CN112222927B - 一种把手可调的智能工装机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种把手可调的智能工装机械手，包括工装机体，所述工装机体前端设置有工装凸缘，所述工装凸缘两侧夹装有夹头，夹头上下布置，夹头后端设置有夹臂，夹臂通过夹紧轴铰接在工装凸缘上，本发明提供一种把手可调的智能工装机械手，本发明巧妙设计交叉咬合的工装机械手，利用夹紧电机驱动实现夹紧动作，同时设计把手调节机构进行把手可调；本发明进一步所述夹头内侧设置有夹槽，所述夹槽内设置有光纤光栅传感器，光纤光栅传感器通过伸缩机构固定在夹槽内；所述伸缩机构为伸缩气缸，所述光纤光栅传感器包括光纤光栅应力传感器和光纤光栅位移传感器，光纤光栅应力传感器和光纤光栅位移传感器分别分布在上夹头和下夹头的夹槽内。
Description
技术领域
本发明属于智能工装技术领域，具体为一种把手可调的智能工装机械手。
背景技术
工装，即工艺装备:指制造过程中所用的各种工具的总称。包括刀具/夹具/模具/量具/检具/辅具/钳工工具/工位器具等。
机械手是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。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。
随着工业自动化的发展，出现了工装机械手，工装机械手方便夹装，然而传统的工装机械手，工装夹持稳定差和灵活度不理想，另外传统工装机械手无法监测工装部件应力变化、位移变化，不利于后续的智能工装加工，为此，发明人综合各类因素，提出了一种把手可调的智能工装机械手。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决背景技术涉及的技术问题，提供一种把手可调的智能工装机械手。
本发明采用的技术方案如下：
一种把手可调的智能工装机械手，包括工装机体，所述工装机体前端设置有工装凸缘，所述工装凸缘两侧夹装有夹头，夹头上下布置，夹头后端设置有夹臂，夹臂通过夹紧轴铰接在工装凸缘上，所述工装机体后侧设置有机架，机架顶部对应上夹头设置有夹紧丝杆，夹紧丝杆底部套装在机架对应位置设置的固定轴承上，夹紧丝杆顶端连接有夹紧电机，上夹头对应夹臂后端连接有上连杆，上连杆外端穿过机架且套装在夹紧丝杆上并与夹紧丝杆啮合传动，机架底部对应下夹头设置有调节丝杆，调节丝杆底端套装在机架底部对应位置设置的把手调节支架上，调节丝杆顶端套装在机架顶部设置的固定轴承上，下夹头的外端连接有下连杆，下连杆外端穿过机架套装在调节丝杆上并与调节丝杆啮合传动，所述机架底端设置有驱动调节丝杆的把手调节机构，所述工装机体上设置有与夹紧电机连接的电控器。
其中，所述夹头内侧设置有夹槽，所述夹槽内设置有光纤光栅传感器，光纤光栅传感器通过伸缩机构固定在夹槽内。
其中，所述伸缩机构为伸缩气缸，所述光纤光栅传感器包括光纤光栅应力传感器和光纤光栅位移传感器，光纤光栅应力传感器和光纤光栅位移传感器分别分布在上夹头和下夹头的夹槽内。
其中，所述上夹头与夹臂通过转向轴铰接连接，所述机架顶部设置有驱动上夹头转向的转向动力机构。
其中，所述转向动力机构包括转向支架，转向支架设置在机架顶部，转向支架外端设置有端架，转向支架上设置有转向丝杆，转向丝杆一端套装在端架对应位置设置的固定轴承上，另一端连接有转向电机，转向电机固定在转向支架上，所述转向支架滑动连接有转向滑杆，转向滑杆顶端连接有转向丝杆滑块，转向丝杆滑块套装在转向丝杆上并与转向丝杆啮合传动，转向滑杆底端通过连杆与上夹头铰接连接。
其中，所述把手调节机构包括把手调节插销，把手调节插销与调节丝杆外端插接连接，所述机架对应调节丝杆外端设置有固定筒，固定筒外侧中心对称设置有与把手调节插销配合的限位孔。
其中，所述电控器上设置有主控芯片，所述转向电机、夹紧电机、伸缩气缸和光纤光栅传感器分别与主控芯片连接，实现智能夹装控制。
其中，所述夹紧电机通过减速器与夹紧丝杆传动连接。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明提供一种把手可调的智能工装机械手，本发明巧妙设计交叉咬合的工装机械手，利用夹紧电机驱动实现夹紧动作，同时设计把手调节机构进行把手可调，大大方便使用。
