一种机械手制造技术

本实用新型专利技术涉及一种机械手，包括底座、支撑臂和机械手爪，所述支撑臂的一端安装在底座上，另一端连接机械手爪，所述支撑臂内设有伸缩结构，还包括使支撑臂与机械手爪相连接的腕部，所述机械手爪和腕部可拆卸连接。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有使用灵活，成本低，功能多样，环境适应能力强等优点。

A manipulator

The utility model relates to a manipulator, which comprises a base, a supporting arm and a manipulator claw. One end of the supporting arm is mounted on the base, and the other end is connected with a manipulator claw. The supporting arm is provided with a telescopic structure, and the wrist part connecting the supporting arm with the manipulator claw is also included. The manipulator claw and the wrist part can be detachably connected. Compared with the prior art, the utility model has the advantages of flexible use, low cost, diversified functions and strong environmental adaptability.

【技术实现步骤摘要】
一种机械手
本技术涉及机械制造领域，尤其是涉及一种机械手。
技术介绍
近几年来，我国综合实力和科技水平不断提升，工业机器人在人类社会中的地位越发重要，随着机器人技术的不断发展，工业生产对于机器人各个部位的要求会逐渐提高，尤其是机械手的设计就显得尤为重要，通过改变手部的设计就可以制造出功能各异的机器人，同时机器手逐渐替代工人操作重复繁重的体力劳动，不仅解放了劳动力，而且还更高程度地提升生产效率与生产精度，同时避免了人为的操作错误。机械手有多种结构形式，夹持型、吸附型、托持型，但是目前大多工业机械手的功能单一，在各类不同场合的适用范围有限，且成本较高。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、功能多样、灵活性好的机械手。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种机械手，包括底座、支撑臂和机械手爪，所述支撑臂的一端安装在底座上，另一端连接机械手爪，所述支撑臂内设有伸缩结构，所述机械手还包括使支撑臂与机械手爪相连接的腕部，所述机械手爪和腕部可拆卸连接。进一步地，所述支撑臂内设有的伸缩结构，包括缸体、滚轮、活塞和活塞杆，所述活塞杆一端固定于支撑臂内侧端面，另一端连接活塞，置于缸体内部，所述缸体设有凹槽，与支撑臂内的滚轮接触。进一步地，所述支撑臂包括相连接的大臂和小臂，所述伸缩结构设置于大臂内。进一步地，所述腕部为单叶片摆动缸结构，包括缸体、动片、定片以及主轴，所述主轴与缸体同轴设置，动片固定于主轴上，定片位于缸体和主轴之间。进一步地，所述机械手爪为夹持式手部或吸附式手部。进一步地，所述机械手爪包括常开式夹持器、形状记忆合金夹持器、气吸式吸附器或电磁式吸附器中的一个或多个。进一步地，所述机械手还包括连接支撑臂的液压控制结构。进一步地，所述液压控制结构包括调速阀和设在回油路上的背压阀。进一步地，所述液压控制结构采用P型中位机能结构。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1、本技术在支撑臂和机械手爪之间设计了腕部，能够调整和改变工件方位，灵活性高，使机械手适应复杂的动作要求。本技术具有结构紧凑、布局合理的特点，并能够保证手部及抓取工件的方位精度。2、本技术机械手爪和腕部为可拆卸连接，机械手爪可设置多种不同种类装置，分别用于不同的工作条件，同时方便通过机械手爪的更换，实现机械手的多种功能，实际应用的场合广泛。3、本技术的支撑臂包括相连接的大臂和小臂，在抓取工件时自由度高，灵活性好，抓取范围大。4、本技术的液压控制结构包括调速阀和设在回油路上的背压阀，使机械手各单元运动平稳、速度负载特性好。附图说明图1为本技术一个实施例的主视图；图2为本技术一个实施例的剖视图；图3为支撑臂剖视图；图4为图2中腕部的B-B剖面图；图5为另一实施例的结构示意图；图6为液压控制结构的示意图；图7为常开式夹持器的示意图；图8为形状记忆合金夹持器的示意图；图9为电磁式吸附器的示意图；图10为气吸式吸附器的示意图。图中标号：11、机械手爪，12、腕部，13、支撑臂，14、底座，3、伸缩结构，31、支撑臂缸体，32、第一油口，33、凹槽，34、滚轮，35、活塞，36、第二油口，37、活塞杆，41、腕部缸体，42、出油口，43、动片，44、定片，45、主轴，46、进油口，51、大臂，52、小臂，6、液压控制结构、61、调速阀，62、背压阀，63、液压缸，71、单杆活塞式液压缸，72、固定底板，73、梯形块，74、弹簧，75、钢片，76、爪子，77、梯形块螺栓，78、底部螺栓，79、钢片螺栓，81、SMA1弹簧，82、SMA2弹簧，83、摆杆，84、夹具，91、线圈，92、铁芯，101、真空吸盘，102、真空泵，103、管道。