CN220783963U - 一种机械手运动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于自动化装配技术领域，尤其涉及一种机械手运动装置。一种机械手运动装置，包括支架以及设置在支架上的旋转组件和机械手组件，所述旋转组件同轴固定有用于锁定机械手组件角度的锁定盘，所述锁定盘与旋转组件同步转动，所述支架上设有与锁定盘配合的锁定件，所述锁定盘与锁定件之间形成有能相互配合的锁定结构，所述锁定结构包括锁定槽和用于与锁定槽接触的锁定凸起，所述锁定件能做靠近或远离锁定盘的运动。本实用新型具有对机械手的角度进行二次矫正和锁定，从而保证机械手具有精准角度的优点。

Description

一种机械手运动装置

技术领域

本实用新型属于自动化装配技术领域，尤其涉及一种机械手运动装置。

背景技术

目前在自动化装配领域中，为了实现多个工位的工件的夹取或放置，通常需要用到机械手，如有横移气缸和旋转气缸及带夹爪的夹紧气缸所构成的机械手。当多个工位设置在机械手的周向位置时，需要机械手进行旋转，从而可以夹取或放置不同工位的工件。

例如申请号为202022174590.3的中国专利公开了一种斜切组装机械手及斜切组装装置，包括安装架、第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件以及夹爪，第一驱动件用于带动所述夹爪沿水平轴运动，所述第二驱动件用于带动所述夹爪绕水平轴转动；所述第三驱动件用于带动夹爪沿竖直轴运动，所述第二驱动件包括旋转气缸，所述旋转气缸的动力输出端连接有连接板，所述第三驱动件以及夹爪均安装于连接板上。

上述方案中，虽然通过旋转气缸可以实现夹爪的旋转，但是旋转气缸无法精准转动到设定角度位置，从而导致夹爪的角度存在偏差。当夹爪在夹取工件时，由于角度的偏差导致工件未处于夹爪的正中间位置，一侧的夹爪先接触工件，会将工件往另一侧挤压，从而导致工件被夹取时发生倾斜；当夹爪在放置工件时，由于角度的偏差会导致工件与放置工位不能对准，无法将工件放置在预定位置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种对机械手的角度进行二次矫正，从而保证机械手具有精准角度的机械手运动装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种机械手运动装置，包括支架以及设置在支架上的旋转组件和机械手组件，所述旋转组件同轴固定有用于锁定机械手组件角度的锁定盘，所述锁定盘与旋转组件同步转动，所述支架上设有与锁定盘配合的锁定件，所述锁定盘与锁定件之间形成有能相互配合的锁定结构，所述锁定结构包括锁定槽和用于与锁定槽接触的锁定凸起，所述锁定件能做靠近或远离锁定盘的运动，当锁定件靠近锁定盘使锁定槽和锁定凸起配合时，能调整锁定盘的周向位置继而调整机械手组件的周向角度并对锁定盘和旋转组件的周向位置锁定；当锁定件远离锁定盘且锁定槽和锁定凸起分离时，锁定盘能随旋转组件同步转动。

使用中，旋转组件使得机械手组件发生旋转，当机械手组件转动到设定角度时，旋转组件停止旋转，之后锁定件靠近锁定盘并与锁定盘接触，由于锁定盘与旋转组件同步转动，锁定盘与锁定件接触后，锁定盘会发生相应的转动，锁定盘的转动会使得旋转组件发生相应的转动，从而对旋转组件的角度进行二次矫正以及旋转角度的锁定，从而实现机械手组件的角度矫正。其中，旋转组件可以是旋转气缸，也可以是电机和齿轮的配合等。其中机械手组件的长度方向与旋转组件的轴线垂直。

通过锁定盘和锁定件的配合，从而对机械手组件的角度进行锁定，克服旋转组件自身间隙而带来的角度误差，使得机械手组件在夹取工件时更加精准。

作为优选，所述锁定盘的外缘呈圆形，所述锁定盘的外缘壁上设有若干个环形均匀间隔设置的所述锁定槽，所述锁定槽径向开口，所述锁定件搭配有第一伸缩机构，所述锁定件连接有所述锁定凸起。

