一种用于智能制造的多功能机械手
技术领域
本发明涉及机械手技术领域,更具体地说,本发明涉及一种用于智能制造的多功能机械手。
背景技术
随着科学技术的不断发展和工业水平的不断进步,越来越多的工业机器人出现在人们的视野,机械手作为最早出现的工业机器人,仍然发挥着重要作用,机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作用以按固定程序,能够抓取、翻转、搬运物件或操作工具的自动操作装置,通过编程完成各种预期工作,可以长时间重复完成同一动作,目前已逐渐替代重复性劳动,具有工作效率高,安全性好的特点,且能够在恶劣的环境下工作,适应性较好,广泛应用于工业制造、军事和医疗等领域。
在工业生产过程中,常常需要将产品从一个位置夹到另外一个位置,有时还需要将产品进行翻转,以方便下一个工位操作,而现有的机械手的翻转机构较为复杂,翻转的幅度较大,易发生危险,同时使得占用空间也较大。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷,本发明的实施例提供一种用于智能制造的多功能机械手,本发明所要解决的技术问题是:现有的机械手的翻转机构较为复杂,翻转的幅度较大,易发生危险,同时使得占用空间也较大。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种用于智能制造的多功能机械手,包括机械臂本体,所述机械臂本体末端的上方固定安装有第一驱动电机,所述机械臂本体末端的下方转动连接有主安装板,所述第一驱动电机的输出轴与主安装板上端的中部传动连接,所述主安装板底端的中部开设有滑槽,所述主安装板的内侧设有丝杆,所述丝杆的两端分别与主安装板的两侧转动连接,所述主安装板的外部的侧固定安装有第二驱动电机,所述第二驱动电机输出轴的一端与丝杆的一端配合连接,所述丝杆两端的下方均设有夹紧翻转机构,所述夹紧翻转机构包括移动块,所述移动块的中部通过螺纹与丝杆传动连接,所述移动块的上端与滑槽的内侧壁滑动连接,所述移动块的下方固定安装有液压缸,所述液压缸的下方固定安装有上框,所述上框的下方固定安装有下框,所述下框一端的中部开设有通孔,所述下框另一端的内部活动设有活动柱,所述活动柱包括第一活动部,所述第一活动部一侧的中部一体成型有第二活动部,所述第二活动部的一端一体成型有远离第一活动部一端的第三活动部,所述第一活动部与第三活动部的外侧壁均与下框的内侧壁贴合,所述第二活动部外侧壁的圆周方向固定连接有若干个翅片,所述下框的内侧设有位于第三活动部中部一侧的主杆,所述主杆的外侧套设有第一弹簧,所述第一弹簧的两端分别与第三活动部的侧壁和下框一端的内侧壁固定连接,所述第一活动部的一侧固定连接有位于下框外侧的夹板,所述下框的上端开设有位于上框下方的长通槽,所述液压缸缸筒底部的一侧设有导向板,所述上框的内侧设有延时限位机构,所述延时限位机构包括L形杆,所述L形杆的一端通过长通槽延伸至第二活动部一端的上方,所述L形杆的另一端贯穿上框的侧壁延伸至上框的外侧,所述L形杆的另一端转动连接有滚轮,所述滚轮的外侧壁与导向板的侧壁贴合,所述L形杆一端的上方固定连接有若干个直齿,所述上框内部的一侧转动连接有小齿轮,所述小齿轮通过直齿与L形杆传动连接,所述上框内部的一侧转动连接有大齿轮,所述大齿轮与小齿轮啮合传动,所述上框内部的另一侧转动连接有配重块,所述配重块通过带传动与大齿轮传动连接,所述L形杆的一侧设有第二弹簧,所述第二弹簧的两端分别与L形杆的侧壁和上框的内侧壁固定连接,所述主安装板的底部设有吸尘机构。
通过夹紧翻转机构的设置,不仅能够实现对产品夹紧以进行产品的搬运移动,而且在夹紧的同时还能够实现产品的翻转作用,以方便后续的加工作业,翻转时的动作幅度较小,安全性较高,在将产品放下时,可以防止夹板的转动而带动产品发生转动,保证了产品放置的准确性,且结构简单,使用方便。
在一个优选的实施方式中,所述主杆包括螺旋部,所述螺旋部的两侧均一体成型有第一直线部和第二直线部,所述第一直线部的一端与第三活动部的侧壁固定连接,所述螺旋部的一端活动插接在通孔的内侧。
在一个优选的实施方式中,所述螺旋部的扭转角度为180度,第一直线部和第二直线部可以在通孔的内侧移动,而螺旋部在通孔的内侧移动时,会发生转动。
