CN216991986U - 多级伸缩机械手、二级伸缩机械手及应用其的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械手领域，具体涉及一种多级伸缩机械手、二级伸缩机械手及应用其的设备，多级伸缩机械手包括：电机、联轴器、及伸缩结构；一级丝杆、二级丝杆及依次类推直至N级丝杆中，每级丝杆相连接的部分采用内花键套外花键或内异行孔套外异形孔的方式连接。将一级光杆、二级光杆直至类推至N级光杆按照下一级丝杆插入上一级光杆内的方式进行安装；当电机驱动带动联轴器时，由于各级丝杆相连接的部分采用内花键套外花键或内异行孔套外异形孔的方式连接，能够带动下一级丝杆缩入上一级丝杆内，使得各级丝杆均能够缩入一级丝杆内及使得各级光杆均能够缩入一级光杆内，进而使机械手的体积得以压缩一半以上。

Description

多级伸缩机械手、二级伸缩机械手及应用其的设备

技术领域

本实用新型涉及机械手领域，具体而言，涉及一种多级伸缩机械手、二级伸缩机械手及应用其的设备。

背景技术

现有的精密的直线机械手基本采用丝杆、齿轮齿条、同步带等传动机构进行驱动，其机械手设计长度随运行长度增加同步增加即机械手为整体式，这样会导致占用空间较大；且在轻载的运用中，单一一体的传动结构对传动部件强度的利用也不够充分。

现有技术的一般主要有以下缺点：无法进行多级伸缩的结构设计，机械手在相同运动行程中，压缩体积最大极限只能为一半。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种轻载的精密的多级伸缩机械手、二级伸缩机械手及应用其的设备，能够使得多级伸缩机械手的体积压缩一半以上，以解决机械手体积过大的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供的一种多级伸缩机械手，包括：电机、联轴器、及伸缩结构；伸缩结构包括一级伸缩结构、二级伸缩结构及类推至N级伸缩结构，N为大于2的正整数；一级伸缩结构上设置有固定结构及首级浮动板，固定结构包括固定板及安装在固定板上的固定螺母；

一级伸缩结构包括呈空心的一级丝杆、一级浮动板、呈空心的一级光杆及安装在一级浮动板上的一级螺母；二级伸缩结构包括呈空心的二级丝杆、二级浮动板、呈空心的二级光杆及安装在二级浮动板上的二级螺母；依次类推至，N级伸缩结构包括N级丝杆、N级浮动板及N级光杆；

一级浮动板上设置有第一通孔和第一光杆孔，二级浮动板上设置有第二通孔和第二光杆孔，依次类推至N级浮动板上设置有第N通孔和第N光杆孔；

一级丝杆的一端穿过首级浮动板上的丝杆通孔与联轴器连接，另一端穿过第一通孔和一级螺母；二级丝杆的一端安装在一级丝杆内，另一端穿过第二通孔和二级螺母；依次类推，N级丝杆的一端安装在N-1级丝杆内，另一端穿过第N通孔；一级光杆的一端安装在首级浮动板上的光杆孔内，另一端安装在第一光杆孔；二级光杆的一端安装在一级光杆内，另一端安装在第二光杆孔内；依次类推，N级光杆的一端安装在N-1级光杆内，另一端安装在第N光杆孔内；

一级丝杆、二级丝杆及依次类推直至N级丝杆中，每级丝杆相连接的部分采用内花键套外花键或内异行孔套外异形孔的方式连接；

电机与联轴器连接、并带动联轴器旋转，联轴器带动一级丝杆旋转，同时一级丝杆带动二级丝杆旋转，依次类推直至N-1级丝杆带动N级丝杆旋转；一级丝杆穿过固定板上的丝杆通孔和固定螺母；固定螺母带动一级丝杆做伸缩运动，最终带动一级伸缩结构及二级以上伸缩结构进行伸缩运动，一级螺母带动二级丝杆做伸缩运动，最终带动二级伸缩结构及二级以上伸缩结构进行伸缩运动，依次类推至N-1级螺母带动N级丝杆做伸缩运动。

进一步地，一级螺母、二级螺母、依次类推直至N-1级螺母及固定螺母，均为丝杆螺母。

进一步地，多级伸缩机械手还包括第一轴承、第二轴承及依次类推直至第N轴承；第一轴承、第二轴承及依次类推直至第N轴承依次对应安装在第一通孔、第二通孔及依次类推至第N通孔内；

多级伸缩机械手还包括首级轴承，首级轴承安装在首级浮动板的丝杆通孔内。

进一步地，多级伸缩机械手还包括电机连接板，电机连接板的一端与首级浮动板连接、另一端与电机连接。

进一步地，多级伸缩机械手还包括外壳，在不进行工作时，机械手的结构均位于外壳内。

进一步地，一级光杆、二级光杆及依次类推直至N级光杆的数量分别各为一根以上，第一光杆孔、第二光杆孔及依次类推至第N光杆孔的数量对应一级光杆设置、二级光杆及依次类推至N级光杆的数量进行设置。

