一种多自由度机械手制造技术

本发明专利技术涉及机械技术领域，尤其为一种多自由度机械手，包括底座、设置在底座顶部的支撑架以及安装在支撑架内部的机械臂，内杆的一端安装有夹具，缠绕柱的表面环形缠绕有钢绞绳，主动轮和从动轮之间设置有传动带，螺纹环的内部设置有螺纹柱，抵板的底部设置有挤压板，该多自由度机械手，工作电机的输出轴带动夹持框转动，进而使得机械臂整体在凹槽内转动，能够对机械臂的夹持弧度进行调节，从而实现多自由度转动，钢绞绳以及夹持板的本身具有一定的弹性，使得两块夹持板在夹持过程中具有一定的反作用力，从而避免夹具夹持过紧，导致产品损害的现象产生，挤压垫和外杆过盈配合，能够有效防止外杆脱落，使得整体运行平稳。

A manipulator with multiple degrees of freedom

The invention relates to the field of mechanical technology, in particular to a multi-degree-of-freedom manipulator, which comprises a base, a support frame set at the top of the base and a mechanical arm mounted inside the support frame. One end of the inner rod is equipped with a fixture, the surface of the winding column is annularly wound with a steel strand, and a drive belt and a screw are arranged between the driving wheel and the driven wheel. The inner part of the ring is equipped with threaded columns, and the bottom of the butt plate is equipped with extrusion plate. The multi-degree-of-freedom manipulator and the output shaft of the working motor drive the clamping frame to rotate, thus making the whole manipulator rotate in the groove and adjusting the clamping arc of the manipulator so as to realize multi-degree-of-freedom rotation, steel strand rope and clamping. The plate itself has certain elasticity, which makes the two clamping plates have certain reaction force in the clamping process, so as to avoid clamping over-tightness, resulting in product damage. The interference fit between the extrusion pad and the outer rod can effectively prevent the outer rod from falling off and make the overall operation stable.

