CN214490634U - 一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置 - Google Patents

一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置 Download PDF

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邵旭辉
潘柏松
吴全会
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    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本实用新型提供一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置，包括柔性机械手指根节驱动部分和位置微调部分；其中柔性机械手指根节驱动部分包括主电机、主电机运动转换装置，位置微调部分包括辅助电机和辅助电机运动转换装置，采用了分区驱动控制的形式，采用两个步进电机，主步进电机实现机械手的开合作用，辅助电机主要补偿柔性机械手的位置偏移的方式，可以有效地解决柔性机械手在针对不同零部件夹取的条件下，提升了夹取的准确性。

Description

一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置
技术领域
本申请涉及柔性机械手驱动结构布置与设计领域，尤其涉及一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置。
背景技术
柔性机械手在工业领域的应用已经越来越广泛，在工业生产制造以及装配领域。机器人的应用及其广泛，而针对不同零件所具有的不同特征外型，以及目标件所要求的夹取力度的控制都有所不同。而传统的机械手仅是针对单一目标件产品设计的专用机械手。其对多目标件的适应性差，换机成本有高，这时柔性机械手的应用缓解通过工业机器人与柔性机械手的结合可以有效的解决对不同零部件夹取的适应性问题。因为其所被承载的机器人本体的负载重量有限。而简单可靠的柔性机械手驱动系统的设计恰可以提升柔性机械手的整体性能，如机械手的夹取范围以及可夹取的有效负载等。
现有的柔性机械手的驱动系统的设计，有两种形式。一种适采用气缸推动柔性机械手的手指实现开合动作，其机械手开合形式虽然结构简单但是机械手仅有两个限位；一个是最大开启位置，一个是最小闭合位置；不利于机械手对不同目标件夹取宽度范围的把控。另一种是采取步进电机的电控驱动模式，其对机械手的开合位置虽然控制精度比较高，但是对于机械手抓取零件时对抓取的位置精度有一定的要求，还是缺少前后位置的修正微调机构。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置，可实现两爪柔性机械手开合与机械手前后位置微调，采用了分区驱动控制的形式，可以有效的解决柔性机械手在针对不同零部件的夹取，提升了夹取的准确性。
本实用新型的一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置，包括：
柔性机械手指根节驱动部分和位置微调部分；
其中柔性机械手指根节驱动部分，包括：
主电机，用于提供机械手指根节开合动力；
主电机运动转换装置，包括第一丝杆和第一螺母，用于将主电机的旋转运动转换为直线运动；
机械手指根节，一端通过指根固定座与指根节驱动部分前固定板铰接，另一端与指根节推杆一端铰接，指根节推杆另一端与指根节驱动部分中间活动板两侧的推杆臂铰接；
其中，第一丝杆与主电机的输出轴固定连接，螺母固定于柔性机械手指根节驱动部分的指根节驱动部分中间活动板上，主电机固定于柔性机械手指根节驱动机构的后固定板上；
主电机丝杆的端部通过第一轴承座嵌套与柔性机械手指根节驱动机构的前固定板上，两个前后固定板通过指根节驱动部分连接件相连接；
前、后固定板之间通过导向支撑柱相连接；前、后固定板与导向支撑柱之间设置直线轴承。
其中位置微调部分，包括：
辅助电机，用于实现机械手整体前后位移；
辅助电机运动转换装置，包括辅助电机丝杆和辅助电机丝杆螺母，用于将辅助电机的旋转运动转换为直线运动；
其中，助电机丝杆与辅助电机的输出轴固定连接，辅助电机丝杆螺母固定于位置微调部分的中间固定板上，辅助电机固定在辅助电机固定板，中间固定板与机器人末端固定板通过T型连接板固定连接；辅助电机丝杆的端部通过第二轴承座嵌套在位置微调部分的前端固定板上；辅助电机固定板和前端固定板通过位置微调部分连接件相连接。
进一步的，主电机和辅助电机均为步进电机。
进一步的，指根节驱动部分连接件和位置微调部分连接件均为“[”型固定件。
进一步的，第一轴承和第二轴承均为直线轴承。
进一步的，第一轴承和第二轴承通过菱形轴承座支撑。
本实用新型的一种实现两爪柔性机械手开合与机械手前后位置微调的驱动装置，采用了分区驱动控制的形式，采用两个步进电机，主步进电机实现机械手的开合作用，辅助电机主要补偿柔性机械手的位置偏移的方式，可以有效的解决柔性机械手在针对不同零部件夹取的条件下，提升了夹取的准确性。
附图说明
图1是本实用新型的一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置的结构示意图。
