CN113211473A - 一种柔性机械手 - Google Patents

Abstract

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种柔性机械手，包括机械臂和安装于机械臂上的取件臂，取件臂包括基架，基架包第一驱动安装架和安装架，第一驱动安装架上安装有第一伺服液压杆，第一驱动安装架上安装有连接座，安装架上铰接有两个相对设置主夹爪，安装架上安装有第一传动架，第一传动架与第一伺服液压杆的伸缩杆固定连接，安装架上安装有第二驱动安装架，第二驱动安装架上安装有第二伺服液压杆，安装架上滑动安装有第二传动架，第二伺服液压杆的伸缩杆与第二传动架固定连接，用于解决目前传统的机械手夹具型号固定，较小的物体进行夹持时难以有效夹紧，需要更换带有小型夹板的机械手进行夹持，操作比较复杂，工作效率低的问题。

Description

一种柔性机械手

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种柔性机械手。

背景技术

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。

目前传统的机械手大多是采用两个固定大小的夹板对物体进行夹持，这种夹持方式在对较小的物体进行夹持时，不能对物体进行有效夹紧，需要更换带有小型夹板的机械手进行夹持，操作比较复杂，工作效率低。

发明内容

基于上述背景技术中提到的问题，本发明提供了一种柔性机械手，用于解决目前传统的机械手夹具型号固定，较小的物体进行夹持时难以有效夹紧，需要更换带有小型夹板的机械手进行夹持，操作比较复杂，工作效率低的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种柔性机械手，包括机械臂和安装于机械臂上的取件臂，所述取件臂包括基架，所述基架包括一体成型的第一驱动安装架和安装架，所述第一驱动安装架上安装有第一伺服液压杆，所述第一驱动安装架上安装有连接座，所述安装架上铰接有两个相对设置主夹爪，所述安装架上安装有第一传动架，所述第一传动架与第一伺服液压杆的伸缩杆固定连接，所述第一传动架与两个主夹爪之间均铰接有第一联动杆，所述安装架上安装有第二驱动安装架，所述第二驱动安装架上安装有第二伺服液压杆，所述安装架上滑动安装有第二传动架，所述第二伺服液压杆的伸缩杆与第二传动架固定连接，所述第二传动架包括连接件，所述第二伺服液压杆的伸缩杆与连接件固定连接，所述连接件的两端均安装有导向套件，所述导向套件上设有第一铰接柱，所述第一铰接柱上铰接有传动连杆，所述传动连杆上设有第二铰接柱，所述导向套件设有第一行程限位块和第二行程限位块，第一行程限位块和第二行程限位块分别位于传动连杆的两侧，所述主夹爪上滑动安装有副夹爪，所述副夹爪上连接有弧形连杆，所述弧形连杆上开设有弧形滑槽，所述第二铰接柱位于弧形滑槽内。

在上述技术方案的基础上本发明还做了如下改进：

进一步，所述安装架上开设有第一导向槽，所述第一传动架上设有第一导向块，所述第一导向块位于第一导向槽内。通过第一导向块和第一导向槽的配合可对第一传动架进行限位，避免第一传动架在移动的过程中产生转动对第一伺服液压杆造成影响。

进一步，所述安装架上开设有第二导向槽，所述连接件上设有第二导向块，所述第二导向块位于第二导向槽内。通过第二导向块和第二导向槽的配合可对第二传动架进行限位，避免第二传动架在移动的过程中产生转动对第二伺服液压杆造成影响。

进一步，所述穿第一传动架上开设有阶梯孔，所述阶梯孔内开设有安装槽，所述安装槽内安装有压力检测器，所述第一伺服液压杆的伸缩杆上安装有第一推头和第二推头，所述第一推头位于阶梯孔内，所述第二推头位于第一传动架内侧，压力检测器与机械手的控制中心连接。通过压力检测器可检测第一推头对第一传动架产生压力，从而可用于控制两个主夹爪之间以及两个副夹爪之间的夹持力度。

