一种夹持和搬运机械手制造技术

本发明专利技术公开一种夹持和搬运机械手，包括有基座、转座、双臂机构、真空泵、送指机构、基础弧形手指库以及两夹紧机构；该转座可转动地安装于基座上，该基座上设置有驱动机构，该驱动机构带动转座来回转动，该转座的顶部设置有支撑板，该双臂机构设置于支撑板上；每一夹紧机构均为电磁式栅栏夹紧机构，每一夹紧机构均包括有上栅栏、下栅栏、两支撑杆和两弧形手指，上栅栏的内部设置有缠有通电线圈的铁芯，下栅栏的内部设置有相互绝缘的通电导线。本发明专利技术机械手工作效率及精度较高，且其结构简单紧凑，占地面积小，应用前景广泛，可靠性高，检修方便，手部夹紧放松安全、快速、有效并能够满足大多数具有曲面轮廓的物体的夹持需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械手领域技术，尤其是指一种夹持和搬运机械手。
技术介绍
机械手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。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。近年来，随着现代化社会和科技的发展，物体的轮廓形状也逐渐由简单变为复杂，由方形向曲面过渡。传统机械手的手指形状大多数是为了夹持方形几何体而设计的，已不能满足对轮廓形状为曲面的物体进行安全夹持的需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种夹持和搬运机械手，其能有效解决现有之机械手不能满足对轮廓形状为曲面的物体进行安全夹持需求的问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案：一种夹持和搬运机械手，包括有基座、转座、双臂机构、真空泵、送指机构、基础弧形手指库以及两夹紧机构；该转座可转动地安装于基座上，该基座上设置有驱动机构，该驱动机构带动转座来回转动，该转座的顶部设置有支撑板，该双臂机构设置于支撑板上；该两夹紧机构分别设置于双臂机构的两自由端，每一夹紧机构均为电磁式栅栏夹紧机构，每一夹紧机构均包括有上栅栏、下栅栏、两支撑杆和两弧形手指，该两支撑杆左右设置，上栅栏的左右两端和下栅栏的左右两端均分别与两支撑杆转动连接，上栅栏的内部设置有缠有通电线圈的铁芯，下栅栏的内部设置有相互绝缘的通电导线，该上栅栏的中部与下栅栏的中部之间抵推有弹簧，上栅栏的中部设置有推杆，该推杆连接双臂机构的自由端；该真空泵通过真空气管连接弧形手指；该送指机构和基础弧形手指库配合使用，实现弧形手指间的配合使用及自动自动功能。作为一种优选方案，所述驱动机构包括有步进电机和直齿圆柱齿轮副，该步进电机通过直齿圆柱齿轮副带动转座转动。作为一种优选方案，所述步进电机位于基座上，该直齿圆柱齿轮副位于基座内部。作为一种优选方案，所述转座通过轴承可转动地安装于基座上。作为一种优选方案，所述双臂机构包括有支架、主动齿轮、从动齿轮、驱动电机、两主动带轮、两从动带轮和两摆臂，该主动齿轮和从动齿轮左右对称设置于支架上，主动齿轮与从动齿轮齿合，该驱动电机设置于支撑板上，该驱动电机带动主动齿轮转动，该两主动带轮分别与主动齿轮、从动齿轮同轴设置，该两从动带轮左右对称设置，并分别位于主动齿轮和从动齿轮的外侧斜上方，该两主动带轮与对应的从动带轮之前连接有传动带，该两摆臂分别固定于两从动带轮上。作为一种优选方案，所述摆臂包括有摆杆、转动电机和转杆，该摆杆的一端与对应的从动带轮固定连接，该转动电机固定于摆杆的另一端，转杆的一端与转动电机的输出轴连接，转杆的另一端与前述推杆连接。