CN217597090U - 一种搬运机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种搬运机械手，所述搬运机械手包括第一机械臂、第二机械臂、机械爪和碰撞传感器；所述第二机械臂的一端套接在所述第一机械臂内，所述机械爪设置在所述第二机械臂的另一端上；所述碰撞传感器设置在所述第二机械臂内，所述碰撞传感器的一端固定在所述第二机械臂上，所述碰撞传感器的另一端固定在所述机械爪上；所述碰撞传感器基于三浦折纸形成褶皱结构。所述搬运机械手上设置有碰撞传感器，所述碰撞传感器基于三浦折叠形成褶皱结构，在碰撞时可以发生显著和稳定的形变，从而提高碰撞检测的精准度，通过机械爪自重和工件负载实现自动找正定位和自动复位，实现快速调整，保证加工生产效率。

Description

一种搬运机械手

技术领域

本实用新型主要涉及机械自动化设备技术领域，具体涉及一种搬运机械手。

背景技术

目前的机械加工生产过程中，一般采用机械手进行辅助加工，减少人力成本，同时可以提高生产效率，机械手能够自主完成工件的抓取和搬运，工作效率高，但是在作业过程中，容易出现工件碰撞的情况，需要机械手具备碰撞检测的功能。

目前的机械手在碰撞时主要依靠碰撞传感器进行检测，需要高灵敏度的碰撞传感器才能满足安全生产需求，但是高灵敏度的传感器容易出现频繁报错的情况，影响加工生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种搬运机械手，所述搬运机械手上设置有碰撞传感器，所述碰撞传感器基于三浦折叠形成褶皱结构，在碰撞时可以发生显著和稳定的形变，从而提高碰撞检测的精准度，通过机械爪自重和工件负载实现自动找正定位和自动复位，实现快速调整，保证加工生产效率。

本实用新型提供了一种搬运机械手，所述搬运机械手包括第一机械臂、第二机械臂、机械爪和碰撞传感器；

所述第二机械臂的一端套接在所述第一机械臂内，所述机械爪设置在所述第二机械臂的另一端上；

所述碰撞传感器设置在所述第二机械臂内，所述碰撞传感器的一端固定在所述第二机械臂上，所述碰撞传感器的另一端固定在所述机械爪上；

所述碰撞传感器基于三浦折纸形成褶皱结构。

所述碰撞传感器为内部中空的柱体结构。

所述搬运机械手还包括龙门架和系统控制箱，所述系统控制箱固定在所述龙门架顶梁上；

所述第一机械臂的一端固定在所述系统控制箱上。

所述系统控制箱上设置有CPU组件。

所述龙门架顶梁上设置有丝杆和第一驱动电机，所述系统控制箱上设置有螺纹通孔；

所述系统控制箱基于所述螺纹通孔与所述丝杆配合连接；

所述第一驱动电机固定在所述龙门架顶梁的一端上，所述第一驱动电机与所述丝杆配合连接。

所述龙门架顶梁上设置有第一导杆和第二导杆，所述系统控制箱上设置有第一通孔和第二通孔；

所述第一导杆与所述第一通孔配合连接，所述第二导杆和所述第二通孔配合连接。

所述第一机械臂内设置有第二驱动电机和伸缩杆，所述伸缩杆的一端与所述第二驱动电机的输出轴配合连接，所述伸缩杆的另一端固定在所述第二机械臂上。

所述第二机械臂内设置有安装槽，所述安装槽的槽口设置有锥度结构；

所述机械爪的一端伸进所述安装槽内，所述机械爪上设置有锥面结构，所述锥面结构与所述安装槽的槽口对应配合。

所述机械爪伸进所述第二机械臂内的一端为球面结构，所述碰撞传感器的一端连接固定在球面结构上。

所述机械爪的另一端设置有手爪，所述机械爪内设置有第三驱动电机，所述第三驱动电机的输出轴与所述手爪配合连接。

本实用新型提供了一种搬运机械手，所述搬运机械手上设置有碰撞传感器，所述碰撞传感器基于三浦折叠形成褶皱结构，在碰撞时可以发生显著和稳定的形变，从而提高碰撞检测的精准度，通过机械爪自重和工件负载实现自动找正定位和自动复位，实现快速调整，保证加工生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅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它的附图。

图1是本实用新型实施例中搬运机械手结构示意图；

图2是本实用新型实施例中系统控制箱和丝杆连接结构示意图；

图3是本实用新型实施例中第一机械臂和第二机械臂连接结构剖面示意图；

图4是本实用新型实施例中碰撞传感器内部结构示意图。

具体实施方式

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

具体的，图1示出了本实用新型实施例中搬运机械手结构示意图，图2示出了本实用新型实施例中系统控制箱和丝杆连接结构示意图，所述搬运机械手包括龙门架1、系统控制箱3、第一机械臂4和第二机械臂5，所述龙门架1的顶梁上设置有丝杆11，所述系统控制箱3上设置有螺纹通孔31，所述螺纹通孔31与所述丝杆11配合连接，所述系统控制箱3基于所述螺纹通孔31套接在所述丝杆11上。