进一步地，多级伸缩机械手还包括末端连接板及夹具，末端连接板安装在的N级浮动板上，夹具安装在末端连接板上。

进一步地，第一光杆孔、第二光杆孔及依次类推至第N光杆孔内设置有直线轴承。

进一步地，一级丝杆、二级丝杆及依次类推至N级丝杆设置为滚珠丝杆。

一种应用多级伸缩机械手的设备，包括：机械本体及上述中任意一项的多级伸缩机械手，多级伸缩机械手安装在机械本体上。

一种二级伸缩机械手，包括：电机、驱动长轴、一级伸缩结构及二级伸缩结构；一级伸缩结构上设置有固定结构及首级浮动板，固定结构包括固定板及安装在固定板上的固定螺母；

一级伸缩结构包括呈空心的一级丝杆、一级浮动板、呈空心的一级光杆及安装在一级浮动板上的一级螺母，二级伸缩结构包括二级丝杆、二级浮动板及二级光杆；

一级浮动板上设置有第一通孔和第一光杆孔，二级浮动板上设置有第二通孔和第二光杆孔；一级丝杆的一端穿过首级浮动板上的丝杆通孔与驱动长轴连接，另一端穿过第一通孔和一级螺母；

二级丝杆的一端安装在一级丝杆内，另一端穿过第二通孔；一级光杆的一端安装在首级浮动板的光杆孔内，另一端安装在第一光杆孔；二级光杆的一端安装在一级光杆内，另一端安装在第二光杆孔内；

电机与驱动长轴连接、并带动驱动长轴旋转，驱动长轴带动一级丝杆旋转，同时驱动长轴带动二级丝杆旋转与一级丝杆同步旋转，固定螺母带动一级丝杆做伸缩运动，最终带动一级伸缩结构及一级以上伸缩结构进行伸缩运动，一级螺母带动二级丝杆做伸缩运动。

进一步地，固定螺母及一级螺母均为丝杆螺母。

进一步地，二级伸缩机械手还包括第一轴承和第二轴承结构，第一轴承安装在第一通孔内，第二轴承安装在第二通孔内；二级伸缩机械手还包括首级轴承，首级轴承安装在首级浮动板的丝杆通孔内。

进一步地，机械手还包括电机连接板，电机连接板的一端与首级浮动板连接、另一端与电机连接。

进一步地，二级伸缩机械手还包括外壳，在不进行工作时，机械手的结构均位于外壳内。

进一步地，一级光杆和二级光杆分别各为一根以上，第一光杆孔及第二光杆孔的数量对应一级光杆设置及二级光杆的数量设置。

进一步地，二级伸缩机械手还包括末端连接板及夹具，末端连接板与的二级浮动板连接，夹具安装在末端连接板上；

进一步地，第一光杆孔和第二光杆孔内设置有直线轴承。

进一步地，一级丝杆及二级丝杆设置为滚珠丝杆。

一种应用二级伸缩机械手的设备，包括：机械本体及上述中任意一项的二级伸缩机械手，二级伸缩机械手安装在机械本体上。

本实用新型的多级伸缩机械手、二级伸缩机械手及应用其的设备中，多级伸缩机械手包括：电机、联轴器、及伸缩结构；伸缩结构包括一级伸缩结构、二级伸缩结构及类推至N级伸缩结构，N为大于2的正整数；一级伸缩结构上设置有固定结构及首级浮动板，固定结构包括固定板及安装在固定板上的固定螺母；一级丝杆、二级丝杆及依次类推直至N级丝杆中，每级丝杆相连接的部分采用内花键套外花键或内异行孔套外异形孔的方式连接。将一级光杆、二级光杆直至类推至N级光杆按照下一级丝杆插入上一级光杆内的方式进行安装；当电机驱动带动联轴器时，由于各级丝杆相连接的部分采用内花键套外花键或内异行孔套外异形孔的方式连接，能够带动下一级丝杆缩入上一级丝杆内，使得各级丝杆均能够缩入一级丝杆内及使得各级光杆均能够缩入一级光杆内，进而使机械手的体积得以压缩一半以上。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型多级伸缩机械手的具有三级伸缩结构的结构图；

