本发明专利技术涉及自动化设备中的机械手，具体地说是一种具有刚柔耦合给液功能的机械手，移动关节安装于机器人上，其输出端分别安装有旋转关节、柔性弯曲关节和给液系统；旋转关节的输出端为中空的旋转轴，旋转轴的一端与柔性弯曲关节的动力源相连通，另一端与作为柔性弯曲关节输出端的刚柔机械软指相连通，刚柔机械软指具有形变部及给液部，柔性弯曲关节的动力源通过旋转轴向形变部通气，进而使形变部发生弯曲形变，给液系统通过液体软管与给液部相连通，移动关节、旋转关节及形变部驱动给液部到达设定位置及角度，并通过给液系统提供液体。本发明专利技术具有结构轻量化、模块化、给液精度高且不会对自动化设备造成损伤，易于安装更换、操控精准的特点。准的特点。准的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种具有刚柔耦合给液功能的机械手
[0001]本专利技术涉及自动化设备中的机械手，具体地说是一种具有刚柔耦合给液功能的机械手，可安装于机器人上，用于为设备提供液体的任务。
技术介绍
[0002]随着全球工业自动化设备的大力发展，很多领域急需远程自助给液系统，如对某些精密仪器加工过程时刻保持着用液体降温，而不需要再额外设计固定式给液系统。为了提高工作效率，减少人力成本的投入，突破固定式给液系统的弊端，大力发展灵活便捷的给液系统，对自动化设备领域智能化水平的提高具有重要的现实意义。
技术实现思路
[0003]为了满足自动化领域自助提供液体的需求，减少人力成本，保证自动化设备运行的稳定性，同时不会对用液位置表面造成损伤，本专利技术的目的在于提供一种具有刚柔耦合给液功能的机械手。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本专利技术包括移动关节、旋转关节、柔性弯曲关节及给液系统，其中移动关节安装于机器人上，所述移动关节的输出端分别安装有旋转关节、柔性弯曲关节和给液系统，并驱动所述旋转关节、柔性弯曲关节和给液系统移动；所述旋转关节的输出端为中空的旋转轴，所述旋转轴的一端与柔性弯曲关节的动力源相连通，另一端与作为所述柔性弯曲关节输出端的刚柔机械软指相连通，所述刚柔机械软指具有形变部及给液部，所述柔性弯曲关节的动力源通过旋转轴向形变部通气，进而使所述形变部发生弯曲形变，所述给液系统通过液体软管与刚柔机械软指的给液部相连通，所述移动关节、旋转关节及形变部驱动给液部到达设定位置及角度，并通过所述给液系统为自动化设备提供液体。
[0005]其中：所述移动关节包括固定底板、移动传动机构、移动底板、移动电机及滑动轴，所述固定底板安装在机器人上，所述固定底板上设有滑动轴，作为所述移动关节输出端的移动底板的一端与滑动轴滑动连接，所述旋转关节、柔性弯曲关节及给液系统分别安装于移动底板的另一端；所述移动底板上安装有移动电机，所述移动电机通过移动传动机构驱动移动底板沿滑动轴往复移动。
[0006]所述移动传动机构包括相互啮合的移动齿条及移动齿轮，所述移动齿条安装于固定底板上，所述移动齿轮转动安装于移动底板上，所述移动齿轮的齿轮轴与移动电机的输出轴连接；所述移动电机驱动移动齿轮旋转，通过所述移动齿轮与移动齿条的啮合实现移动底板沿滑动轴的往复移动。
[0007]所述旋转关节包括底座、旋转电机、旋转传动机构及旋转轴，所述底座安装于移动关节的输出端，所述旋转电机固定在底座上，所述旋转轴转动安装于底座上，所述旋转电机通过旋转传动机构与旋转轴连接，驱动所述旋转轴转动。
[0008]所述旋转传动机构包括相互啮合的输出齿轮及输入齿轮，所述输出齿轮连接于旋
转电机的输出轴上，所述旋转轴上连接有输入齿轮，所述旋转电机驱动输出齿轮旋转，通过所述输出齿轮与输入齿轮的啮合实现旋转轴的转动。
