二丝杆的端部，用于带动所述第二丝杆在所述轴承座的所述装置孔内转动。

可选地，所述第二传动组件包括第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮；

所述第一齿轮设置于所述驱动件的输出端上，由所述驱动件驱动以带动所述第二齿轮和第三齿轮分别转动；

所述第二齿轮啮合于所述第一齿轮的一端，设置有所述第一丝杆的首端；

所述第三齿轮啮合于所述第一齿轮的另一端，设置有所述第二丝杆的首端；

且所述第二齿轮和第三齿轮的朝相反的方向转动。

可选地，所述机械手夹具还包括直线引导组件，用于引导所述第一爪臂和/或第二爪臂直线移动。

可选地，所述直线引导组件包括第一直线导轨、第二直线导轨和第三直线导轨；

所述第一直线导轨设置于所述第一丝杆和第二丝杆的同一侧，且所述第一直线导轨的一端延伸至所述第一丝杆的尾端，另一端延伸至所述第二丝杆的尾端；

所述第二直线导轨设置于所述第一丝杆的另一侧且与所述第一直线导轨平行相对设置；所述第二直线导轨的一端延伸至所述第一丝杆的尾端，另一端延伸至所述第一丝杆的首端；所述第一爪臂的尾端在所述第二直线导轨的行程内滑动设置于所述第二直线导轨和第一直线导轨上；

所述第三直线导轨设置于所述第二丝杆的另一侧，且与所述第二直线导轨位于同一条直线上；所述第三直线导轨的一端延伸至所述第二丝杆的尾端，另一端延伸至与所述第二丝杆的首端；所述第二爪臂的尾端在所述第三直线导轨的行程内滑动设置于所述第三直线导轨和第一直线导轨上。

可选地，所述驱动件为电机。

可选地，所述第一爪臂和第二爪臂的首端均开设有至少两个卡槽，各所述卡槽位于对应的所述第一爪臂和第二爪臂的相向面上，用于在所述第一爪臂和第二爪臂配合做夹持动作时与工件的边沿卡接配合。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供一种机器人，所述机器人夹具包括上述的机械手夹具。

与现有技术相比，在对工件进行抓取的过程中，本实用新型实施例提供的机械手夹具及机器人主要有以下有益效果：

该机械手夹具主要是通过驱动件驱动第二传动组件转动，且还能调节第二传动组件的转动速度和/或转动角度；第二传动组件与第一传动组件联动以控制连接于第一传动组件的夹爪实现开合，且还能控制该夹爪的张紧速度和/或张紧程度。这样，一方面，可根据工件(如轮毂)的具体情况自由改变抓取动作的速度和夹紧力，以有效避免因骤然运动和对工件过渡挤压等导致工件受损的问题；另一方面，还可以调整该机械手夹具夹取的行程、速度以及夹紧力等，即机械手夹具的可控性良好，以能使夹具在实施抓取动作时具有较高的精度，能够在很大程度上降低工件的加工时间和加工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本实用新型一个实施例中机械手夹具的立体结构示意图。

附图中的标号如下：

100、机械手夹具；

1、夹爪；11、第一爪臂；12、第二爪臂；13、卡槽；

2、第一传动组件；21、第一丝杆；22、第二丝杆；23、轴承座；

3、第二传动组件；31、第一齿轮；32、第二齿轮；33、第三齿轮；

4、驱动件；4a、电机；

5、直线引导组件；51、第一直线导轨；52、第二直线导轨；53、第三直线导轨；

6、基座。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型，例如，术语“长度”、“首”、“尾”、“相反”、“相向”、“平行”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本实用新型的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。

此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本实用新型实施例提供一种机械手夹具100，如图1所示，该机械手夹具100包括基座6和夹爪1，夹爪1包括第一爪臂11和第二爪臂12，机械手夹具100还包括第一传动组件2、第二传动组件3和驱动件4。

再如图1所示，第一传动组件2可沿基座6的长度方向设置于基座6上。第一传动组件2的两端可分别活动设置有第一爪臂11的尾端和第二爪臂12的尾端，且第一传动组件2的两端可分别带动第一爪臂11和第二爪臂12在基座6的长度方向上朝相反的方向移动，以能使第一爪臂11和第二爪臂12的首端配合实现夹持动作或张开动作。当第一爪臂11和第二爪臂12的首端相对靠近，即夹爪1做夹持动作时，可夹持工件，例如夹持轮毂；当第一爪臂11和第二爪臂12的首端相对远离时，即夹爪1做张开动作时，可准备夹持工件或者松开正在夹持的工件。