图2是本实用新型多级伸缩机械手的具有三级伸缩结构的剖视结构图；

图3是本实用新型二级伸缩机械手的结构图；

图4是本实用新型二级伸缩机械手设置有外壳的剖视结构图；

图5是本实用新型二级伸缩机械手的剖视结构图；

其中附图标记为：1-电机、2-联轴器、3-一级伸缩结构、301-一级丝杆、302-一级光杆、303-一级浮动板、304-一级螺母、4-二级伸缩结构、 401-二级丝杆、402-二级光杆、403-二级浮动板、404-二级螺母、5-三级伸缩结构、501-三级丝杆、502-三级光杆、503-三级浮动板、6-首级浮动板、7-固定板、8-固定螺母、9-电机连接板、10-外壳、11-末端连接板、 12-夹具、13-首级轴承、14-第一轴承、15-第二轴承、16-第三轴承、17- 驱动长轴。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1至图5所示，本实用新型实施例的一种伸缩机械手，包括：电机1、联轴器2、及伸缩结构；伸缩结构包括一级伸缩结构3、二级伸缩结构4及类推至N级伸缩结构，N为大于2的正整数；一级伸缩结构3上设置有固定结构及首级浮动板6，固定结构包括固定板7及安装在固定板7 上的固定螺母8；

一级伸缩结构3包括呈空心的一级丝杆301、一级浮动板303、呈空心的一级光杆302及安装在一级浮动板303上的一级螺母304；二级伸缩结构4包括呈空心的二级丝杆401、二级浮动板403、呈空心的二级光杆 402及安装在二级浮动板403上的二级螺母404；依次类推至，N级伸缩结构包括N级丝杆、N级浮动板及N级光杆；

一级浮动板303上设置有第一通孔和第一光杆孔，二级浮动板403上设置有第二通孔和第二光杆孔，依次类推至N级浮动板上设置有第N通孔和第N光杆孔；

一级丝杆301的一端穿过首级浮动板6上的丝杆通孔与联轴器2连接，另一端穿过第一通孔和一级螺母304；二级丝杆401的一端安装在一级丝杆301内，另一端穿过第二通孔和二级螺母404；依次类推，N级丝杆的一端安装在N-1级丝杆内，另一端穿过第N通孔；一级光杆302的一端安装在首级浮动板6上的光杆孔内，另一端安装在第一光杆孔；二级光杆402的一端安装在一级光杆302内，另一端安装在第二光杆孔内；依次类推， N级光杆的一端安装在N-1级光杆内，另一端安装在第N光杆孔内；

一级丝杆301、二级丝杆401及依次类推直至N级丝杆中，每级丝杆相连接的部分采用内花键套外花键或内异行孔套外异形孔的方式连接；

电机1与联轴器2连接、并带动联轴器2旋转，联轴器2带动一级丝杆301旋转，同时一级丝杆301带动二级丝杆401旋转，依次类推直至N-1 级丝杆带动N级丝杆旋转；一级丝杆301穿过固定板7上的丝杆通孔和固定螺母8；固定螺母8带动一级丝杆301做伸缩运动，最终带动一级伸缩结构3及二级以上伸缩结构进行伸缩运动，一级螺母304带动二级丝杆401 做伸缩运动，最终带动二级伸缩结构4及二级以上伸缩结构进行伸缩运动，依次类推至N-1级螺母带动N级丝杆做伸缩运动。

实施例中，伸缩结构包括多级伸缩结构，多级伸缩结构包括一级伸缩结构3、二级伸缩结构4及类推至级伸缩结构；每一级的伸缩结构均包括该级对应的丝杆、浮动板、呈空心的光杆(N级光杆可以为非空心)及安装在浮动板上的螺母；

一级伸缩结构3包括呈空心的一级丝杆301、一级浮动板303、呈空心的一级光杆302及安装在一级浮动板303上的一级螺母304，二级伸缩结构4包括呈空心的二级丝杆401、二级浮动板403、呈空心的二级光杆 402及安装在二级浮动板403上的二级螺母404；依次类推为N级伸缩结构包括N级丝杆、N级浮动板及N级光杆；

一级丝杆301、二级丝杆401及依次类推直至N级丝杆按照下一级丝杆301插入上一级丝杆301内的方式进行安装；一级光杆302、二级光杆 402及依次类推直至N级光杆按照下一级光杆302插入上一级光杆302内的方式进行安装；

各级丝杆和各级光杆依次安装在对应级的浮动板上；一级丝杆301的一端安装在首级浮动板6的丝杆通孔内，另一端安装在一级浮动板303上的第一通孔内；二级丝杆401的一端插入一级丝杆301内，另一端插入二级浮动板403的第二通孔内；依次类推，直至N级丝杆的一端插入N-1级丝杆内，另一端插入N级浮动板的第N通孔内。

通过电机1带动联轴器2的转动，以及各级丝杆相连接的部分采用内花键套外花键或内异行孔套外异形孔的方式连接，固定螺母8带动一级丝杆301做伸缩运动，最终带动一级伸缩结构3及二级以上伸缩结构进行伸缩运动，一级螺母304带动二级丝杆401做伸缩运动，最终带动二级伸缩结构4及二级以上伸缩结构进行伸缩运动，依次类推至N-1级螺母带动N 级丝杆做伸缩运动；各级光杆的设置给整个机械臂的运动提供支撑力。

