CN113843817B - 一种方便抓取放置的机械手结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于工业机器人技术领域，为了解决现有的机械手不容易对物料进行放置，若吸盘在放置过程中松动，物料则很容易砸向地面，无法保证物料的完整性，不方便对物料进行放置的问题，公开了一种方便抓取放置的机械手结构，通过设置底座和活动安装在底座上端的支撑机构，侧边吸盘上端固定安装有弹力带，套筒的下端固定安装有活动辊轴，活动辊轴的圆心处设置有环状弹簧片，环状弹簧片与弹力带的上端固定连接；本发明实现将在抓取的过程中，物料突然掉落时，侧边吸盘不与物料放松，物料掉落使得缠绕在环状弹簧片外表面的弹力带拉伸，弹力带和环状弹簧片均可对物料起到缓冲的效果，物料脱离侧边吸盘后，弹力带和环状弹簧片恢复原位，防护效果好。

Description

一种方便抓取放置的机械手结构

技术领域

本发明属于工业机器人技术领域，特别涉及一种方便抓取放置的机械手结构。

背景技术

机械手，是指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。其主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。它可代替人进行繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，广泛应用于机械制造、轻工和原子能等部门。

公开号CN113263517A公开了一种机械手吸盘抓取定位组件，包括机械手和操作台；所述操作台包括操作台面；所述操作台面上放置有物料；所述机械手用于抓取操作台面上放置的物料；所述操作台上设置有一定位机构；所述定位机构用于在机械手移动至操作台上方时将物料进行定位调整，使得机械手可以稳定的抓起物料；所述定位机构包括一对横向定位板与一对纵向定位板；两所述横向定位板相对于操作台面横向滑动对称设置；两所述纵向定位板相对于操作台面纵向滑动对称设置；所述横向定位板与所述横向定位板用于将操作台面上的物料从横纵两个方向限位移动至机械手便于抓取位置；所述横向定位板与纵向定位板的长宽比与物料的总和的长宽比相同，此专利能利用吸盘吸住物料的方式来起到抓取稳固的作用，但是吸盘数量有限，且为单方向的设置，不方便对物料进行多方位的吸附抓取，同时也不容易对物料进行放置，若吸盘在放置过程中松动，物料则很容易砸向地面，无法保证物料的完整性，不方便对物料进行放置，使用效果不理想。

发明内容

针对以上问题，本发明对现有装置进行了改进，提出了一种方便抓取放置的机械手结构，在电动推杆向上拉动过程中，物料的上端与吸盘件接触，电动推杆带动连杆及其下端的避让件和拉动杆向上运动，外罩体内部形成负压，外罩体与吸盘件相通，使得吸盘件的吸力增加，确保了抓取过程中，物料运动的稳定性，物料向上挤压，同时与侧边吸盘吸附，便于抓取顶部较为圆滑的物料，电动推杆反向运动，第一爪牙件和第二爪牙件分开，吸盘件即与物料放松，便于物料的放松，若在抓取的过程中物料突然掉落，侧边吸盘不与物料放松，物料掉落使得缠绕在环状弹簧片外表面的弹力带拉伸，弹力带和环状弹簧片均可对物料起到缓冲的效果，物料脱离侧边吸盘后，弹力带和环状弹簧片恢复原位，缓冲效果好，防护效果好，解决了背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种方便抓取放置的机械手结构，包括底座和活动安装在底座上端的支撑机构，支撑机构的下端设置有移动机构，移动机构的下端设置有抓取机构，抓取机构的下端设置有爪牙机构；

爪牙机构包括外套件和设置在外套件内腔的电动推杆，电动推杆下端的两侧固定安装有限位抵块，限位抵块的上端设置有拉簧，限位抵块的两侧活动安装有推拉杆，推拉杆设置有两组，两组所述的推拉杆关于电动推杆的中心线对称安装，推拉杆远离限位抵块的一端活动安装有第一爪牙件和第二爪牙件。

进一步地，底座包括侧板和固定安装在侧板内壁的底板，以及内嵌在底板上表面的运输带组件，侧板的上表面开设有滑槽。

进一步地，支撑机构包括设置在侧板上端的支撑杆和固定安装在支撑杆上端的承重横杆，承重横杆的中间部分设置有液压气缸，承重横杆的内壁开设有竖向槽体，支撑杆的下端固定安装有与滑槽相匹配的滑块。