[0009]所述底座包括旋转底座及电机底座，所述旋转底座与电机底座沿移动关节输出的移动方向并排连接在一起后共同安装在移动关节的输出端，所述旋转电机固定在电机底座上，所述旋转电机的输出轴通过旋转轴承与旋转底座转动连接，所述旋转轴分别通过旋转轴承与旋转底座、电机底座转动连接；所述旋转传动机构位于旋转底座与电机底座之间。
[0010]所述柔性弯曲关节包括气动仓、电磁阀、气泵及刚柔机械软指，所述气动仓安装于移动关节的输出端，所述电磁阀及气泵分别固定在气动仓的内部，所述电磁阀的一端与气泵相连通，所述电磁阀的另一端与旋转轴的一端相连通，所述旋转轴的另一端与刚柔机械软指相连通。
[0011]所述刚柔机械软指包括刚性底座及柔性软指，所述刚性底座内部分别开设有通气管路及通液管路，所述柔性软指的上部为形变部，所述形变部为中空的折叠结构，所述柔性软指的下部为给液部，所述给液部为中空软管，所述形变部的内腔与给液部的内腔为相对独立的两个空间，所述通气管路的一端与旋转轴的另一端相连通，所述通气管路的另一端与形变部的内腔相连通，所述通液管路的一端与液体软管相连通，所述通液管路的另一端与给液部的内腔相连通；所述形变部的折叠结构在充入设定气压的气体后展开弯曲发生形变，进而改变所述给液部的末端给液口的位置及角度，所述给液系统提供的液体通过液体软管经通液管路流入给液部，最终从所述末端给液口喷出。
[0012]所述给液系统包括储液仓、供液阀及液体软管，所述储液仓安装于移动关节的输出端，所述供液阀的输入端与储液仓相连通，所述供液阀的输出端与液体软管相连通。
[0013]所述储液仓上设有用于向仓内补液的液体转接头。
[0014]本专利技术的优点与积极效果为：1. 本专利技术是安装在机器人上的具有刚柔耦合给液功能的机械手，移动关节上安装旋转关节、柔性弯曲关节和给液系统，使得给液范围较广，能够达到长距离顺利给液的目标。
[0015]2. 本专利技术末端给液采用柔性弯曲关节，刚柔耦合机械软指采用一体化设计，关节机构精简，特别是末端柔性不会对所给液的位置造成任何的损伤。
[0016]3. 本专利技术由移动关节、旋转关节、柔性弯曲关节的共同作用，在电机数量较少的情况下，能达到预定位置和角度，满足自动化给液的使用要求。
[0017]4. 本专利技术柔性弯曲关节由电磁阀控制刚柔机械软指内的大气压，从而精准控制刚柔机械软指的弯度；给液系统由供液阀控制刚柔机械软指末端的给液流量，从而达到精准控制的目的。
[0018]5. 本专利技术具有轻量化、模块化、自动化现场适应性强，易于安装、操控精度高等优点。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的立体结构示意图；图2为本专利技术移动关节的结构示意图；图3为本专利技术旋转关节、柔性弯曲关节及给液系统的内部结构示意图；
图4为本专利技术柔性弯曲关节的内部结构示意图；其中：1为移动关节，2为旋转关节，3为柔性弯曲关节，4为给液系统，5为固定底板，6为移动齿条，7为移动齿轮，8为移动底板，9为移动电机，10为齿轮轴，11为移动轴承，12为滑动轴承，13为滑动轴，14为储液仓，15为气动仓，16为旋转底座，17为电机底座，18为旋转电机，19为输出齿轮，20为输入齿轮，21为旋转轴，22为旋转轴承，23为电磁阀，24为气泵，25为气动转接头，26为供液阀，27为液体转弯头，28为液体转接头，29为刚柔机械软指，30为刚性底座，31为柔性软指，32为末端给液口，33为液体软管，34为通气管路，35为通液管路。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本专利技术作进一步详述。