再如图1所示，第二传动组件3可活动设置于第一传动组件2上，且第二传动组件3可位于第一传动组件2的中间位置，以能将第一传动组件2分隔成两个部分，其中一部分可活动设置有第一爪臂11，另一部分可活动设置有第二爪臂12。该第二传动组件2可用于驱动在第二传动组件3两侧的第一传动组件2的两个部分，使该两个部分分别朝相反的方向传动，以能使第一传动组件2带动第一爪臂11和第二爪臂12朝相反的方向移动。

驱动件4可活动设置于第二传动组件3，可用于驱动第二传动组件3动作且调节第二传动组件3的转动速度和/或转动角度。

可以理解地，该机械手夹具100的工作原理大致如下：控制驱动件4动作，以驱动第二传动组件3转动。第二传动组件3转动以分别带动第二传动组件3两侧的第一传动组件2的两个部分朝相反的运动方向转动，这样，在基座6的长度方向上，分设于第一传动组件2两端的第一爪臂11和第二爪臂12即可朝相反的方向移动。

当需要夹持工件时，可根据工件的形状、尺寸控制驱动件4驱动第二传动组件3转动至适合的角度，以带动第一传动组件2的两个部分朝相反的方向转动至该角度，使第一爪臂11和第二爪臂12相向移动至适宜的位置。

当第一爪臂11和第二爪臂12刚开始移动时，可控制驱动件4驱动第二传动组件3以较快的转动速度转动，以使第一爪臂11和第二爪臂12能够快速接近工件；当第一爪臂11和第二爪臂12移动接近工件时，可控制驱动件4驱动第二传动组件3以较慢的转动速度转动，以使第一爪臂11和第二爪臂12缓慢接触工件并夹压，可在确保夹稳该工件的前提下还不会对工件造成损伤。

当需要放开正在夹持的工件时，控制驱动件4使第一爪臂11和第二爪臂12相背移动，即使夹爪1张开即可。

综上，相比现有技术，在对工件进行抓取的过程中，该机械手夹具100至少具有以下有益效果：一方面，可根据工件(如轮毂)的具体情况自由改变抓取动作的速度和夹紧力，以有效避免因骤然运动和对工件过渡挤压等导致工件受损的问题；另一方面，还可以调整该机械手夹具100夹取的行程、速度以及夹紧力等，即机械手夹具100的可控性良好，以能使夹具在实施抓取动作时具有较高的精度，能够在很大程度上降低工件的加工时间和加工成本。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合图1，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在一些实施例中，如图1所示，第一传动组件2的两个部分可分别为第一丝杆21和第二丝杆22，第一丝杆21和第二丝杆22可沿基座6的长度方向设置，且第一丝杆21和第二丝杆22可位于同一直线上。其中，第一丝杆21的首端可活动设置于第二传动组件3的一侧。第一丝杆21上可活动设置有第一爪臂11的尾端，以在第一丝杆21转动时带动第一爪臂11沿第一丝杆21的长度方向移动。

第一丝杆21的首端可活动设置于第二传动组件3的另一侧。第二丝杆22上可活动设置有第二爪臂12的尾端，以在第二丝杆22转动时带动第二爪臂12沿第二丝杆22的长度方向移动。

并且，第二丝杆22的转动方向与第一丝杆21的转动方向可相反，且第一丝杆21和第二丝杆22能分别联动第一爪臂11和第二爪臂12朝相反的方向移动。

在一些实施例中，如图1所示，第一传动组件2还包括固定于基座6上的四个轴承组件(图中未示出)，其中两个轴承组件可分别活动设置于第一丝杆21的首端和尾端，另外两个轴承组件可分别活动设置于第二丝杆22的首端和尾端。

在一些实施例中，如图1所示，轴承组件包括轴承本体(图中未示出)和轴承座23。

轴承座23可设置于基座6上；轴承座23可具有装置孔(图中未示出)，且在装置孔内可转动设置有轴承本体，轴承座23可用于供轴承本体在装置孔内转动。

轴承本体可设置于第一丝杆21的端部，可主要用于带动第一丝杆21在轴承座23的装置孔内转动；和/或，轴承本体可设置于第二丝杆22的端部，可主要用于带动第二丝杆22在轴承座23的装置孔内转动。

