CN108032294A - 一种机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械手,包括底座，所述底座的内部开设有第一安装腔，所述第一安装腔的内部安装有第一旋转电机，所述第一旋转电机的驱动端上安装有第一电机轴，且第一电机轴贯穿第一安装腔内部的顶壁并延伸至底座的上侧，所述底座的上侧设有安装座，且安装座的底壁与第一电机轴固定连接，所述安装座的底壁上对称安装有多个滚轮，所述安装座的顶壁上设有第一固定臂，所述第一固定臂的顶端开设有第一安装孔。本发明结构简单，易于实现，通过多种不同的驱动方式实现机械手的各方位调节，不同位置采用最适合的驱动方式，极大地节省了占用空间和制造成本，完全可以满足日常生产的需要，同时便于操作，安全系数高，提升了企业竞争力。

Description

一种机械手

技术领域

本发明涉及机械装置技术领域，尤其涉及一种机械手。

背景技术

目前，在焊接、装配、压铸等机械加工生产过程中，一般都需要对工件进行取料和放料的操作，但是在很多机械加工生产过程中都是采用人工实施取料和放料的操作，操作不方便，生产效率低，并且这样很容易损坏工件和弄脏工件，而自动化的生产能够保证产品的高精度、高质量、高效率要求，因此自动化机械手被广泛研发和应用于成型机、机床、组装流水线和压铸机等设备或装置上，以用于执行移动物体、吸取工件等操作，但是现有技术大多采用夹钳、夹爪装置来夹紧工件，这样导致机械手体积较大而且笨重，不利于夹取小工件。

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，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，特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。现有的机械手大都依靠从国外进口，其成本较高，不利于企业的发展，企业竞争力较低，同时这些机械手虽然技术程度很高，但是需要耗费较多的人力物力对其进行维护，无形中又提高了成本，需要对此作出改进。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中机械手结构复杂，价格昂贵且不便于抓取工件的问题，而提出的一种机械手。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种机械手，包括底座，所述底座的内部开设有第一安装腔，所述第一安装腔的内部安装有第一旋转电机，所述第一旋转电机的驱动端上安装有第一电机轴，且第一电机轴贯穿第一安装腔内部的顶壁并延伸至底座的上侧，所述底座的上侧设有安装座，且安装座的底壁与第一电机轴固定连接，所述安装座的底壁上对称安装有多个滚轮，所述安装座的顶壁上设有第一固定臂，所述第一固定臂的顶端开设有第一安装孔，所述第一安装孔的内部设有第一活动臂，所述安装座的内部开设有第二安装腔，所述第二安装腔的内部安装有升降电机，所述升降电机的驱动端上安装有驱动杆，且驱动杆贯穿第二安装腔内部的顶壁并延伸至第一安装孔的内部，所述第一活动臂的底壁上开设有与驱动杆位置对应的配合孔，所述驱动杆上个开设有螺纹，所述配合孔的内侧壁上开设有与驱动杆相互啮合的螺纹，所述第一活动臂的外侧壁上对称安装有两个滑杆，所述第一安装孔的内侧壁上对称开设有两个与滑杆相互配合的滑轨，两个所述滑杆相反一端的两侧壁上均对称安装有两个限位滑杆，两个所述滑轨的内侧壁上均开设有与限位滑杆相互配合的限位滑槽，所述第一活动臂一侧的顶壁上开设有活动口，所述活动口的内部水平安装有安装轴，所述安装轴上套设有第二固定臂，所述第一活动臂的内部开设有第三安装腔，且第三安装腔位于第一活动臂的顶部，所述第三安装腔的内部安装有第二旋转电机，所述第二旋转电机的驱动端上安装有第二电机轴，所述活动口内部一侧的侧壁上开设有第一安装口，所述第二电机轴贯穿第三安装腔的内侧壁并延伸至第一安装口的内部，所述第二电机轴远离第二旋转电机的一端安装有第一圆齿轮，且第一圆齿轮位于第一安装口的内部，所述第二固定臂靠近第一圆齿轮一侧的外侧壁上开设有与第一圆齿轮相互啮合的齿槽，且第二固定臂与第一圆齿轮相互啮合，所述第一固定臂远离安装轴的一端开设有第二安装孔，所述第二安装孔的内部安装有第二活动臂，所述第二活动臂的顶壁上安装有插板，所述第二安装孔内部的顶壁上开设有与插板相互配合的活动槽，所述插板顶端的两侧壁上对称安装有两个吊板，所述活动槽的内侧壁上开设有与吊板相互配合的吊槽，所述第二活动臂的内部开设有第四安装腔，且第四安装腔位于第二活动臂远离安装轴的一端，所述第四安装腔的内部安装有第一平移电机，所述第一平移电机的驱动端上安装有链轮，所述链轮贯穿第四安装腔的内壁并延伸至第二活动臂的外侧，所述第二活动臂的外侧壁上对称安装有两个安装杆，两个所述安装杆相反的一端均安装有轮轴，两个所述轮轴上同样安装有链齿，三个所述链齿上共同绕设有链带，所述链带的底部安装有固定杆，所述固定杆的底端安装有电磁铁。