本实用新型的多级伸缩机械手、二级伸缩机械手及应用其的设备中，多级伸缩机械手包括：电机1、联轴器2、及伸缩结构；伸缩结构包括一级伸缩结构3、二级伸缩结构4及类推至N级伸缩结构，N为大于2的正整数；一级伸缩结构3上设置有固定结构及首级浮动板6，固定结构包括固定板7及安装在固定板7上的固定螺母8；一级丝杆301、二级丝杆401 及依次类推直至N级丝杆中，每级丝杆相连接的部分采用内花键套外花键或内异行孔套外异形孔的方式连接。将一级光杆302、二级光杆402直至类推至N级光杆按照下一级丝杆301插入上一级光杆302内的方式进行安装；当电机1驱动带动联轴器2时，由于各级丝杆相连接的部分采用内花键套外花键或内异行孔套外异形孔的方式连接，能够带动下一级丝杆301 缩入上一级丝杆301内，使得各级丝杆均能够缩入一级丝杆301内及使得各级光杆均能够缩入一级光杆302内，进而使机械手的体积得以压缩一半以上。

实施例中，一级螺母304、二级螺母404、依次类推直至N-1级螺母及固定螺母8，均为丝杆螺母。各级的丝杆螺母均安装在对应级的浮动板上；一级丝杆301螺母安装在一级浮动板303上，二级丝杆401螺母安装在二级浮动板403上，三级丝杆501螺母安装在三级浮动板503上，依次类推至N-1级丝杆螺母安装在N-1级浮动板上。通过每一级的丝杆螺母带动丝杆进行伸缩运动；固定螺母8也设置为丝杆螺母。

实施例中，多级伸缩机械手还包括第一轴承14、第二轴承15及依次类推直至第N轴承；第一轴承14、第二轴承15及依次类推直至第N轴承依次对应安装在第一通孔、第二通孔及依次类推至第N通孔内；多级伸缩机械手还包括首级轴承13，首级轴承13安装在首级浮动板6的丝杆通孔内。在各级浮动板上设置轴承，各级丝杆穿过本级浮动板上的轴承，轴承为丝杆提供支撑力和导向；在一级浮动板303上设置第一轴承14，二级浮动板403上设置第二轴承15，依次类推直至N级浮动板上设置第N轴承；一级丝杆301的一端穿过首级轴承13，另一端穿过一级轴承；二级丝杆 401及依次类推至N级丝杆对应穿过设置的第二轴承15及依次类推至第N 轴承；轴承起到提供支撑和导向的作用。

实施例中，多级伸缩机械手还包括电机连接板9，电机连接板9的一端与首级浮动板连接、另一端与电机1连接。在首级浮动板6和电机1之间设置电机连接板9，电机连接板9起到连接首级浮动板6和电机1的作用。

实施例中，多级伸缩机械手还包括外壳10，在不进行工作时，机械手的结构均位于外壳10内(具有三级伸缩结构的图中未显示外壳10)。设置外壳10，一级伸缩结构3、二级伸缩结构4及类推至N级伸缩结构在机械手不进行伸缩运动时均为于该外壳10内。

实施例中，一级光杆302、二级光杆402及依次类推直至N级光杆的数量分别各为一根以上，第一光杆孔、第二光杆孔及依次类推至第N光杆孔的数量对应一级光杆302设置、二级光杆402及依次类推至N级光杆的数量进行设置。光杆的设置作用包括起到导向和支撑作用，使得每级丝杆能够顺利的进行伸缩运动，每级光杆的数量可根据需要进行设置；本实施例中，将每级的光杆设置为两根；即，一级光杆302、二级光杆402依次类推至N级光杆均设置为两根。

实施例中，多级伸缩机械手还包括末端连接板11及夹具12(图2中未显示末端连接板11及夹具12)，末端连接板11安装在的N级浮动板上，夹具12安装在末端连接板11上。在N级浮动板上安装末端连接板11，N 级浮动板为最后一级的浮动板，即尾级浮动板；在末端连接板11上安装用于夹取物品的夹具12；当电机1启动后，通过多级丝杆的伸缩运动，以使得夹具12在伸缩过程中夹取不同距离的物品；末端连接板11上可以换取安装不同类型的夹具12。

实施例中，第一光杆孔、第二光杆孔及依次类推至第N光杆孔内设置有直线轴承。在第一光杆孔、第二光杆孔及依次类推至第N光杆孔内设置直线轴承，以提高定向的精度及效率。

实施例中，一级丝杆301、二级丝杆401及依次类推至N级丝杆设置为滚珠丝杆。将一级丝杆301、二级丝杆401及依次类推至N级丝杆设置为以滚珠丝杆提高传动的精度及效率。