在一个优选的实施方式中,所述翅片包括自由部,所述自由部的一侧一体成型有限位部。
在一个优选的实施方式中,所述导向板包括安装部,所述安装部的上端与液压缸的侧壁固定连接,所述安装部的下侧设有上直线部,所述上直线部的下侧设有倾斜部,所述倾斜部的下侧设有下直线部。
在一个优选的实施方式中,所述吸尘机构包括两个吸尘罩,两个吸尘罩的底端分别与两个上框上端的一侧铰接,所述主安装板底端的中部固定连接有支撑柱,所述支撑柱的底端固定套设有连通管,所述连通管的两端分别与两个吸尘罩的内侧连通,吸尘罩可用于吸收产品上的灰尘。
在一个优选的实施方式中,所述吸尘罩的上端铰接有连杆,所述液压缸缸筒的底部活动套设有滑套,所述滑套的一侧固定连接有电动推杆,所述电动推杆的一端与连杆的上端铰接,电动推杆可以通过连杆推动吸尘罩摆动。
在一个优选的实施方式中,所述主安装板上方的一侧固定安装有抽风机,所述主安装板外部的一侧固定安装有远离第二驱动电机一侧的集尘箱,所述抽风机的出风端与集尘箱的内部连通,所述抽风机的进风端与连通管的内部连通,抽风机将灰尘通过吸尘罩和连通管吸入集尘箱的内部。
本发明的技术效果和优点:
1、本发明通过夹紧翻转机构的设置,不仅能够实现对产品夹紧以进行产品的搬运移动,而且在夹紧的同时还能够实现产品的翻转作用,以方便后续的加工作业,翻转时的动作幅度较小,安全性较高,在将产品放下时,可以防止夹板的转动而带动产品发生转动,保证了产品放置的准确性,且结构简单,使用方便;
2、本发明通过吸尘机构的设置,在对产品进行夹持和翻转时,通过抽风机和两个吸尘罩可以对产品上的灰尘进行处理,同时可以使电动推杆不断地伸缩,带动吸尘罩不断摆动,使吸收灰尘的效果更好,且能够扩大吸收的范围。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明具体实施方式初始状态的结构示意图。
图3为本发明夹紧翻转机构的结构示意图。
图4为本发明下框的侧视图。
图5为本发明活动柱的结构示意图。
图6为本发明主杆的结构示意图。
图7为本发明翅片的结构示意图。
图8为本发明具体实施方式夹紧状态的结构示意图。
图9为本发明具体实施方式翻转状态的结构示意图。
图10为本发明具体实施方式限位状态的结构示意图。
附图标记为:
1机械臂本体、11第一驱动电机、2主安装板、21滑槽、3丝杆、4第二驱动电机、5夹紧翻转机构、501移动块、502液压缸、503上框、504下框、5041通孔、505活动柱、5051第一活动部、5052第二活动部、5053第三活动部、506翅片、5061自由部、5062限位部、507主杆、5071螺旋部、5072第一直线部、5073第二直线部、508第一弹簧、509夹板510长通槽、511导向板、5111安装部、5112上直线部、5113倾斜部、5114下直线部、512延时限位机构、5121L形杆、5122滚轮、5123直齿、5124小齿轮、5125大齿轮、5126配重块、5127第二弹簧、6吸尘机构、61吸尘罩、62连杆、63滑套、64电动推杆、65连通管、66抽风机、67集尘箱、68支撑柱。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。
此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多示例实施方式中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的示例实施方式的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知结构、方法、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