进一步地，移动机构包括固定安装在液压气缸下端的延长板和固定安装在延长板下端的限位板，限位板的内壁设置有滑动螺杆，延长板的两端固定安装有与竖向槽体相匹配的滑动杆。

进一步地，抓取机构包括与滑动螺杆相贯穿的滑动组件和固定安装在滑动组件下端的转轴，转轴的下端活动安装有连接块，连接块的下端活动安装有连接件，连接件的下端固定安装有套接件。

进一步地，第一爪牙件和第二爪牙件呈交叉设置，且两者结构一致，电动推杆的下端固定安装有吸附机构。

进一步地，第一爪牙件的下端设置有外弯折部，第一爪牙件的下端固定安装有内弯折部，第一爪牙件的内腔中设置有气囊部，气囊部的上端固定安装有与第一爪牙件的活动贯穿的伸缩式按压部，气囊部的上端固定安装有与第一爪牙件活动贯穿的伸缩式凸出部，外弯折部的内壁固定安装有防滑爪，吸附机构固定安装在第一爪牙件和第二爪牙件的内壁。

进一步地，吸附机构包括固定安装在电动推杆的连杆和固定安装在连杆下端的避让件，避让件的下端固定安装有拉动杆，拉动杆的下端活动贯穿有外罩体，外罩体的下端固定安装有固定板，固定板的两侧固定安装有套筒，套筒的一侧活动套接有伸缩杆，伸缩杆与第一爪牙件和第二爪牙件的内壁活动连接，固定板的下端固定安装有吸盘件，吸盘件下端的两侧固定安装有放置缓冲组件。

进一步地，拉动杆的下端固定安装有与外罩体内腔壁活动连接的活塞部。

进一步地，放置缓冲组件包括侧边吸盘和固定安装在侧边吸盘上端的弹力带，套筒的下端固定安装有活动辊轴，活动辊轴的圆心处设置有环状弹簧片，环状弹簧片与弹力带的上端固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明提出的一种方便抓取放置的机械手结构，第一爪牙件的下端设置有外弯折部，第一爪牙件的下端固定安装有内弯折部，第一爪牙件的内腔中设置有气囊部，气囊部的上端固定安装有与第一爪牙件的活动贯穿的伸缩式按压部，气囊部的上端固定安装有与第一爪牙件活动贯穿的伸缩式凸出部，外弯折部的内壁固定安装有防滑爪，吸附机构固定安装在第一爪牙件和第二爪牙件的内壁，将爪牙机构移动至物料上端的位置，并驱动电动推杆缩短，带动两组推拉杆的上端往上移动，推拉杆的下端互相靠近，即第一爪牙件和第二爪牙件互相靠近，便于对物料进行夹持，内弯折部对物料的下端进行限位，避免掉落，物料被卡接在外弯折部之间，四周均被包覆着，防护性较好，外弯折部的内壁固定安装有防滑爪，避免物料滑落，物料的上端挤压伸缩式按压部，伸缩式按压部被压缩，内部的气体通过气囊部传递至伸缩式凸出部，伸缩式凸出部凸起，再一次对物料的下端进行防护，方便抓取，不易掉落。

2.本发明提出的一种方便抓取放置的机械手结构，滑动组件下端固定安装有转轴，转轴的下端活动安装有连接块，连接块的下端活动安装有连接件，连接件的下端固定安装有套接件，液压气缸的伸长可使得延长板下降，即爪牙机构也往下移动，便于爪牙机构的升降，在升降过程中，延长板两侧的滑动杆沿着竖向槽体上下移动，便于确保爪牙机构在升降过程中的稳定性，同时滑动组件可沿着滑动螺杆移动，便于确保爪牙机构的横向水平移动，滑动组件通过转轴与连接块相连接，转轴外接电机，转轴的可带动连接块下端的爪牙机构旋转，便于多方位的调节和控制，开启运输带组件工作，物料放置在运输带组件上，便于运输，使用效果好。

3.本发明提出的一种方便抓取放置的机械手结构，拉动杆的下端活动贯穿有外罩体，外罩体的下端固定安装有固定板，固定板的两侧固定安装有套筒，套筒的一侧活动套接有伸缩杆，伸缩杆与第一爪牙件和第二爪牙件的内壁活动连接，固定板的下端固定安装有吸盘件，拉动杆的下端固定安装有与外罩体内腔壁活动连接的活塞部，侧边吸盘上端固定安装有弹力带，套筒的下端固定安装有活动辊轴，活动辊轴的圆心处设置有环状弹簧片，环状弹簧片与弹力带的上端固定连接在电动推杆向上拉动过程中，物料的上端与吸盘件接触，电动推杆带动连杆及其下端的避让件和拉动杆向上运动，外罩体内部形成负压，外罩体与吸盘件相通，使得吸盘件的吸力增加，确保了抓取过程中，物料运动的稳定性，物料向上挤压，同时与侧边吸盘吸附，便于抓取顶部较为圆滑的物料，电动推杆反向运动，第一爪牙件和第二爪牙件分开，吸盘件即与物料放松，便于物料的放松，若在抓取的过程中物料突然掉落，侧边吸盘不与物料放松，物料掉落使得缠绕在环状弹簧片外表面的弹力带拉伸，弹力带和环状弹簧片均可对物料起到缓冲的效果，物料脱离侧边吸盘后，弹力带和环状弹簧片恢复原位，缓冲效果好，防护效果好。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的抓取机构移动状态图；

