一种双臂式搬运机械手的制作方法

文档序号:15594443发布日期:2018-10-02 19:20阅读:214来源:国知局

本实用新型涉及机械手技术领域,特别涉及一种双臂式搬运机械手。



背景技术:

机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备,在“中国制造2025”和“工业4.0”的大背景下,机械手技术的发展极为迅速。现有的单臂式机械手可以代劳人类的部分工作,可是也具有自身的局限性。例如,在抓取物件时,单臂抓取往往会因为一个点的受力而导致物件在运输过程中摇晃,而且容易因为负载能力不足而导致物件掉落。



技术实现要素:

本实用新型针对现有技术的缺陷,提供了一种双臂式搬运机械手,能有效的解决上述现有技术存在的问题。

为了实现以上实用新型目的,本实用新型采取的技术方案如下:

一种双臂式搬运机械手,包括从下往上依次连接的基座、支撑筒、定位板及机械臂;所述机械臂的数量为两个且并列设于定位板上;所述支撑筒中设有用于驱使定位板以支撑筒的轴线为转轴进行旋转的驱动器Ⅳ;

所述机械臂包括第一臂段、第二臂段、第三臂段及用于抓取物件的抓取装置,所述第一臂段固定连接于定位板;所述第一臂段与第二臂段之间通过旋转关节Ⅰ相连,所述旋转关节Ⅰ中设有用于驱使第二臂段转动的驱动器Ⅰ;所述第二臂段与第三臂段之间通过旋转关节Ⅱ相连,所述旋转关节Ⅱ中设有用于驱使第三臂段转动的驱动器Ⅱ;所述第三臂段与抓取装置之间通过旋转关节Ⅲ相连,所述旋转关节Ⅲ中设有用于驱使抓取装置转动的驱动器Ⅲ;所述驱动器Ⅰ、驱动器Ⅱ、驱动器Ⅲ及驱动器Ⅳ分别连接于一控制器并由控制器控制启闭。

进一步地,所述抓取装置包括连接筒、安装架及两块设在安装架外侧的活动夹板,所述连接筒与旋转关节Ⅲ相连,所述安装架与连接筒相连;两所述夹板相对设置并可在固定于安装架的驱动器Ⅴ的驱动下相向运动而对待抓取物件进行夹持,所述驱动器Ⅴ连接于控制器并由控制器控制启闭。

进一步地,所述连接筒中设有用于驱使安装架转动的驱动器Ⅵ,所述驱动器Ⅵ连接于控制器并由控制器控制启闭。

进一步地,所述驱动器Ⅰ、驱动器Ⅱ及驱动器Ⅲ均为舵机结构。

进一步,所述安装架上设有用于实时采集待抓取物件的图像信息的摄像头,所述摄像头与控制器相连。

进一步,所述夹板上设有用于实时采集夹板与被抓取物件之间相对压力的压力传感器,所述压力传感器与控制器相连。

进一步,还包括一上位机,所述控制器通过传输器与上位机相通信。

进一步,所述控制器为单片机。

与现有技术相比本实用新型的优点在于:

第一,整体机械结构具有较强负载能力,同时还具有了较高的定位精度,解决了单臂机械手存在的负载能力和精度性能相互矛盾的问题;

第二,双臂结构灵活多变、双臂同时操作的有序、高效率等特点在许多需要组装、分拣、搬运等多重程序的活动领域更具优势;

第三,在抓取物件时,双臂机械手由于有两个甚至多个点的受力,并结合双臂协调控制,使物件在运输过程中运行平稳,因此其稳定性远远高于单臂机械手。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

图2为本实用新型的原理框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举实施例,对本实用新型做进一步详细说明。

一种双臂式搬运机械手,包括从下往上依次连接的基座1、支撑筒2、定位板3及机械臂;所述机械臂的数量为两个且并列设于定位板3上;所述支撑筒2中设有用于驱使定位板3以支撑筒2的轴线为转轴进行旋转的驱动器Ⅳ44;

所述机械臂包括第一臂段51、第二臂段52、第三臂段53及用于抓取物件的抓取装置,所述第一臂段51固定连接于定位板3上;所述第一臂段51与第二臂段52之间通过旋转关节Ⅰ61相连,所述旋转关节Ⅰ61中设有用于驱使第二臂段52转动的驱动器Ⅰ41;所述第二臂段52与第三臂段53之间通过旋转关节Ⅱ62相连,所述旋转关节Ⅱ62中设有用于驱使第三臂段53转动的驱动器Ⅱ42;所述第三臂段53与抓取装置之间通过旋转关节Ⅲ63相连,所述旋转关节Ⅲ63中设有用于驱使抓取装置转动的驱动器Ⅲ43;所述驱动器Ⅰ41、驱动器Ⅱ42、驱动器Ⅲ43及驱动器Ⅳ44分别连接于一控制器7并由控制器7控制启闭。

基座1可为金属圆盘结构,通过基座1可将本机械手连接在其它移动设备上,以便于搬运的进行;支撑筒2垂直于基座1,其顶端与定位板3相连;驱动器Ⅳ44例如可为旋转电机,旋转电机的输出端与定位板3的中心相连,可驱动定位板3在一平行于水平面的平面内转动;定位板3可为长板结构,两机械臂对称设于定位板3;当然,机械臂的数量还可根据需要而增设,但至少为两个;第一臂段51、第二臂段52与第三臂段53依次铰接,在相应驱动器的作用下可发生折叠、伸展,以将抓取装置移动至待抓取物件位置;控制器7可为单片机,例如STM32单片机系统;驱动器Ⅰ41、驱动器Ⅱ42及驱动器Ⅲ43均优选为舵机结构;为实现对各驱动器的远程监视及控制,还包括一外设的上位机,所述控制器7通过传输器与上位机相通信,传输器优选为无线通信系统;相对于单臂搬运机械手,该结构的双臂式搬运机械手的工作效率、负载能力、稳定性更具优势,且灵活多变,可执行更复杂的搬运任务;根据工作任务与物体特点,该搬运机械手既能独立搬运物体,提高搬运效率,也能相互协调共同搬运细长、薄壁等特殊结构尺寸的物体。

本实施例中,所述抓取装置包括连接筒81、安装架82及两块设在安装架82外侧的活动夹板83,所述连接筒81与旋转关节Ⅲ63相连,所述安装架82与连接筒81相连;两所述夹板83相对设置并可在固定于安装架82的驱动器Ⅴ的驱动下相向运动而对待抓取物件进行夹持,所述驱动器Ⅴ45连接于控制器7并由控制器7控制启闭;驱动器Ⅴ45可为电机结构,其通过传动组件带动两夹板83同步运动,两夹板83相向运动时对物件形成夹紧力,反向运动时即松开对物件的夹持;此外,所述连接筒81中设有用于驱使安装架82转动的驱动器Ⅵ46,所述驱动器Ⅵ46连接于控制器7并由控制器7控制启闭;驱动器Ⅵ46可为旋转电机,其输出端与安装架82相连,驱动安装架82沿连接筒81的轴线旋转,由此调节夹板83的角度,以适于夹持物件。

本实施例中,所述安装架82上设有用于实时采集待抓取物件的图像信息的摄像头91,所述摄像头与控制器7相连,摄像头91将待抓取物件的实时位置信息反馈至控制器7,便于实现对抓取装置的远程控制或者自动控制;此外,所述夹板83上设有用于实时采集夹板83与被抓取物件之间相对压力的压力传感器92,所述压力传感器92与控制器7相连,以判断夹板83的夹持状态。

本领域的普通技术人员将会意识到,这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的实施方法,应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合,这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。

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