CN115837666A - 一种单轴自动化机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单轴自动化机械手，具体涉及单轴机械手技术领域，包括活动轨道、套设座和机械手机构，活动轨道的顶端设置有套设座，套设座的顶端连接有机械手机构，机械手机构的外部套设有连接套座。本发明通过设置的套设盖板、转动轮、第一蜗轮和传动机构使得当在进行螺纹丝杆表面的清洁润滑操作时，首先活动电机进行工作，带动螺纹丝杆在螺纹套座的内部进行螺纹连接，使得套设盖板在限位杆上进行滑动伸缩时，能够使转动轮在限位杆的外部进行转动连接，进而通过稳定机构在滑动时的摩擦力控制对转动套环的转动，进行螺纹丝杆的清洁处理，有效降低在进行清洁时所消耗的资源，及增加清洁时的便携性。

Description

一种单轴自动化机械手

技术领域

本发明涉及单轴机械手技术领域，更具体地说，本发明涉及一种单轴自动化机械手。

背景技术

单轴机械手在国内也被称之为电动滑台，线性模组，单轴驱动器，单轴机器人等，单轴机械手通过不同的组合样式可以实现多轴组合，实现直角坐标机械手，XYZ多轴机械手臂等应用。

如中国专利文献申请号为：CN105128296B的本发明涉及一种用于注塑机或压铸机的机械手臂，其特征在于，包括一竖直设置的立板，立板上滑设有一沿竖直方向上下运动的第一滑块，第一滑块与一动力杆的一端转动连接，立板下部设有一第一驱动装置，第一驱动装置与第一滑块连接，第一驱动装置用于驱动第一滑块在立板上沿竖直方向上下运动；立板底端与一角度补偿杆的一端转动连接，角度补偿杆的另一端与动力杆的中部转动连接。与现有横走式单轴伺服机械手的机械手臂相比，本发明的机械手臂通过立板、第一滑块、动力杆、第一驱动装置和角度补偿杆的联合动作来实现动力杆向外伸出和向内缩回，具有行程短、占用空间小、速度快和造价低的优点。本发明还提供了包括如前所述的机械手臂的机械手。

而上述单轴机械手臂具有行程短、占用空间小、速度快和造价低的优点，但其在进行使用时，因车间内部环境较为恶劣，使得一些粉尘及颗粒碎屑容易溅落在螺杆的外部，此时螺杆表面在与螺纹座相连接后，容易造成螺纹杆与螺纹座之间的抱死，从而影响机械臂的活动行程，且螺纹杆在长时间的运转后，因灰尘的粘附，容易造成螺纹杆表面的灰尘与润滑油粘结成块，进而影响机械臂在进行运行时的稳定度及精准度，因此，研究一种单轴自动化机械手来解决上述问题具有重要意义。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种单轴自动化机械手，本发明所要解决的技术问题是：因车间内部环境较为恶劣，使得一些粉尘及颗粒碎屑容易溅落在螺杆的外部，此时螺杆表面在与螺纹座相连接后，容易造成螺纹杆与螺纹座之间的抱死，从而影响机械臂的活动行程，且螺纹杆在长时间的运转后，因灰尘的粘附，容易造成螺纹杆表面的灰尘与润滑油粘结成块，进而影响机械臂在进行运行时的稳定度及精准度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单轴自动化机械手，包括活动轨道、套设座和机械手机构，所述活动轨道的顶端设置有套设座，所述套设座的顶端连接有机械手机构，所述机械手机构的外部套设有连接套座，所述机械手机构的内部设置有清洁机构，所述机械手机构的内部安装有稳定机构，所述清洁机构的内部设置有传动机构，所述传动机构的一侧外部连接有转动机构，所述转动机构的外部设置有刮除机构；

所述清洁机构包括套设盖板、转动轮和第一蜗轮，所述套设盖板设置在机械手机构的内部，所述套设盖板的底端外部转动连接有转动轮，所述转动轮的底端固定连接有第一蜗轮，所述第一蜗轮的外部啮合有第一蜗杆，所述第一蜗杆的一侧设置有转动套环，所述转动套环的外侧壁上安装有两个清洁轮座，所述转动轮在套设盖板的底端转动连接，所述第一蜗轮通过螺丝固定安装在转动轮的底端外部，所述第一蜗杆与第一蜗轮转动连接，所述清洁轮座通过活动座转动连接在转动套环的外侧壁上，所述转动套环的外部与转动机构转动连接，所述清洁轮座的外侧壁上设置有刮除机构；