图2是本实用新型的一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置的结构示意图。。
图3是本实用新型的一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置的原理图。
图4是本实用新型的一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置的原理图。
图5是本实用新型的一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置的原理图。
附图标记
1.后固定板 2.导向支撑柱 3.位置微调部分连接件 4.辅助电机固定板 5.位置微调部分导向支撑柱固定端(左) 6.指根节驱动部分连接件 7.T型连接件 8.机器人末端连接板 9.中间固定板 10.辅助电机丝杆螺母 11.辅助电机丝杆 12.位置微调部分前固定板 13.位置微调部分直线轴承 14.位置微调部分导向支撑柱(右) 15.丝杆菱形轴承座16.指根固定座 17.指根节驱动部分前固定板 18.推杆臂 19.推杆臂销轴 20.指根节驱动部分中间活动板 21.主步进电机 22.主驱动丝杆 23.主驱动螺母 24.主驱动丝杆螺母25.机械手指根节 26.主驱动丝杆菱形轴承座 27.螺柱 28.指根节推杆
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
本实用新型的一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置，包括：
柔性机械手指根节驱动部分和位置微调部分；
其中柔性机械手指根节驱动部分，包括：
主电机21，用于提供机械手指根节开合动力；
主电机运动转换装置，包括主驱动丝杆22和主驱动螺母23，用于将主电机21的旋转运动转换为直线运动；
机械手指根节25，一端通过指根固定座16与指根节驱动部分前固定板17铰接，另一端与指根节推杆28一端铰接，指根节推杆28另一端与指根节驱动部分中间活动板20两侧的推杆臂铰接；
其中，主驱动丝杆22与主电机21的输出轴固定连接，主驱动螺母23固定于柔性机械手指根节驱动部分的指根节驱动部分中间活动板20上，主电机2固定于柔性机械手指根节驱动机构的后固定板1上；
主电机丝杆22的端部通过第一轴承座嵌套与柔性机械手指根节驱动机构的前固定板17上，前后固定板通过指根节驱动部分连接件6相连接；
前后固定板之间通过导向支撑柱2相连接；前后固定板与导向支撑柱2之间设置直线轴承；
其中位置微调部分驱动机构，包括：
辅助电机，用于实现机械手整体前后位移；
辅助电机运动转换装置，包括辅助电机丝杆11和辅助电机丝杆螺母10，用于将辅助电机的旋转运动转换为直线运动；
其中，助电机丝杆11与辅助电机的输出轴固定连接，辅助电机丝杆螺母10固定于位置微调部分的中间固定板9上，辅助电机固定在辅助电机固定板，中间固定板9与机器人末端固定板通过T型连接板7固定连接；辅助电机丝杆11的端部通过第二轴承座嵌套在位置微调部分的前端固定板12上；辅助电机固定板4和前端固定板12通过位置微调部分连接件3相连接。
所述主电机和辅助电机均为步进电机。
所述指根节驱动部分连接件和位置微调部分连接件均为“[”型固定件。
所述第一轴承和第二轴承均为直线轴承。
所述第一轴承和第二轴承通过菱形轴承座支撑。
如图3所示，主电机21提供机械手指根节开合动力的，其中主电机21的丝杆螺母固定于柔性机械手指根节驱动部分的活动推板20上，主电机固定于柔性机械手指根节驱动部分的后电机固定板1上，同时主步进电机丝杆的端部通过菱型轴承座26嵌套与机械手指根节驱动部分的前固定板17上，两个前后固定板通过“[”型固定件6相连接，同样前后固定板之间还有指根节驱动部分导向支撑柱2相连接，其作用是保证位于中间的活动推板按导向柱的方向滑动，同时在固定推板与导向柱之间还设置了直线轴承减少了滑动摩擦力的同时也有效的防止导向柱的磨损，提高了活动推板运动的精确性。
同样对于柔性机械手位置微调部分，实现机械手整体前后位移的辅助步进电机29，一个将旋转运动装换为直线运动的丝杆11螺母副10，同样的辅助步进电机的丝杆螺母固定于位置微调部分的中间固定板9上。而此时中间固定板9与机器人末端固定板8通过T型连接板7硬性连接。而小电机固定在辅助电机固定板4上。同时辅助电机丝杆的端口通过菱形轴承座15嵌套在位置微调部分的前固定板12上。两个前后固定板也是通过“[”型固定件3相连接。其中中间固定板9和机器人末端固定板处于固定的状态。而辅助步进电机转动时带动的是机械手整体的移动。
如图4所示，通过主步进电机驱动使中间的活动板移动，从而带动指根节实现开合动作。而步进电机的正反转的变化就是指根节开合的变化，步进电机反爪指根节开启，步进电机正转指根节合拢。
如图5所示，通过辅助电机的转动，带动机械手整体前后运动。
本实用新型的一种实现两爪柔性机械手开合与机械手前后位置微调的驱动装置，采用了分区驱动控制的形式，采用两个步进电机，主步进电机实现机械手的开合作用，辅助电机主要补偿柔性机械手的位置偏移的方式，可以有效的解决柔性机械手在针对不同零部件夹取的条件下，提升了夹取的准确性。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的保护范围当中。