以下为多级伸缩机械手设置为三级以上伸缩结构的实施例：

进一步地，二级伸缩结构4的基础上设置三级伸缩结构5，三级伸缩结构5包括三级丝杆501、三级浮动板503、三级光杆502及；三级丝杆501的一端安装在二级丝杆401内，另一端穿过第三通孔，二级丝杆401 带动三级丝杆501旋转，二级螺母404带动三级丝杆501做伸缩运动；三级光杆502的一端安装在二级光杆402内，另一端安装在第三光杆孔内；在三级浮动板503上设置四级伸缩结构及类推至四级以上的级伸缩结构，当设置四级伸缩结构时，则在三级浮动板503上设置三级螺母；

进一步地，在三级浮动板内设置有第三轴承16。

四级伸缩结构包括四级丝杆、四级浮动板、四级光杆及安装在四级浮动板上的四级螺母，四级浮动板上设置有第四通孔和第四光杆孔；四级丝杆的一端安装在三级丝杆501内，另一端穿过第四通孔和四级螺母，三级螺母带动四级丝杆做伸缩运动；四级光杆的一端安装在三级光杆502内，另一端安装在第四光杆孔内；

N级伸缩结构包括N级丝杆、N级浮动板及N级光杆，N级浮动板上设置有第N通孔和第N光杆孔；N级丝杆的一端安装在N-1级丝杆内、另一端穿过第N通孔；N-1级螺母带动N级丝杆做伸缩运动，N级光杆的一端安装在N-1级光杆内，另一端穿过第N光杆孔。

进一步地，在四级伸缩结构上设置五级伸缩结构、在五级伸缩结构上设置六级伸缩结构，依照上述顺序及结构原理依次类推设置至N级伸缩结构。

设置更多级的伸缩结构，伸缩结构会占据更多体积；本实用新型中的伸缩结构的丝杆设置为空心状，下一级的丝杆插入在上一级的丝杆内，使得机械手在不工作时，下一级的丝杆能够缩到上一级的丝杆内；例如，二级丝杆401缩入到一级丝杆301内，三级丝杆501缩到二级丝杆401内，以次类推至N级丝杆插入到N-1级丝杆内。

需要说明的是，本实施例中，丝杆前面的一级、二级、...N级表示对应的级数；例如，如果本实用新型中出现三级丝杆501，则表明本实用新型包括了一级丝杆301、二级丝杆401及三级丝杆501；若出现六级伸缩结构，则表明本实用新型的六级伸缩结构前面包括了一级到五级的伸缩结构，则表明本实用新型的六级丝杆前面包括了一级到五级的各级丝杆，并且每一级的伸缩结构均可以设置对应级的丝杆、光杆、浮动板及安装在浮动板上的螺母；例如，四级伸缩结构配套有四级丝杆、四级浮动板及四级光杆。

N级丝杆，则说明本实用新型设置有N级伸缩结构，本实用新型包括了N个伸缩结构，N级伸缩结构包括N级浮动板、N级丝杆及N级光杆。

进一步地，当本实用新型设置有六级伸缩结构时，则表示六级伸缩结构前面设置了五个伸缩结构，包括一级、二级、三级、四级和五级伸缩结构，在一级、二级、三级、四级和五级伸缩结构对应的第一、第二、第三、第四和第五通孔内设置轴承；一级、二级、三级、四级和五级丝杆对应的插入第一、第二、第三、第四和第五轴承内。

当设置N级伸缩结构时，则本实用新型表示有N个伸缩结构，包括一级伸缩结构3、二伸缩结构、...、N-1级伸缩结构、N级伸缩结构；对应设置第一轴承14、第二轴承15、...、N-1轴承和第N轴承，且各级轴承对应安装在各级的浮动板内。

进一步地，三级丝杆501、四级丝杆、五级丝杆及六级丝杆、以此类推至N级丝杆相连接的部分采用内花键套外花键或内异行孔套外异形孔的连接方式，使得三级丝杆501、四级丝杆、五级丝杆、六级丝杆及类推N 级丝杆进行同步旋转。

现有技术的一般主要有以下缺点：无法进行多级伸缩的结构设计，机械手在相同运动行程中，压缩体积最大极限只能为一半。

本申请通过电机1、联轴器2、一级伸缩结构3、二级伸缩结构4、三级伸缩结构5及依次类推至N伸缩结构的设置，使得当机械手不进行工作时，二级丝杆401、三级丝杆501及依次类推至N级丝杆压缩于一级丝杆 301内，使机械手的体积得以压缩一半以上的体检。

实施例2

一种应用多级伸缩机械手的设备，包括：机械本体及实施例1中的多级伸缩机械手，多级伸缩机械手安装在机械本体上。将本申请的多级伸缩机械手应用在机械设备上，机械设备包括机械本体；多级伸缩机械手安装在机械本体上，以使该设备能够使用机械手来进行伸缩夹取更远距离的物品。