所述传动机构包括连接杆、第二蜗杆和第二蜗轮，所述连接杆固定连接在第一蜗杆的外侧壁上，所述连接杆的外部套设有第二蜗杆，所述第二蜗杆的顶端啮合有第二蜗轮，所述连接杆的外部套设有转动座，所述第二蜗轮的一侧外部固定连接有传动杆。

作为本发明的进一步方案：所述连接杆在转动座的内部转动连接，所述传动杆焊接在第二蜗轮的一侧外部，所述传动杆的一侧外部固定连接在转动机构的外侧壁上。

作为本发明的进一步方案：所述机械手机构包括活动电机、螺纹丝杆和安装套座，所述活动电机设置在活动轨道的上方，所述活动电机的输出端固定连接有螺纹丝杆，所述螺纹丝杆的上方设置有安装套座，所述螺纹丝杆与稳定机构螺纹连接，所述连接套座套设在安装套座的外部，且连接套座安装在清洁机构的顶端外部。

作为本发明的进一步方案：所述稳定机构包括限位杆、限位座和螺纹套座，所述限位杆插设在套设盖板的内部，所述套设盖板的下表面连接有限位座，所述套设盖板的外部固定连接有螺纹套座，所述限位杆的外表面为粗糙结构的金属钢管，所述限位杆在套设盖板的内部滑动连接，所述限位杆对称设置在转动套环的两侧，所述螺纹套座与螺纹丝杆螺纹连接。

作为本发明的进一步方案：所述转动机构包括第一齿轮、第二齿轮和连接套环，所述第一齿轮固定连接在传动杆的外侧壁上，所述第一齿轮的外部啮合有第二齿轮，所述第二齿轮的一侧外部固定安装有连接套环，所述连接套环的底端外部设置有稳定活动座。

作为本发明的进一步方案：所述第二齿轮与第一齿轮转动连接，所述连接套环与转动套环转动连接，所述连接套环在稳定活动座的外部转动连接，所述连接套环的外表面为粗糙结构的橡胶板。

作为本发明的进一步方案：所述刮除机构包括转动杆、限位板和伸缩座，所述转动杆设置在清洁轮座的内部，所述转动杆的外侧壁上固定连接有限位板，所述限位板的下方设置有伸缩座，所述伸缩座的外侧壁上固定连接有清洁块。

作为本发明的进一步方案：所述清洁块的外表面为光滑结构的金属球体，所述清洁块与伸缩座弹性伸缩连接，所述转动杆在清洁轮座的内部转动连接，所述限位板在清洁轮座的外侧壁上设置有多个。

本发明的有益效果在于：

1、本发明通过设置的套设盖板、转动轮、第一蜗轮和传动机构使得当在进行螺纹丝杆表面的清洁润滑操作时，首先活动电机进行工作，带动螺纹丝杆在螺纹套座的内部进行螺纹连接，从而控制稳定机构在螺纹丝杆上进行伸缩行程控制，此时套设盖板套设在限位杆的外部后，使得套设盖板在限位杆上进行滑动伸缩时，能够使转动轮在限位杆的外部进行转动连接，当转动轮在转动后，带动第一蜗轮进行转动操作，通过第一蜗轮与第一蜗杆的啮合连接，对连接杆进行转动控制，从而进行连接传导，此时连接杆在转动后，第二蜗杆与第二蜗轮啮合连接，使传动杆能够进行转动控制，方便带动第一齿轮的转动，进行连接套环的活动转动，进行螺纹丝杆表面的清洁润滑操作，进而通过稳定机构在滑动时的摩擦力控制对转动套环的转动，进行螺纹丝杆的清洁处理，有效降低在进行清洁时所消耗的资源，及增加清洁时的便携性；

2、本发明通过设置的第一齿轮、第二齿轮、转动套环和清洁轮座使得当第一齿轮在转动后，带动第一齿轮与第二齿轮之间的啮合连接，使得连接套环在稳定活动座的外部能够进行转动操作，随后连接套环的一侧在与转动套环接触后，带动转动套环进行转动，而此时清洁轮座通过转动套环的转动后，能够围绕螺纹丝杆进行圆周转动，从而通过清洁轮座对螺纹丝杆表面的转动，方便进行螺纹丝杆表面的清洁操作，有效增加在进行润滑清洁时的效率，使得连接套座在进行活动运行时能够对螺纹丝杆的外表面进行自动清洁，降低了能源的消耗且增加清洁时的方便程度；

