一种高强度高精度机械手的制作方法

1.本发明涉及机械手技术领域，特别涉及一种高强度高精度机械手。


背景技术：

2.工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，是工业机器人的一个重要分支，它可以代替之前的人工操作，减轻企业对用工的依赖性，降低生产成本，很好的提高生产效率，实现工业自动化，目前市面上出现的机械手，仍存在各种各样的不足，不能够满足生产生活的需求。
3.例如，专利cn205272030u(申请号：201521130924.x)公开了一种高精度机械手，通过设置的第一齿轮和第二齿轮的啮合传动，使得卡爪同时进行开合运动，夹持定位精度高，金属杆与第一齿轮和第二齿轮均为一体式设置，维修难度大大降低。但是专利cn205272030u所公开的高精度机械手通过齿轮啮合传动控制卡爪开合，齿轮之间具有较大间隙，难以根据待夹持物品尺寸精确调节机械手开合度，机械手夹持精度低，同时机械手高强度运转时，齿轮之间易产生磨损或故障，对机械手造成损害，造成机械手夹持精度低，工作寿命短。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决现有技术中机械手夹持精度低，工作寿命短的问题。
5.为此，采用的技术方案是，本发明提供一种高强度高精度机械手，包括：安装杆、电缸，安装杆两端分别倾斜设置有限位杆，安装杆一侧壁上设置有电缸，电缸活塞杆穿过安装杆分别与两个连杆一端转动连接，限位杆上设置有限位孔，限位孔内活动设置有移动杆，电缸活塞杆两侧分别设置有夹持杆，夹持杆一端与同侧移动杆连接，连杆另一端与同侧夹持杆转动连接。
6.优选的，还包括底座，底座顶端设置有驱动关节，驱动关节一侧连接有第一机械臂，第一机械臂自由端通过第一关节连接有第二机械臂，第二机械臂自由端通过第二关节与电缸连接。
7.优选的，两个夹持杆底端相互靠近的一侧壁上分别设置有卡爪。
8.优选的，移动杆远离夹持杆的一端设置有限位板。
9.优选的，底座顶端设置有凹槽，驱动关节位于凹槽内，并与凹槽相匹配，底座内设置有空腔，凹槽与空腔之间通过通孔连通。
10.优选的，空腔底端内壁上设置有驱动电机，驱动电机的输出轴朝上设置有主动齿轮，驱动电机一侧设置有竖直方向的转动轴，转动轴底端与空腔底端内壁转动连接，转动轴安装有与主动齿轮相互啮合的从动齿轮，从动齿轮顶端设置有支承座，支承座顶端穿过通孔与驱动关节连接。
11.优选的，底座一侧壁上设置有与空腔连通的散热口，散热口内设置有过滤网。
12.优选的，空腔内设置有散热组件，散热组件包括：
13.双输出轴电机，空腔底端内壁上设置有竖直方向的固定杆，固定杆顶端设置有双输出轴电机，双输出轴电机远离散热口的一端输出轴设置有风扇，双输出轴电机靠近散热口的一端输出轴偏心设置有三角板，三角板端面设置有第一滑块；
14.滑槽体，空腔底端内壁上设置有滑槽体，滑槽体内滑动设置有第二滑块，第二滑块一侧顶端与y型架一端转动连接，y型架内设置有三角板，第二滑块顶端中间处设置有竖直方向的导向杆，导向杆上设置有沿轴向延伸的导向槽，第一滑块能够在导向槽内往复移动，导向杆靠近散热口的一侧壁上设置有与过滤网相接触的第一刷毛。
15.优选的，第一滑块靠近散热口的一侧壁上设置有与过滤网相接触的碰撞头，y型架两侧边框靠近散热口的一侧壁上分别设置有风板，y型架靠近导向杆的一侧底端设置有撞击杆。
16.优选的，空腔内设置有润滑组件，润滑组件包括：
17.环形齿轮，通孔外周向间隔设置有若干连接杆，连接杆顶端与空腔顶端内壁连接，连接杆底端滑动设置有环形齿轮，环形齿轮底端间隔设置有若干齿牙，环形齿轮一侧设置有电机，电机的输出轴朝下设置有与环形齿轮相互啮合的第一齿轮；