进一步，所述副夹爪包括固定连接的滑杆、夹头和传动柱，所述主夹爪上开设有预留槽和与滑杆相匹配的通孔，所述滑杆穿设于通孔内，所述夹头位于预留槽内，所述弧形连杆固定安装于传动柱上。通过控制滑杆的移动即可将副夹爪的夹头伸出用于小物件夹持，结构较为简单有利于简化对副夹爪的传动步骤，从而提高传动效率。

进一步，所述主夹爪上安装有铰接轴，主夹爪通过铰接轴与安装架铰接，所述铰接轴位于导向套件内，第二伺服液压杆处于完成收缩状态时，铰接轴位于导向套件内的一端、且弧形连杆所在的圆与铰接轴所在圆共圆心，从而在单独使用主夹爪夹取大物件时可避免第二传动架、传动连杆、弧形连杆和副夹爪对主夹爪的运行造成干涉导致主夹爪无法活动；第二伺服液压杆处于完成伸出状态时，铰接轴位于导向套件内的另一端、且第一铰接柱所在的圆与铰接轴所在圆共圆心。避免传动连杆、弧形连杆干涉主夹爪运动。

进一步，所述安装架的上端和下端均安装有第二传动架，滑杆的上端和下端均设有传动柱，所述传动柱上均设弧形连杆，所述弧形连杆与第二传动架之间均连接传动连杆。通过在安装架的上端和下端分别设置传动组件使传动结构更稳定，以便于更好的为对主夹爪和副夹爪进行驱动。

本发明的有益效果：

通过在主夹爪内设置副夹爪，主夹爪和副夹爪分别通过第一伺服液压杆和第二伺服液压杆独立驱动。需要夹取大物件时使用主夹爪进行夹取，需要夹取小物件时通过第二伺服液压杆将副夹爪伸缩即可对小物件进行夹取，无需跟换机械手。同时第二伺服液压杆、副夹爪以及第二伺服液压杆和副夹爪之间的联动机构不会干涉主夹爪的运动。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明实施例中取件臂的结构示意图；

图2为本发明实施例中取件臂的局部剖切结构示意图；

图3为图2中A处的放大结构示意图；

图4为本发明实施例中取件臂拆分的结构示意图；

图5为本发明实施例中基架的结构示意图；

图6为本发明实施例中第一传动架的结构示意图；

图7为本发明实施例中第二传动架的结构示意图；

图8为本发明实施例中取件臂使用主夹爪时的结构示意图；

图9为本发明实施例中取件臂使用副夹爪时的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

第一驱动安装架11、安装架12、第一导向槽121、第二导向槽122、第二驱动安装架13、连接座14、第一伺服液压杆2、第一推头22、第二推头23、压力检测器24、第一传动架3、第一导向块32、第一联动杆34、阶梯孔35、安装槽36、主夹爪4、预留槽41、副夹爪5、滑杆51、夹头52、传动柱53、弧形连杆54、弧形滑槽541、第二伺服液压杆6、传动接头62、第二传动架7、连接件71、导向套件72、第一铰接柱73、第一行程限位块741、第二行程限位块742、第二导向块75、传动连杆76、第二铰接柱761。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例

如图1～9所示，一种柔性机械手，包括机械臂和安装于机械臂上的取件臂，取件臂包括基架，基架包括一体成型的第一驱动安装架11和安装架12，第一驱动安装架11上安装有第一伺服液压杆2，第一驱动安装架11上安装有连接座14，安装架2上铰接有两个相对设置主夹爪4，安装架11上安装有第一传动架3，第一传动架3与第一伺服液压杆2的伸缩杆固定连接，第一传动架3与两个主夹爪4之间均铰接有第一联动杆34，安装架12上安装有第二驱动安装架13，第二驱动安装架13上安装有第二伺服液压杆6，安装架12上滑动安装有第二传动架7，第二伺服液压杆6的伸缩杆与第二传动架7固定连接，第二传动架7包括连接件71，第二伺服液压杆6的伸缩杆上安装有传动接头62，传动接头62与连接件71固定连接，与连接件71固定连接，连接件71的两端均安装有导向套件72，导向套件72上设有第一铰接柱73，第一铰接柱73上铰接有传动连杆76，传动连杆76上设有第二铰接柱761，导向套件72设有第一行程限位块741和第二行程限位块742，第一行程限位块741和第二行程限位块742分别位于传动连杆76的两侧，主夹爪4上滑动安装有副夹爪5，副夹爪5上连接有弧形连杆54，弧形连杆54上开设有弧形滑槽541，第二铰接柱761位于弧形滑槽541内。