3、本发明通过设置的转动杆、限位板、伸缩座和清洁块使得当清洁轮座在螺纹丝杆的表面进行转动后，通过清洁块与伸缩座的弹性伸缩设置，能够对螺纹丝杆表面的颗粒杂质进行刮除操作，及对表面的油污进行刮除后的均匀摊铺，从而增加螺纹丝杆表面的润滑性能，随后通过限位板的设置，能够对颗粒杂质通过限位板与转动杆之间的转动，将其收集在清洁轮座的内部，使清洁轮座在进行刮除清洁时能够方便对碎屑进行快速有效收集清洁，从而增加了在进行润滑清洁时的效率，且防止了污染。

附图说明

图1为本发明的结构整体示意图；

图2为本发明图1中机械手机构的结构整体示意图；

图3为本发明图2中清洁机构的结构整体示意图；

图4为本发明图3中传动机构的结构整体示意图；

图5为本发明图2中A处的结构放大示意图；

图6为本发明图3中B处的结构放大示意图；

图7为本发明图3中C处的结构放大示意图；

图中：1、活动轨道；2、套设座；3、机械手机构；301、活动电机；302、螺纹丝杆；303、安装套座；4、连接套座；5、清洁机构；501、套设盖板；502、转动轮；503、第一蜗轮；504、第一蜗杆；505、转动套环；506、清洁轮座；6、稳定机构；601、限位杆；602、限位座；603、螺纹套座；7、传动机构；701、连接杆；702、第二蜗杆；703、第二蜗轮；704、转动座；705、传动杆；8、转动机构；801、第一齿轮；802、第二齿轮；803、连接套环；804、稳定活动座；9、刮除机构；901、转动杆；902、限位板；903、伸缩座；904、清洁块。

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做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。

如图1-7所示，本发明提供了一种单轴自动化机械手，包括活动轨道1、套设座2和机械手机构3，活动轨道1的顶端设置有套设座2，套设座2的顶端连接有机械手机构3，机械手机构3的外部套设有连接套座4，机械手机构3的内部设置有清洁机构5，机械手机构3的内部安装有稳定机构6，清洁机构5的内部设置有传动机构7，传动机构7的一侧外部连接有转动机构8，转动机构8的外部设置有刮除机构9；

清洁机构5包括套设盖板501、转动轮502和第一蜗轮503，套设盖板501设置在机械手机构3的内部，套设盖板501的底端外部转动连接有转动轮502，转动轮502的底端固定连接有第一蜗轮503，第一蜗轮503的外部啮合有第一蜗杆504，第一蜗杆504的一侧设置有转动套环505，转动套环505的外侧壁上安装有两个清洁轮座506，转动轮502在套设盖板501的底端转动连接，第一蜗轮503通过螺丝固定安装在转动轮502的底端外部，第一蜗杆504与第一蜗轮503转动连接，清洁轮座506通过活动座转动连接在转动套环505的外侧壁上，转动套环505的外部与转动机构8转动连接，清洁轮座506的外侧壁上设置有刮除机构9；

传动机构7包括连接杆701、第二蜗杆702和第二蜗轮703，连接杆701固定连接在第一蜗杆504的外侧壁上，连接杆701的外部套设有第二蜗杆702，第二蜗杆702的顶端啮合有第二蜗轮703，连接杆701的外部套设有转动座704，第二蜗轮703的一侧外部固定连接有传动杆705，连接杆701在转动座704的内部转动连接，传动杆705焊接在第二蜗轮703的一侧外部，传动杆705的一侧外部固定连接在转动机构8的外侧壁上，转动轮502在转动后，带动第一蜗轮503进行转动，使第一蜗杆504在进行啮合转动后，带动连接杆701进行活动转动，从而第二蜗杆702在与第二蜗轮703的连接后，使传动杆705能够进行转动，此时第一齿轮801在进行连接转动后，通过第二齿轮802与第一齿轮801之间的转动后，对连接套环803进行转动控制，从而带动转动套环505进行转动清洁操作。

如图2所示，机械手机构3包括活动电机301、螺纹丝杆302和安装套座303，活动电机301设置在活动轨道1的上方，活动电机301的输出端固定连接有螺纹丝杆302，螺纹丝杆302的上方设置有安装套座303，螺纹丝杆302与稳定机构6螺纹连接，连接套座4套设在安装套座303的外部，且连接套座4安装在清洁机构5的顶端外部，稳定机构6包括限位杆601、限位座602和螺纹套座603，限位杆601插设在套设盖板501的内部，套设盖板501的下表面连接有限位座602，套设盖板501的外部固定连接有螺纹套座603，限位杆601的外表面为粗糙结构的金属钢管，限位杆601在套设盖板501的内部滑动连接，限位杆601对称设置在转动套环505的两侧，螺纹套座603与螺纹丝杆302螺纹连接，通过套设盖板501在限位座602上的限位设置，使得套设盖板501在进行滑动时能够进行稳定限位。