【技术实现步骤摘要】
一种多自由度机械手
本专利技术涉及机械
，具体为一种多自由度机械手。
技术介绍
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。现有的机械手能实现高度、长度以及方向的调节，但对于弧度方向无法进行调节，导致机械手在使用过程中较为生硬，同时在夹持时，机械手的灵活度较差，容易出现机械手将产品夹伤现象。鉴于此，我们提出一种多自由度机械手。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多自由度机械手，以解决上述
技术介绍
中提出的机械手在使用过程中较为生硬以及容易出现机械手将产品夹伤现象的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种多自由度机械手，包括底座、设置在所述底座顶部的支撑架以及安装在所述支撑架内部的机械臂，所述机械臂包括外杆以及内杆，所述内杆的一端安装有夹具，所述外杆的内壁一端设置有液压缸，所述液压缸的表面设置有活塞杆，所述内杆靠近所述活塞杆一端设置有挡块；所述夹具包括顶杆，所述顶杆的一端设置有直板，所述直板的两端分别设置有夹持板，所述夹持板的一端设置有缠绕柱，所述缠绕柱的表面环形缠绕有钢绞绳，所述直板的表面设置有转动柱，所述转动柱的表面设置有从动轮，所述直板靠近所述从动轮的顶部设置有主动轮，所述主动轮和所述从动轮之间设置有传动带，所述主动轮的表面设置有小型电机。作为优选，所述外杆的内部为中空结构，所述内杆和所述外杆滑动配合。作为优选，所述钢绞绳的另一端环形缠绕在所述转动柱表面。作为优选，所述从动轮和所述转动柱同轴设置。作为优选，所述主动轮通过所述传动带与所述从动轮传动连接。作为优选，所述底座的内部安装有旋转电机，所述底座的顶部设置有转动盘，所述支撑架的内部设置有凹槽，所述凹槽的一侧内壁安装有轴承垫，所述轴承垫的内部设置有连接轴，所述凹槽的一侧外壁设置有工作电机，所述工作电机的两侧安装有连接架，所述凹槽内部设置有夹持框；所述夹持框包括夹持槽，所述夹持框一侧外壁设置有安装槽，所述夹持框的顶部设置有螺纹环，所述螺纹环的内部设置有螺纹柱，所述螺纹柱的底部安装有抵板，所述抵板的底部设置有挤压板。作为优选，所述旋转电机的输出轴和所述转动盘焊接固定。作为优选，所述夹持槽的尺寸和所述外杆的尺寸相适配。作为优选，所述螺纹柱和所述螺纹环螺纹连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、该多自由度机械手，工作电机的输出轴带动夹持框转动，进而使得机械臂整体在凹槽内转动，能够对机械臂的夹持弧度进行调节，从而实现多自由度转动。2、该多自由度机械手，钢绞绳以及夹持板的本身具有一定的弹性，使得两块夹持板在夹持过程中具有一定的反作用力，从而避免夹具夹持过紧，导致产品损害的现象产生。3、该多自由度机械手，挤压垫和外杆过盈配合，能够有效防止外杆脱落，使得整体运行平稳。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的机械臂外部结构示意图；图3为本专利技术的机械臂内壁结构示意图；图4为本专利技术的夹具结构示意图；图5为本专利技术的底座内部结构示意图；图6为本专利技术的支撑架结构示意图；图7为本专利技术的夹持框结构爆炸图。图中：1、底座；11、旋转电机；12、旋转盘；2、支撑架；21、凹槽；22、轴承垫；23、连接轴；24、工作电机；25、连接架；26、夹持框；261、夹持槽；262、安装槽；263、螺纹环；264、螺纹柱；265、抵板；266、挤压垫；3、机械臂；31、外杆；32、内杆；33、夹具；331、顶杆；332、直板；333、夹持板；334、缠绕柱；335、钢绞绳；336、转动柱；337、从动轮；338、传动带；339、主动轮；3310、小型电机；34、挡块；35、液压缸；36、活塞杆。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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专利技术的限制。实施例1一种多自由度机械手，如图1至图3所示，包括底座1、设置在底座1顶部的支撑架2以及安装在支撑架2内部的机械臂3，机械臂3包括外杆31以及内杆32，内杆32的一端安装有夹具33，外杆31的内壁一端设置有液压缸35，液压缸35的表面设置有活塞杆36，内杆32靠近活塞杆36一端设置有挡块34，外杆31的内部为中空结构，内杆32和外杆31滑动配合。本实施例中，挡块34凸出设置在内杆32外壁，使得挡块34和外杆31内壁卡接，内杆32从外杆31内滑出。进一步的，液压缸35采用上海佳油机械设备有限公司生产的型号为HOB63的工程用液压缸，压力范围为31.5MPA，速度范围为3m/s，活塞杆36也由该厂家生产，且其配套电路也可由该厂家提供，除此之外，本专利技术中涉及到电路和电子元器件以及模块的均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本专利技术保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。具体的，活塞杆36和内杆32焊接固定，方便利用活塞杆36带动内杆331顶出。在具体实施过程中，为了避免以往机械式夹持容易产生产品损害的现象，本专利技术人员对夹具33的结构作出改进，如图4所示，夹具33包括顶杆331，顶杆331的一端设置有直板332，直板332的两端分别设置有夹持板333，夹持板333的一端设置有缠绕柱334，缠绕柱334的表面环形缠绕有钢绞绳335，直板332的表面设置有转动柱336，转动柱336的表面设置有从动轮337，直板332靠近从动轮337的顶部设置有主动轮339，主动轮339和从动轮337之间设置有传动带338，主动轮339的表面设置有小型电机3310，钢绞绳335的另一端环形缠绕在转动柱336表面，从动轮337和转动柱336同轴设置，主动轮339通过传动带338与从动轮337传动连接。本实施例中，直板332采用球墨铸铁材质制成，其材质坚硬，且稳定性好，不易发生弯折以及断裂现象。进一步的，夹持板333采用铝合金材质制成，其材质具有良好的韧性，且方便对产品进行夹持。具体的，钢绞绳335高碳铬钢丝材质制成，其材质具有良好的结构性，不易折断，同时韧性好，具有一定弹性。值得说明的是，小型电机3310采用山东祥和集团股份有限公司博山微电机厂生产的型号为ZYT的永磁直流电动机，且其配套电路也可由该厂家提供，除此之外，本专利技术中涉及到电路和电子元器件以及模块的均为现有技术，本领域技术人员完全可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多自由度机械手，包括底座(1)、设置在所述底座(1)顶部的支撑架(2)以及安装在所述支撑架(2)内部的机械臂(3)，其特征在于：所述机械臂(3)包括外杆(31)以及内杆(32)，所述内杆(32)的一端安装有夹具(33)，所述外杆(31)的内壁一端设置有液压缸(35)，所述液压缸(35)的表面设置有活塞杆(36)，所述内杆(32)靠近所述活塞杆(36)一端设置有挡块(34)；所述夹具(33)包括顶杆(331)，所述顶杆(331)的一端设置有直板(332)，所述直板(332)的两端分别设置有夹持板(333)，所述夹持板(333)的一端设置有缠绕柱(334)，所述缠绕柱(334)的表面环形缠绕有钢绞绳(335)，所述直板(332)的表面设置有转动柱(336)，所述转动柱(336)的表面设置有从动轮(337)，所述直板(332)靠近所述从动轮(337)的顶部设置有主动轮(339)，所述主动轮(339)和所述从动轮(337)之间设置有传动带(338)，所述主动轮(339)的表面设置有小型电机(3310)。

【技术特征摘要】
1.一种多自由度机械手，包括底座(1)、设置在所述底座(1)顶部的支撑架(2)以及安装在所述支撑架(2)内部的机械臂(3)，其特征在于：所述机械臂(3)包括外杆(31)以及内杆(32)，所述内杆(32)的一端安装有夹具(33)，所述外杆(31)的内壁一端设置有液压缸(35)，所述液压缸(35)的表面设置有活塞杆(36)，所述内杆(32)靠近所述活塞杆(36)一端设置有挡块(34)；所述夹具(33)包括顶杆(331)，所述顶杆(331)的一端设置有直板(332)，所述直板(332)的两端分别设置有夹持板(333)，所述夹持板(333)的一端设置有缠绕柱(334)，所述缠绕柱(334)的表面环形缠绕有钢绞绳(335)，所述直板(332)的表面设置有转动柱(336)，所述转动柱(336)的表面设置有从动轮(337)，所述直板(332)靠近所述从动轮(337)的顶部设置有主动轮(339)，所述主动轮(339)和所述从动轮(337)之间设置有传动带(338)，所述主动轮(339)的表面设置有小型电机(3310)。2.根据权利要求1所述的一种多自由度机械手，其特征在于：所述外杆(31)的内部为中空结构，所述内杆(32)和所述外杆(31)滑动配合。3.根据权利要求1所述的一种多自由度机械手，其特征在于：所述钢绞绳(335)的另一端环形缠绕在所述转动柱(336)表面。4.根据权利要求1所述的一种多自由度机械手，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，杜立彬，王新庆，李正宝，陈光源，吴承璇，曲君乐，崔晨元，姚贵鹏，
申请(专利权)人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所，中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37