优选地，所述安装座的底壁上对称开设有多个滚轮槽，每个所述滚轮槽的内部同样安装有轮轴，每个所述滚轮均安装在轮轴上。

优选地，两个所述吊板的底壁上均开设有多个滚珠槽，每个所述滚珠槽的内部均嵌设有滚珠。

优选地，所述第二安装孔内部的底壁上开设有第二安装口，所述第二安装口的内部设有第二圆齿轮，所述第二活动臂远离安装轴一端的外侧壁上安装有第二平移电机，且第二圆齿轮与第二平移电机的驱动端固定连接，所述第二活动臂的底壁上开设有与第二圆齿轮相互啮合的齿槽，且第二活动臂与第二圆齿轮相互啮合。

优选地，所述底座的内部安装有单片机和遥控模块，所述第一旋转电机、第二旋转电机、升降电机、第一平移电机和第二平移电机均为伺服电机，且其输入端均与单片机的输出端电连接，所述单片机的输入端与遥控模块的输出端电连接，所述单片机为可编程89S51单片机，所述遥控模块为PT2272无线遥控模块。

优选地，所述电磁铁的输入端通过单片机与外置电源的输出端电连接。

本发明中，使用者开启电源，利用遥控装置对机械手进行遥控操作，第一旋转电机控制电磁铁水平旋转，升降电机控制电磁铁升降，第二旋转电机控制电磁铁竖直旋转，第二平移电机控制电磁铁水平移动，第一平移电机控制电磁铁在另一个方向上水平移动，当电磁铁到达工件位置时，打开电磁铁电源，电磁铁将工件吸起，再控制机械手将工件搬移到指定位置，关闭电磁铁即可放下工件。本发明结构简单，易于实现，通过多种不同的驱动方式实现机械手的各方位调节，不同位置采用最适合的驱动方式，极大地节省了占用空间和制造成本，完全可以满足日常生产的需要，同时便于操作，安全系数高，提升了企业竞争力。

附图说明

图1为本发明提出的一种机械手的正面结构示意图；

图2为本发明提出的一种机械手的侧面结构示意图；

图3为本发明提出的一种机械手的A部分结构的放大图。

图中：1底座、2第一旋转电机、3第一电机轴、4安装座、5滚轮、6升降电机、7驱动杆、8第一固定臂、9第一活动臂、10活动滑杆、11限位滑杆、12限位滑槽、13活动口、14安装轴、15第二固定臂、16第一安装口、17第一圆齿轮、18第二活动臂、19插板、20活动槽、21第一平移电机、22链轮、23固定杆、24第二安装口、25第二圆齿轮、26链带、27电磁铁。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-3，一种机械手，包括底座1，底座1的内部开设有第一安装腔，第一安装腔的内部安装有第一旋转电机2，第一旋转电机2的驱动端上安装有第一电机轴3，且第一电机轴3贯穿第一安装腔内部的顶壁并延伸至底座1的上侧，底座1的上侧设有安装座4，且安装座4的底壁与第一电机轴3固定连接，安装座4的底壁上对称安装有多个滚轮5，安装座4的底壁上对称开设有多个滚轮槽，每个滚轮槽的内部同样安装有轮轴，每个滚轮5均安装在轮轴上，安装座4的顶壁上设有第一固定臂8，第一固定臂8的顶端开设有第一安装孔，第一安装孔的内部设有第一活动臂9，安装座4的内部开设有第二安装腔，第二安装腔的内部安装有升降电机6，升降电机6的驱动端上安装有驱动杆7，且驱动杆7贯穿第二安装腔内部的顶壁并延伸至第一安装孔的内部，第一活动臂9的底壁上开设有与驱动杆7位置对应的配合孔，驱动杆7上个开设有螺纹，配合孔的内侧壁上开设有与驱动杆7相互啮合的螺纹，第一活动臂9的外侧壁上对称安装有两个滑杆10，第一安装孔的内侧壁上对称开设有两个与滑杆10相互配合的滑轨，两个滑杆10相反一端的两侧壁上均对称安装有两个限位滑杆11，两个滑轨的内侧壁上均开设有与限位滑杆11相互配合的限位滑槽12，此结构使得第一活动臂9的旋转能力被限制，因此当驱动杆7旋转时，第一活动臂9只能上下移动。