如图5和图7所示，转动机构8包括第一齿轮801、第二齿轮802和连接套环803，第一齿轮801固定连接在传动杆705的外侧壁上，第一齿轮801的外部啮合有第二齿轮802，第二齿轮802的一侧外部固定安装有连接套环803，连接套环803的底端外部设置有稳定活动座804，第二齿轮802与第一齿轮801转动连接，连接套环803与转动套环505转动连接，连接套环803在稳定活动座804的外部转动连接，连接套环803的外表面为粗糙结构的橡胶板，刮除机构9包括转动杆901、限位板902和伸缩座903，转动杆901设置在清洁轮座506的内部，转动杆901的外侧壁上固定连接有限位板902，限位板902的下方设置有伸缩座903，伸缩座903的外侧壁上固定连接有清洁块904，清洁块904的外表面为光滑结构的金属球体，清洁块904与伸缩座903弹性伸缩连接，转动杆901在清洁轮座506的内部转动连接，限位板902在清洁轮座506的外侧壁上设置有多个，通过清洁块904与伸缩座903的弹性伸缩设置，能够对螺纹丝杆302表面的颗粒杂质进行刮除操作，增加螺纹丝杆302表面的润滑性能，随后通过限位板902的设置，能够对颗粒杂质通过限位板902与转动杆901之间的转动，将其收集在清洁轮座506的内部。

本发明工作原理：

S1、当在进行行程的运行时，首先活动电机301进行工作，带动螺纹丝杆302在螺纹套座603的内部进行螺纹连接，从而控制稳定机构6在螺纹丝杆302上进行伸缩行程控制，随后在进行螺纹丝杆302表面的清洁润滑操作时，套设盖板501套设在限位杆601的外部后，使得套设盖板501在限位杆601上进行滑动伸缩时，能够使转动轮502在限位杆601的外部进行转动连接，当转动轮502在转动后，带动第一蜗轮503进行转动操作，通过第一蜗轮503与第一蜗杆504的啮合连接，对连接杆701进行转动控制，从而进行连接传导，此时连接杆701在转动后，第二蜗杆702与第二蜗轮703啮合连接，使传动杆705能够进行转动控制，方便带动第一齿轮801的转动，当第一齿轮801在转动后，带动第一齿轮801与第二齿轮802之间的啮合连接，使得连接套环803在稳定活动座804的外部能够进行转动操作，随后连接套环803的一侧在与转动套环505接触后，带动转动套环505进行转动，而此时清洁轮座506通过转动套环505的转动后，能够围绕螺纹丝杆302进行圆周转动，从而通过清洁轮座506对螺纹丝杆302表面的转动，方便进行螺纹丝杆302表面的清洁操作；

S2、此时通过套设盖板501在限位座602上的限位设置，使得套设盖板501在进行滑动时能够进行稳定限位，随后当清洁轮座506在螺纹丝杆302的表面进行转动后，因清洁块904与伸缩座903的弹性伸缩设置，对螺纹丝杆302表面的颗粒杂质进行刮除操作，及对表面的油污进行均匀摊铺，从而增加螺纹丝杆302表面的润滑性能，且因限位板902的设置，能够对颗粒杂质通过限位板902与转动杆901之间的转动，将其收集在清洁轮座506的内部，使清洁轮座506在进行刮除清洁时能够方便对碎屑进行快速有效收集清洁。

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。

Claims (8)

1.一种单轴自动化机械手，包括活动轨道(1)、套设座(2)和机械手机构(3)，其特征在于：所述活动轨道(1)的顶端设置有套设座(2)，所述套设座(2)的顶端连接有机械手机构(3)，所述机械手机构(3)的外部套设有连接套座(4)，所述机械手机构(3)的内部设置有清洁机构(5)，所述机械手机构(3)的内部安装有稳定机构(6)，所述清洁机构(5)的内部设置有传动机构(7)，所述传动机构(7)的一侧外部连接有转动机构(8)，所述转动机构(8)的外部设置有刮除机构(9)；