实施例3

一种二级伸缩机械手，包括：电机1、驱动长轴17、一级伸缩结构3 及二级伸缩结构4；一级伸缩结构3上设置有固定结构及首级浮动板6，固定结构包括固定板7及安装在固定板7上的固定螺母8；

一级伸缩结构3包括呈空心的一级丝杆301、一级浮动板303、呈空心的一级光杆302及安装在一级浮动板303上的一级螺母304，二级伸缩结构4包括二级丝杆401、二级浮动板403及二级光杆402；

一级浮动板303上设置有第一通孔和第一光杆孔，二级浮动板403上设置有第二通孔和第二光杆孔；一级丝杆301的一端穿过首级浮动板6上的丝杆通孔与驱动长轴17连接，另一端穿过第一通孔和一级螺母304；

二级丝杆401的一端安装在一级丝杆301内，另一端穿过第二通孔；一级光杆302的一端安装在首级浮动板6的光杆孔内，另一端安装在第一光杆孔；二级光杆402的一端安装在一级光杆302内，另一端安装在第二光杆孔内；

电机1与驱动长轴17连接、并带动驱动长轴17旋转，驱动长轴17 带动一级丝杆301旋转，同时驱动长轴17带动二级丝杆401旋转与一级丝杆301同步旋转，固定螺母8带动一级丝杆301做伸缩运动，最终带动一级伸缩结构3及一级以上伸缩结构进行伸缩运动，一级螺母304带动二级丝杆401做伸缩运动。

本实用新型的伸缩的机械手及多级伸缩的机械手中，伸缩机械手包括：电机1、驱动长轴17、一级伸缩结构3及二级伸缩结构4；一级伸缩结构 3上设置有固定结构及首级浮动板6，固定结构包括固定板7及安装在固定板7上的固定螺母8。

通过电机1、驱动长轴17、一级伸缩结构3和二级伸缩结构4的设置，使得一级丝杆301和一级光杆302在能够对应在二级丝杆401和二级光杆402内进行伸缩运动，使机械手的体积得以压缩；机械手一级伸缩结构3 和二级伸缩结构4采用重叠的滑轨结构，其压缩折叠的水平线在一条线上，大大压缩体积占用率，降低了整个机械手的重量，最终使伸缩机械手可以应用于轻载、高深度同样适用的应用场景。

实施例中，固定螺母8及一级螺母304均为丝杆螺母。各级的丝杆螺母均安装在对应级的浮动板上；一级丝杆301螺母安装在一级浮动板303 上，二级丝杆401螺母安装在二级浮动板403上。通过每一级的丝杆螺母带动丝杆进行伸缩运动；固定螺母8也设置为丝杆螺母。

实施例中，二级伸缩机械手还包括第一轴承14和第二轴承15结构，第一轴承14安装在第一通孔内，第二轴承15安装在第二通孔内；二级伸缩机械手还包括首级轴承13，首级轴承13安装在首级浮动板6的丝杆通孔内。在各级浮动板上设置轴承，各级丝杆穿过本级浮动板上的轴承，轴承为丝杆提供支撑力和导向；在一级浮动板303上设置第一轴承14，二级浮动板403上设置第二轴承15；一级丝杆301的一端穿过首级轴承13，另一端穿过一级轴承；二级丝杆401穿过设置的第二轴承15；轴承起到提供支撑和导向的作用。

实施例中，机械手还包括电机连接板9，电机连接板9的一端与首级浮动板6连接、另一端与电机1连接。在首级浮动板6和电机1之间设置电机连接板9，电机连接板9起到连接首级浮动板6和电机1的作用。

实施例中，二级伸缩机械手还包括外壳10，在不进行工作时，机械手的结构均位于外壳10内。设置外壳10，一级伸缩结构3、二级伸缩结构4 及类推至N级伸缩结构在机械手不进行伸缩运动时均为于该外壳10内。

实施例中，一级光杆302和二级光杆402分别各为一根以上，第一光杆孔及第二光杆孔的数量对应一级光杆302设置及二级光杆402的数量设置。光杆的设置作用包括起到导向和支撑作用，使得每级丝杆能够顺利的进行伸缩运动，每级光杆的数量可根据需要进行设置；本实施例中，将每级的光杆设置为两根；即，一级光杆302及二级光杆402均设置为两根。

实施例中，二级伸缩机械手还包括末端连接板11及夹具12，末端连接板11与的二级浮动板403连接，夹具12安装在末端连接板11上；在二级浮动板403上安装末端连接板11，二级浮动板403为最后一级的浮动板，即尾级浮动板；在末端连接板11上安装用于夹取物品的夹具12；当电机1启动后，通过多级丝杆的伸缩运动，以使得夹具12在伸缩过程中夹取不同距离的物品；末端连接板11上可以换取安装不同类型的夹具12。