将锁定槽设置在锁定盘上更好加工，第一伸缩机构可以使得锁定凸起可以接触锁定槽或远离锁定槽。当旋转组件要旋转时，锁定凸起远离锁定盘，使得旋转组件带动锁定盘旋转，当旋转组件停止旋转时，锁定凸起进入并接触锁定槽，使得锁定盘进行角度的调整，从而使得机械手组件的角度更加精准。

作为优选，所述旋转组件包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮以及驱动主动齿轮转动的第一转动驱动机构，所述从动齿轮的直径大于主动齿轮的直径，所述锁定盘固定在从动齿轮的轴向端面上。

从动齿轮的直径大于主动齿轮的直径，使得从动齿轮在转动时速度更慢，并且从动齿轮的齿更多，从动齿轮转动的幅度更小，使得机械手组件能够转动到的角度更多。

作为优选，所述锁定凸起朝向锁定槽的端面为弧面，所述锁定槽的槽壁为弧面。

锁定凸起朝向锁定槽的端面为弧面，从而使得锁定凸起和锁定槽接触时，锁定凸起与锁定槽的位置可以自适应达到面与面的接触。

作为优选，所述锁定凸起与锁定件转动连接，所述锁定凸起的外缘为圆形，所述锁定槽的槽壁为弧面。

锁定凸起和锁定槽通过面与面的接触，定位效果更好，从而提高锁定角度的精度，并且锁定凸起转动连接，使得锁定凸起与锁定槽之间可以更好的自适应接触。其中锁定凸起可以为轴承，轴承自身加工的精度较高，可以起到更好的二次定位作用。

作为优选，所述机械手组件包括机械手以及使得机械手伸缩的第二伸缩机构，所述第二伸缩机构包括第一连杆和第二连杆以及驱动第一连杆摆动的摆动驱动机构，所述第二连杆的一端与第一连杆铰接连接，所述第二连杆的另一端连接有做直线运动的联动杆，当所述第一连杆摆动时，所述第二连杆驱动联动杆，使联动杆带动机械手做直线伸缩运动。

通过设置第一连杆和第二连杆，可以调节机械手的伸缩位置，并且相较于气缸，更好控制行程，相较于丝杆需要的空间更小，所以更为优选。

作为优选，所述第一连杆上设有若干个铰接孔，所述铰接孔沿第一连杆的延伸方向间隔设置，所述铰接孔用于与第二连杆铰接连接。

不同的铰接孔可以调节第二连杆的行程，从而调节机械手的伸缩长度，以适应不同的伸缩要求。

作为优选，所述联动杆滑配在一块导向块上，所述导向块设有与联动杆滑配的配合孔，所述第二连杆与联动杆之间通过连接件连接，所述连接件与第二连杆铰接连接，所述连接件外套设有滚动件，所述导向块设有与配合孔轴向平行的滑槽，所述滚动件滑配在滑槽内，所述滑槽与配合孔连通。

通过滚动件与连接件以及滑槽的配合，将第二连杆的运动转化成直线运动，并且通过滑槽与配合孔连通，连接件也会带动联动杆在配合孔内做直线运动，从而实现机械手的伸缩运动。并且滚动件摩擦力更小不会卡死。

作为优选，所述机械手组件还包括有驱动机械手自转的自转驱动机构以及驱动机械手夹紧的夹紧气缸，所述自转驱动机构与联动杆连接，所述自转驱动机构的输出端与夹紧气缸连接。

通过自转驱动机构实现机械手可以自转。

作为优选，所述支架滑配在滑轨上，在滑轨的两端设有同步轮，所述滑轨一端设有驱动同步轮转动的第二转动驱动机构，两个同步轮之间通过同步带连接，所述同步带带动支架滑配在滑轨上。

同步带与同步轮的配合传动效率更高。

本实用新型具有以下优点：对机械手的角度进行二次矫正并锁定机械手的角度，保证机械手的精度；并通过主动齿轮和从动齿轮使得本装置相较于旋转气缸，旋转的角度更多。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型齿轮组件处的结构示意图。