本发明提供了一种用于智能制造的多功能机械手,包括机械臂本体1,所述机械臂本体1末端的上方固定安装有第一驱动电机11,所述机械臂本体1末端的下方转动连接有主安装板2,所述第一驱动电机11的输出轴与主安装板2上端的中部传动连接,所述主安装板2底端的中部开设有滑槽21,所述主安装板2的内侧设有丝杆3,所述丝杆3的两端分别与主安装板2的两侧转动连接,所述主安装板2的外部的侧固定安装有第二驱动电机4,所述第二驱动电机4输出轴的一端与丝杆3的一端配合连接,所述丝杆3两端的下方均设有夹紧翻转机构5,所述夹紧翻转机构5包括移动块501,所述移动块501的中部通过螺纹与丝杆3传动连接,所述移动块501的上端与滑槽21的内侧壁滑动连接,所述移动块501的下方固定安装有液压缸502,所述液压缸502的下方固定安装有上框503,所述上框503的下方固定安装有下框504,所述下框504一端的中部开设有通孔5041,所述下框504另一端的内部活动设有活动柱505,所述活动柱505包括第一活动部5051,所述第一活动部5051一侧的中部一体成型有第二活动部5052,所述第二活动部5052的一端一体成型有远离第一活动部5051一端的第三活动部5053,所述第一活动部5051与第三活动部5053的外侧壁均与下框504的内侧壁贴合,所述第二活动部5052外侧壁的圆周方向固定连接有若干个翅片506,所述下框504的内侧设有位于第三活动部5053中部一侧的主杆507,所述主杆507的外侧套设有第一弹簧508,所述第一弹簧508的两端分别与第三活动部5053的侧壁和下框504一端的内侧壁固定连接,所述第一活动部5051的一侧固定连接有位于下框504外侧的夹板509,所述下框504的上端开设有位于上框503下方的长通槽510,所述液压缸502缸筒底部的一侧设有导向板511,所述上框503的内侧设有延时限位机构512,所述延时限位机构512包括L形杆5121,所述L形杆5121的一端通过长通槽510延伸至第二活动部5052一端的上方,所述L形杆5121的另一端贯穿上框503的侧壁延伸至上框503的外侧,所述L形杆5121的另一端转动连接有滚轮5122,所述滚轮5122的外侧壁与导向板511的侧壁贴合,所述L形杆5121一端的上方固定连接有若干个直齿5123,所述上框503内部的一侧转动连接有小齿轮5124,所述小齿轮5124通过直齿5123与L形杆5121传动连接,所述上框503内部的一侧转动连接有大齿轮5125,所述大齿轮5125与小齿轮5124啮合传动,所述上框503内部的另一侧转动连接有配重块5126,所述配重块5126通过带传动与大齿轮5125传动连接,所述L形杆5121的一侧设有第二弹簧5127,所述第二弹簧5127的两端分别与L形杆5121的侧壁和上框503的内侧壁固定连接,所述主安装板2的底部设有吸尘机构6。
所述主杆507包括螺旋部5071,所述螺旋部5071的两侧均一体成型有第一直线部5072和第二直线部5073,所述第一直线部5072的一端与第三活动部5053的侧壁固定连接,所述螺旋部5071的一端活动插接在通孔5041的内侧。
所述螺旋部5071的扭转角度为180度。
所述翅片506包括自由部5061,所述自由部5061的一侧一体成型有限位部5062。
所述导向板511包括安装部5111,所述安装部5111的上端与液压缸502的侧壁固定连接,所述安装部5111的下侧设有上直线部5112,所述上直线部5112的下侧设有倾斜部5113,所述倾斜部5113的下侧设有下直线部5114。
如图1-10所示的,实施方式具体为:在“初始状态”时,L形杆5121的底端位于自由部5061靠近第三活动部5053的一端,第二直线部5073远离螺旋部5071的一端位于通孔5041的内部,滚轮5122与下直线部5114底部的侧壁贴合;在使用时,通过外部传送带将产品传送到两个夹板509之间,在夹紧时,启动第二驱动电机4,第二驱动电机4通过带动丝杆3转动从而带动两个移动块501向中部移动,从而可以使两个夹板509将产品夹紧,在夹紧时,活动柱505向第二驱动电机4内侧的方向移动,带动第二直线部5073在通孔5041内侧滑动,第一弹簧508被压缩,且此时L形杆5121的底端处于自由部5061的中部,此时产品即处于“夹紧状态”;在需要对产品进行翻转时,首先启动液压缸502,使液压缸502带动上框503和下框504向上移动,当滚轮5122与下直线部5114上部的侧壁贴合时停止移动,即是在产品进行翻转时防止与外部传送带产生碰撞,翻转时,使第二驱动电机4带动两个移动块501向中部移动,此时活动柱505继续向下框504的内侧移动,当