CN113103217A - 机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种机械手，其中，机械手包括：底座、第一支臂组件、第二支臂组件、第三支臂组件和第四支臂组件，第一支臂组件可旋转地安装于底座；第一支臂组件设有第一驱动件和连接第一驱动件的第一传动组件，该第一传动组件的输出端向上凸伸；第二支臂组件安装于第一传动组件的输出端；第二支臂组件设有第二驱动件和连接第二驱动件的第二传动组件，该第二传动组件的输出端相对于第一传动组件的输出端布置；第三支臂组件安装于第二传动组件的输出端；第三支臂组件设有可升降的滑块，该滑块相对于第二传动组件的输出端升降；第四支臂组件安装于滑块；第四支臂组件上设有安装部，该安装部用于安装外界部件，并带动外界部件移动。

Description

机械手

技术领域

本发明涉及工业设备领域，特别涉及一种机械手。

背景技术

机械手一般应用于工业生产中，并通过机械手组装功能件，以实现功能件在不同场景下的使用，在现有技术中，机械手上设有在竖直方向上伸缩的伸缩部，该伸缩部沿竖直方向移动，并带动功能件在竖直方向上使用，导致机械手的移动方向单一。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种机械手，包括：

底座；

第一支臂组件，可旋转地安装于所述底座，并相对于所述底座圆周运动；所述第一支臂组件设有第一驱动件和连接所述第一驱动件的第一传动组件，该第一传动组件的输出端向上凸伸；

第二支臂组件，安装于所述第一传动组件的输出端；所述第二支臂组件设有第二驱动件和连接所述第二驱动件的第二传动组件，该第二传动组件的输出端相对于所述第一传动组件的输出端布置，并以所述第一传动组件的输出端为中心进行周向摆动；

第三支臂组件，安装于所述第二传动组件的输出端；所述第三支臂组件设有可升降的滑块，该滑块相对于所述第二传动组件的输出端升降；

第四支臂组件，安装于所述滑块；所述第四支臂组件上设有安装部，该安装部用于安装外界部件，并带动所述外界部件移动。

可选的，所述底座内设有可转动的转子，该转子连接并承载所述第一支臂组件；所述第一支臂组件的一端对接所述转子。

可选的，所述转子可移动地安装于所述底座的内壁，并沿竖直方向升降；所述底座内设有供所述第一支臂组件伸缩的伸缩槽，所述第一支臂组件在所述伸缩槽的导向下移动。

可选的，所述二支臂组件处于所述一支臂组件的上方，并随着所述第一传动组件的输出端的摆动在竖直方向与所述第一支臂组件层叠；所述二支臂组件在竖直方向上的投影处于所述第一支臂组件的外轮廓内。

可选的，所述一支臂组件上设有谐波减速器，该谐波减速器的输出端连接所述二支臂组件，并带动所述二支臂组件以其为中心旋转；所述二支臂组件远离所述谐波减速器的一端连接所述第三支臂组件。

可选的，所述第三支臂组件可移动地安装于所述第二支臂组件，并沿所述第二支臂组件的长度方向相对于所述定位件移动。

可选的，所述第三支臂组件包括升降模组、滑座，该滑座连接所述滑块，并随所述滑块的升降而升降；所述第三支臂组件的端部处于所述第二支臂组件的底部的上侧，并在高度方向上与所述第一支臂组件的顶部具有间隙，使得所述第三支臂组件能够在所述第二支臂组件的带动下处于所述第一支臂组件的正上方。

可选的，所述升降模组设有升降电机，该升降电机设置于所述第三支臂组件朝向所述第二支臂组件的一侧，并在竖直方向上相对于所述第二支臂组件布置；所述升降电机处于所述第二驱动件的上方，并与所述第二驱动件间隔布置。

可选的，所述外界部件设有安装座，该安装座安装所述安装部，并可摆动地连接所述安装部，使得所述外界部件相对于所述安装部在竖直方向上摆动。

可选的，所述外界部件可以为焊接组件、螺丝安装组件。

由上述技术方案可知，本发明实施例至少具有如下优点和积极效果：

本发明实施例的机械手中，第一支臂组件可旋转地安装于所述底座，并相对于所述底座圆周运动；所述第一支臂组件设有第一驱动件和连接所述第一驱动件的第一传动组件，该第一传动组件的输出端向上凸伸；第二支臂组件安装于所述第一传动组件的输出端；所述第二支臂组件设有第二驱动件和连接所述第二驱动件的第二传动组件，该第二传动组件的输出端相对于所述第一传动组件的输出端布置，并以所述第一传动组件的输出端为中心进行周向摆动；第三支臂组件安装于所述第二传动组件的输出端；所述第三支臂组件设有可升降的滑块，该滑块相对于所述第二传动组件的输出端升降；第四支臂组件安装于所述滑块；所述第四支臂组件上设有安装部，该安装部用于安装外界部件，并带动所述外界部件移动，其中，通过第一支臂组件、第二支臂组件、第三支臂组件和第四支臂组件之间的相对转动，以便于第一支臂组件、第二支臂组件、第三支臂组件和第四支臂组件在竖直方向上层叠设计，降低机械手整体的体积和机械手整体的收纳空间，并且便于机械手在多个方向上的操作，提高机械手在多个方向上的灵活度，以适应不同的工作环境，丰富机械手的移动方向。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提出的机械手的内部示意图；