进一步的，所述龙门架1的顶梁上设置有第一导杆13和第二导杆14，所述丝杆11设置在所述第一导杆13和所述第二导杆14之间，所述丝杆11、第一导杆13和第二导杆14之间相互平行。所述系统控制箱3上设置有第一通孔32和第二通孔33，所述第一通孔32与所述第一导杆13连接配合，所述第二通孔33与舒所述第二导杆14连接配合。所述第一导杆13和所述第二导杆14起导向作用。

具体的，龙门架1顶梁上的一端设置有第一驱动电机12，所述第一驱动电机12固定在所述龙门架1上，所述第一驱动电机12的输出轴与所述丝杆11的一端配合连接，所述第一驱动电机驱动所述丝杆11转动，所述系统控制箱3基于所述螺纹通孔31在所述第一导杆13和所述第二导杆14上移动。

具体的，所述第一机械臂4的一端固定在所述系统控制箱3上，所述第二机械臂5套接在所述第一机械臂4内部。所述第一机械臂4和所述第二机械臂5能够随所述系统控制箱3在所述龙门架1的顶梁上移动。

具体的，图3示出了本实用新型实施例中第一机械臂和第二机械臂连接结构剖面示意图，所述第一机械臂4的一端固定在所述系统控制箱3上，所述第一机械臂4内部设置连接槽41，所述连接槽41的开口设置在所述第一机械臂4的另一端上，所述第二机械臂5从所述第一机械臂4的另一端伸进所述连接槽41内，所述连接槽41上设置有第二驱动电机42，所述第二驱动电机42设置在所述连接槽41内部一端上，输出轴朝向所述连接槽41的槽口方向。所述第二驱动电机42的输出轴与伸缩杆43连接，所述伸缩杆43一端与所述第二驱动电机42连接固定，另一端固定在所述第二机械臂5上。所述第二驱动电机42驱动所述伸缩杆43做伸缩运动，从而带动所述第二机械臂5在所述第一机械臂4上做伸缩运动。

具体的，所述第二机械臂5的另一端上连接有机械爪7，所述第二机械臂5内部设置有安装槽51，所述安装槽51上设置有碰撞传感器6，所述碰撞传感器6的一端固定在所述安装槽51的一端上，所述碰撞传感器6的另一端固定在所述机械爪7上。

具体的，所述安装槽51的槽口为锥度结构，所述机械爪7的一端设置在所述安装槽51内，所述机械爪7上设置有锥面结构，所述锥面结构与所述安装槽51的槽口配合，所述机械爪7在自身重力作用下保持与所述安装槽51的贴合状态，保证所述机械爪7的工作位置，所述机械爪7伸进在所述安装槽51内的一端为球面结构，所述碰撞传感器6固定在所述球面结构上。

进一步的，所述机械爪7伸出在所述安装槽51外的一端上设置有手爪71，所述手爪71用以抓取工件。

具体的，所述机械爪7内部设置有第三驱动电机72，所述第三驱动电机72与所述手爪71连接，所述第三驱动电机72驱动所述手爪71展开和收拢，完成工件的抓取操作。

具体的，图4示出了本实用新型实施例中碰撞传感器内部结构示意图，所述碰撞传感器6为圆柱体结构，内部具有中空结构。所述碰撞传感器1的圆周侧壁上具有基于三浦折叠形成的褶皱结构。所述碰撞传感器1内部的一端上设置有检测组件2，所述检测组件2包括摄像芯片21、摄像镜头22和照明灯珠22，所述摄像芯片21与所述摄像镜头22连接，所述碰撞传感器1内部的另一端上设置有若干个标识记号，所述若干个标识记号均匀分布在所述碰撞传感器6的另一端内。

具体的，所述系统控制箱3内设置有CPU组件，所述CPU组件控制所述工业机器人的运动动作。

进一步的，所述CPU组件与所述碰撞传感器1连接，所述CPU组件通过无线模块与所述碰撞传感器6内的摄像芯片21连接，所述摄像芯片21可以将捕捉记录的形变位移信息通过无线传输的方式发送到所述CPU组件上。

进一步的，所述摄像镜头22的拍摄方向正对所述碰撞传感器21的另一端，所述摄像芯片21控制所述摄像镜头22实时记录所述标识记号的位置信息，并将所述位置信息发送到CPU组件。所述照明灯珠22的发光方向朝向所述碰撞传感器21的另一端，为所述摄像镜头22提供足够的光线，便于拍摄并记录所述标识记号的位置信息。

需要说明的是，所述三浦折叠是一种刚性折叠，通过三浦折叠形成的褶皱由若干个平行四边形结构组成，受到外力挤压时可以沿着褶皱痕迹折叠，在折叠过程中单个平行四边形结构保持不变，通过折叠提高刚性，在受到撞击时，可以保证物件的结构稳定性。

