一种多关节平移机器人机械手的制作方法

1.本实用新型涉及抓取移动设备技术领域，具体涉及到一种多关节平移机器人机械手。


背景技术：

2.机械手是一种常用的机械加工辅助设备，其往往用于将工件从一个工位移动至另一个工位。现有技术中的机械手，其臂长较长，机械臂不能够实现折叠，机械手的抓取范围一般在180
°
范围内，不能够实现360
°
范围内的抓取。此外，由于机械手的支架无法折叠，使得机械手展开后的抓取范围是有限的，当机械手与工件之间的距离发生变化时，则需要更换其他尺寸的机械手，以使得机械手有合适的长度到达工件位置，例如，当更换加工产品或者工序时，机械手与工件之间的距离增加时，此时只能够更换更长的机械手或者移动机器人使其长度合适，同样的，当需要让机械手与工件之间的距离减少时，现有技术也只能够更换更短的机械手，这种方式无疑降低了机械手的适用范围。
3.因此，需要研发一种可以根据需要自动调节机械手实际使用长度的机器人。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种多关节平移机器人机械手。
5.为达上述目的，本实用新型的一个实施例中提供了一种多关节平移机器人机械手，包括机座和安装在机座上的机械手；机械手包括固定架、第一活动架、第二活动架、抓手接头和抓手机构；
6.固定架与y轴直驱机构连接后安装在机座上沿机座上下移动；固定架与第一活动架的接头之间设置有第一旋转机构，第一旋转机构驱动第一活动架在固定架的端部旋转；第一旋转机构包括第一旋转电机，第一旋转电机安装在固定架上，第一旋转电机的转轴驱动第一活动架转动；
7.第一活动架与第二活动架之间设置第二旋转机构，第二旋转机构驱动第二活动架在第一活动架的端部旋转；第二旋转机构包括第二旋转电机、第二主动轮和第二从动轮，第二主动轮带动第二从动轮转动；第二旋转电机安装在靠近固定架所在一侧，第二主动轮安装在第二旋转电机的电机轴上，第二从动轮安装在靠近第二活动架的一侧，第二从动轮配置的活动轴向下延伸与第二活动架连接；第二活动架的端部与抓手接头连接，抓手接头与抓手机构连接。
8.本实用新型优选的，机座包括底座和支撑座，支撑座安装在底座上，底座和支撑座内部具有容纳空间，底座上设置有柜门，支撑座和机械手之间设置有风琴折叠板。
9.本实用新型优选的，机座的侧壁上开设有过线孔、防护管和散热孔，机座内的线缆穿过过线孔后沿防护管与机械手连接，线缆包括电线、信号线和控制线。
10.本实用新型优选的，y轴直驱机构为滚珠丝杠机构、电动推杆机构、直线电机结构或者气缸驱动机构中的一种；y轴直驱机构安装在机座的支撑座内部。
11.本实用新型优选的，第一旋转电机的转轴上安装有外齿轮，第一活动架对应位置安装有内齿轮，外齿轮嵌入到内齿轮中驱动第一活动架转动。
12.本实用新型优选的，第二主动轮和第二从动轮之间通过传动链条进行传动，第二从动轮配置的活动轴设置在轴承内部，第二从动轮和活动轴的中心具有通孔，抓手机构配套的线缆和气管通过通孔进入到第二活动架内部空腔形成的线槽内。
13.本实用新型优选的，第一活动架内部空腔形成线槽，第一活动架中的线缆和气管通过第一波纹管进行收纳，第一波纹管的另一端接入固定架的线槽内，通过固定架的线槽进入到防护管内，从防护管内进入到机座内部。
14.本实用新型优选的，抓手机构为吸盘抓手，吸盘抓手包括吸盘架、安装在吸盘架上的吸盘，吸盘配置有气管；吸盘架包括固定在抓手接头上的圆盘，圆盘的圆周方向上开设有若干个圆周槽，圆周槽上安装有两个支架，支架上设置有条形槽，两个支架上的条形槽上安装有限位板，限位板通过配置的螺栓进行限位固定，支架上安装吸盘，吸盘配套的气管绑定在支架上。