[0021]如图1～4所示，本专利技术包括移动关节1、旋转关节2、柔性弯曲关节3及给液系统4，其中移动关节1安装于机器人上，移动关节1的输出端分别安装有旋转关节2、柔性弯曲关节3和给液系统4，并驱动旋转关节2、柔性弯曲关节3和给液系统4移动；旋转关节2的输出端为中空的旋转轴21，旋转轴21的一端与柔性弯曲关节3的动力源相连通，另一端与作为柔性弯曲关节3输出端的刚柔机械软指29相连通，刚柔机械软指29具有形变部及给液部，柔性弯曲关节3的动力源本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有刚柔耦合给液功能的机械手，其特征在于：包括移动关节（1）、旋转关节（2）、柔性弯曲关节（3）及给液系统（4），其中移动关节（1）安装于机器人上，所述移动关节（1）的输出端分别安装有旋转关节（2）、柔性弯曲关节（3）和给液系统（4），并驱动所述旋转关节（2）、柔性弯曲关节（3）和给液系统（4）移动；所述旋转关节（2）的输出端为中空的旋转轴（21），所述旋转轴（21）的一端与柔性弯曲关节（3）的动力源相连通，另一端与作为所述柔性弯曲关节（3）输出端的刚柔机械软指（29）相连通，所述刚柔机械软指（29）具有形变部及给液部，所述柔性弯曲关节（3）的动力源通过旋转轴（21）向形变部通气，进而使所述形变部发生弯曲形变，所述给液系统（4）通过液体软管（33）与刚柔机械软指（29）的给液部相连通，所述移动关节（1）、旋转关节（2）及形变部驱动给液部到达设定位置及角度，并通过所述给液系统（4）为自动化设备提供液体。2.根据权利要求1所述一种具有刚柔耦合给液功能的机械手，其特征在于：所述移动关节（1）包括固定底板（5）、移动传动机构、移动底板（8）、移动电机（9）及滑动轴（13），所述固定底板（5）安装在机器人上，所述固定底板（5）上设有滑动轴（13），作为所述移动关节（1）输出端的移动底板（8）的一端与滑动轴（13）滑动连接，所述旋转关节（2）、柔性弯曲关节（3）及给液系统（4）分别安装于移动底板（8）的另一端；所述移动底板（8）上安装有移动电机（9），所述移动电机（9）通过移动传动机构驱动移动底板（8）沿滑动轴（13）往复移动。3.根据权利要求2所述一种具有刚柔耦合给液功能的机械手，其特征在于：所述移动传动机构包括相互啮合的移动齿条（6）及移动齿轮（7），所述移动齿条（6）安装于固定底板（5）上，所述移动齿轮（7）转动安装于移动底板（8）上，所述移动齿轮（7）的齿轮轴（10）与移动电机（9）的输出轴连接；所述移动电机（9）驱动移动齿轮（7）旋转，通过所述移动齿轮（7）与移动齿条（6）的啮合实现移动底板（8）沿滑动轴（13）的往复移动。4.根据权利要求1所述一种具有刚柔耦合给液功能的机械手，其特征在于：所述旋转关节（2）包括底座、旋转电机（18）、旋转传动机构及旋转轴（21），所述底座安装于移动关节（1）的输出端，所述旋转电机（18）固定在底座上，所述旋转轴（21）转动安装于底座上，所述旋转电机（18）通过旋转传动机构与旋转轴（21）连接，驱动所述旋转轴（21）转动。5.根据权利要求4所述一种具有刚柔耦合给液功能的机械手，其特征在于：所述旋转传动机构包括相互啮合的输出齿轮（19）及输入齿轮（20），所述输出齿轮（19）连接于旋转电机（18）的输出轴上，所述旋转轴（21）上连接有输入齿轮（...
【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，郑怀兵，王聪，梁志达，刘春，刘启宇，刘铜，韩世凯，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：
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