CN216634369U - 一种机械手的旋转机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机械手的旋转机构，属于机械自动化技术领域。它解决了如何提高机械手的适用性的问题。本机械手的旋转机构，包括能固定在竖臂上的支座和用于安装末端执行器的工作板，支座的一侧转动连接有连接板，支座的另一侧具有能驱动连接板摆动的摆动驱动件，工作板转动设置在连接板上。摆动驱动件驱动连接板摆动与旋转驱动件驱动工作板转动配合使末端执行器能在三维空间内夹取工件且能增加末端执行器的自由度。

Description

一种机械手的旋转机构

技术领域

本实用新型属于机械自动化技术领域，涉及一种机械手的旋转机构。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，其末端安装有末端执行器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。广泛应用于焊接、喷涂、搬运、装配、注塑等场合。

如中国专利[申请号：202120052130]公开的塑料件注塑机用抓取机械手，包括水平设置且能伸缩的悬臂、均竖直设置且能伸缩的立柱和竖臂，悬臂的固定端固定在立柱的伸缩端，悬臂的伸缩端与竖臂固定连接，竖杆的伸缩端固定有安装有真空吸盘的安装板。

在上述结构中，通过调节悬臂、立柱和竖臂的伸缩程度来调节安装板使安装板处于能够夹持工件的合适位置，对于形状不规则、结构复杂的工件，需要选取其适合夹取的侧面，但是上述结构只能在一个方向对工件进行夹取，无法变更安装板的夹取方向，会影响工件的取出，适用性较差。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种机械手的旋转机构，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提高机械手的适用性。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种机械手的旋转机构，其特征在于，包括能固定在竖臂上的支座和用于安装末端执行器的工作板，所述支座的一侧转动连接有连接板，所述支座的另一侧具有能驱动连接板摆动的摆动驱动件，所述工作板转动设置在连接板上。

在使用中，本机械手通过摆动驱动件驱动连接板摆动，改变工作板的朝向，即增加工作板的自由度，使得末端执行器可以从不同的方位对工件进行夹取，然后再转动工作板使末端执行器调整至便于夹取的角度，摆动的连接板与转动的连接板配合能够根据不同形状的工件选取合适的夹取面，提高本机械手的适用性，而且工作板通过连接板连接在支座上，那么支座主要承载了工作板、末端执行器和工件的重量载荷，位于另一侧的摆动驱动件并没有承载上述重量载荷，在使用中摆动驱动件只需要对连接板施加一个能驱动其摆动的作用力即可，能够保护摆动驱动件，确保其在使用的稳定性，从而提高机械手使用中的稳定性。

在上述的机械手的旋转机构中，所述摆动驱动件和连接板之间通过同步传动结构传动连接。摆动驱动件和连接板之间采用同步传动结构保证两者之间传动的同步性。

在上述的机械手的旋转机构中，所述同步传动结构包括固定在摆动驱动件输出端的主动轮和转动设置在支座上并与连接板固定连接的从动轮，所述主动轮和从动轮之间通过传动带传动连接。采用带传动结构相较于摆动驱动件直接驱动连接板摆动的结构，减少旋转机构的体积，使本机构整体结构更紧凑。同步传动结构还可以采用链传动的结构。

在上述的机械手的旋转机构中，所述支座上沿直线方向滑动设置有调节板，所述摆动驱动件固定在调节板上且调节板滑动后能定位在支座上。将摆动驱动件设置在滑动的调节板上，沿直线滑动的调节板能够调整主动轮和从动轮之间的中心距，能使传动带始终能够处于张紧状态，避免打滑，摆动驱动件始终能够驱动连接板的摆动，其中调节板和支座之间的定位方式可以通过螺栓或者销柱定位。