图2为本发明提出的机械手中另一实施例的内部示意图；

图3为本发明提出的机械手中的第一支臂组件的内部示意图；

图4为本发明提出的机械手中的第二支臂组件的内部示意图；

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

机械手一般应用于工业生产中，并通过机械手组装功能件，以实现功能件在不同场景下的使用，在现有技术中，机械手上设有在竖直方向上伸缩的伸缩部，该伸缩部沿竖直方向移动，并带动功能件在竖直方向上使用，导致机械手的移动方向单一。

参阅图1至图4，本发明提供一种机械手，该机械手包括底座1、第一支臂组件2、第二支臂组件3、第三支臂组件4和第四支臂组件5，通过第一支臂组件2、第二支臂组件3、第三支臂组件4和第四支臂组件5之间的相对转动，以便于第一支臂组件2、第二支臂组件3、第三支臂组件4和第四支臂组件5在竖直方向上层叠设计，降低机械手整体的体积和机械手整体的收纳空间，并且便于机械手在多个方向上的操作，提高机械手在多个方向上的灵活度，以适应不同的工作环境，丰富机械手的移动方向。

底座1作为机械手的底部，支撑着第一支臂组件2、第二支臂组件3、第三支臂组件4和第四支臂组件5，其中，底座1内设有配重块，并通过配重块降低底座1的重心和提高底座1的稳固性。

第一支臂组件2可旋转地安装于所述底座1，并相对于所述底座1圆周运动；其中，所述底座1内设有可转动的转子11，该转子11连接并承载所述第一支臂组件2；所述第一支臂组件2的一端对接所述转子11，并随所述转子11的旋转而圆周运动。

参阅图1至图4，在另一实施例中，所述转子11可移动地安装于所述底座1的内壁，并沿竖直方向升降；所述底座1内设有供所述第一支臂组件2伸缩的伸缩槽，所述第一支臂组件2在所述伸缩槽的导向下移动，以便于收纳第一支臂组件2，并充分利用底座1上方的空间。

参阅图1至图4，所述第一支臂组件2设有第一驱动件21和连接所述第一驱动件21的第一传动组件22，该第一传动组件22的输出端向上凸伸，其中，第一驱动件21可以为驱动电机，其输出端连接第一传动组件22。

第一传动组件22包括第一定位件221、第一摆动件222和第一同步带223，第一定位件221连接转子11，第一摆动件222处于第一定位件221的一侧，并通过第一同步带223连接，该第一驱动件21连接并带动第一定位件221，以便于第一定位在原地旋转，第一摆动件222通过第一同步带223和第一定位件221的带动相对于第一定位件221摆动。

可选的，第一定位件221内设有第一旋转部，该第一旋转部能够定位旋转，并带动第二支臂组件3旋转。

参阅图1至图4，第二支臂组件3安装于所述第一传动组件22的输出端；所述第二支臂组件3设有第二驱动件31和连接所述第二驱动件31的第二传动组件32，该第二传动组件32的输出端相对于所述第一传动组件22的输出端布置，并以所述第一传动组件22的输出端为中心进行周向摆动，以实现第二支臂组件3在第一支臂组件2的带动下周向摆动。

所述二支臂组件3处于所述一支臂组件2的上方，并随着所述第一传动组件22的输出端的摆动在竖直方向与所述第一支臂组件2层叠；所述二支臂组件3在竖直方向上的投影处于所述第一支臂组件2的外轮廓内，以便于所述二支臂组件3在竖直方向上与第一支臂组件2层叠，并利用第一支臂组件2的上方空间，实现第二支臂组件3相对于第一支臂组件2的收纳。

所述一支臂组件2上设有谐波减速器，该谐波减速器的输出端连接所述二支臂组件3，并带动所述二支臂组件3以其为中心旋转；所述二支臂组件3远离所述谐波减速器的一端连接所述第三支臂组件4，通过谐波减速器实现所述二支臂组件3的摆动。

可选的，所述第二传动组件32包括第二定位件321、第二摆动件322和第二同步带323：第二定位件321安装于所述第一传动组件22的输出端；第二摆动件322间隔地设置于所述第二定位件321的一侧，并与所述第二定位件321处于同一水平方向；第二同步带323套设于所述第二定位件321和所述第二摆动件322，并与所述第二定位件321和所述第二摆动件322相互啮合，通过第二同步带323带动第二定位件321和第二摆动件322的相对摆动，替代丝杆传动组件，实现成本上的降低，并且实现同样的摆动效果。另外，所述第二驱动件31连接所述定位件，并带动所述定位件原地旋转；所述摆动件在所述同步带的传动下相对于所述定位件摆动。此处不做限制。