实施例中，第一光杆孔和第二光杆孔内设置有直线轴承。在第一光杆孔及第二光杆孔内设置直线轴承，以提高定向的精度及效率。

实施例中，一级丝杆301及二级丝杆401设置为滚珠丝杆。将一级丝杆301及二级丝杆401设置为以滚珠丝杆提高传动的精度及效率。

现有的机械手的结构的设计主要应用在重载场景，其折叠的水平线不在一条线上，采用非重叠的滑轨结构，其结构厚实沉重，无法应用微型轻载的场景。

通过电机1、驱动长轴17、一级伸缩结构3和二级伸缩结构4的设置，使得当机械手不进行工作时，二级丝杆401和二级光杆402对应压缩于一级丝杆301和一级光杆302内，使机械手的体积得以压缩；机械手一级伸缩结构3和二级伸缩结构4采用重叠的滑轨结构，其压缩折叠的水平线在一条线上，大大压缩体积占用率，降低了整个机械手的重量，最终使伸缩机械手可以应用于轻载、高深度同样适用的应用场景。

实施例4

一种应用二级伸缩机械手的设备，包括：机械本体及实施例3中的二级伸缩机械手，二级伸缩机械手安装在机械本体上。将本申请的二级伸缩机械手应用在机械设备上，机械设备包括机械本体；多级伸缩机械手安装在机械本体上，以使该设备能够使用机械手来进行伸缩夹取物品。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (20)

1.一种多级伸缩机械手，其特征在于，包括：电机、联轴器、及伸缩结构；所述伸缩结构包括一级伸缩结构、二级伸缩结构及类推至N级伸缩结构，所述N为大于2的正整数；所述一级伸缩结构上设置有固定结构及首级浮动板，所述固定结构包括固定板及安装在所述固定板上的固定螺母；

所述一级伸缩结构包括呈空心的一级丝杆、一级浮动板、呈空心的一级光杆及安装在所述一级浮动板上的一级螺母；所述二级伸缩结构包括呈空心的二级丝杆、二级浮动板、呈空心的二级光杆及安装在所述二级浮动板上的二级螺母；依次类推至，所述N级伸缩结构包括N级丝杆、N级浮动板及N级光杆；

所述一级浮动板上设置有第一通孔和第一光杆孔，所述二级浮动板上设置有第二通孔和第二光杆孔，依次类推至所述N级浮动板上设置有第N通孔和第N光杆孔；

所述一级丝杆的一端穿过所述首级浮动板上的丝杆通孔与所述联轴器连接，另一端穿过所述第一通孔和一级螺母；所述二级丝杆的一端安装在所述一级丝杆内，另一端穿过所述第二通孔和二级螺母；依次类推，所述N级丝杆的一端安装在N-1级丝杆内，另一端穿过所述第N通孔；所述一级光杆的一端安装在所述首级浮动板上的光杆孔内，另一端安装在所述第一光杆孔；所述二级光杆的一端安装在所述一级光杆内，另一端安装在所述第二光杆孔内；依次类推，N级光杆的一端安装在N-1级光杆内，另一端安装在第N光杆孔内；

所述一级丝杆、二级丝杆及依次类推直至N级丝杆中，每级丝杆相连接的部分采用内花键套外花键或内异行孔套外异形孔的方式连接；

所述电机与所述联轴器连接、并带动所述联轴器旋转，所述联轴器带动所述一级丝杆旋转，同时所述一级丝杆带动所述二级丝杆旋转，依次类推直至所述N-1级丝杆带动所述N级丝杆旋转；所述一级丝杆穿过所述固定板上的丝杆通孔和固定螺母；所述固定螺母带动所述一级丝杆做伸缩运动，最终带动一级伸缩结构及二级以上伸缩结构进行伸缩运动，所述一级螺母带动二级丝杆做伸缩运动，最终带动二级伸缩结构及二级以上伸缩结构进行伸缩运动，依次类推至所述N-1级螺母带动N级丝杆做伸缩运动。

2.根据权利要求1所述的多级伸缩机械手，其特征在于，所述一级螺母、二级螺母、依次类推直至N-1级螺母及固定螺母，均为丝杆螺母。

3.根据权利要求1所述的多级伸缩机械手，其特征在于，所述多级伸缩机械手还包括第一轴承、第二轴承及依次类推直至第N轴承；所述第一轴承、第二轴承及依次类推直至第N轴承依次对应安装在所述第一通孔、第二通孔及依次类推至第N通孔内；