在上述的机械手的旋转机构中，所述调节板能沿主动轮和从动轮的布置方向滑动，所述支座上还螺接有能与调节板抵靠限制调节板朝从动轮方向移动的限位螺栓。调节板沿主动轮和从动轮的布置方向滑动能够直观地调整主动轮和从动轮之间的中心距，而限位螺栓的设置能够辅助增加调节板和支座之间的定位效果，确保调节板稳定定位在支座上的理想位置，从而保证从动轮和主动轮之间的中心距不会缩小，在正常使用时能够避免出现传动带打滑的现象。

在上述的机械手的旋转机构中，所述连接板和支座之间还设置有能在连接板摆动设定角度后限制连接板继续摆动的控制组件。通过设置控制组件限定连接板的安全摆动角度，避免连接板摆动幅度过大与其他部件发生干涉，保证机械手在使用中的安全性。

在上述的机械手的旋转机构中，所述控制组件包括固定在连接板上的接近开关和固定在支座上并能与接近开关感应的原点感应器，当连接板摆动带动接近开关靠近原点感应器时，原点感应器能够触发接近开关并使摆动驱动件停止工作。当接近开关摆动到与原点感应器感应的位置时，摆动驱动件就停止工作，工作板停留位置为末端执行器的工作起点，使得末端执行器每次夹持完工件后都能恢复至相同的起点位置，便于下次能够精准夹持到工件的固定位置，保证本机械手在使用中的可靠性。控制组件还可以采用行程开关或者红外线感应器。

在上述的机械手的旋转机构中，所述连接板的一侧面上具有安装板，所述工作板转动设置在安装板上，且安装板上固定有能驱动工作板转动的旋转驱动件。通过在连接板的一侧面设置安装板改变工作板的工作朝向，使工作板上的末端执行器能够朝向工件并对工件进行夹取工作，旋转驱动件直接驱动工作板转动，结构简单且无需安装其他传动部件，能够减轻机械手的重量。

与现有技术相比，本机械手的旋转机构具有以下优点：

1、摆动驱动件驱动连接板摆动与旋转驱动件驱动工作板转动配合使末端执行器能在三维空间内夹取工件且能增加末端执行器的自由度，增大末端执行器的调节范围，适用性更好。

2、连接板转动设置在支座上，摆动驱动件和连接板之间通过同步传动结构传动连接，相当于摆动驱动件在使用时只需要提供一个能使连接板摆动的作用力即可，无需承载旋转驱动件、工件和连接板的重量，保护摆动驱动件。

附图说明

图1是本机械手的旋转结构的立体结构示意图。

图2是本机械手的旋转结构的立体结构示意图。

图3是图1中的主视图。

图4是图3中的A-A剖视图。

图5是图4中的B处放大示意图。

图6是连接板的立体结构示意图。

图中，1、支座；2、工作板；3、连接板；3a、安装板；4、摆动驱动件；5、主动轮；6、从动轮；7、传动带；8、调节板；9、限位螺栓；10、接近开关；11、原点感应器；12、旋转驱动件；13、传动轴。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1、图2和图4所示，本机械手的旋转结构包括能固定在竖臂上并呈长板状的支座1和呈板状并用于安装末端执行器的工作板2，支座1的一侧转动连接有传动轴13，传动轴13的一端固定有从动轮6，传动轴13的另一端穿出支座1固定有连接板3，如图2和图6所示，连接板3的一侧面上固定有与连接板3垂直设置的安装板3a，安装板3a上固定有旋转驱动件12，工作板2与旋转驱动件12的输出端固定连接，旋转驱动件12能驱动工作板2转动；支座1的另一侧设置有摆动驱动件4，摆动驱动件4的输出端固定设置有主动轮5，主动轮5和从动轮6均位于支座1的一侧且两者之间通过传动带7传动连接。