在一些实施例中，如图1所示，第二传动组件3包括第一齿轮31、第二齿轮32和第三齿轮33。其中，第一齿轮31可设置于驱动件4的输出端上，由驱动件4驱动第一齿轮31转动以带动第二齿轮32和第三齿轮33分别转动。

再图1所示，第二齿轮32可啮合于第一齿轮31的一端，设置有第一丝杆21的首端，以在第二齿轮32转动时带动第一丝杆21转动。

第三齿轮33可啮合于第一齿轮31的另一端，设置有第二丝杆22的首端，以在第三齿轮33转动时带动第二丝杆22转动。

并且，第二齿轮32和第三齿轮33的转动方向可相反，以能使第一丝杆21和第二丝杆22朝相反的方向转动。

在一些实施例中，如图1所示，机械手夹具100还包括直线引导组件5，该直线引导组件5，以提高夹爪1做夹持动作或张开动作的精准度。

在一些实施例中，如图1所示，直线引导组件5包括第一直线导轨51、第二直线导轨52和第三直线导轨53。其中，第一直线导轨51可设置于第一丝杆21和第二丝杆22的同一侧，该第一直线导轨51的一端可延伸至第一丝杆21的尾端，以使第一直线导轨51的该端与第一丝杆21的尾端平齐；第一直线导轨51的另一端则可延伸至第二丝杆22的尾端，以使第一直线导轨51的该端与第二丝杆22的尾端平齐。

再如1所示，第二直线导轨52可设置于第一丝杆21的另一侧且与第一直线导轨51平行相对设置；该第二直线导轨52的一端可延伸至第一丝杆21的尾端，以使第二直线导轨52的该端与第一丝杆21的尾端平齐；第二直线导轨52的另一端则可延伸至第一丝杆21的首端，以使第二直线导轨52的该端与第一丝杆21的首端平齐。第一爪臂11的尾端可活动设置于第二直线导轨52和第一直线导轨51上，以使第一爪臂11在第二直线导轨52的行程内直线滑动。

再如图1所示，第三直线导轨53可设置于第二丝杆22的另一侧，该第三直线导轨53可与第二直线导轨52位于同一条直线上。并且，第三直线导轨53的一端可延伸至第二丝杆22的尾端，以使第三直线导轨53的该端与第二丝杆22的尾端平齐；第三直线导轨53的另一端则可延伸至第二丝杆22的首端，以使第三直线导轨53的该端与第二丝杆22的首端平齐。第二爪臂12的尾端可活动设置于第三直线导轨53和第一直线导轨51上，以使第二爪臂12在第三直线导轨53的行程内直线移动。

在一些实施例中，驱动件4可以为电机4a。进一步地，该电机4a可具有刹车功能，以能在出现意外情况的时候可以直接锁死该机械手夹具100，避免因工件掉落而造成危险。

在一些实施例中，如图1所示，第一爪臂11和第二爪臂12的首端均开设有至少两个卡槽13，各卡槽13可位于对应的第一爪臂11和第二爪臂12的相向面上，可用于在第一爪臂11和第二爪臂12配合做夹持动作时与工件的边沿卡接配合。例如，具体在本实施例中，第一爪臂11和第二爪臂12配合做夹持动作时可与轮毂的边沿卡接配合，以防止在夹持轮毂时产生打滑的现象。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供一种机器人，该机器人包括上述的机械手夹具100。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种机械手夹具，包括基座和夹爪，所述夹爪包括第一爪臂和第二爪臂，其特征在于，所述机械手夹具还包括第一传动组件、第二传动组件和驱动件；

所述第一传动组件沿所述基座的长度方向设置于所述基座上，所述第一传动组件的两端分别活动设置有所述第一爪臂和第二爪臂的尾端，且所述第一传动组件的两端能分别带动所述第一爪臂和第二爪臂在所述基座的所述长度方向上朝相反的方向移动，以使所述第一爪臂和第二爪臂的首端配合实现夹持动作或张开动作；

所述第二传动组件活动设置于所述第一传动组件上，且位于所述第一传动组件的中间位置，以将所述第一传动组件分隔成两个部分，其中一部分活动设置有所述第一爪臂，另一部分活动设置有所述第二爪臂；所述第二传动组件用于驱动在所述第二传动组件两侧的所述第一传动组件的所述两个部分分别朝相反的方向转动；