18.转筒，环形齿轮上间隔套设有若干转筒，转筒内壁上均布有若干斜螺纹，斜螺纹与齿牙相互啮合，转筒内设置有环形储液腔，转筒周向外壁上间隔设置有若干与储液腔连通的输液管，输液管上设置有驱动泵，输液管上连通有喷头，转筒周向外壁上均布有若干第二刷毛。
19.本发明技术方案具有以下优点：
20.本发明通过驱动关节与机械臂驱动机械手，能根据生产需要随时调节机械手的位置，方便转移夹持物品，使用方便；通过电缸驱动连杆摆动控制夹持杆开合，机械手传动方便，高强度、长时间使用过程中对机械手的损耗小，机械手不易产生故障，同时通过电缸直接控制夹持杆的间距，控制精度高，调节方便，提高了机械手的夹持精度和强度，提高机械手的使用寿命，结构简单，可靠性高，使用方便。
21.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
22.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
23.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
24.在附图中：
25.图1为本发明结构示意图；
26.图2为本发明机械手安装图；
27.图3为本发明底座结构示意图；
28.图4为本发明散热组件结构示意图；
29.图5为本发明散热组件侧视图；
30.图6为本发明润滑组件结构示意图；
31.图7为本发明润滑组件仰视图；
32.图8为本发明齿牙结构示意图；
33.其中，1-安装杆，2-电缸，3-限位杆，4-限位孔，5-移动杆，6-夹持杆，7-连杆，8-底座，9-驱动关节，10-第一机械臂，11-第一关节，12-第二机械臂，13-第二关节，14-卡爪，15-限位板，16-凹槽，17-空腔，18-驱动电机，19-主动齿轮，20-转动轴，21-从动齿轮，22-支承座，23-通孔，24-散热口，25-过滤网，26-双输出轴电机，27-固定杆，28-三角板，29-第一滑块，30-滑槽体，31-第二滑块，32-y型架，33-导向杆，34-导向槽，35-第一刷毛，36-碰撞头，37-风板，38-撞击杆，39-环形齿轮，40-连接杆，41-齿牙，42-电机，43-转筒，44-斜螺纹，45-储液腔，46-输液管，47-驱动泵，48-喷头，49-第二刷毛，50-风扇，51-第一齿轮。
具体实施方式
34.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
35.需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。
36.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。
37.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
38.本发明实施例提供了一种高强度高精度机械手，如图1-2所示，包括：安装杆1、电缸2，安装杆1两端分别倾斜设置有限位杆3，安装杆1一侧壁上设置有电缸2，电缸2活塞杆穿过安装杆1分别与两个连杆7一端转动连接，限位杆3上设置有限位孔4，限位孔4内活动设置有移动杆5，电缸2活塞杆两侧分别设置有夹持杆6，夹持杆6一端与同侧移动杆5连接，连杆7另一端与同侧夹持杆6转动连接；两个夹持杆6底端相互靠近的一侧壁上分别设置有卡爪14；移动杆5远离夹持杆6的一端设置有限位板15；
39.还包括底座8，底座8顶端设置有驱动关节9，驱动关节9一侧连接有第一机械臂10，第一机械臂10自由端通过第一关节11连接有第二机械臂12，第二机械臂12自由端通过第二关节13与电缸2连接。
40.上述技术方案的工作原理及有益效果为：当需要使用机械手夹持物品时，启动驱动关节9，通过第一机械臂10、第一关节11、第二机械臂12与第二关节13调节机械手的高度，将机械手移动至待夹持物品处，启动电缸2，电缸2活塞杆向前伸出，带动两个连杆7绕其与夹持杆6的连接处向前摆动，带动两个限位杆3在限位孔4向靠近连杆7的方向移动，使得两个限位杆3相互靠近，带动两个夹持杆6与两个卡爪14相互靠近夹持物品，当物品夹持牢固