15.本实用新型优选的，第一活动架上设置有保护罩。
16.综上所述，本实用新型具有以下优点：
17.1、本实用新型的机械手包括固定架和两个活动架，两个活动架可以在旋转机构的作用下进行大角度的旋转移动，不仅可以实现折叠效果，能够在小尺寸空间内进行工作抓取工件，也可以调节旋转角度增加机械手的实际使用长度，能够根据需要变化，大大提高了机械手的使用范围。
18.2、本实用新型的第二旋转机构没有采用第一旋转机构的结构，是由于在第二活动架和第一活动架之间需要设计一个通孔，这样能够方便的让抓手机构配套的线缆和气管能够过线，使得线路可以设置在活动架的线槽内，有利于保护线缆和气管。由于第一旋转电机无法开孔，因此在第一活动架和第二活动架之间采用了第二旋转机构。
附图说明
19.图1为本实用新型一个实施例中多关节平移机器认机器手的示意图；
20.图2为本实用新型一个实施例中多关节平移机器认机器手的示意图
21.图3为本实用新型一个实施例中多关节平移机器认机器手的侧视图；
22.图4为本实用新型一个实施例中多关节平移机器认机器手的另一个方向上的侧视图；
23.图5为本实用新型一个实施例中多关节平移机器认机器手的俯视图；
24.图6为本实用新型一个实施例中第二旋转机构的示意图；
25.图7为本实用新型一个实施例中外齿轮和内齿轮的配合图；
26.图8为本实用新型一个实施例中吸盘架的示意图。
27.其中，1、底座；2、支撑座；3、固定架；4、第一活动架；5、第二活动架；6、抓手接头；7、抓手机构；8、第一旋转机构；9、第二旋转机构；91、第二旋转电机；92、第二主动轮；93、第二从动轮；94、活动轴；10、风琴折叠板；11、防护管；12、散热孔；13、外齿轮；14、内齿轮；15、通孔；16、第一波纹管；17、吸盘架；171、圆盘；172、圆周槽；173、支架；174、限位板；18、吸盘；19、保护罩。
具体实施方式
28.本实用新型提供了一种多关节平移机器人机械手，包括机座和安装在机座上的机械手；机械手包括固定架3、第一活动架4、第二活动架5、抓手接头6和抓手机构7。机座可以是一个中空的结构，其由多个板材拼装而成，机械手是能够进去抓取的结构。固定架3是固定在机座上的，第一活动架4和第二活动架5均是能够实现旋转的部位，抓手接头6可以采用现有技术中任意一种能够与抓手机构7进行连接的接头，一般可以采用快拆卡扣式的结构，也可以采用螺栓式固定连接结构，抓手机构7是能够进行抓取工件的结构，可以为现有技术中任意一种能够抓取物体的抓手；例如常见的为吸盘抓手。
29.固定架3与y轴直驱机构连接后安装在机座上沿机座上下移动，y轴直驱机构为滚珠丝杠机构、电动推杆机构、直线电机结构或者气缸驱动机构中的一种；y轴直驱机构安装在机座的支撑座2内部。y轴直驱机构与其他旋转机构是可以独立控制互相不会然后行程，还可以在机座上配置滑轨等方式，让固定架3在滑动过程中更加稳定。
30.固定架3与第一活动架4的接头之间设置有第一旋转机构8，第一旋转机构8驱动第一活动架4在固定架3的端部旋转；第一旋转机构8包括第一旋转电机，第一旋转电机安装在固定架3上，第一旋转电机的转轴驱动第一活动架4转动。固定架3的长度可以大于第一活动架4的长度，使得第一活动架4可以在固定架3的下侧做大角度的旋转而不会受到限制。具体的，可以让第一旋转电机的转轴上安装有外齿轮13，第一活动架4对应位置安装有内齿轮14，外齿轮嵌入到内齿轮中驱动第一活动架4转动；由于电机的转轴一般较细，因此需要增加外齿轮，来提高安装的尺寸，内齿轮和外齿轮啮合后，使得第一旋转电机的转轴转动时能够直接带动第一活动架4进行转动。