图3为本实用新型机械手组件处的结构示意图。

图4为第一伸缩机构处的结构示意图。

附图标号：滑轨1、第二转动驱动机构11、同步轮12、传感器13、支撑座14、支架2、第一转动驱动机构3、从动齿轮31、主动齿轮32、锁定盘4、锁定槽41、第一伸缩机构5、锁定件51、锁定凸起6、第二伸缩机构7、第一连杆71、铰接孔711、第二连杆72、导向块73、配合孔731、滑槽732、连通槽733、摆动驱动机构74、支撑架75、连接件76、滚动件761、联动杆77、自转驱动机构8、机械手9、夹紧气缸91。

具体实施方式

下面根据附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示本实例公开了一种机械手运动装置，包括滑轨1，滑轨1通过支撑座14支撑，滑轨1的左端固定有第二转动驱动机构11，第二转动驱动机构11的驱动端连接有同步轮12，在滑轨1的右端也设有同步轮（图中未画出），滑轨1的左右两端的同步轮之间通过同步带（图中未画出）连接，滑轨1上滑配有支架2，支架2与同步带固定（图中未画出），当同步轮12转动时，支架2随着同步带的移动而在滑轨1上发生移动。滑轨1的左右两端还固定有传感器13，传感器13与第二转动驱动机构11电连接，当支架2靠近传感器13时，第二转动驱动机构11停止转动。传感器13为现有的任意一种接近式传感器。

如图1和图2所示，在支架1上连接有旋转组件，旋转组件包括主动齿轮31和与主动齿轮啮合的从动齿轮32，支架1上设有驱动主动齿轮31转动的第一转动驱动机构3，主动齿轮31的直径小于从动齿轮32的直径，在从动齿轮32的轴向外端面固定有锁定盘4，锁定盘4与从动齿轮32同步转动，锁定盘4的外缘呈圆形，锁定盘4的外缘壁上设有二十四个呈以锁定盘4的圆心为中心的环形均匀间隔设置的锁定槽41，锁定槽41径向开口并轴向贯穿于锁定盘4，锁定槽4的槽壁为弧面，在支架2上固定有第一伸缩机构5，第一伸缩机构5为气缸，第一伸缩机构5的输出端连接有锁定件51，锁定件51上转动连接有锁定凸起6，锁定凸起6的外缘为圆形，锁定凸起6为轴承。

如图2至图4所示，锁定盘4和从动齿轮同轴设置，锁定盘4的轴线与机械手组件的长度方向垂直，机械手组件包括第二伸缩机构7、自转驱动机构8、机械手9以及驱使机械手9夹紧的夹紧气缸91；锁定盘4的轴向端面在靠近外缘处固定有支撑架75，。在支撑架上设有第二伸缩机构7。在支撑架75上固定有摆动驱动机构74，摆动驱动机构74的输出端连接有第一连杆71，第一连杆71上设有五个沿第一连杆71延伸方向均匀间隔排布的铰接孔711，铰接孔711与第二连杆72的一端铰接连接，第二连杆72的另一端铰接连接有连接件76，连接件76呈杆状，连接件76的外侧套设有滚动件761，连接件76的另一端连接有联动杆77。在支撑架75上固定有导向块73，导向块73设有沿直线方向延伸的配合孔731，配合孔731与联动杆77滑动配合，在导向块73上还设有沿直线方向延伸的滑槽732，滑槽732朝向第二连杆72侧开口，滚动件761滑动在滑槽732内，滑槽732的延伸方向与配合孔731的轴向平行设置，滑槽732和配合孔731之间设有连通的连通槽733，连接件76穿过连通槽733与联动杆77固定连接。

联动杆77固定连接有自转驱动机构8，自转驱动机构8为旋转气缸，自转驱动机构8的输出端连接有夹紧气缸91，夹紧气缸91的输出端连接有机械手9。其中旋转气缸和夹紧气缸均为现有的装置。

在实际使用场景中， 第二转动驱动机构11驱动同步轮12转动，使得支架2在滑轨1上移动，当支架2移至需要夹取的工位时主动齿轮转动使得从动齿轮带动锁定盘4发生转动，使得机械手组件发生转动，当转动到规定角度位置时，锁定凸起6与锁定盘4的锁定槽41接触，以对机械手组件的角度进行矫正和锁定，之后摆动驱动机构74驱动第一连杆71摆动使得机械手伸入夹取工位中，并夹取工件，之后第一连杆71复原，使得机械手缩回。

