CN214490656U - 一种柔性机械手的减震防冲击装置 - Google Patents

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潘柏松
吴全会
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Abstract

本实用新型提供一种柔性机械手的减震防冲击装置，包括柔性机械手指根节驱动部分、位置微调部分和减震部分，减震部分包括减震套筒和压缩弹簧，其中在指根节驱动部分前固定板上和主电机后固定板上分别固定有两个所述减震套筒，压缩弹簧在减震套筒端与辅助电机固定板之间以及减震套筒端与前端固定板之间，套筒内有橡胶减震套筒，套于位置微调部分导向支撑柱上。通过同时采用弹簧与减震橡胶圈，有效的减轻在夹取时或者突发情况下冲击力，保护了柔性机械手与机器人不被硬性冲击所撞伤。

Description

一种柔性机械手的减震防冲击装置
技术领域
本申请涉及柔性机械手布置与设计领域，尤其涉及一种柔性机械手的减震防冲击装置。
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了对机器人夹取作业的需求。
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。但是因为机器人与柔性机械手结合时需要考虑在突发情况下对柔性机械手或者机器人的硬性冲击的影响，以免柔性机械手的损坏，所以对柔性机械手的减震设计就有其必要性。
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实现柔性机械手的减震防冲击装置，同时采用弹簧与减震橡胶圈，有效的减轻在夹取时或者突发情况下冲击力，保护了柔性机械手与机器人不被硬性冲击所撞伤。
本实用新型的一种柔性机械手的减震防冲击装置，包括：
柔性机械手指根节驱动部分、位置微调部分和减震部分；
其中柔性机械手指根节驱动部分，包括：主电机，主电机固定于柔性机械手指根节驱动机构的后固定板；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；
其中位置微调部分，包括：辅助电机，辅助电机固定在辅助电机固定板；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；
其中减震部分，包括：减震套筒和压缩弹簧，其中在指根节驱动部分前固定板上和主电机后固定板上分别固定有两个所述减震套筒，压缩弹簧在减震套筒端与辅助电机固定板之间以及减震套筒端与前端固定板之间，套筒内有橡胶减震套筒，套于位置微调部分导向支撑柱上，橡胶套筒通过减震套圈端盖固定。
进一步的，其中柔性机械手指根节驱动部分，还包括：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。
进一步的，其中位置微调部分还包括：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；辅助电机固定板和前端固定板通过位置微调部分连接件相连接，辅助电机固定板和前端固定板之间设置两根位置微调部分导向支撑柱。
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。
本实用新型提供一种实现柔性机械手的减震防冲击装置，同时采用弹簧与减震橡胶圈，有效的减轻在夹取时或者突发情况下冲击力，保护了柔性机械手与机器人不被硬性冲击所撞伤。
附图说明
图1是本实用新型的一种柔性机械手的减震防冲击装置的结构示意图。
图2是本实用新型的一种柔性机械手的减震防冲击装置的结构示意图。
图3是本实用新型的一种柔性机械手的减震防冲击装置的结构原理图。
图4是本实用新型的一种柔性机械手的减震防冲击装置的原理图。
图5是本实用新型的一种柔性机械手的减震防冲击装置的原理图。
图6是本实用新型的一种柔性机械手的减震防冲击装置的原理图。
图7是本实用新型的一种柔性机械手的减震防冲击装置的原理图。
图8是本实用新型的一种柔性机械手的减震防冲击装置的原理图。
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 29.辅助电机 30.橡胶减震套筒 31.固定螺柱 32.压缩弹簧 33.减震套筒端盖
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的减震防冲击装置，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8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，辅助电机固定板和前端固定板之间设置两根位置微调部分导向支撑柱34；
其中减震部分，包括：减震套筒30和压缩弹簧33，其中在指根节驱动部分前固定板17上和主电机后固定板1上分别固定有两个所述减震套筒30，压缩弹簧33在减震套筒30端与辅助电机固定板4之间以及减震套筒30端与前端固定板12之间，套筒内有橡胶减震套筒，套于位置微调部分导向支撑柱上，橡胶套筒通过减震套筒端盖固定。
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4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5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6所示，通过辅助电机的转动，带动机械手整体前后运动。
如图7-8所示，如图所示为机械手受到Fy与Fx方向的冲击力时所产生的减震偏移情况。Fy方向的冲击力可以使机械手Y方向产生一定的位移减少硬性冲击如图2。而橡胶减震件的使用可以减轻Fx方向与Fz方向的冲击力，从而会使机械手的轴线产生一定的位移，避免硬性冲击。
本实用新型提供一种实现柔性机械手的减震防冲击装置，通过受压弹簧的压缩使机械手可以减缓机械手所受的正面的冲击力，同时采用弹簧与减震橡胶圈，有效的减轻在夹取时或者突发情况下冲击力，保护了柔性机械手与机器人不被硬性冲击所撞伤。
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 (7)

1.一种柔性机械手的减震防冲击装置，其特征在于，包括：
柔性机械手指根节驱动部分、位置微调部分和减震部分；
柔性机械手指根节驱动部分，包括：主电机，主电机固定于柔性机械手指根节驱动机构的后固定板；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；
位置微调部分，包括：辅助电机，辅助电机固定在辅助电机固定板；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；
减震部分，包括：减震套筒和压缩弹簧，其中在指根节驱动部分前固定板上和主电机后固定板上分别固定有两个所述减震套筒，压缩弹簧在减震套筒端与辅助电机固定板之间以及减震套筒端与前端固定板之间，套筒内有橡胶减震套筒，套于位置微调部分导向支撑柱上，橡胶套筒通过减震套圈端盖固定。
2.如权利要求1所述的一种柔性机械手的减震防冲击装置，其特征在于，其中柔性机械手指根节驱动部分，还包括：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。
3.如权利要求1所述的一种柔性机械手的减震防冲击装置，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所述的一种柔性机械手的减震防冲击装置，其特征在于，第一轴承和第二轴承均为直线轴承。
5.如权利要求1所述的一种柔性机械手的减震防冲击装置，其特征在于，第一轴承和第二轴承通过菱形轴承座支撑。
6.如权利要求1-5任一项所述的一种柔性机械手的减震防冲击装置，其特征在于，其中位置微调部分还包括：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；辅助电机固定板和前端固定板通过位置微调部分连接件相连接，辅助电机固定板和前端固定板之间设置两根位置微调部分导向支撑柱。
7.如权利要求6所述的一种柔性机械手的减震防冲击装置，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。
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