后，关闭电缸2，限位板15用于限制限位杆3的移动范围，防止限位杆3与限位孔4脱离。
41.本发明通过驱动关节与机械臂驱动机械手，能根据生产需要随时调节机械手的位置，方便转移夹持物品，使用方便；通过电缸驱动连杆摆动控制夹持杆开合，机械手传动方便，高强度、长时间使用过程中对机械手的损耗小，机械手不易产生故障，同时通过电缸直接控制夹持杆的间距，控制精度高，调节方便，提高了机械手的夹持精度和强度，提高机械手的使用寿命，结构简单，可靠性高，使用方便。
42.在一个实施例中，如图3所示，底座8顶端设置有凹槽16，驱动关节9位于凹槽16内，并与凹槽16相匹配，底座8内设置有空腔17，凹槽16与空腔17之间通过通孔23连通；
43.空腔17底端内壁上设置有驱动电机18，驱动电机18的输出轴朝上设置有主动齿轮19，驱动电机18一侧设置有竖直方向的转动轴20，转动轴20底端与空腔17底端内壁转动连接，转动轴20安装有与主动齿轮19相互啮合的从动齿轮21，从动齿轮21顶端设置有支承座22，支承座22顶端穿过通孔23与驱动关节9连接。
44.上述技术方案的工作原理及有益效果为：当需要调节机械手的水平位置时，启动驱动电机18，带动主动齿轮19旋转，通过主动齿轮19与从动齿轮21之间的啮合传动，带动从动齿轮21旋转，带动转动轴20与支承座22旋转，带动底座8旋转，从而带动机械手旋转，结构简单，操作方便；凹槽16用于放置底座8，方便底座8旋转，防止底座8因外界因素与支承座22脱离。
45.在一个实施例中，如图4-5所示，底座8一侧壁上设置有与空腔17连通的散热口24，散热口24内设置有过滤网25；
46.空腔17内设置有散热组件，散热组件包括：
47.双输出轴电机26，空腔17底端内壁上设置有竖直方向的固定杆27，固定杆27顶端设置有双输出轴电机26，双输出轴电机26远离散热口24的一端输出轴设置有风扇50，双输出轴电机26靠近散热口24的一端输出轴偏心设置有三角板28，三角板28端面设置有第一滑块29；
48.滑槽体30，空腔17底端内壁上设置有滑槽体30，滑槽体30内滑动设置有第二滑块31，第二滑块31一侧顶端与y型架32一端转动连接，y型架32内设置有三角板28，第二滑块31顶端中间处设置有竖直方向的导向杆33，导向杆33上设置有沿轴向延伸的导向槽34，第一滑块29能够在导向槽34内往复移动，导向杆33靠近散热口24的一侧壁上设置有与过滤网25相接触的第一刷毛35；
49.第一滑块29靠近散热口24的一侧壁上设置有与过滤网25相接触的碰撞头36，y型架32两侧边框靠近散热口24的一侧壁上分别设置有风板37，y型架32靠近导向杆33的一侧底端设置有撞击杆38。
50.上述技术方案的工作原理及有益效果为：散热口24用于散发空腔17内机构运行产生的热量，过滤网25用于防止空腔17内机构被灰尘污染，而过滤网25使用一段时间后会积聚大量灰尘，启动双输出轴电机26，带动风扇50与三角板28旋转，风扇50吹动气流，对空腔17内的机构进行吹风降温，提高空腔17内的机构的散热效率；三角板28带动第一滑块29绕双输出轴电机26的输出轴旋转，带动y型架32绕其与第二滑块31的连接处摆动，使得第一滑块29在导向槽34内上下往复移动，带动导向杆33与第二滑块31沿滑槽体30直线往复移动，带动y型架32沿滑槽体30直线往复移动，带动第一刷毛35滑槽体30直线往复移动，第一刷毛
