CN112025743A - 一种智能制造用机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能制造技术领域，特别涉及一种智能制造用机械手。包括底座，底座上固定连接有第一铰接座，第二铰接轴中铰接有第一支架，第一支架远离第二铰接轴的一端设置有第二铰接座，第四铰接轴中铰接有第二支架，第二支架远离第四铰接轴的一端设置有第三铰接座，第七铰接轴中铰接有第三支架，第三支架远离第七铰接轴的一端设置有第四铰接座，轴承中通过驱动轴与机械爪连接，第三铰接轴中设置有第一气缸，第一气缸远离第三铰接轴的一端与第五铰接轴连接，用于驱动第二支架，第二支架中焊接有第五铰接座，第五铰接座中设置有第十二铰接轴及第十三铰接轴，第一铰接轴中设置有第二气缸，第二气缸与第十二铰接轴连接，第十三铰接轴中设置有第三气缸。

Description

一种智能制造用机械手

技术领域

本发明涉及智能制造技术领域，特别涉及一种智能制造用机械手。

背景技术

智能制造源于人工智能的研究。一般认为智能是知识和智力的总和，前者是智能的基础，后者是指获取和运用知识求解的能力。智能制造应当包含智能制造技术和智能制造***，智能制造***不仅能够在实践中不断地充实知识库，具有自学习功能，还有搜集与理解环境信息和自身的信息，并进行分析判断和规划自身行为的能力。

机械手是工业生产的必然产物，它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，对现实工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要的作用。因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。实践证明，工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻了工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。智能工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频率、单调的操作，采用机械手是有效的，且它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作，更现实其优越性，有着广泛的发展前途。

现有的机械手的灵活性较差，在流水线上生产的适应性较低，难以满足自动化生产的流水线工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种灵活性好、工作效率高及夹紧效果好的智能制造用机械手。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种智能制造用机械手，包括底座，所述底座上固定连接有第一铰接座，所述第一铰接座中设置有第一铰接轴、第二铰接轴及第三铰接轴，所述第二铰接轴中铰接有第一支架，所述第一支架远离第二铰接轴的一端设置有第二铰接座，所述第二铰接座中设置有第四铰接轴及第五铰接轴，所述第四铰接轴中铰接有第二支架，所述第二支架远离所述第四铰接轴的一端设置有第三铰接座，所述第三铰接座中设置有第六铰接轴、第七铰接轴及第八铰接轴，所述第七铰接轴中铰接有第三支架，所述第三支架远离第七铰接轴的一端设置有第四铰接座，所述第四铰接座上设置有第九铰接轴、第十铰接轴及第十一铰接轴，所述第四铰接座上设置有轴承，所述轴承中通过驱动轴与机械爪连接，所述第三铰接轴中设置有第一气缸，所述第一气缸远离所述第三铰接轴的一端与第五铰接轴连接，用于驱动第二支架，所述第二支架中焊接有第五铰接座，所述第五铰接座中设置有第十二铰接轴及第十三铰接轴，所述第一铰接轴中设置有第二气缸，所述第二气缸与第十二铰接轴连接，所述第十三铰接轴中设置有第三气缸，所述第三气缸远离第十三铰接轴的一端与第六铰接轴连接，所述第八铰接轴上设置有第四气缸，所述第四气缸远离第八铰接轴的一端与第九铰接轴连接，所述第四铰接座中设置有驱动电机，所述驱动电机与驱动轴连接。

所述底座上设置有支架，所述支架上设置有控制器，所述控制器均与所述第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸及驱动电机电连接，所述控制器用于控制所述第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸及驱动电机。

所述机械爪包括与所述驱动轴连接的第一齿轮，及与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，及与所述第二齿轮啮合的第三齿轮，所述第一齿轮、第二齿轮及第三齿轮均设置在壳体中，所述第二齿轮上设置有第一连接轴，所述第一连接轴中连接有上爪，所述第三齿轮中设置有第二连接轴，所述第二连接轴中连接有下爪。