2、本发明进一步所述夹头内侧设置有夹槽，所述夹槽内设置有光纤光栅传感器，光纤光栅传感器通过伸缩机构固定在夹槽内；所述伸缩机构为伸缩气缸，所述光纤光栅传感器包括光纤光栅应力传感器和光纤光栅位移传感器，光纤光栅应力传感器和光纤光栅位移传感器分别分布在上夹头和下夹头的夹槽内，用于测量工装部件的应力和位移，便于后续加工参考，以便实现智能化工装加工。
3、本发明进一步所述上夹头与夹臂通过转向轴铰接连接，所述机架顶部设置有驱动上夹头转向的转向动力机构；上夹头的转动，进一步方便夹装，提高灵活度。
4、本发明进一步把手调节机构包括把手调节插销，把手调节插销与调节丝杆外端插接连接，所述机架对应调节丝杆外端设置有固定筒，固定筒外侧中心对称设置有与把手调节插销配合的限位孔。
附图说明
图1为本发明的结构示意简图；
图2为本发明中夹头与工装机体配合俯视示意简图；
图3为本发明的控制***图。
图中标记：1、工装机体；1-1、工装凸缘；2、机架；3、固定筒；4、限位孔；5、把手调节插销；6、把手调节支架；7、调节丝杆；8、下连杆；9、固定座；10、上连杆；11、夹紧丝杆；12、夹紧电机；13、转向电机；14、转向丝杆；15、转向丝杆滑块；16、转向支架；17、端架；18、转向滑杆；19、转向连杆；20、转向轴；21、夹头；21-1、夹臂；22、光纤光栅传感器，22-1、光纤光栅应力传感器；22-2、光纤光栅位移传感器；23、夹槽；24、伸缩气缸；25、夹紧轴；26、电控器；27、主板；28、主控芯片。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一，参照图1～3，一种把手可调的智能工装机械手，包括工装机体1，所述工装机体1前端设置有工装凸缘1-1，所述工装凸缘1-1两侧夹装有夹头21，夹头21上下布置，夹头21后端设置有夹臂21-1，夹臂21-1通过夹紧轴25铰接在工装凸缘1-1上，所述工装机体1后侧设置有机架2，机架2顶部对应上夹头21设置有夹紧丝杆11，夹紧丝杆11底部套装在机架2对应位置设置的固定轴承9上，夹紧丝杆11顶端连接有夹紧电机12，上夹头21对应夹臂21-1后端连接有上连杆10，上连杆10外端穿过机架2且套装在夹紧丝杆11上并与夹紧丝杆11啮合传动，机架2底部对应下夹头21设置有调节丝杆7，调节丝杆7底端套装在机架2底部对应位置设置的把手调节支架6上，调节丝杆7顶端套装在机架2顶部设置的固定轴承9上，下夹头21的外端连接有下连杆8，下连杆8外端穿过机架2套装在调节丝杆7上并与调节丝杆7啮合传动，所述机架2底端设置有驱动调节丝杆7的把手调节机构，所述工装机体1上设置有与夹紧电机12连接的电控器26。
其中，所述夹头21内侧设置有夹槽23，所述夹槽23内设置有光纤光栅传感器22，光纤光栅传感器22通过伸缩机构固定在夹槽23内。
其中，所述伸缩机构为伸缩气缸24，所述光纤光栅传感器22包括光纤光栅应力传感器22-1和光纤光栅位移传感器22-2，光纤光栅应力传感器22-1和光纤光栅位移传感器22-2分别分布在上夹头21和下夹头21的夹槽23内。
其中，所述把手调节机构包括把手调节插销5，把手调节插销5与调节丝杆7外端插接连接，所述机架2对应调节丝杆7外端设置有固定筒3，固定筒3外侧中心对称设置有与把手调节插销5配合的限位孔4。
其中，所述电控器26上设置有主板27；所述主板27上设置有主控芯片28，所述转向电机13、夹紧电机12、伸缩气缸24和光纤光栅传感器22分别与主控芯片28连接，实现智能夹装控制。
其中，所述夹紧电机12通过减速器与夹紧丝杆11传动连接。
实施例二，本实施在实施例一的基础上增加了如下技术特征：
所述上夹头21与夹臂21-1通过转向轴20铰接连接，所述机架2顶部设置有驱动上夹头21转向的转向动力机构。
其中，所述转向动力机构包括转向支架16，转向支架16设置在机架2顶部，转向支架16外端设置有端架17，转向支架16上设置有转向丝杆14，转向丝杆14一端套装在端架17对应位置设置的固定轴承9上，另一端连接有转向电机13，转向电机13固定在转向支架16上，所述转向支架16滑动连接有转向滑杆18，转向滑杆18顶端连接有转向丝杆滑块15，转向丝杆滑块15套装在转向丝杆14上并与转向丝杆14啮合传动，转向滑杆18底端通过转向连杆19与上夹头21铰接连接。