参阅图1至图4，可选的，所述第三支臂组件4可移动地安装于所述第二支臂组件3，并沿所述第二支臂组件3的长度方向相对于所述定位件移动，以便于所述第三支臂组件4在第二支臂组件3上完成移动，实现所述第三支臂组件4和所述第三支臂组件4之间距离的调整，以便于丰富机械手的应用场景和操作范围。

第三支臂组件4安装于所述第二传动组件32的输出端；所述第三支臂组件4设有可升降的滑块，该滑块相对于所述第二传动组件32的输出端升降，实现机械手在竖直方向的移动。

所述第三支臂组件4包括升降模组41、滑座42，该滑座42连接所述滑块，并随所述滑块的升降而升降；所述第三支臂组件4的端部处于所述第二支臂组件3的底部的上侧，并在高度方向上与所述第一支臂组件2的顶部具有间隙，使得所述第三支臂组件4能够在所述第二支臂组件3的带动下处于所述第一支臂组件2的正上方，充分利用上下方向的空间，并且提高机械手的空间利用率。

另外，所述升降模组41设有升降电机411，该升降电机411设置于所述第三支臂组件4朝向所述第二支臂组件3的一侧，并在竖直方向上相对于所述第二支臂组件3布置；所述升降电机411处于所述第二驱动件31的上方，并与所述第二驱动件31间隔布置。

第四支臂组件5安装于所述滑块；所述第四支臂组件5上设有用于升降的安装部51，该安装部51用于安装外界部件6，并带动所述外界部件6移动，以实现所述外界部件6在竖直方向的移动，以便于所述外界部件6在竖直方向对待处理物进行预压等处理。其中，所述外界部件6可以为焊接组件、螺丝安装组件。

可选的，所述外界部件6设有安装座61，该安装座61安装所述安装部51，并可摆动地连接所述安装部51，使得所述外界部件6相对于所述安装部51在竖直方向上摆动，实现外界部件6在不同角度下对待处理物的处理。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种机械手，其特征在于，包括：

底座；

第一支臂组件，可旋转地安装于所述底座，并相对于所述底座圆周运动；所述第一支臂组件设有第一驱动件和连接所述第一驱动件的第一传动组件，该第一传动组件的输出端向上凸伸；

第二支臂组件，安装于所述第一传动组件的输出端；所述第二支臂组件设有第二驱动件和连接所述第二驱动件的第二传动组件，该第二传动组件的输出端相对于所述第一传动组件的输出端布置，并以所述第一传动组件的输出端为中心进行周向摆动；

第三支臂组件，安装于所述第二传动组件的输出端；所述第三支臂组件设有可升降的滑块，该滑块相对于所述第二传动组件的输出端升降；

第四支臂组件，安装于所述滑块；所述第四支臂组件上设有安装部，该安装部用于安装外界部件，并带动所述外界部件移动。

2.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述底座内设有可转动的转子，该转子连接并承载所述第一支臂组件；所述第一支臂组件的一端对接所述转子。

3.如权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述转子可移动地安装于所述底座的内壁，并沿竖直方向升降；所述底座内设有供所述第一支臂组件伸缩的伸缩槽，所述第一支臂组件在所述伸缩槽的导向下移动。

4.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述二支臂组件处于所述一支臂组件的上方，并随着所述第一传动组件的输出端的摆动在竖直方向与所述第一支臂组件层叠；所述二支臂组件在竖直方向上的投影处于所述第一支臂组件的外轮廓内。

5.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述一支臂组件上设有谐波减速器，该谐波减速器的输出端连接所述二支臂组件，并带动所述二支臂组件以其为中心旋转；所述二支臂组件远离所述谐波减速器的一端连接所述第三支臂组件。

6.如权利要求5所述的机械手，其特征在于，所述第三支臂组件可移动地安装于所述第二支臂组件，并沿所述第二支臂组件的长度方向相对于所述定位件移动。

7.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述第三支臂组件包括升降模组、滑座，该滑座连接所述滑块，并随所述滑块的升降而升降；所述第三支臂组件的端部处于所述第二支臂组件的底部的上侧，并在高度方向上与所述第一支臂组件的顶部具有间隙，使得所述第三支臂组件能够在所述第二支臂组件的带动下处于所述第一支臂组件的正上方。

8.如权利要求7所述的机械手，其特征在于，所述升降模组设有升降电机，该升降电机设置于所述第三支臂组件朝向所述第二支臂组件的一侧，并在竖直方向上相对于所述第二支臂组件布置；所述升降电机处于所述第二驱动件的上方，并与所述第二驱动件间隔布置。

9.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述外界部件设有安装座，该安装座安装所述安装部，并可摆动地连接所述安装部，使得所述外界部件相对于所述安装部在竖直方向上摆动。

10.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述外界部件可以为焊接组件、螺丝安装组件。

Images