具体的，所述碰撞传感器1通过所述褶皱结构，在发生不同方向的撞击变形时，所述褶皱中单个平行四边形结构保持不变，从而发生较为显著和稳定的形变，而且所述碰撞传感器1在形变过程中基于所述撞击受到的作用力，产生不同程度的扭转。所述摄像头记录所述感测主体上的标识记号的位移状态信息，将所述信息发送到所述CPU组件上，CPU组件通过对所述标识记号的位置状态进行分析计算，可以得到所述碰撞传感器1的位移信息和扭转角度信息。

进一步的，所述摄像芯片21为高度发达的视觉捕捉传感器芯片，可以准确捕捉所述碰撞传感器1内的标识记号的碰撞位移形变信息，并将捕捉到的位移信息发送到所述CPU组件上。

具体的，所述搬运机械手在工作时，在所述CPU组件上根据所述搬运机械手的加工作业需求，根据所述搬运机械手的负载、速度和加速度数据推算所述碰撞传感器6的形变范围，设定碰撞检测阈值。

进一步的，操作人员可以根据实际加工需求手动设定所述碰撞检测阈值。

具体的，所述搬运机械手在工作期间，发生碰撞后，所述机械爪7受到碰撞时的冲击力影响，会与所述第二机械臂5之间发生相对位移，所述碰撞传感器6在碰撞的冲击力作用下发生形变，所述摄像芯片21捕捉所述碰撞传感器6上标识记号的位移形变信息，并将所述位移形变信息发送到所述CPU组件上。所述CPU组件将接收到的位移形变信息进行分析计算，将分析计算的结果与所述碰撞检测阈值进行对比，若超出所述碰撞检测阈值，则判断所述搬运机械手出现碰撞情况，所述CPU组件控制所述搬运机械手往上移动，所述机械爪7在自身重力和工件负载作用下，与所述安装槽51紧密贴合，所述碰撞传感器6随之恢复，当所述碰撞传感器6恢复到正常形变范围，所述CPU组件控制所述搬运机械手继续进行搬运操作。

本实用新型实施例提供了一种搬运机械手，所述搬运机械手上设置有碰撞传感器，所述碰撞传感器基于三浦折叠形成褶皱结构，在碰撞时可以发生显著和稳定的形变，从而提高碰撞检测的精准度，通过机械爪自重和工件负载实现自动找正定位和自动复位，实现快速调整，保证加工生产效率。

另外，以上对本实用新型实施例所提供的进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种搬运机械手，其特征在于，所述搬运机械手包括第一机械臂、第二机械臂、机械爪和碰撞传感器；

所述第二机械臂的一端套接在所述第一机械臂内，所述机械爪设置在所述第二机械臂的另一端上；

所述碰撞传感器设置在所述第二机械臂内，所述碰撞传感器的一端固定在所述第二机械臂上，所述碰撞传感器的另一端固定在所述机械爪上；

所述碰撞传感器基于三浦折纸形成褶皱结构。

2.如权利要求1所述的搬运机械手，其特征在于，所述碰撞传感器为内部中空的柱体结构。

3.如权利要求1所述的搬运机械手，其特征在于，所述搬运机械手还包括龙门架和系统控制箱，所述系统控制箱固定在所述龙门架顶梁上；

所述第一机械臂的一端固定在所述系统控制箱上。

4.如权利要求3所述的搬运机械手，其特征在于，所述系统控制箱上设置有CPU组件。

5.如权利要求3所述的搬运机械手，其特征在于，所述龙门架顶梁上设置有丝杆和第一驱动电机，所述系统控制箱上设置有螺纹通孔；

所述系统控制箱基于所述螺纹通孔与所述丝杆配合连接；

所述第一驱动电机固定在所述龙门架顶梁的一端上，所述第一驱动电机与所述丝杆配合连接。

6.如权利要求3所述的搬运机械手，其特征在于，所述龙门架顶梁上设置有第一导杆和第二导杆，所述系统控制箱上设置有第一通孔和第二通孔；

所述第一导杆与所述第一通孔配合连接，所述第二导杆和所述第二通孔配合连接。

7.如权利要求1所述的搬运机械手，其特征在于，所述第一机械臂内设置有第二驱动电机和伸缩杆，所述伸缩杆的一端与所述第二驱动电机的输出轴配合连接，所述伸缩杆的另一端固定在所述第二机械臂上。

8.如权利要求1所述的搬运机械手，其特征在于，所述第二机械臂内设置有安装槽，所述安装槽的槽口设置有锥度结构；

所述机械爪的一端伸进所述安装槽内，所述机械爪上设置有锥面结构，所述锥面结构与所述安装槽的槽口对应配合。

9.如权利要求8所述的搬运机械手，其特征在于，所述机械爪伸进所述第二机械臂内的一端为球面结构，所述碰撞传感器的一端连接固定在球面结构上。

10.如权利要求9所述的搬运机械手，其特征在于，所述机械爪的另一端设置有手爪，所述机械爪内设置有第三驱动电机，所述第三驱动电机的输出轴与所述手爪配合连接。

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