35对过滤网25进行清扫，保证过滤网25畅通，提高过滤网25散热效率；通过运动的复合叠加，第一滑块29一边在导向槽34内上下往复移动一边沿滑槽体30直线往复移动，带动碰撞头36移动，碰撞头36与过滤网25发生碰撞，振落过滤网25上粘附的顽固的灰尘，方便第一刷毛35进行清扫，提高第一刷毛35清扫效率；通过运动的复合叠加，y型架32一边绕其与第二滑块31的连接处摆动一边沿滑槽体30直线往复移动，带动风板37一边摆动一边沿滑槽体30直线往复移动，风板37扇动气流，将第一刷毛35扫落的灰尘吹出空腔17，提高灰尘清扫质量，避免空腔17内机构被灰尘污染；y型架32带动撞击杆38间歇与第二滑块31发生碰撞，振落第一刷毛35上粘附的灰尘，保持第一刷毛35干净，提高清扫效率和清扫效果。
51.在一个实施例中，如图6-8所示，空腔17内设置有润滑组件，润滑组件包括：
52.环形齿轮39，通孔23外周向间隔设置有若干连接杆40，连接杆40顶端与空腔17顶端内壁连接，连接杆40底端滑动设置有环形齿轮39，环形齿轮39底端间隔设置有若干齿牙41，环形齿轮39一侧设置有电机42，电机42的输出轴朝下设置有与环形齿轮39相互啮合的第一齿轮51；
53.转筒43，环形齿轮39上间隔套设有若干转筒43，转筒43内壁上均布有若干斜螺纹44，斜螺纹44与齿牙41相互啮合，转筒43内设置有环形储液腔45，转筒43周向外壁上间隔设置有若干与储液腔45连通的输液管46，输液管46上设置有驱动泵47，输液管46上连通有喷头48，转筒43周向外壁上均布有若干第二刷毛49。
54.上述技术方案的工作原理及有益效果为：当机械手使用一段时间后，启动驱动泵47，将储液腔45内的润滑液通过输液管46泵送至喷头48喷出，启动电机42，带动第一齿轮51旋转，通过第一齿轮51与环形齿轮39之间的啮合传动，带动环形齿轮39旋转，带动齿牙41绕支承座22旋转，通过齿牙41与斜螺纹44之间的啮合传动，带动转筒43绕环形齿轮39旋转，带动喷头48绕环形齿轮39旋转，喷头48周向旋转向外喷洒润滑液，喷头48能够同时向自身四方喷洒液体，且旋转的转筒43能够改变液体喷洒方向，润滑液喷洒范围大，喷洒效率高，能够对空腔17内的机构进行充分润滑保养，提高空腔17内的机构的使用寿命，同时喷洒的润滑液能够对空腔17内的机构进行降温，提高散热效率；旋转的喷头48能够将润滑液甩喷在驱动关节9与凹槽16的连接处，减少驱动关节9与凹槽16之间的磨损，提高驱动关节9的移动效率，提高机械手的移动效率；第二刷毛49将喷洒在支承座22表面的润滑液扫刷均匀，表面润滑液聚集对支承座22产生腐蚀损伤，保证驱动关节9的稳定性。
55.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种高强度高精度机械手，其特征在于，包括：安装杆(1)、电缸(2)，安装杆(1)两端分别倾斜设置有限位杆(3)，安装杆(1)一侧壁上设置有电缸(2)，电缸(2)活塞杆穿过安装杆(1)分别与两个连杆(7)一端转动连接，限位杆(3)上设置有限位孔(4)，限位孔(4)内活动设置有移动杆(5)，电缸(2)活塞杆两侧分别设置有夹持杆(6)，夹持杆(6)一端与同侧移动杆(5)连接，连杆(7)另一端与同侧夹持杆(6)转动连接。2.如权利要求1所述的一种高强度高精度机械手，其特征在于，还包括底座(8)，底座(8)顶端设置有驱动关节(9)，驱动关节(9)一侧连接有第一机械臂(10)，第一机械臂(10)自由端通过第一关节(11)连接有第二机械臂(12)，第二机械臂(12)自由端通过第二关节(13)与电缸(2)连接。3.如权利要求1所述的一种高强度高精度机械手，其特征在于，两个夹持杆(6)底端相互靠近的一侧壁上分别设置有卡爪(14)。4.如权利要求1所述的一种高强度高精度机械手，其特征在于，移动杆(5)远离夹持杆(6)的一端设置有限位板(15)。5.如权利要求2所述的一种高强度高精度机械手，其特征在于，底座(8)顶端设置有凹槽(16)，驱动关节(9)位于凹槽(16)内，并与凹槽(16)相匹配，底座(8)内设置有空腔(17)，凹槽(16)与空腔(17)之间通过通孔(23)连通。