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一种多自由度工业机器人的机械手的制作方法2023-12-30 17:05

  机械手是一种模拟人手操作的自动机械,它可按固定程序抓取、搬运物件或操持工具完成某些特定操作。应用机械手可以代替人从事单调、重复或繁重的体力劳动,实现生产的机械化和自动化,或代替人在有害环境下的手工操作,改善劳动条件,保证人身安全。现有技术中,机械手主要由手部机构和运动机构组成,手部机构随使用场合和操作对象的不同,常见的有夹持、托持和吸附等类型,运动机构一般有液压、气动、电气装置驱动,机械手可独立地实现伸缩、旋转和升降等运动,一般有2-3个自由度。目前,机械手已经广泛应用与工业生产等领域。现有的设备还会出现抓取不牢固,易脱落现象,使得加持物品时效果差工作效率低,而且现有的机械手结构复杂,装置不够灵活。

  本发明的目的在于提供一种多自由度工业机器人的机械手,扩大机械手的活动范围。

  为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种多自由度工业机器人的机械手,包括机架、设置于机架上的旋转工作平台;所述的旋转工作平台上设置有移动组件;所述的移动组件上设置有机械手主体;

  所述的机械手主体包括固定座、连接板和外壳;固定座内设置有第一电机,所述的第一电机通过谐波减速器与转轴连接,转轴与所述的连接板的一端固定连接;所述的外壳内设置有第二电机,所述的第二电机通过谐波减速器与连接板的另一端固定连接;所述的外壳内设置有第三电机;所述的第三电机的输出端与第一传动轮固定连接,所述的第一传动轮通过传动带与第二传动轮连接,所述的第二传动轮上固定设置有滚珠丝杆;所述的滚珠丝杆上螺接有顶座,所述的顶座底部固定安装有转轴,所述转轴的底部设置有夹爪,所述转轴上套设有第四传动轮,所述的转轴在第四传动轮的周向限位,轴向可移动;所述第四传动轮与谐波减速器连接;所述的外壳内还设置有第四电机,所述的第四电机的输出端设置有第三传动轮,所述的第三传动轮通过传动带与所述的第四传动轮连接,所述的夹爪上设置有摄像头b。

  进一步地,所述的旋转工作平台包括轴座、旋转轴、工作台面、齿轮环、旋转齿轮和旋转电机;所述旋转轴的底部限位于所述的轴座内,所述的工作台面固定设置在所述旋转轴的顶部;所述工作台面的下表面设置有齿轮环,所述工作台面的下表面在工作台面的内部设置有旋转电机;旋转电机的输出端连接与齿轮环啮合的旋转齿轮。

  进一步地,所述的移动组件包括横梁、设置于横梁上的导轨、沿导轨移动的装配座、驱动移动座移动的驱动电缸;所述横梁的一端固定设置在所述的旋转工作平台的上表面,另一端设置有限位板;所述的机械手主体安装于装配座上;所述的装配座通过驱动电缸与所述的导轨连接。

  进一步地,所述导轨的上表面设置有导向滑槽,所述装配座的下表面设置有导向滑块;所述导向滑槽的两侧设置有定位凹槽;所述导向滑块的两端设置有定位滑轮;所述的定位滑轮沿定位凹槽滚动。

  进一步地,所述的机械手本体还包括支撑杆,所述的支撑杆的一端与固定座活动连接,另一端与外壳活动连接。

  本发明所达到的有益效果是:本发明的多自由度工业机器人的机械手,包括机架、设置于机架上的旋转工作平台;旋转工作平台上设置有移动组件;移动组件上设置有机械手主体;机械手主体包括固定座、连接板和外壳;本发明的机械手结构简单,活动范围大,通过旋转工作平台的设置可以对机器人四周的物件进行抓取操作;通过移动组件的设置,扩大了机械手的可操作范围。

  此外本发明的机械手本体可以在小范围内进行调控,第一电机驱动连接板和外壳一起在水平面旋转,第二电机驱动外壳旋转,第三电机驱动第四电机带动夹爪上下移动,第四电机驱动夹爪旋转,调整夹取方位;

  为了更清晰地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,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他的附图。

  下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

  如图1-4所示,一种多自由度工业机器人的机械手,包括机架1、设置于机架1上的旋转工作平台2;所述的旋转工作平台2上设置有移动组件3;所述的移动组件3上设置有机械手主体4;

  所述的机械手主体4包括固定座401、连接板402和外壳403;固定座401内设置有第一电机404,所述的第一电机404通过谐波减速器405与转轴连接,转轴与所述的连接板402的一端固定连接;所述的外壳403内设置有第二电机406,所述的第二电机406通过谐波减速器405与连接板402的另一端固定连接;所述的外壳403内设置有第三电机407;所述的第三电机407的输出端与第一传动轮408固定连接,所述的第一传动轮408通过传动带与第二传动轮409连接,所述的第二传动轮409上固定设置有滚珠丝杆410;所述的滚珠丝杆410上螺接有顶座411,所述的顶座411底部固定安装有转轴,所述转轴的底部设置有夹爪412,所述转轴上套设有第四传动轮413,所述的转轴在第四传动轮413的周向限位,轴向可移动;所述第四传动轮413与谐波减速器405连接;所述的外壳403内还设置有第四电机414,所述的第四电机414的输出端设置有第三传动轮415,所述的第三传动轮415通过传动带与所述的第四传动轮413连接,所述的夹爪上设置有摄像头b416。

  所述的旋转工作平台2包括轴座21、旋转轴22、工作台面23、齿轮环24、旋转齿轮25和旋转电机26;所述旋转轴22的底部限位于所述的轴座21内,所述的工作台面23固定设置在所述旋转轴22的顶部;所述工作台面23的下表面设置有齿轮环24,所述工作台面23的下表面在工作台面23的内部设置有旋转电机26;旋转电机26的输出端连接与齿轮环24啮合的旋转齿轮25。

  所述的移动组件3包括横梁31、设置于横梁31上的导轨32、沿导轨32移动的装配座33、驱动移动座移动的驱动电缸34;所述横梁31的一端固定设置在所述的旋转工作平台2的上表面,另一端设置有限位板35;所述的机械手主体4安装于装配座33上;所述的装配座33通过驱动电缸34与所述的导轨32连接。

  导轨32的上表面设置有导向滑槽321,所述装配座33的下表面设置有导向滑块322;所述导向滑槽321的两侧设置有定位凹槽323;所述导向滑块322的两端设置有定位滑轮324;所述的定位滑轮324沿定位凹槽323滚动。

  机械手本体4还包括支撑杆417,所述的支撑杆417的一端与固定座401活动连接,另一端与外壳403活动连接。

  本发明的多自由度工业机器人的机械手,包括机架、设置于机架上的旋转工作平台;旋转工作平台上设置有移动组件;移动组件上设置有机械手主体;机械手主体包括固定座、连接板和外壳;本发明的机械手结构简单,活动范围大,通过旋转工作平台的设置可以对机器人四周的物件进行抓取操作;通过移动组件的设置,扩大了机械手的可操作范围。本发明的机械手本体可以在小范围内进行调控,第一电机驱动连接板和外壳一起在水平面旋转,第二电机驱动外壳旋转,第三电机驱动第四电机带动夹爪上下移动,第四电机驱动夹爪旋转,调整夹取方位;

  上面所述的实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定,在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本发明的保护范围,本发明的请求保护的技术内容,已经全部记载在技术要求书中。