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1、图2所示，本实施例提供一种机械手，包括底座14、支撑臂13、腕部12和机械手爪11，支撑臂13的一端安装在底座14上，另一端通过腕部12可拆卸连接机械手爪11，支撑臂13内设有伸缩结构3。底座14旋转，支撑臂13伸长，腕部12旋转调整，机械手爪11抓取工件，之后支撑臂13缩短，底座14旋转，支撑臂13伸长，腕部12旋转调整，机械手爪11放置工件，最后支撑臂13缩短，底座旋转回到初始位置。如图3所示伸缩结构3，包括支撑臂缸体31、滚轮34、活塞35和活塞杆37，所述活塞杆37一端固定于支撑臂13内侧端面，另一端连接活塞35，置于支撑臂缸体31内部，所述支撑臂缸体31设有凹槽33，与支撑臂13内的滚轮34接触。从第一油口32通入压力油，活塞杆37推动支撑臂13向前运动，实现支撑臂13伸长的功能；通过电磁换向阀控制换向，从第二油口36通入压力油，活塞杆37带动支撑臂13向后运动，实现支撑臂13缩短功能。滚轮34沿凹槽33滚动，防止支撑臂13在伸长或缩短的过程中发生转动，起到导向作用，运动灵活。如图4所示，腕部使用单叶片式摆动缸来实现回转运动，包括腕部缸体41、动片43、定片44以及主轴45，所述主轴45与腕部缸体41同轴设置，动片43固定于主轴45上，定片44位于腕部缸体41和主轴45之间。当进油口46通入压力油时，动片43在腕部缸体41内摆动，本实施例中与动片43相连的主轴45可输出小于270°的摆动运动，摆动角度较大，定位精度高。根据压力油流量和速度的大小，可迅速调节旋转角度，使机械手爪到达预定位置。如图5所示，本技术的另一实施例中，所述支撑臂13包括相连接的大臂51和小臂52，所述伸缩结构设置于大臂51内。其工作方式为底座14旋转，大臂51伸长带动小臂52伸出，腕部12旋转调整，机械手爪11抓取工件，之后大臂51缩短带动小臂收回，底座旋转，大臂51伸长带动小臂52伸出，腕部12旋转调整，机械手爪11放置工件，最后大臂51缩短带动小臂收回，底座旋转回到初始位置。如图6所示液压控制结构，包括调速阀61和回油路上的背压阀62。该液压控制结构与伸缩结构连接，同时也可用于连接腕部或需要气缸的机械手爪(如常闭式夹持器等)。当调速阀61调速时，常闭式夹持器、伸缩结构3以及腕部12会具有较好的低速稳定性和速度负载特性；通过调节调速阀61通流面积，实现无级调速；在回油路上加背压阀62，防止支撑臂13由于重力作用自动下垂；由于机械手爪11启闭和制动频繁，液压控制结构采用P型中位机能保证运动稳定性。本技术的机械手爪11可以为夹持式手部或吸附式手部，可以采用常开式夹持器、形状记忆合金夹持器、气吸式吸附器或电磁式吸附器中的一个或多个。图7为常开式夹持器的结构示意图，包括单杆活塞式液压缸71、固定底板72、梯形块73、弹簧74、钢片75、爪子76、梯形块螺栓77、底部螺栓78和钢片螺栓79；两钢片75之间采用套筒隔开，底部螺栓78固定于固定底板72上，梯形块螺栓77与钢片螺栓79自由悬空，钢片螺栓79将两夹具76固定于钢片75上；梯形块螺栓77分别将两根弹簧74固定于两钢片75的外部，弹簧74的弹力作用使夹具76处于常开状态；梯形块73位于两根梯形块螺栓77之间，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械手，包括底座(14)、支撑臂(13)和机械手爪(11)，所述支撑臂(13)的一端安装在底座(14)上，另一端连接机械手爪(11)，其特征在于，所述支撑臂(13)内设有伸缩结构(3)，所述机械手还包括使支撑臂(13)与机械手爪(11)相连接的腕部(12)，所述机械手爪(11)和腕部(12)可拆卸连接。

【技术特征摘要】
1.一种机械手，包括底座(14)、支撑臂(13)和机械手爪(11)，所述支撑臂(13)的一端安装在底座(14)上，另一端连接机械手爪(11)，其特征在于，所述支撑臂(13)内设有伸缩结构(3)，所述机械手还包括使支撑臂(13)与机械手爪(11)相连接的腕部(12)，所述机械手爪(11)和腕部(12)可拆卸连接。2.根据权利要求1所述的一种机械手，其特征在于，所述伸缩结构(3)包括支撑臂缸体(31)、滚轮(34)、活塞(35)和活塞杆(37)，所述活塞杆(37)一端固定于支撑臂(13)内侧端面，另一端连接活塞(35)，且置于支撑臂缸体(31)内部，所述支撑臂缸体(31)设有凹槽(33)，与设置于支撑臂(13)内的滚轮(34)接触。3.根据权利要求1所述的一种机械手，其特征在于，所述支撑臂(13)包括相连接的大臂(51)和小臂(52)，所述伸缩结构设置于大臂(51)内。4.根据权利要求1所述的一种机...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯嘉良，马新玲，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：新型
国别省市：上海,31