本发明中，第一活动臂9一侧的顶壁上开设有活动口13，活动口13的内部水平安装有安装轴14，安装轴14上套设有第二固定臂15，第一活动臂9的内部开设有第三安装腔，且第三安装腔位于第一活动臂9的顶部，第三安装腔的内部安装有第二旋转电机，第二旋转电机的驱动端上安装有第二电机轴，活动口13内部一侧的侧壁上开设有第一安装口16，第二电机轴贯穿第三安装腔的内侧壁并延伸至第一安装口16的内部，第二电机轴远离第二旋转电机的一端安装有第一圆齿轮17，且第一圆齿轮17位于第一安装口16的内部，第二固定臂15靠近第一圆齿轮17一侧的外侧壁上开设有与第一圆齿轮17相互啮合的齿槽，且第二固定臂15与第一圆齿轮17相互啮合，第一固定臂15远离安装轴14的一端开设有第二安装孔，第二安装孔的内部安装有第二活动臂18，第二活动臂18的顶壁上安装有插板19，第二安装孔内部的顶壁上开设有与插板19相互配合的活动槽20，插板19顶端的两侧壁上对称安装有两个吊板，活动槽20的内侧壁上开设有与吊板相互配合的吊槽，此结构使得第二活动臂18不会掉落，两个吊板的底壁上均开设有多个滚珠槽，每个滚珠槽的内部均嵌设有滚珠，滚珠使得第二活动臂18在移动时较为平滑。

本发明中，第二活动臂18的内部开设有第四安装腔，且第四安装腔位于第二活动臂18远离安装轴14的一端，第四安装腔的内部安装有第一平移电机21，第一平移电机21的驱动端上安装有链轮22，链轮22贯穿第四安装腔的内壁并延伸至第二活动臂18的外侧，第二活动臂18的外侧壁上对称安装有两个安装杆，两个安装杆相反的一端均安装有轮轴，两个轮轴上同样安装有链齿，三个链齿上共同绕设有链带26，链带26的底部安装有固定杆23，固定杆23的底端安装有电磁铁27，第二安装孔内部的底壁上开设有第二安装口24，第二安装口24的内部设有第二圆齿轮25，第二活动臂18远离安装轴14一端的外侧壁上安装有第二平移电机，且第二圆齿轮25与第二平移电机的驱动端固定连接，第二活动臂18的底壁上开设有与第二圆齿轮25相互啮合的齿槽，且第二活动臂18与第二圆齿轮25相互啮合。

本发明中，底座1的内部安装有单片机和遥控模块，第一旋转电机2、第二旋转电机、升降电机6、第一平移电机21和第二平移电机均为伺服电机，且其输入端均与单片机的输出端电连接，单片机的输入端与遥控模块的输出端电连接，单片机为可编程89S51单片机，遥控模块为PT2272无线遥控模块，电磁铁27的输入端通过单片机与外置电源的输出端电连接。