所述第一支架与所述第二支架在所述第二铰接座中共用第四铰接轴。

所述第二支架与所述第三支架在所述第三铰接座中共用第七铰接轴。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明通过设置第一铰接座、第二铰接座、第三铰接座及第四铰接座，并在其中分别设置相应的铰接轴，通过第一支架、第二支架及第三支架之间进行相互连接，利用设置第一气缸、第二气缸、第三气缸及第四气缸进行驱动，从而使得本发明在动力上，能够抓取较大物件或提升较大物件，代替人手的繁重劳动，显著减轻了工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平；通过利用轴承与驱动轴连接，驱动轴与机械爪连接，从而使机械爪可实现360°旋转，提高本发明的实用性，而利用驱动电机对机械爪实现单独驱动，使得其在抓取物件或放下物件时，更方便使用，利用驱动电机驱动齿轮对机械爪进行驱动，提高了机械爪的抓取能力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的机械爪的结构示意图；

图3为图1中的A处放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1-3，本发明的一种智能制造用机械手，包括底座1，所述底座1上固定连接有第一铰接座2，所述第一铰接座2中设置有第一铰接轴21、第二铰接轴22及第三铰接轴23，所述第二铰接轴22中铰接有第一支架3，所述第一支架3远离第二铰接轴22的一端设置有第二铰接座4，所述第二铰接座4中设置有第四铰接轴41及第五铰接轴42，所述第四铰接轴41中铰接有第二支架5，所述第二支架5远离所述第四铰接轴41的一端设置有第三铰接座6，所述第三铰接座6中设置有第六铰接轴61、第七铰接轴62及第八铰接轴63，所述第七铰接轴62中铰接有第三支架7，所述第三支架7远离第七铰接轴62的一端设置有第四铰接座8，所述第四铰接座8上设置有第九铰接轴81、第十铰接轴82及第十一铰接轴83，所述第四铰接座8上设置有轴承9，所述轴承9中通过驱动轴10与机械爪11连接，所述第三铰接轴23中设置有第一气缸12，所述第一气缸12远离所述第三铰接轴23的一端与第五铰接轴42连接，用于驱动第二支架5，所述第二支架5中焊接有第五铰接座13，所述第五铰接座13中设置有第十二铰接轴131及第十三铰接轴132，所述第一铰接轴21中设置有第二气缸14，所述第二气缸14与第十二铰接轴131连接，所述第十三铰接轴132中设置有第三气缸15，所述第三气缸15远离第十三铰接轴132的一端与第六铰接轴61连接，所述第八铰接轴63上设置有第四气缸16，所述第四气缸16远离第八铰接轴63的一端与第九铰接轴81连接，所述第四铰接座8中设置有驱动电机，所述驱动电机与驱动轴10连接。

所述底座1上设置有支架17，所述支架17上设置有控制器18，所述控制器18均与所述第一气缸12、第二气缸14、第三气缸15、第四气缸16及驱动电机电连接，所述控制器18用于控制所述第一气缸12、第二气缸14、第三气缸15、第四气缸16及驱动电机。在本发明中，采用的控制器18为PLC控制器，主要是用于控制各气缸与驱动电机的工作，完成控制器18内设置的各项程序的操作，从而对本发明进行控制运行。

为了提高机械爪11的抓取能力，所述机械爪11包括与所述驱动轴10连接的第一齿轮，及与所述第一齿轮啮合的第二齿轮111，及与所述第二齿轮111啮合的第三齿轮112，所述第一齿轮、第二齿轮111及第三齿轮112均设置在壳体113中，所述第二齿轮111上设置有第一连接轴114，所述第一连接轴114中连接有上爪115，所述第三齿轮112中设置有第二连接轴116，所述第二连接轴116中连接有下爪117；即在实现上述操作时，是利用驱动电机(图中未示出)带动驱动轴10进行驱动，在驱动轴10的转动下，带动第一齿轮进行转动，由于第一齿轮与第二齿轮111啮合，第二齿轮111与第三齿轮112啮合，在第一齿轮的带动下，第二齿轮111上设置的第一连接轴114与第二齿轮112上设置的第二连接轴116进行旋转，而与其连接的拉杆在齿轮旋转的同时，向内收紧，从而使得上爪115与下爪117进行抓取物品，反之则可以放下抓取的物品。上述操作均可通过控制器18进行控制，实现各项功能。

为了便于提高第一支架3、第二支架5及第三支架7之间的相互机动性，所述第一支架3与所述第二支架5在所述第二铰接座4中共用第四铰接轴41。所述第二支架5与所述第三支架7在所述第三铰接座6中共用第七铰接轴62。