所述多级伸缩机械手还包括首级轴承，所述首级轴承安装在所述首级浮动板的丝杆通孔内。

4.根据权利要求3所述的多级伸缩机械手，其特征在于，所述多级伸缩机械手还包括电机连接板，所述电机连接板的一端与所述首级浮动板连接、另一端与所述电机连接。

5.根据权利要求4所述的多级伸缩机械手，其特征在于，所述多级伸缩机械手还包括外壳，在不进行工作时，所述机械手的结构均位于所述外壳内。

6.根据权利要求1所述的多级伸缩机械手，其特征在于，所述一级光杆、二级光杆及依次类推直至N级光杆的数量分别各为一根以上，所述第一光杆孔、第二光杆孔及依次类推至第N光杆孔的数量对应所述一级光杆设置、二级光杆及依次类推至N级光杆的数量进行设置。

7.根据权利要求1所述的多级伸缩机械手，其特征在于，所述多级伸缩机械手还包括末端连接板及夹具，所述末端连接板安装在所述的N级浮动板上，所述夹具安装在所述末端连接板上。

8.根据权利要求1所述的多级伸缩机械手，其特征在于，所述第一光杆孔、第二光杆孔及依次类推至第N光杆孔内设置有直线轴承。

9.根据权利要求1所述的多级伸缩机械手，其特征在于，所述一级丝杆、二级丝杆及依次类推至N级丝杆设置为滚珠丝杆。

10.一种应用多级伸缩机械手的设备，其特征在于，包括：机械本体及权利要求1-9中任意一项的多级伸缩机械手，所述多级伸缩机械手安装在所述机械本体上。

11.一种二级伸缩机械手，其特征在于，包括：电机、驱动长轴、一级伸缩结构及二级伸缩结构；所述一级伸缩结构上设置有固定结构及首级浮动板，所述固定结构包括固定板及安装在所述固定板上的固定螺母；

所述一级伸缩结构包括呈空心的一级丝杆、一级浮动板、呈空心的一级光杆及安装在所述一级浮动板上的一级螺母，所述二级伸缩结构包括二级丝杆、二级浮动板及二级光杆；

所述一级浮动板上设置有第一通孔和第一光杆孔，所述二级浮动板上设置有第二通孔和第二光杆孔；所述一级丝杆的一端穿过所述首级浮动板上的丝杆通孔与所述驱动长轴连接，另一端穿过所述第一通孔和一级螺母；

所述二级丝杆的一端安装在所述一级丝杆内，另一端穿过所述第二通孔；所述一级光杆的一端安装在所述首级浮动板的光杆孔内，另一端安装在所述第一光杆孔；所述二级光杆的一端安装在所述一级光杆内，另一端安装在所述第二光杆孔内；

所述电机与所述驱动长轴连接、并带动所述驱动长轴旋转，所述驱动长轴带动所述一级丝杆旋转，同时所述驱动长轴带动所述二级丝杆旋转与一级丝杆同步旋转，所述固定螺母带动所述一级丝杆做伸缩运动，最终带动一级伸缩结构及一级以上伸缩结构进行伸缩运动，所述一级螺母带动二级丝杆做伸缩运动。

12.根据权利要求11所述的二级伸缩机械手，其特征在于，所述固定螺母及一级螺母均为丝杆螺母。

13.根据权利要求11所述的二级伸缩机械手，其特征在于，所述二级伸缩机械手还包括第一轴承和第二轴承结构，所述第一轴承安装在所述第一通孔内，所述第二轴承安装在所述第二通孔内；所述二级伸缩机械手还包括首级轴承，所述首级轴承安装在所述首级浮动板的丝杆通孔内。

14.根据权利要求13所述的二级伸缩机械手，其特征在于，所述机械手还包括电机连接板，所述电机连接板的一端与所述首级浮动板连接、另一端与所述电机连接。

15.根据权利要求14所述的二级伸缩机械手，其特征在于，所述二级伸缩机械手还包括外壳，在不进行工作时，所述机械手的结构均位于所述外壳内。

16.根据权利要求11所述的二级伸缩机械手，其特征在于，所述一级光杆和所述二级光杆分别各为一根以上，所述第一光杆孔及第二光杆孔的数量对应所述一级光杆设置及所述二级光杆的数量设置。

17.根据权利要求11所述的二级伸缩机械手，其特征在于，所述二级伸缩机械手还包括末端连接板及夹具，所述末端连接板与所述的二级浮动板连接，所述夹具安装在所述末端连接板上。

18.根据权利要求11所述的二级伸缩机械手，其特征在于，所述第一光杆孔和所述第二光杆孔内设置有直线轴承。

19.根据权利要求11所述的二级伸缩机械手，其特征在于，所述一级丝杆及二级丝杆设置为滚珠丝杆。

20.一种应用二级伸缩机械手的设备，其特征在于，包括：机械本体及权利要求11-19中任意一项的二级伸缩机械手，所述二级伸缩机械手安装在所述机械本体上。

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