具体地，安装架12上开设有第一导向槽121，第一传动架3上设有第一导向块32，第一导向块32位于第一导向槽121内，第一导向块32沿第一导向槽121滑动，通过第一导向槽121对第一传动架3进行限位，避免第一传动架3在移动的过程中产生转动对第一伺服液压杆2造成影响。

具体地，安装架12上开设有第二导向槽122，连接件71上设有第二导向块75，第二导向块75位于第二导向槽122内。通过第二导向块75沿第二导向槽122滑动，通过第二导向槽对第二传动架7进行限位，避免第二传动架7在移动的过程中产生转动对第二伺服液压杆6造成影响。

具体地，穿第一传动架3上开设有阶梯孔35，阶梯孔35内开设有安装槽36，安装槽36内安装有压力检测器24，第一伺服液压杆2的伸缩杆上安装有第一推头22和第二推头23，第一推头22位于阶梯孔35内，第二推头23位于第一传动架3内侧，压力检测器24与机械手的控制中心连接。第一伺服液压杆2带动第一传动架3移动时，通过压力检测器24可检测第一推头22对第一传动架3产生压力，从而可用于控制两个主夹爪4之间以及两个副夹爪5之间的夹持力度。

具体地，副夹爪5包括固定连接的滑杆51、夹头52和传动柱53，主夹爪4上开设有预留槽41和与滑杆51相匹配的通孔，滑杆51穿设于通孔内，夹头52位于预留槽41内，弧形连杆54固定安装于传动柱53上。通过控制滑杆51的移动即可将副夹爪5的夹头52伸出用于小物件夹持，结构较为简单有利于简化对副夹爪的传动步骤，从而提高传动效率。

具体地，主夹爪4上安装有铰接轴43，主夹爪4通过铰接轴43与安装架12铰接，铰接轴43位于导向套件72内，第二伺服液压杆6处于完成收缩状态时，铰接轴43位于导向套件72内的一端、且弧形连杆54所在的圆与铰接轴43所在圆共圆心，从而在单独使用主夹爪4夹取大物件时可避免第二传动架7、传动连杆76、弧形连杆54和副夹爪5对主夹爪4的运行造成干涉导致主夹爪4无法活动；第二伺服液压杆6处于完成伸出状态时，铰接轴43位于导向套件72内的另一端、且第一铰接柱73所在的圆与铰接轴43所在圆共圆心。避免传动连杆76、弧形连杆54干涉主夹爪4运动。

具体地，安装架12的上端和下端均安装有第二传动架7，滑杆51的上端和下端均设有传动柱53，传动柱53上均设弧形连杆54，弧形连杆54与第二传动架7之间均连接传动连杆76。通过在安装架12的上端和下端分别设置传动组件使传动结构更稳定，以便于更好的为对主夹爪4和副夹爪5进行驱动。

在夹取大物件时，第一伺服液压杆2带动第一传动架3移动，第一传动架3通过第一联动杆34带动两个相对设置的主夹爪4合拢夹持工件。在此过程中连接件71处于静止状态，由于第二伺服液压杆6处于完成收缩状态时，铰接轴43位于导向套件72内的一端、且弧形连杆54所在的圆与铰接轴43所在圆共圆心，主夹爪4在合拢时副夹爪5跟随主夹爪4转动，传动连杆76上的第二铰接柱761沿弧形滑槽541滑动。