Claims (6)

1.一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置，其特征在于，包括：柔性机械手指根节驱动部分和位置微调部分；
其中柔性机械手指根节驱动部分，包括：主电机，用于提供机械手指根节开合动力；主电机运动转换装置，包括第一丝杆和第一螺母，用于将主电机的旋转运动转换为直线运动；机械手指根节，一端通过指根固定座与指根节驱动部分前固定板铰接，另一端与指根节推杆一端铰接，指根节推杆另一端与指根节驱动部分中间活动板两侧的推杆臂铰接；其中，第一丝杆与主电机的输出轴固定连接，螺母固定于柔性机械手指根节驱动部分的指根节驱动部分中间活动板上，主电机固定于柔性机械手指根节驱动机构的后固定板上；主电机丝杆的端部通过第一轴承座嵌套与柔性机械手指根节驱动机构的前固定板上，两个前后固定板通过指根节驱动部分连接件相连接；前、后固定板之间通过导向支撑柱相连接；前、后固定板与导向支撑柱之间设置直线轴承。
2.如权利要求1所述的一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置，其中位置微调部分，包括：辅助电机，用于实现机械手整体前后位移；辅助电机运动转换装置，包括辅助电机丝杆和辅助电机丝杆螺母，用于将辅助电机的旋转运动转换为直线运动；其中，助电机丝杆与辅助电机的输出轴固定连接，辅助电机丝杆螺母固定于位置微调部分的中间固定板上，辅助电机固定在辅助电机固定板，中间固定板与机器人末端固定板通过T型连接板固定连接；辅助电机丝杆的端部通过第二轴承座嵌套在位置微调部分的前端固定板上；辅助电机固定板和前端固定板通过位置微调部分连接件相连接。
3.如权利要求1或2所述的一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置，其特征在于，主电机和辅助电机均为步进电机。
4.如权利要求1或2所述的一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置，其特征在于，指根节驱动部分连接件和位置微调部分连接件均为“[”型固定件。
5.如权利要求1或2所述的一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置，其特征在于，第一轴承和第二轴承均为直线轴承。
6.如权利要求1或2所述的一种柔性机械手开合与位置微调的驱动装置，其特征在于，第一轴承和第二轴承通过菱形轴承座支撑。
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