在放置工件时，主动齿轮转动使得锁定盘4发生转动，使得机械手组件发生转动，当转动到规定角度位置时，锁定凸起6与锁定盘4的锁定槽41接触，以对机械手组件的角度进行矫正和锁定，之后摆动驱动机构74驱动第一连杆71摆动使得机械手伸入放置工位中，并将工件精准放置在预定位置，之后第一连杆71复原，使得机械手缩回。

Claims (10)

1.一种机械手运动装置，包括支架以及设置在支架上的旋转组件和机械手组件，其特征在于：所述旋转组件同轴固定有用于锁定机械手组件角度的锁定盘，所述锁定盘与旋转组件同步转动，所述支架上设有与锁定盘配合的锁定件，所述锁定盘与锁定件之间形成有能相互配合的锁定结构，所述锁定结构包括锁定槽和用于与锁定槽接触的锁定凸起，所述锁定件能做靠近或远离锁定盘的运动，当锁定件靠近锁定盘使锁定槽和锁定凸起配合时，能调整锁定盘的周向位置继而调整机械手组件的周向角度并对锁定盘和旋转组件的周向位置锁定；当锁定件远离锁定盘且锁定槽和锁定凸起分离时，锁定盘能随旋转组件同步转动。

2.根据权利要求1所述的一种机械手运动装置，其特征在于：所述锁定盘的外缘呈圆形，所述锁定盘的外缘壁上设有若干个环形均匀间隔设置的所述锁定槽，所述锁定槽径向开口，所述锁定件搭配有第一伸缩机构，所述锁定件连接有所述锁定凸起。

3.根据权利要求2所述的一种机械手运动装置，其特征在于：所述旋转组件包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮以及驱动主动齿轮转动的第一转动驱动机构，所述从动齿轮的直径大于主动齿轮的直径，所述锁定盘固定在从动齿轮的轴向端面上。

4.根据权利要求2所述的一种机械手运动装置，其特征在于：所述锁定凸起朝向锁定槽的端面为弧面，所述锁定槽的槽壁为弧面。

5.根据权利要求2所述的一种机械手运动装置，其特征在于：所述锁定凸起与锁定件转动连接，所述锁定凸起的外缘为圆形，所述锁定槽的槽壁为弧面。

6.根据权利要求1所述的一种机械手运动装置，其特征在于：所述机械手组件包括机械手以及使得机械手伸缩的第二伸缩机构，所述第二伸缩机构包括第一连杆和第二连杆以及驱动第一连杆摆动的摆动驱动机构，所述第二连杆的一端与第一连杆铰接连接，所述第二连杆的另一端连接有做直线运动的联动杆，当所述第一连杆摆动时，所述第二连杆驱动联动杆，使联动杆带动机械手做直线伸缩运动。

7.根据权利要求6所述的一种机械手运动装置，其特征在于：所述第一连杆上设有若干个铰接孔，所述铰接孔沿第一连杆的延伸方向间隔设置，所述铰接孔用于与第二连杆铰接连接。

8.根据权利要求6所述的一种机械手运动装置，其特征在于：所述联动杆滑配在一块导向块上，所述导向块设有与联动杆滑配的配合孔，所述第二连杆与联动杆之间通过连接件连接，所述连接件与第二连杆铰接连接，所述连接件外套设有滚动件，所述导向块设有与配合孔轴向平行的滑槽，所述滚动件滑配在滑槽内，所述滑槽与配合孔连通。

9.根据权利要求6所述的一种机械手运动装置，其特征在于：所述机械手组件还包括有驱动机械手自转的自转驱动机构以及驱动机械手夹紧的夹紧气缸，所述自转驱动机构与联动杆连接，所述自转驱动机构的输出端与夹紧气缸连接。

10.根据权利要求1所述的一种机械手运动装置，其特征在于：所述支架滑配在滑轨上，在滑轨的两端设有同步轮，所述滑轨一端设有驱动同步轮转动的第二转动驱动机构，两个同步轮之间通过同步带连接，所述同步带带动支架滑配在滑轨上。