在夹取小物件时，首先第二伺服液压杆6推动第二传动架7移动使第一铰接柱73与铰接轴43同轴心，第二传动架7移动时通过传动连杆76和弧形连杆54带动副夹住5移动伸出主夹住4，然后第一伺服液压杆2带动第一传动架3移动，第一传动架3通过第一联动杆34带动两个相对设置的主夹爪4合拢从而使副夹爪5合拢。由于第一铰接柱73与铰接轴43同轴心主夹爪4和副夹爪5合拢时不会受传动连杆76的干涉。

以上对本发明提供的一种柔性机械手进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种柔性机械手，包括机械臂和安装于机械臂上的取件臂，其特征在于：所述取件臂包括基架，所述基架包括一体成型的第一驱动安装架(11)和安装架(12)，所述第一驱动安装架(11)上安装有第一伺服液压杆(2)，所述第一驱动安装架(11)上安装有连接座(14)，所述安装架(2)上铰接有两个相对设置主夹爪(4)，所述安装架(11)上安装有第一传动架(3)，所述第一传动架(3)与第一伺服液压杆(2)的伸缩杆固定连接，所述第一传动架(3)与两个主夹爪(4)之间均铰接有第一联动杆(34)，所述安装架(12)上安装有第二驱动安装架(13)，所述第二驱动安装架(13)上安装有第二伺服液压杆(6)，所述安装架(12)上滑动安装有第二传动架(7)，所述第二伺服液压杆(6)的伸缩杆与第二传动架(7)固定连接，所述第二传动架(7)包括连接件(71)，所述第二伺服液压杆(6)的伸缩杆与连接件(71)固定连接，所述连接件(71)的两端均安装有导向套件(72)，所述导向套件(72)上设有第一铰接柱(73)，所述第一铰接柱(73)上铰接有传动连杆(76)，所述传动连杆(76)上设有第二铰接柱(761)，所述导向套件(72)设有第一行程限位块(741)和第二行程限位块(742)，第一行程限位块(741)和第二行程限位块(742)分别位于传动连杆(76)的两侧，所述主夹爪(4)上滑动安装有副夹爪(5)，所述副夹爪(5)上连接有弧形连杆(54)，所述弧形连杆(54)上开设有弧形滑槽(541)，所述第二铰接柱(761)位于弧形滑槽(541)内。

2.根据权利要求1所述一种柔性机械手，其特征在于：所述安装架(12)上开设有第一导向槽(121)，所述第一传动架(3)上设有第一导向块(32)，所述第一导向块(32)位于第一导向槽(121)内。

3.根据权利要求2所述一种柔性机械手，其特征在于：所述安装架(12)上开设有第二导向槽(122)，所述连接件(71)上设有第二导向块(75)，所述第二导向块(75)位于第二导向槽(122)内。

4.根据权利要求3所述一种柔性机械手，其特征在于：所述穿第一传动架(3)上开设有阶梯孔(35)，所述阶梯孔(35)内开设有安装槽(36)，所述安装槽(36)内安装有压力检测器(24)，所述第一伺服液压杆(2)的伸缩杆上安装有第一推头(22)和第二推头(23)，所述第一推头(22)位于阶梯孔(35)内，所述第二推头(23)位于第一传动架(3)内侧。

5.根据权利要求4所述一种柔性机械手，其特征在于：所述副夹爪(5)包括固定连接的滑杆(51)、夹头(52)和传动柱(53)，所述主夹爪(4)上开设有预留槽(41)和与滑杆(51)相匹配的通孔，所述滑杆(51)穿设于通孔内，所述夹头(52)位于预留槽(41)内，所述弧形连杆(54)固定安装于传动柱(53)上。

6.根据权利要求5所述一种柔性机械手，其特征在于：所述主夹爪(4)上安装有铰接轴(43)，主夹爪(4)通过铰接轴(43)与安装架(12)铰接，所述铰接轴(43)位于导向套件(72)内，第二伺服液压杆(6)处于完成收缩状态时。

7.根据权利要求6所述一种柔性机械手，其特征在于：所述安装架(12)的上端和下端均安装有第二传动架(7)，滑杆(51)的上端和下端均设有传动柱(53)，所述传动柱(53)上均设弧形连杆(54)，所述弧形连杆(54)与第二传动架(7)之间均连接传动连杆(76)。

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