图3为本发明的抓取机构结构示意图；

图4为本发明的爪牙机构平面剖视图；

图5为本发明的第一爪牙件和第二爪牙件夹紧后状态图；

图6为本发明的吸附机构结构示意图；

图7为本发明的图4中A处放大图。

图中：1、底座；11、侧板；12、底板；13、运输带组件；14、滑槽；2、支撑机构；21、支撑杆；22、承重横杆；23、液压气缸；24、竖向槽体；25、滑块；3、移动机构；31、延长板；32、限位板；33、滑动螺杆；34、滑动杆；4、抓取机构；41、滑动组件；42、转轴；43、连接块；44、连接件；45、套接件；5、爪牙机构；51、外套件；52、电动推杆；53、限位抵块；54、拉簧；55、推拉杆；56、第一爪牙件；561、外弯折部；562、内弯折部；563、气囊部；564、伸缩式按压部；565、伸缩式凸出部；566、防滑爪；57、第二爪牙件；6、吸附机构；61、连杆；62、避让件；63、拉动杆；631、活塞部；64、外罩体；65、固定板；66、套筒；67、伸缩杆；68、吸盘件；69、放置缓冲组件；691、侧边吸盘；692、弹力带；693、活动辊轴；694、环状弹簧片。

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。

为了解决如何方便快捷的抓取物料的技术问题，如图1、图4和图5所示的第一实施例中，提供以下优选技术方案：

一种方便抓取放置的机械手结构，包括底座1和活动安装在底座1上端的支撑机构2，支撑机构2的下端设置有移动机构3，移动机构3的下端设置有抓取机构4，抓取机构4的下端设置有爪牙机构5。

爪牙机构5包括外套件51和设置在外套件51内腔的电动推杆52，电动推杆52下端的两侧固定安装有限位抵块53，限位抵块53的上端设置有拉簧54，限位抵块53的两侧活动安装有推拉杆55，推拉杆55设置有两组，两组所述的推拉杆55关于电动推杆52的中心线对称安装，推拉杆55远离限位抵块53的一端活动安装有第一爪牙件56和第二爪牙件57。

第一爪牙件56的下端设置有外弯折部561，第一爪牙件56的下端固定安装有内弯折部562，第一爪牙件56的内腔中设置有气囊部563，气囊部563的上端固定安装有与第一爪牙件56的活动贯穿的伸缩式按压部564，气囊部563的上端固定安装有与第一爪牙件56活动贯穿的伸缩式凸出部565，外弯折部561的内壁固定安装有防滑爪566，吸附机构6固定安装在第一爪牙件56和第二爪牙件57的内壁。

具体的，将爪牙机构5移动至物料上端的位置，并驱动电动推杆52缩短，带动两组推拉杆55的上端往上移动，推拉杆55的下端互相靠近，即第一爪牙件56和第二爪牙件57互相靠近，便于对物料进行夹持，内弯折部562对物料的下端进行限位，避免掉落，物料被卡接在外弯折部561之间，四周均被包覆着，防护性较好，外弯折部561的内壁固定安装有防滑爪566，避免物料滑落，物料的上端挤压伸缩式按压部564，伸缩式按压部564被压缩，内部的气体通过气囊部563传递至伸缩式凸出部565，伸缩式凸出部565凸起，再一次对物料的下端进行防护，方便抓取，不易掉落。

为了解决如何调节爪牙机构5的位置和如何便于对物料进行定位的技术问题，如图1、图2和图3所示的第一实施例中，提供以下优选技术方案：

底座1包括侧板11和固定安装在侧板11内壁的底板12，以及内嵌在底板12上表面的运输带组件13，侧板11的上表面开设有滑槽14。

支撑机构2包括设置在侧板11上端的支撑杆21和固定安装在支撑杆21上端的承重横杆22，承重横杆22的中间部分设置有液压气缸23，承重横杆22的内壁开设有竖向槽体24，支撑杆21的下端固定安装有与滑槽14相匹配的滑块25，便于调节支撑机构2整体的位置。