具体的，本发明通过设置第一铰接座、第二铰接座、第三铰接座及第四铰接座，并在其中分别设置相应的铰接轴，通过第一支架、第二支架及第三支架之间进行相互连接，利用设置第一气缸、第二气缸、第三气缸及第四气缸进行驱动，从而使得本发明在动力上，能够抓取较大物件或提升较大物件，代替人手的繁重劳动，显著减轻了工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平；通过利用轴承与驱动轴连接，驱动轴与机械爪连接，从而使机械爪可实现360°旋转，提高本发明的实用性，而利用驱动电机对机械爪实现单独驱动，使得其在抓取物件或放下物件时，更方便使用，利用驱动电机驱动齿轮对机械爪进行驱动，提高了机械爪的抓取能力。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种智能制造用机械手，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)上固定连接有第一铰接座(2)，所述第一铰接座(2)中设置有第一铰接轴(21)、第二铰接轴(22)及第三铰接轴(23)，所述第二铰接轴(22)中铰接有第一支架(3)，所述第一支架(3)远离第二铰接轴(22)的一端设置有第二铰接座(4)，所述第二铰接座(4)中设置有第四铰接轴(41)及第五铰接轴(42)，所述第四铰接轴(41)中铰接有第二支架(5)，所述第二支架(5)远离所述第四铰接轴(41)的一端设置有第三铰接座(6)，所述第三铰接座(6)中设置有第六铰接轴(61)、第七铰接轴(62)及第八铰接轴(63)，所述第七铰接轴(62)中铰接有第三支架(7)，所述第三支架(7)远离第七铰接轴(62)的一端设置有第四铰接座(8)，所述第四铰接座(8)上设置有第九铰接轴(81)、第十铰接轴(82)及第十一铰接轴(83)，所述第四铰接座(8)上设置有轴承(9)，所述轴承(9)中通过驱动轴(10)与机械爪(11)连接，所述第三铰接轴(23)中设置有第一气缸(12)，所述第一气缸(12)远离所述第三铰接轴(23)的一端与第五铰接轴(42)连接，用于驱动第二支架(5)，所述第二支架(5)中焊接有第五铰接座(13)，所述第五铰接座(13)中设置有第十二铰接轴(131)及第十三铰接轴(132)，所述第一铰接轴(21)中设置有第二气缸(14)，所述第二气缸(14)与第十二铰接轴(131)连接，所述第十三铰接轴(132)中设置有第三气缸(15)，所述第三气缸(15)远离第十三铰接轴(132)的一端与第六铰接轴(61)连接，所述第八铰接轴(63)上设置有第四气缸(16)，所述第四气缸(16)远离第八铰接轴(63)的一端与第九铰接轴(81)连接，所述第四铰接座(8)中设置有驱动电机，所述驱动电机与驱动轴(10)连接。

2.根据权利要求1所述的智能制造用机械手，其特征在于：所述底座(1)上设置有支架(17)，所述支架(17)上设置有控制器(18)，所述控制器(18)均与所述第一气缸(12)、第二气缸(14)、第三气缸(15)、第四气缸(16)及驱动电机电连接，所述控制器(18)用于控制所述第一气缸(12)、第二气缸(14)、第三气缸(15)、第四气缸(16)及驱动电机。

3.根据权利要求1所述的智能制造用机械手，其特征在于：所述机械爪(11)包括与所述驱动轴(10)连接的第一齿轮，及与所述第一齿轮啮合的第二齿轮(111)，及与所述第二齿轮(111)啮合的第三齿轮(112)，所述第一齿轮、第二齿轮(111)及第三齿轮(112)均设置在壳体(113)中，所述第二齿轮(111)上设置有第一连接轴(114)，所述第一连接轴(114)中连接有上爪(115)，所述第三齿轮(112)中设置有第二连接轴(116)，所述第二连接轴(116)中连接有下爪(117)。

4.根据权利要求1所述的智能制造用机械手，其特征在于：所述第一支架(3)与所述第二支架(5)在所述第二铰接座(4)中共用第四铰接轴(41)。

5.根据权利要求1所述的智能制造用机械手，其特征在于：所述第二支架(5)与所述第三支架(7)在所述第三铰接座(6)中共用第七铰接轴(62)。

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