如图1和图5所示，支座1上沿主动轮5和从动轮6的布置方向滑动设置有调节板8，摆动驱动件4固定在调节板8上，调节板8在支座1上滑动后通过螺栓定位，调节板8滑动带动摆动驱动件4移动，能够调节主动轮5和从动轮6之间的中心距，使传动带7始终处于张紧状态，同时为了避免在长时间使用后螺栓会发生松动造成调节座移动，支座1上还螺接有限位螺栓9，限位螺栓9位于主动轮5和从动轮6之间，且限位螺栓9能与调节座朝向从动轮6的一侧抵靠限制调节板8朝从动轮6方向移动，保证主动轮5和从动轮6之间的中心距不会缩小，避免传动带7脱落。

如图2所示，连接板3上还固定设置有接近开关10，支座1上朝向连接板3的一侧面固定有原点感应器11，原点感应器11内安装有感应线圈，接近开关10与原点感应器11感应时，末端执行器所处的位置为其工作起点，每当连接板3摆动带动接近开关10靠近原点感应器11时，原点感应器11能够与接近开关10感应并使摆动驱动件4停止工作，使末端执行器处于工作起点，这样可以保证末端执行器每次都能夹持到工件上的固定位置。

摆动驱动件4和旋转驱动件12可以为电机或者气缸，本实施例中摆动驱动件4为伺服电机，旋转驱动件12为旋转电机。

工作过程：先驱动待取工件的夹取面，根据夹取面所处的位置通过摆动驱动件4驱动连接板3摆动，工作板2跟随连接板3摆动使工作板2上的末端执行器朝向工件的夹取面，然后通过旋转驱动件12调整末端执行器的角度，使末端执行器处于能够夹取工件的理想位置，从而实现夹取，在夹取完成后，还可以通过摆动驱动件4调整工件的摆放角度。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了支座、工作板等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限定都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (8)

1.一种机械手的旋转机构，其特征在于，包括能固定在竖臂上的支座(1)和用于安装末端执行器的工作板(2)，所述支座(1)的一侧转动连接有连接板(3)，所述支座(1)的另一侧具有能驱动连接板(3)摆动的摆动驱动件(4)，所述工作板(2)转动设置在连接板(3)上。

2.根据权利要求1所述的机械手的旋转机构，其特征在于，所述摆动驱动件(4)和连接板(3)之间通过同步传动结构传动连接。

3.根据权利要求2所述的机械手的旋转机构，其特征在于，所述同步传动结构包括固定在摆动驱动件(4)输出端的主动轮(5)和转动设置在支座(1)上并与连接板(3)固定连接的从动轮(6)，所述主动轮(5)和从动轮(6)之间通过传动带(7)传动连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的机械手的旋转机构，其特征在于，所述支座(1)上沿直线方向滑动设置有调节板(8)，所述摆动驱动件(4)固定在调节板(8)上且调节板(8)滑动后能定位在支座(1)上。

5.根据权利要求4所述的机械手的旋转机构，其特征在于，所述调节板(8)能沿主动轮(5)和从动轮(6)的布置方向滑动，所述支座(1)上还螺接有能与调节板(8)抵靠限制调节板(8)朝从动轮(6)方向移动的限位螺栓(9)。

6.根据权利要求1或2或3所述的机械手的旋转机构，其特征在于，所述连接板(3)和支座(1)之间还设置有能在连接板(3)摆动设定角度后限制连接板(3)继续摆动的控制组件。

7.根据权利要求6所述的机械手的旋转机构，其特征在于，所述控制组件包括固定在连接板(3)上的接近开关(10)和固定在支座(1)上并能与接近开关(10)感应的原点感应器(11)，当连接板(3)摆动带动接近开关(10)靠近原点感应器(11)时，原点感应器(11)能够触发接近开关(10)并使摆动驱动件(4)停止工作。

8.根据权利要求1或2或3所述的机械手的旋转机构，其特征在于，所述连接板(3)的一侧面上具有安装板(3a)，所述工作板(2)转动设置在安装板(3a)上，且安装板(3a)上固定有能驱动工作板(2)转动的旋转驱动件(12)。

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