移动机构3包括固定安装在液压气缸23下端的延长板31和固定安装在延长板31下端的限位板32，限位板32的内壁设置有滑动螺杆33，延长板31的两端固定安装有与竖向槽体24相匹配的滑动杆34。

抓取机构4包括与滑动螺杆33相贯穿的滑动组件41和固定安装在滑动组件41下端的转轴42，转轴42的下端活动安装有连接块43，连接块43的下端活动安装有连接件44，连接件44的下端固定安装有套接件45。

具体的，液压气缸23的伸长可使得延长板31下降，即爪牙机构5也往下移动，便于爪牙机构5的升降，在升降过程中，延长板31两侧的滑动杆34沿着竖向槽体24上下移动，便于确保爪牙机构5在升降过程中的稳定性，同时滑动组件41可沿着滑动螺杆33移动，便于确保爪牙机构5的横向水平移动，滑动组件41通过转轴42与连接块43相连接，转轴42外接电机，转轴42的可带动连接块43下端的爪牙机构5旋转，便于多方位的调节和控制，开启运输带组件13工作，物料放置在运输带组件13上，便于运输，使用效果好。

为了解决如何保证物料在放置过程中的稳定性和避免物料运输途中掉落的技术问题，如图6和图7所示的第二实施例中，提供以下优选技术方案：第一爪牙件56和第二爪牙件57呈交叉设置，且两者结构一致，电动推杆52的下端固定安装有吸附机构6。

吸附机构6包括固定安装在电动推杆52的连杆61和固定安装在连杆61下端的避让件62，避让件62的下端固定安装有拉动杆63，拉动杆63的下端活动贯穿有外罩体64，外罩体64的下端固定安装有固定板65，固定板65的两侧固定安装有套筒66，套筒66的一侧活动套接有伸缩杆67，伸缩杆67与第一爪牙件56和第二爪牙件57的内壁活动连接，固定板65的下端固定安装有吸盘件68，吸盘件68下端的两侧固定安装有放置缓冲组件69。

拉动杆63的下端固定安装有与外罩体64内腔壁活动连接的活塞部631。

放置缓冲组件69包括侧边吸盘691和固定安装在侧边吸盘691上端的弹力带692，套筒66的下端固定安装有活动辊轴693，活动辊轴693的圆心处设置有环状弹簧片694，环状弹簧片694与弹力带692的上端固定连接。

具体的，在电动推杆52向上拉动过程中，物料的上端与吸盘件68接触，电动推杆52带动连杆61及其下端的避让件62和拉动杆63向上运动，外罩体64内部形成负压，外罩体64与吸盘件68相通，使得吸盘件68的吸力增加，确保了抓取过程中，物料运动的稳定性，物料向上挤压，同时与侧边吸盘691吸附，便于抓取顶部较为圆滑的物料，电动推杆52反向运动，第一爪牙件56和第二爪牙件57分开，吸盘件68即与物料放松，便于物料的放松，若在抓取的过程中物料突然掉落，侧边吸盘691不与物料放松，物料掉落使得缠绕在环状弹簧片694外表面的弹力带692拉伸，弹力带692和环状弹簧片694均可对物料起到缓冲的效果，物料脱离侧边吸盘691后，弹力带692和环状弹簧片694恢复原位，缓冲效果好，防护效果好。

工作原理：液压气缸的伸长可使得延长板下降，即爪牙机构也往下移动，便于完成爪牙机构的升降控制，在升降过程中，延长板两侧的滑动杆沿着竖向槽体上下移动，同时滑动组件可沿着滑动螺杆移动，滑动组件通过转轴与连接块相连接，转轴外接电机，转轴的可带动连接块下端的爪牙机构旋转，即可完成蛀牙机构的多方位调节和控制，开启运输带组件工作，物料放置在运输带组件上，将爪牙机构移动至物料上端的位置，并驱动电动推杆缩短，带动两组推拉杆的上端往上移动，推拉杆的下端互相靠近，即第一爪牙件和第二爪牙件互相靠近，即可完成对物料的夹持，内弯折部对物料的下端进行限位，物料被卡接在外弯折部之间，四周均被包覆着，物料的上端挤压伸缩式按压部，伸缩式按压部被压缩，内部的气体通过气囊部传递至伸缩式凸出部，伸缩式凸出部凸起，再一次对物料的下端进行限位，电动推杆带动连杆及其下端的避让件和拉动杆向上运动，外罩体内部形成负压，外罩体与吸盘件相通，吸盘件的吸力增加，可完成物料上端的固定工作，物料向上挤压，同时与侧边吸盘吸附，电动推杆反向运动，第一爪牙件和第二爪牙件分开，吸盘件即与物料放松，物料即可被卸下，若在抓取的过程中物料突然掉落，侧边吸盘不与物料放松，物料掉落使得缠绕在环状弹簧片外表面的弹力带拉伸，即可完成弹力带和环状弹簧片对物料的缓冲工作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种方便抓取放置的机械手结构，包括底座（1）和活动安装在底座（1）上端的支撑机构（2），其特征在于：支撑机构（2）的下端设置有移动机构（3），移动机构（3）的下端设置有抓取机构（4），抓取机构（4）的下端设置有爪牙机构（5）；