工作原理：本发明提供一种把手可调的智能工装机械手，本发明巧妙设计交叉咬合的工装机械手，利用夹紧电机驱动实现夹紧动作，同时设计把手调节机构进行把手可调，大大方便使用；本发明进一步所述夹头内侧设置有夹槽，所述夹槽内设置有光纤光栅传感器，光纤光栅传感器通过伸缩机构固定在夹槽内；所述伸缩机构为伸缩气缸，所述光纤光栅传感器包括光纤光栅应力传感器和光纤光栅位移传感器，光纤光栅应力传感器和光纤光栅位移传感器分别分布在上夹头和下夹头的夹槽内；本发明进一步所述上夹头与夹臂通过转向轴铰接连接，所述机架顶部设置有驱动上夹头转向的转向动力机构；上夹头的转动，进一步方便夹装，提高灵活度；本发明进一步把手调节机构包括把手调节插销，把手调节插销与调节丝杆外端插接连接，所述机架对应调节丝杆外端设置有固定筒，固定筒外侧中心对称设置有与把手调节插销配合的限位孔。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种把手可调的智能工装机械手，包括工装机体（1），其特征在于：所述工装机体（1）前端设置有工装凸缘（1-1），所述工装凸缘（1-1）两侧夹装有夹头（21），夹头（21）上下布置，夹头（21）后端设置有夹臂（21-1），夹臂（21-1）通过夹紧轴（25）铰接在工装凸缘（1-1）上；
所述工装机体（1）后侧设置有机架（2），机架（2）顶部对应上部夹头（21）设置有夹紧丝杆（11），夹紧丝杆（11）底部套装在机架（2）对应位置设置的固定轴承（9）上，夹紧丝杆（11）顶端连接有夹紧电机（12），上部夹头（21）对应夹臂（21-1）后端连接有上连杆（10），上连杆（10）外端穿过机架（2）且套装在夹紧丝杆（11）上并与夹紧丝杆（11）啮合传动；
所述机架（2）底部对应下部夹头（21）设置有调节丝杆（7），调节丝杆（7）底端套装在机架（2）底部对应位置设置的把手调节支架（6）上，调节丝杆（7）顶端套装在机架（2）顶部设置的固定轴承（9）上，下部夹头（21）的外端连接有下连杆（8），下连杆（8）外端穿过机架（2）套装在调节丝杆（7）上并与调节丝杆（7）啮合传动，所述机架（2）底端设置有驱动调节丝杆（7）的把手调节机构，所述工装机体（1）上设置有与夹紧电机（12）连接的电控器（26）；
所述夹头（21）内侧设置有夹槽（23），所述夹槽（23）内设置有光纤光栅传感器（22），光纤光栅传感器（22）通过伸缩机构固定在夹槽（23）内；
所述把手调节机构包括把手调节插销（5），把手调节插销（5）与调节丝杆（7）外端插接连接，所述机架（2）对应调节丝杆（7）外端设置有固定筒（3），固定筒（3）外侧中心对称设置有与把手调节插销（5）配合的限位孔（4）；
所述伸缩机构为伸缩气缸（24），所述光纤光栅传感器（22）包括光纤光栅应力传感器（22-1）和光纤光栅位移传感器（22-2），光纤光栅应力传感器（22-1）和光纤光栅位移传感器（22-2）分别分布在上部夹头（21）和下部夹头（21）的夹槽（23）内；
所述上部夹头（21）与夹臂（21-1）通过转向轴（20）铰接连接，所述机架（2）顶部设置有驱动上部夹头（21）转向的转向动力机构；
所述转向动力机构包括转向支架（16），转向支架（16）设置在机架（2）顶部，转向支架（16）外端设置有端架（17），转向支架（16）上设置有转向丝杆（14），转向丝杆（14）一端套装在端架（17）对应位置设置的固定轴承（9）上，另一端连接有转向电机（13），转向电机（13）固定在转向支架（16）上，所述转向支架（16）滑动连接有转向滑杆（18），转向滑杆（18）顶端连接有转向丝杆滑块（15），转向丝杆滑块（15）套装在转向丝杆（14）上并与转向丝杆（14）啮合传动，转向滑杆（18）底端通过转向连杆（19）与上部夹头（21）铰接连接；
所述电控器（26）上设置有主板（27）；所述主板（27）上设置有主控芯片（28），所述转向电机（13）、夹紧电机（12）、伸缩气缸（24）和光纤光栅传感器（22）分别与主控芯片（28）连接，实现智能夹装控制。
2.如权利要求1所述的一种把手可调的智能工装机械手，其特征在于：所述夹紧电机（12）通过减速器与夹紧丝杆（11）传动连接。
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| GR01 | Patent grant | ||
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