31.第一活动架4与第二活动架5之间设置第二旋转机构9，第二旋转机构9驱动第二活动架5在第一活动架4的端部旋转。第二旋转机构9包括第二旋转电机91、第二主动轮92和第二从动轮93，第二主动轮带动第二从动轮转动。第二旋转电机安装在靠近固定架3所在一侧，第二主动轮安装在第二旋转电机的电机轴上，第二从动轮安装在靠近第二活动架5的一侧，第二从动轮配置的活动轴94向下延伸与第二活动架5连接。因此，当第二旋转电机转动后，第二主动轮同时转动，第二主动轮可以通过皮带或者其他传动链条带动第二从动轮，第二从动轮转动时同时活动轴转动，由于活动轴是与第二活动架5连接的，因此第二活动架5最终能够实现转动。第二活动架5的端部与抓手接头6连接，抓手接头6与抓手机构7连接。
32.由于本实用新型的第一旋转机构8和第二旋转机构9能够分别带动两个活动架，两个活动架的旋转范围非常广，最高可以达到360
°
的旋转，由于固定架3的安装位置高于第一活动架4，第一活动架4的安装位置高于第二活动架5，使得三个架体能通过调节安装角度来实现折叠，这样使得机械手可以在需要的时候旋转合适的调节角度，实现不同的实际使用长度。
33.本实用新型的优化实施例中，机座包括底座1和支撑座2，支撑座2安装在底座1上，底座1和支撑座2内部具有容纳空间，底座1上设置有柜门，支撑座2和机械手之间设置有风琴折叠板10，风琴折叠板10能够对支撑座2进行密封，同时也不会影响固定架3的上下移动。
34.本实用新型的优化实施例中，机座的侧壁上开设有过线孔、防护管11和散热孔12，机座内的线缆穿过过线孔后沿防护管与机械手连接，线缆包括电线、信号线和控制线。防护管能够保护从机座内引出的线缆气管等管线，防护管具有可以弯折形变的作用，可以采用
波纹管，也可以采用多个活动小板组成的管路。
35.本实用新型的优化实施例中，第二主动轮和第二从动轮之间通过传动链条进行传动，第二从动轮配置的活动轴设置在轴承内部，第二从动轮和活动轴的中心具有通孔15，抓手机构7配套的线缆和气管通过通孔进入到第二活动架5内部空腔形成的线槽内。本实用新型通过设计通孔，以及配合第二旋转机构9的第二从动轮可以设计通孔的原理，使得抓手机构7的线缆和气管等管线能够被包裹在线槽内部，更加有利于走线。
36.本实用新型的优化实施例中，第一活动架4内部空腔形成线槽，第一活动架4中的线缆和气管通过第一波纹管16进行收纳，第一波纹管的另一端接入固定架3的线槽内，通过固定架3的线槽进入到防护管内，从防护管内进入到机座内部。
37.本实用新型的优化实施例中，抓手机构7为吸盘抓手，吸盘抓手包括吸盘架17、安装在吸盘架上的吸盘18，吸盘配置有气管；吸盘架包括固定在抓手接头6上的圆盘171，圆盘的圆周方向上开设有若干个圆周槽172，圆周槽上安装有两个支架173，支架上设置有条形槽，两个支架上的条形槽上安装有限位板174，限位板通过配置的螺栓进行限位固定，限位板定位后，使得两个支架的张开角度得到固定，支架上安装吸盘，吸盘配套的气管绑定在支架上。
38.本实用新型的优化实施例中，第一活动架4上设置有保护罩19。
39.虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

技术特征：