爪牙机构（5）包括外套件（51）和设置在外套件（51）内腔的电动推杆（52），电动推杆（52）下端的两侧固定安装有限位抵块（53），限位抵块（53）的上端设置有拉簧（54），限位抵块（53）的两侧活动安装有推拉杆（55），推拉杆（55）设置有两组，两组所述的推拉杆（55）关于电动推杆（52）的中心线对称安装，推拉杆（55）远离限位抵块（53）的一端活动安装有第一爪牙件（56）和第二爪牙件（57）；

第一爪牙件（56）和第二爪牙件（57）呈交叉设置，且两者结构一致，电动推杆（52）的下端固定安装有吸附机构（6）；

第一爪牙件（56）的下端设置有外弯折部（561），第一爪牙件（56）的下端固定安装有内弯折部（562），第一爪牙件（56）的内腔中设置有气囊部（563），气囊部（563）的上端固定安装有与第一爪牙件（56）的活动贯穿的伸缩式按压部（564），气囊部（563）的上端固定安装有与第一爪牙件（56）活动贯穿的伸缩式凸出部（565），外弯折部（561）的内壁固定安装有防滑爪（566），吸附机构（6）固定安装在第一爪牙件（56）和第二爪牙件（57）的内壁；

吸附机构（6）包括固定安装在电动推杆（52）的连杆（61）和固定安装在连杆（61）下端的避让件（62），避让件（62）的下端固定安装有拉动杆（63），拉动杆（63）的下端活动贯穿有外罩体（64），外罩体（64）的下端固定安装有固定板（65），固定板（65）的两侧固定安装有套筒（66），套筒（66）的一侧活动套接有伸缩杆（67），伸缩杆（67）与第一爪牙件（56）和第二爪牙件（57）的内壁活动连接，固定板（65）的下端固定安装有吸盘件（68），吸盘件（68）下端的两侧固定安装有放置缓冲组件（69）；

拉动杆（63）的下端固定安装有与外罩体（64）内腔壁活动连接的活塞部（631）。

2.如权利要求1所述的一种方便抓取放置的机械手结构，其特征在于：底座（1）包括侧板（11）和固定安装在侧板（11）内壁的底板（12），以及内嵌在底板（12）上表面的运输带组件（13），侧板（11）的上表面开设有滑槽（14）。

3.如权利要求2所述的一种方便抓取放置的机械手结构，其特征在于：支撑机构（2）包括设置在侧板（11）上端的支撑杆（21）和固定安装在支撑杆（21）上端的承重横杆（22），承重横杆（22）的中间部分设置有液压气缸（23），承重横杆（22）的内壁开设有竖向槽体（24），支撑杆（21）的下端固定安装有与滑槽（14）相匹配的滑块（25）。

4.如权利要求3所述的一种方便抓取放置的机械手结构，其特征在于：移动机构（3）包括固定安装在液压气缸（23）下端的延长板（31）和固定安装在延长板（31）下端的限位板（32），限位板（32）的内壁设置有滑动螺杆（33），延长板（31）的两端固定安装有与竖向槽体（24）相匹配的滑动杆（34）。

5.如权利要求4所述的一种方便抓取放置的机械手结构，其特征在于：抓取机构（4）包括与滑动螺杆（33）相贯穿的滑动组件（41）和固定安装在滑动组件（41）下端的转轴（42），转轴（42）的下端活动安装有连接块（43），连接块（43）的下端活动安装有连接件（44），连接件（44）的下端固定安装有套接件（45）。

6.如权利要求1所述的一种方便抓取放置的机械手结构，其特征在于：放置缓冲组件（69）包括侧边吸盘（691）和固定安装在侧边吸盘（691）上端的弹力带（692），套筒（66）的下端固定安装有活动辊轴（693），活动辊轴（693）的圆心处设置有环状弹簧片（694），环状弹簧片（694）与弹力带（692）的上端固定连接。

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