本发明中，使用者开启电源，利用遥控装置对机械手进行遥控操作，第一旋转电机2控制电磁铁27水平旋转，升降电机6控制电磁铁27升降，第二旋转电机控制电磁铁27竖直旋转，第二平移电机控制电磁铁27水平移动，第一平移电机21控制电磁铁27在另一个方向上水平移动，当电磁铁27到达工件位置时，打开电磁铁27电源，电磁铁27将工件吸起，再控制机械手将工件搬移到指定位置，关闭电磁铁27即可放下工件。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种机械手，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的内部开设有第一安装腔，所述第一安装腔的内部安装有第一旋转电机（2），所述第一旋转电机（2）的驱动端上安装有第一电机轴（3），且第一电机轴（3）贯穿第一安装腔内部的顶壁并延伸至底座（1）的上侧，所述底座（1）的上侧设有安装座（4），且安装座（4）的底壁与第一电机轴（3）固定连接，所述安装座（4）的底壁上对称安装有多个滚轮（5），所述安装座（4）的顶壁上设有第一固定臂（8），所述第一固定臂（8）的顶端开设有第一安装孔，所述第一安装孔的内部设有第一活动臂（9），所述安装座（4）的内部开设有第二安装腔，所述第二安装腔的内部安装有升降电机（6），所述升降电机（6）的驱动端上安装有驱动杆（7），且驱动杆（7）贯穿第二安装腔内部的顶壁并延伸至第一安装孔的内部，所述第一活动臂（9）的底壁上开设有与驱动杆（7）位置对应的配合孔，所述驱动杆（7）上个开设有螺纹，所述配合孔的内侧壁上开设有与驱动杆（7）相互啮合的螺纹，所述第一活动臂（9）的外侧壁上对称安装有两个滑杆（10），所述第一安装孔的内侧壁上对称开设有两个与滑杆（10）相互配合的滑轨，两个所述滑杆（10）相反一端的两侧壁上均对称安装有两个限位滑杆（11），两个所述滑轨的内侧壁上均开设有与限位滑杆（11）相互配合的限位滑槽（12），所述第一活动臂（9）一侧的顶壁上开设有活动口（13），所述活动口（13）的内部水平安装有安装轴（14），所述安装轴（14）上套设有第二固定臂（15），所述第一活动臂（9）的内部开设有第三安装腔，且第三安装腔位于第一活动臂（9）的顶部，所述第三安装腔的内部安装有第二旋转电机，所述第二旋转电机的驱动端上安装有第二电机轴，所述活动口（13）内部一侧的侧壁上开设有第一安装口（16），所述第二电机轴贯穿第三安装腔的内侧壁并延伸至第一安装口（16）的内部，所述第二电机轴远离第二旋转电机的一端安装有第一圆齿轮（17），且第一圆齿轮（17）位于第一安装口（16）的内部，所述第二固定臂（15）靠近第一圆齿轮（17）一侧的外侧壁上开设有与第一圆齿轮（17）相互啮合的齿槽，且第二固定臂（15）与第一圆齿轮（17）相互啮合，所述第一固定臂（15）远离安装轴（14）的一端开设有第二安装孔，所述第二安装孔的内部安装有第二活动臂（18），所述第二活动臂（18）的顶壁上安装有插板（19），所述第二安装孔内部的顶壁上开设有与插板（19）相互配合的活动槽（20），所述插板（19）顶端的两侧壁上对称安装有两个吊板，所述活动槽（20）的内侧壁上开设有与吊板相互配合的吊槽，所述第二活动臂（18）的内部开设有第四安装腔，且第四安装腔位于第二活动臂（18）远离安装轴（14）的一端，所述第四安装腔的内部安装有第一平移电机（21），所述第一平移电机（21）的驱动端上安装有链轮（22），所述链轮（22）贯穿第四安装腔的内壁并延伸至第二活动臂（18）的外侧，所述第二活动臂（18）的外侧壁上对称安装有两个安装杆，两个所述安装杆相反的一端均安装有轮轴，两个所述轮轴上同样安装有链齿，三个所述链齿上共同绕设有链带（26），所述链带（26）的底部安装有固定杆（23），所述固定杆（23）的底端安装有电磁铁（27）。

2.根据权利要求1所述的一种机械手，其特征在于：所述安装座（4）的底壁上对称开设有多个滚轮槽，每个所述滚轮槽的内部同样安装有轮轴，每个所述滚轮（5）均安装在轮轴上。

3.根据权利要求1所述的一种机械手，其特征在于：两个所述吊板的底壁上均开设有多个滚珠槽，每个所述滚珠槽的内部均嵌设有滚珠。

4.根据权利要求1所述的一种机械手，其特征在于：所述第二安装孔内部的底壁上开设有第二安装口（24），所述第二安装口（24）的内部设有第二圆齿轮（25），所述第二活动臂（18）远离安装轴（14）一端的外侧壁上安装有第二平移电机，且第二圆齿轮（25）与第二平移电机的驱动端固定连接，所述第二活动臂（18）的底壁上开设有与第二圆齿轮（25）相互啮合的齿槽，且第二活动臂（18）与第二圆齿轮（25）相互啮合。

5.根据权利要求1所述的一种机械手，其特征在于：所述底座（1）的内部安装有单片机和遥控模块，所述第一旋转电机（2）、第二旋转电机、升降电机（6）、第一平移电机（21）和第二平移电机均为伺服电机，且其输入端均与单片机的输出端电连接，所述单片机的输入端与遥控模块的输出端电连接，所述单片机为可编程89S51单片机，所述遥控模块为PT2272无线遥控模块。

6.根据权利要求5所述的一种机械手，其特征在于：所述电磁铁（27）的输入端通过单片机与外置电源的输出端电连接。