一种单电机驱动多抓手的机构的制作方法

本发明涉及机器人抓手技术领域，尤其涉及一种单电机驱动多抓手的机构。

背景技术：

在工业生产中为了代替人手上料的工序，使用大量的xy平面定位机构，而且在定位机构上安装上料单元。而工业现场里上料单元上安装抓手机构是很常见的，而且为了提高抓取物料的效率，多抓手轮流作业的方式也是很常见的。然而物料存在各种复杂的形状和姿态，因此机器人抓手不仅仅对平面位置有严格要求，而且还要求抓手能够进行自由旋转。这不仅要求物料在世界x-y坐标系里的位置进行控制，还要对物料跟世界坐标系的xy平面的角度进行控制。在现有的技术方案中，采用在同一个载具上安装多个机器人抓手并且每一个抓手都采用一个电机驱动进行旋转来实现，上述方案简称为单电机驱动单抓手机构。单电机驱动单抓手机构，这种机构的特点是通过电机和抓手一对一的控制方式，实现抓手的自由旋转的。抓手的xy平面位置则是通过xy二维运动机构来实现。由于电机和手抓是一一对应的，因此随着抓手数目的增加，电机的数目也在相对应增加。因此现有技术方案的抓手旋转机构体积重量较大，而且成本昂贵。较大的重量和体积不利于整体机构加速度的提高，严重制约了整体机构的性能。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种单电机驱动多抓手的机构。

本发明所采用的技术方案主要是：一种单电机驱动多抓手的机构，其安装在xy平面运动机构上，包括有固定架和多个抓手机构，所述固定架上设置带有编码器的、可对抓手机构旋转位置进行示教的驱动电机，所述驱动电机输出轴驱动连接有主动齿轮，所述主动齿轮啮合连接有多个从动齿轮，每个从动齿轮均驱动连接有连接轴，所述连接轴通过联接件与抓手机构连接。

作为上述技术方案的改进，所述固定架包括有固定盘，所述固定盘上设置有多个通孔，所述通孔内安装有轴承，所述连接轴安装于轴承上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述固定盘包括有上、下两个盘体，所述主动齿轮和从动齿轮设置于两个盘体之间。

进一步，所述多个从动齿轮均匀围绕设置在主动齿轮周边。

进一步，所述联接件为联轴器。

进一步，所述驱动电机为伺服电机，所述伺服电机输出轴连接有减速器，所述主动齿轮连接减速器。

本发明的有益效果是：

本发明的一种单电机驱动多抓手的机构，其通过xy平面运动机构实现抓手机构在xy位置上的运动，然后通过一个驱动电机同时驱动多个抓手机构的旋转运动，同时将每个抓手机构的旋转位置通过编码器进行示教，从而将多个抓手机构的旋转功能汇集到同一个驱动电机上，将机械的复杂度转化为电机控制的复杂度来实现，从而降低成本，提高硬件的性能，本发明通过一个驱动电机实现多个抓手机构的旋转，采用一个电机即可实现传统技术中需要多个电机才能完成的功能，可以大大减少整个机构的体积重量和降低生产的成本，改善设备的物料抓取性能，具有很高的实用价值。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视示意图

图3是本发明的立体结构示意图；

图4是固定盘盘体的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1至图4，本发明的一种单电机驱动多抓手的机构，其安装在xy平面运动机构上，从而可以通过xy平面运动机构实现其在xy位置上的运动，具体的，本发明包括有固定架和多个抓手机构7，本发明可以通过固定架安装在xy平面运动机构上，也可以是其他安装方式，所述固定架上设置带有编码器的、可对抓手机构7旋转位置进行示教的驱动电机1，所述驱动电机1输出轴连接有主动齿轮2，所述主动齿轮2啮合连接有多个从动齿轮4，所述从动齿轮4连接有连接轴5，所述连接轴5连接有联接件6，联接件6优选为联轴器，连接轴5通过联轴器可以方便的与抓手机构7进行连接。本发明通过xy平面运动机构实现抓手机构7在xy位置上的运动，然后通过一个驱动电机1同时驱动多个抓手机构7的旋转运动，同时将每个抓手机构7的旋转位置通过编码器进行示教，从而将多个抓手机构7的旋转功能汇集到同一个驱动电机1上，将机械的复杂度转化为电机控制的复杂度来实现，从而降低成本，提高硬件的性能，本发明通过一个驱动电机1实现多个抓手机构7的旋转，可以大大减少整个机构的体积重量和降低生产的成本，改善设备的物料抓取性能，具有很高的实用价值。