6.如权利要求5所述的一种高强度高精度机械手，其特征在于，空腔(17)底端内壁上设置有驱动电机(18)，驱动电机(18)的输出轴朝上设置有主动齿轮(19)，驱动电机(18)一侧设置有竖直方向的转动轴(20)，转动轴(20)底端与空腔(17)底端内壁转动连接，转动轴(20)安装有与主动齿轮(19)相互啮合的从动齿轮(21)，从动齿轮(21)顶端设置有支承座(22)，支承座(22)顶端穿过通孔(23)与驱动关节(9)连接。7.如权利要求5所述的一种高强度高精度机械手，其特征在于，底座(8)一侧壁上设置有与空腔(17)连通的散热口(24)，散热口(24)内设置有过滤网(25)。8.如权利要求7所述的一种高强度高精度机械手，其特征在于，空腔(17)内设置有散热组件，散热组件包括：双输出轴电机(26)，空腔(17)底端内壁上设置有竖直方向的固定杆(27)，固定杆(27)顶端设置有双输出轴电机(26)，双输出轴电机(26)远离散热口(24)的一端输出轴设置有风扇(50)，双输出轴电机(26)靠近散热口(24)的一端输出轴偏心设置有三角板(28)，三角板(28)端面设置有第一滑块(29)；滑槽体(30)，空腔(17)底端内壁上设置有滑槽体(30)，滑槽体(30)内滑动设置有第二滑块(31)，第二滑块(31)一侧顶端与y型架(32)一端转动连接，y型架(32)内设置有三角板(28)，第二滑块(31)顶端中间处设置有竖直方向的导向杆(33)，导向杆(33)上设置有沿轴向延伸的导向槽(34)，第一滑块(29)能够在导向槽(34)内往复移动，导向杆(33)靠近散热口(24)的一侧壁上设置有与过滤网(25)相接触的第一刷毛(35)。9.如权利要求8所述的一种高强度高精度机械手，其特征在于，第一滑块(29)靠近散热口(24)的一侧壁上设置有与过滤网(25)相接触的碰撞头(36)，y型架(32)两侧边框靠近散热口(24)的一侧壁上分别设置有风板(37)，y型架(32)靠近导向杆(33)的一侧底端设置有撞击杆(38)。10.如权利要求5所述的一种高强度高精度机械手，其特征在于，空腔(17)内设置有润
滑组件，润滑组件包括：环形齿轮(39)，通孔(23)外周向间隔设置有若干连接杆(40)，连接杆(40)顶端与空腔(17)顶端内壁连接，连接杆(40)底端滑动设置有环形齿轮(39)，环形齿轮(39)底端间隔设置有若干齿牙(41)，环形齿轮(39)一侧设置有电机(42)，电机(42)的输出轴朝下设置有与环形齿轮(39)相互啮合的第一齿轮(51)；转筒(43)，环形齿轮(39)上间隔套设有若干转筒(43)，转筒(43)内壁上均布有若干斜螺纹(44)，斜螺纹(44)与齿牙(41)相互啮合，转筒(43)内设置有环形储液腔(45)，转筒(43)周向外壁上间隔设置有若干与储液腔(45)连通的输液管(46)，输液管(46)上设置有驱动泵(47)，输液管(46)上连通有喷头(48)，转筒(43)周向外壁上均布有若干第二刷毛(49)。

技术总结
本发明公开了一种高强度高精度机械手，包括：安装杆、电缸，安装杆两端分别倾斜设置有限位杆，安装杆一侧壁上设置有电缸，电缸活塞杆穿过安装杆分别与两个连杆一端转动连接，限位杆上设置有限位孔，限位孔内活动设置有移动杆，电缸活塞杆两侧分别设置有夹持杆，夹持杆一端与同侧移动杆连接，连杆另一端与同侧夹持杆转动连接。本发明的目的在于提供一种夹持精度高、使用方便的高强度高精度机械手。使用方便的高强度高精度机械手。使用方便的高强度高精度机械手。


技术研发人员：王浩
受保护的技术使用者：江西瑞奇尔机械制造有限公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/8/1