所述清洁机构(5)包括套设盖板(501)、转动轮(502)和第一蜗轮(503)，所述套设盖板(501)设置在机械手机构(3)的内部，所述套设盖板(501)的底端外部转动连接有转动轮(502)，所述转动轮(502)的底端固定连接有第一蜗轮(503)，所述第一蜗轮(503)的外部啮合有第一蜗杆(504)，所述第一蜗杆(504)的一侧设置有转动套环(505)，所述转动套环(505)的外侧壁上安装有两个清洁轮座(506)，所述转动轮(502)在套设盖板(501)的底端转动连接，所述第一蜗轮(503)通过螺丝固定安装在转动轮(502)的底端外部，所述第一蜗杆(504)与第一蜗轮(503)转动连接，所述清洁轮座(506)通过活动座转动连接在转动套环(505)的外侧壁上，所述转动套环(505)的外部与转动机构(8)转动连接，所述清洁轮座(506)的外侧壁上设置有刮除机构(9)；

所述传动机构(7)包括连接杆(701)、第二蜗杆(702)和第二蜗轮(703)，所述连接杆(701)固定连接在第一蜗杆(504)的外侧壁上，所述连接杆(701)的外部套设有第二蜗杆(702)，所述第二蜗杆(702)的顶端啮合有第二蜗轮(703)，所述连接杆(701)的外部套设有转动座(704)，所述第二蜗轮(703)的一侧外部固定连接有传动杆(705)。

2.根据权利要求1所述的一种单轴自动化机械手，其特征在于：所述连接杆(701)在转动座(704)的内部转动连接，所述传动杆(705)焊接在第二蜗轮(703)的一侧外部，所述传动杆(705)的一侧外部固定连接在转动机构(8)的外侧壁上。

3.根据权利要求1所述的一种单轴自动化机械手，其特征在于：所述机械手机构(3)包括活动电机(301)、螺纹丝杆(302)和安装套座(303)，所述活动电机(301)设置在活动轨道(1)的上方，所述活动电机(301)的输出端固定连接有螺纹丝杆(302)，所述螺纹丝杆(302)的上方设置有安装套座(303)，所述螺纹丝杆(302)与稳定机构(6)螺纹连接，所述连接套座(4)套设在安装套座(303)的外部，且连接套座(4)安装在清洁机构(5)的顶端外部。

4.根据权利要求1所述的一种单轴自动化机械手，其特征在于：所述稳定机构(6)包括限位杆(601)、限位座(602)和螺纹套座(603)，所述限位杆(601)插设在套设盖板(501)的内部，所述套设盖板(501)的下表面连接有限位座(602)，所述套设盖板(501)的外部固定连接有螺纹套座(603)，所述限位杆(601)的外表面为粗糙结构的金属钢管，所述限位杆(601)在套设盖板(501)的内部滑动连接，所述限位杆(601)对称设置在转动套环(505)的两侧，所述螺纹套座(603)与螺纹丝杆(302)螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种单轴自动化机械手，其特征在于：所述转动机构(8)包括第一齿轮(801)、第二齿轮(802)和连接套环(803)，所述第一齿轮(801)固定连接在传动杆(705)的外侧壁上，所述第一齿轮(801)的外部啮合有第二齿轮(802)，所述第二齿轮(802)的一侧外部固定安装有连接套环(803)，所述连接套环(803)的底端外部设置有稳定活动座(804)。

6.根据权利要求5所述的一种单轴自动化机械手，其特征在于：所述第二齿轮(802)与第一齿轮(801)转动连接，所述连接套环(803)与转动套环(505)转动连接，所述连接套环(803)在稳定活动座(804)的外部转动连接，所述连接套环(803)的外表面为粗糙结构的橡胶板。

7.根据权利要求1所述的一种单轴自动化机械手，其特征在于：所述刮除机构(9)包括转动杆(901)、限位板(902)和伸缩座(903)，所述转动杆(901)设置在清洁轮座(506)的内部，所述转动杆(901)的外侧壁上固定连接有限位板(902)，所述限位板(902)的下方设置有伸缩座(903)，所述伸缩座(903)的外侧壁上固定连接有清洁块(904)。

8.根据权利要求7所述的一种单轴自动化机械手，其特征在于：所述清洁块(904)的外表面为光滑结构的金属球体，所述清洁块(904)与伸缩座(903)弹性伸缩连接，所述转动杆(901)在清洁轮座(506)的内部转动连接，所述限位板(902)在清洁轮座(506)的外侧壁上设置有多个。

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