1.一种多关节平移机器人机械手，其特征在于：包括机座和安装在机座上的机械手；机械手包括固定架、第一活动架、第二活动架、抓手接头和抓手机构；固定架与y轴直驱机构连接后安装在机座上沿机座上下移动；固定架与第一活动架的接头之间设置有第一旋转机构，第一旋转机构驱动第一活动架在固定架的端部旋转；第一旋转机构包括第一旋转电机，第一旋转电机安装在固定架上，第一旋转电机的转轴驱动第一活动架转动；第一活动架与第二活动架之间设置第二旋转机构，第二旋转机构驱动第二活动架在第一活动架的端部旋转；第二旋转机构包括第二旋转电机、第二主动轮和第二从动轮，第二主动轮带动第二从动轮转动；第二旋转电机安装在靠近固定架所在一侧，第二主动轮安装在第二旋转电机的电机轴上，第二从动轮安装在靠近第二活动架的一侧，第二从动轮配置的活动轴向下延伸与第二活动架连接；第二活动架的端部与抓手接头连接，抓手接头与抓手机构连接。2.如权利要求1所述的多关节平移机器人机械手，其特征在于：所述机座包括底座和支撑座，支撑座安装在底座上，底座和支撑座内部具有容纳空间，底座上设置有柜门，支撑座和机械手之间设置有风琴折叠板。3.如权利要求1所述的多关节平移机器人机械手，其特征在于：所述机座的侧壁上开设有过线孔、防护管和散热孔，机座内的线缆穿过过线孔后沿防护管与机械手连接，线缆包括电线、信号线和控制线。4.如权利要求1所述的多关节平移机器人机械手，其特征在于：所述y轴直驱机构为滚珠丝杠机构、电动推杆机构、直线电机结构或者气缸驱动机构中的一种；y轴直驱机构安装在机座的支撑座内部。5.如权利要求1所述的多关节平移机器人机械手，其特征在于：所述第一旋转电机的转轴上安装有外齿轮，第一活动架对应位置安装有内齿轮，外齿轮嵌入到内齿轮中驱动第一活动架转动。6.如权利要求1所述的多关节平移机器人机械手，其特征在于：所述第二主动轮和第二从动轮之间通过传动链条进行传动，第二从动轮配置的活动轴设置在轴承内部，第二从动轮和活动轴的中心具有通孔，抓手机构配套的线缆和气管通过通孔进入到第二活动架内部空腔形成的线槽内。7.如权利要求1所述的多关节平移机器人机械手，其特征在于：所述第一活动架内部空腔形成线槽，第一活动架中的线缆和气管通过第一波纹管进行收纳，第一波纹管的另一端接入固定架的线槽内，通过固定架的线槽进入到防护管内，从防护管内进入到机座内部。8.如权利要求1所述的多关节平移机器人机械手，其特征在于：所述抓手机构为吸盘抓手，吸盘抓手包括吸盘架、安装在吸盘架上的吸盘，吸盘配置有气管；所述吸盘架包括固定在抓手接头上的圆盘，圆盘的圆周方向上开设有若干个圆周槽，圆周槽上安装有两个支架，支架上设置有条形槽，两个支架上的条形槽上安装有限位板，限位板通过配置的螺栓进行限位固定，支架上安装吸盘，吸盘配套的气管绑定在支架上。9.如权利要求1所述的多关节平移机器人机械手，其特征在于：所述第一活动架上设置有保护罩。

技术总结
本实用新型公开了一种多关节平移机器人机械手，包括机座和机械手；机械手包括固定架、第一活动架、第二活动架、抓手接头和抓手机构；固定架与第一活动架的接头之间设置有第一旋转机构，第一活动架与第二活动架之间设置第二旋转机构，第二活动架的端部与抓手接头连接，抓手接头与抓手机构连接。本实用新型的机械手包括固定架和两个活动架，两个活动架可以在旋转机构的作用下进行大角度的旋转移动，不仅可以实现折叠效果，能够在小尺寸空间内进行工作抓取工件，也可以调节旋转角度增加机械手的实际使用长度，能够根据需要变化，大大提高了机械手的使用范围。械手的使用范围。械手的使用范围。


技术研发人员：柯友敏 黄小锋
受保护的技术使用者：浙江柯博特智能科技有限公司
技术研发日：2023.04.21
技术公布日：2023/8/2