螺旋部5071进入通孔5041内侧时,主杆507会发生转动,从而会带动活动柱505转动,活动柱505通过夹板509带动产品转动,从而可以使产品转动180度,此时L形杆5121的底端处于自由部5061靠近限位部5062的一端,这时产品即处于“翻转状态”;在需要将产品放下前,首先启动液压缸502,使液压缸502带动上框503和下框504上移,在上移时,滚轮5122在倾斜部5113的推动下,会带动L形杆5121进入两个翅片506之间,从而使得活动柱505不会发生转动,而第二弹簧5127处于压缩状态,第一直线部5072位于通孔5041的内部,此时处于“限位状态”,即是为防止在将产品放下时,由于第一弹簧508弹力的作用推动活动柱505移动时,螺旋部5071会带动活动柱505和夹板509转动,从而使夹板509带动产品发生旋转;在将产品放下时,首先通过机械臂本体1将产品移动到需要放置的位置,然后使第二驱动电机4反转,带动两个移动块501向两侧移动,从而可以将产品松开,活动柱505和夹板509不会立即发生转动,这是因为在将产品松开的过程中,第二弹簧5127虽会推动L形杆5121的底端从两个翅片506之间移出,但在移出时,L形杆5121通过配重块5126带动小齿轮5124转动,小齿轮5124带动大齿轮5125转动,大齿轮5125带动配重块5126转动,通过小齿轮5124和大齿轮5125之间的加速作用和配重块5126的作用,延长了第二弹簧5127将L形杆5121的底端两个从翅片506推出的时间,故而在将产品松开时,活动柱505和夹板509不会由于第一弹簧508弹力的作用和螺旋部5071、通孔5041之间的作用而立即发生转动,也即是在将产品松开时,活动柱505和夹板509不会发生转动,而在将产品松开后,L形杆5121才从两个翅片506之间移出,然后由于第一弹簧508弹力的作用和主杆507与通孔5041的相互作用,才使活动柱505和夹板509发生移动和转动,即是防止了在放下产品时夹板509带产品发生旋转,最后恢复“初始状态”;即通过夹紧翻转机构5的设置,不仅能够实现对产品夹紧以进行产品的搬运移动,而且在夹紧的同时还能够实现产品的翻转作用,以方便后续的加工作业,翻转时的动作幅度较小,安全性较高,在将产品放下时,可以防止夹板509的转动而带动产品发生转动,保证了产品放置的准确性,且结构简单,使用方便,解决了现有的机械手的翻转机构较为复杂,翻转的幅度较大,易发生危险,同时使得占用空间也较大的问题。
所述吸尘机构6包括两个吸尘罩61,两个吸尘罩61的底端分别与两个上框503上端的一侧铰接,所述主安装板2底端的中部固定连接有支撑柱68,所述支撑柱68的底端固定套设有连通管65,所述连通管65的两端分别与两个吸尘罩61的内侧连通。
所述吸尘罩61的上端铰接有连杆62,所述液压缸502缸筒的底部活动套设有滑套63,所述滑套63的一侧固定连接有电动推杆64,所述电动推杆64的一端与连杆62的上端铰接。
所述主安装板2上方的一侧固定安装有抽风机66,所述主安装板2外部的一侧固定安装有远离第二驱动电机4一侧的集尘箱67,所述抽风机66的出风端与集尘箱67的内部连通,所述抽风机66的进风端与连通管65的内部连通;
如图1-2所示的,实施方式具体为:通过吸尘机构6的设置,在对产品进行夹持和翻转时,可以对产品上的灰尘进行处理,开启抽风机66,抽风机66通过两个吸尘罩61和连通管65将产品上的灰尘吸入集尘箱67的内部,在此过程中,可以使电动推杆64不断地伸缩,带动吸尘罩61不断摆动,使吸收灰尘的效果更好,且能够扩大吸收的范围。
最后应说明的几点是:首先,在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变,则相对位置关系可能发生改变;
其次:本发明公开实施例附图中,只涉及到与本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计,在不冲突情况下,本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合;
最后:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。