作为一种优选方案，所述支撑板上设置有动平衡质量块，该动平衡质量块与驱动电机径向对称设置。作为一种优选方案，所述送指机构包括有手指库、卡爪、轴、齿轮、连接盘、传动盘、移动液压缸、齿条和转动液压缸，该卡爪和轴分别设置于手指库的两侧，该齿轮、连接盘和传动盘均设置于轴上，该传动盘具有销子，该移动液压缸设置于轴的尾端，该齿条位于齿轮、连接盘和传动盘的外围，该转动液压缸带动齿条左右移动。作为一种优选方案，所述基础弧形手指库中包含5种形状的手指，其分别为：柱面手指、锥面手指、球面手指、螺旋面手指和花瓶面手指。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：一、本专利技术的内部带有通电线圈铁芯的电磁式栅栏夹紧机构当通入指定方向的电流时能够通过控制铁芯上电流大小的变化使得上栅栏中的铁芯对下栅栏中的导线吸引力逐渐由小变大，实现手部夹紧过程的先慢后快，松开过程时先快后慢，减少了手指与物体之间的刚性冲击，可防止在抓取过程时由于夹紧力突然过大夹碎物品及释放时夹紧力突然过小导致物品掉落的现象发生，实现轻拿轻放。二、本专利技术的内壁附有柔性物体的弧形手指接通真空设备能够确保在夹持及搬运物体过程中不会损伤物体表面及掉落，确保物体表面美观性，提高设备安全性。三、本专利技术的基础弧形手指库与可调式送指机构配合使用可实现自动送指功能，在夹取过程中，可自由切换所需要的手指，手指相互配合使用，能够满足大多数具有曲面轮廓的物体的夹持需求，提高工作效率。四、本专利技术使用的机构有效，实用性及经济性都比较好，且能较精确且高效率的实现曲面类轮廓形状的物体抓取及移动过程。其双臂机构结构简单紧凑，可以减少机械手占地面积，降低机械手生产成本，提高夹持及搬运效率。为更清楚地阐述本专利技术的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本专利技术进行详细说明：附图说明图1是本专利技术之较佳实施例的结构示意图；图2是本专利技术之较佳实施例中双臂机构的放大示意图；图3是本专利技术之较佳实施例中夹紧机构的放大示意图；图4是本专利技术之较佳实施例中转座的放大示意图；图5是本专利技术之较佳实施例中送指机构的放大示意图；图6是本专利技术中弧形手指的各手指端面形状及相应的母线方程。附图标识说明：10、基座11、轴承20、转座21、支撑板22、动平衡质量块30、双臂机构31、支架32、主动齿轮33、从动齿轮34、驱动电机35、主动带轮36、从动带轮37、摆臂371、摆杆372、转动电机373、转杆38、传动带40、真空泵41、真空气管50、送指机构51、手指库52、卡爪53、轴54、齿轮55、连接盘56、传动盘561、销子57、移动液压缸58、齿条59、转动液压缸60、夹紧机构61、上栅栏62、下栅栏63、支撑杆64、弧形手指65、铁芯66、弹簧67、推杆70、驱动机构71、步进电机72、直齿圆柱齿轮副具体实施方式请参照图1至图5所示，其显示出了本专利技术之较佳实施例的具体结构，包括有基座10、转座20、双臂机构30、真空泵40、送指机构50、基础弧形手指库(图中未示)以及两夹紧机构60。该转座20可转动地安装于基座10上，该基座10上设置有驱动机构70，该驱动机构70带动转座20来回转动，该转座20的顶部设置有支撑板21，具体而言，所述驱动机构70包括有步进电机71和直齿圆柱齿轮副72，该步进电机71通过直齿圆柱齿轮副72带动转座20转动，所述步进电机71位于基座10上，该直齿圆柱齿轮副72位于基座10内部，以及，所述转座20通过轴承11可转动地安装于基座10上。