所述驱动件活动设置于所述第二传动组件上，用于驱动所述第二传动组件转动且调节所述第二传动组件的转动速度和/或转动角度。

2.根据权利要求1所述的机械手夹具，其特征在于，所述第一传动组件的所述两个部分分别为第一丝杆和第二丝杆，所述第一丝杆和第二丝杆沿所述基座的所述长度方向设置，且所述第一丝杆和第二丝杆位于同一直线上；

所述第一丝杆的首端活动设置于所述第二传动组件的一侧；所述第一丝杆上活动设置有所述第一爪臂的尾端，以在所述第一丝杆转动时带动所述第一爪臂沿所述第一丝杆的长度方向移动；

所述第二丝杆的首端活动设置于所述第二传动组件的另一侧；所述第二丝杆上活动设置有所述第二爪臂的尾端，以在所述第二丝杆转动时带动所述第二爪臂沿所述第二丝杆的长度方向移动；

且所述第二丝杆的转动方向与所述第一丝杆的转动方向相反，且所述第一丝杆和第二丝杆能分别联动所述第一爪臂和第二爪臂朝相反的方向移动。

3.根据权利要求2所述的机械手夹具，其特征在于，所述第一传动组件还包括固定于所述基座上的四个轴承组件，其中两个所述轴承组件分别活动设置于所述第一丝杆的首端和尾端，另两个所述轴承组件分别活动设置于所述第二丝杆的首端和尾端。

4.根据权利要求3所述的机械手夹具，其特征在于，所述轴承组件包括轴承本体和轴承座；

所述轴承座设置于所述基座上；所述轴承座具有装置孔，且在所述装置孔内转动设置有所述轴承本体；

所述轴承本体设置于所述第一丝杆的端部，用于带动所述第一丝杆在所述轴承座的所述装置孔内转动；和/或，所述轴承本体设置于所述第二丝杆的端部，用于带动所述第二丝杆在所述轴承座的所述装置孔内转动。

5.根据权利要求2至4任一项所述的机械手夹具，其特征在于，所述第二传动组件包括第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮；

所述第一齿轮设置于所述驱动件的输出端上，由所述驱动件驱动以带动所述第二齿轮和第三齿轮分别转动；

所述第二齿轮啮合于所述第一齿轮的一端，设置有所述第一丝杆的首端；

所述第三齿轮啮合于所述第一齿轮的另一端，设置有所述第二丝杆的首端；

且所述第二齿轮和第三齿轮的朝相反的方向转动。

6.根据权利要求2至4任一项所述的机械手夹具，其特征在于，所述机械手夹具还包括直线引导组件，用于引导所述第一爪臂和/或第二爪臂直线移动。

7.根据权利要求6所述的机械手夹具，其特征在于，所述直线引导组件包括第一直线导轨、第二直线导轨和第三直线导轨；

所述第一直线导轨设置于所述第一丝杆和第二丝杆的同一侧，且所述第一直线导轨的一端延伸至所述第一丝杆的尾端，另一端延伸至所述第二丝杆的尾端；

所述第二直线导轨设置于所述第一丝杆的另一侧且与所述第一直线导轨平行相对设置；所述第二直线导轨的一端延伸至所述第一丝杆的尾端，另一端延伸至所述第一丝杆的首端；所述第一爪臂的尾端在所述第二直线导轨的行程内滑动设置于所述第二直线导轨和第一直线导轨上；

所述第三直线导轨设置于所述第二丝杆的另一侧，且与所述第二直线导轨位于同一条直线上；所述第三直线导轨的一端延伸至所述第二丝杆的尾端，另一端延伸至与所述第二丝杆的首端；所述第二爪臂的尾端在所述第三直线导轨的行程内滑动设置于所述第三直线导轨和第一直线导轨上。

8.根据权利要求1至4任一项所述的机械手夹具，其特征在于，所述驱动件为电机。

9.根据权利要求1至4任一项所述的机械手夹具，其特征在于，所述第一爪臂和第二爪臂的首端均开设有至少两个卡槽，各所述卡槽位于对应的所述第一爪臂和第二爪臂的相向面上，用于在所述第一爪臂和第二爪臂配合做夹持动作时与工件的边沿卡接配合。

10.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括根据权利要求1至9任一项所述的机械手夹具。

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