本实施例中，抓手机构7优选为气缸驱动的气缸抓手，抓手机构7设置有四个，即一个驱动电机1同时驱动四个抓手机构7旋转，当驱动电机1旋转时，所有的抓手机构7都会同时旋转。因此，必须通过示教四个不同的电机编码器位置来保证四个抓手机构7运动的角度。由于每一个抓手机构7夹取物料不是同时的，即同一时间只有一个抓手机构7需要完成夹取动作，因此可以通过对驱动电机1分别示教四个不同的旋转角度来实现这个功能。以下为采用本发明进行抓取物料的实施例：

假设抓手机构一取料位置(x11,y11,z11)，下料位置(x21,y21,z21)，旋转角度φ1；

抓手机构二取料位置(x21,y21,z21)，下料位置(x22,y22,z22)，旋转角度φ2；

抓手机构三取料位置(x31,y31,z31)，下料位置(x32,y32,z32)，旋转角度φ3；

抓手机构四取料位置(x41,y41,z41)，下料位置(x42,y42,z42)，旋转角度φ4；

本发明的动作流程是：

抓手机构一先通过xy平面运动机构运动到平面位置(x11,y11,z11)，然后抓手机构一气缸动作，抓取物料，xy平面运动机构运动到(x12,y12,z12),驱动电机旋转到角度φ1，

抓手机构二先通过xy平面运动机构运动到平面位置(x21,y21,z21)，然后抓手机构二气缸动作，抓取物料，xy平面运动机构运动到(x22,y22,z22),驱动电机旋转到角度φ2，

抓手机构三先通过xy平面运动机构运动到平面位置(x31,y31,z31)，然后抓手机构三气缸动作，抓取物料，xy平面运动机构运动到(x32,y32,z32),驱动电机旋转到角度φ3，

抓手机构四先通过xy平面运动机构运动到平面位置(x41,y41,z41)，然后抓手机构四气缸动作，抓取物料，xy平面运动机构运动到(x42,y42,z42),驱动电机旋转到角度φ4，

完成一次取料动作，进入下一次流程。

具体的，所述固定架包括有固定盘3，所述固定盘3上设置有多个通孔31，所述通孔31内安装有轴承8，所述连接轴5安装于轴承8上，通过将连接轴5安装在轴承8上，使得连接轴5旋转更加稳定，保证从动齿轮4旋转中心的唯一性。

上述技术方案中，所述固定盘3包括有上、下两个盘体，所述主动齿轮2和从动齿轮4设置于两个盘体之间，盘体中部还可以设置有让位于主动齿轮2的穿孔32，通过设置有上、下两个盘体，从而可以进一步增强连接轴5转动的稳定性，同时盘体可以起到保护主动齿轮2和从动齿轮4的作用。

为了使得本发明外观更加简洁美观，所述多个从动齿轮4均匀围绕设置在主动齿轮2周边，通过将多个从动齿轮4均布设置在主动齿轮2周边，一方面可以使得本发明的整体外形更加简洁美观，另一方面可以使得主动齿轮2的受力更加均衡，有利于提高主动齿轮2工作的稳定性和使用的寿命。

本发明中，所述驱动电机1优选为伺服电机，伺服电机自带有编码器，可以实现示教功能，所述伺服电机输出轴连接有减速器9，所述主动齿轮2连接减速器9，通过减速器9可以调节驱动电机1输出的转速，以适应不同的转速要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。