该双臂机构30设置于支撑板21上；该两夹紧机构60分别设置于双臂机构30的两自由端，每一夹紧机构均60为电磁式栅栏夹紧机构，每一夹紧机构60均包括有上栅栏61、下栅栏62、两支撑杆63和两弧形手指64，该两支撑杆63左右设置，上栅栏61的左右两端和下栅栏62的左右两端均分别与两支撑杆63转动连接，上栅栏61的内部设置有缠有通电线圈的铁芯65，下栅栏62的内部设置有相互绝缘的通电导线(图中未示)，该上栅栏61的中部与下栅栏62的中部之间抵推有弹簧66，上栅栏61的中部设置有推杆67，该推杆67连接双臂机构30的自由端。具体而言，所述双臂机构30包括有支架31、主动齿轮32、从动齿轮33、驱动电机34、两主动带轮35、两从动带轮36和两摆臂37，该主动齿轮32和从动齿轮33左右对称设置于支架31上，主动齿轮32与从动齿轮33齿合，该驱动电机34设置于支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种夹持和搬运机械手，其特征在于：包括有基座、转座、双臂机构、真空泵、送指机构、基础弧形手指库以及两夹紧机构；该转座可转动地安装于基座上，该基座上设置有驱动机构，该驱动机构带动转座来回转动，该转座的顶部设置有支撑板，该双臂机构设置于支撑板上；该两夹紧机构分别设置于双臂机构的两自由端，每一夹紧机构均为电磁式栅栏夹紧机构，每一夹紧机构均包括有上栅栏、下栅栏、两支撑杆和两弧形手指，该两支撑杆左右设置，上栅栏的左右两端和下栅栏的左右两端均分别与两支撑杆转动连接，上栅栏的内部设置有缠有通电线圈的铁芯，下栅栏的内部设置有相互绝缘的通电导线，该上栅栏的中部与下栅栏的中部之间抵推有弹簧，上栅栏的中部设置有推杆，该推杆连接双臂机构的自由端；该真空泵通过真空气管连接弧形手指；该送指机构和基础弧形手指库配合使用，实现弧形手指间的配合使用及自动自动功能。

【技术特征摘要】
1.一种夹持和搬运机械手，其特征在于：包括有基座、转座、双臂机构、真空泵、送指机构、基础弧形手指库以及两夹紧机构；该转座可转动地安装于基座上，该基座上设置有驱动机构，该驱动机构带动转座来回转动，该转座的顶部设置有支撑板，该双臂机构设置于支撑板上；该两夹紧机构分别设置于双臂机构的两自由端，每一夹紧机构均为电磁式栅栏夹紧机构，每一夹紧机构均包括有上栅栏、下栅栏、两支撑杆和两弧形手指，该两支撑杆左右设置，上栅栏的左右两端和下栅栏的左右两端均分别与两支撑杆转动连接，上栅栏的内部设置有缠有通电线圈的铁芯，下栅栏的内部设置有相互绝缘的通电导线，该上栅栏的中部与下栅栏的中部之间抵推有弹簧，上栅栏的中部设置有推杆，该推杆连接双臂机构的自由端；该真空泵通过真空气管连接弧形手指；该送指机构和基础弧形手指库配合使用，实现弧形手指间的配合使用及自动自动功能。2.根据权利要求1所述的一种夹持和搬运机械手，其特征在于：所述驱动机构包括有步进电机和直齿圆柱齿轮副，该步进电机通过直齿圆柱齿轮副带动转座转动。3.根据权利要求2所述的一种夹持和搬运机械手，其特征在于：所述步进电机位于基座上，该直齿圆柱齿轮副位于基座内部。4.根据权利要求1所述的一种夹持和搬运机械手，其特征在于：所述转座通过轴承可转动地安装于基座上。5.根据权利要求1所述的一种夹持和搬运机械手，其特征在于：所述双臂机构包括有支架、主动齿轮、从动齿轮、...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾立志，赵灿，肖雷雷，邓倩，韩佳兴，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建;35