一种可调角度旋转机械手和机器人的制作方法

本实用新型属于机械手领域，更具体地，涉及一种可调角度旋转机械手和机器人。

背景技术：

现有的旋转机械手一般都是以旋转气缸或电机为驱动件，然而使用旋转气缸驱动的旋转机械手不具有任意调角度的功能，不适合应用在旋转角小于90°的多种场合；使用电机驱动的旋转机械手固然能任意调角度，但电机的使用增加了成本，并且需要控制器控制，使用起来较复杂。

因此，开发一种可实现0~90°旋范围内任意角度旋转且控制系统简单，成本低廉的机械手具有重要的研究意义和经济价值。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有旋转机械手不能任意角度旋转且不适用旋转角度小于90°的场合，控制系统复杂、成本高的缺陷和不足，提供一种可调角度旋转机械手。本实用新型提供的旋转机械手可实现0~90°任意角度旋转，控制系统简单，价格低廉。

本实用新型的另一目的在于提供一种可调角度旋转的机器人。

为实现上述实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种可调角度旋转机械手，包括支撑件，所述支撑件上固定设置有方块、气缸和带U型槽的U型槽板，所述方块从下至上依次设置有气爪和手指；所述方块套设于带法兰的转轴上，所述方块与所述法兰固定连接；所述U型槽板的U型槽内设置有与所述U型槽相匹配的导向螺钉；所述导向螺钉与所述转轴通过连杆固定连接；所述U型槽板上还设置有竖直走向的导轨，所述导轨上设置有导轨滑块，所述导轨滑块与所述气缸固定连接。

本实用新型提供的可调角度旋转机械手通过气缸和导向螺钉的配合作用来实现机械手在包括较大的范围（比如0~180°，尤其是0~90°）内的任意角度旋转。首先，气缸驱动导轨滑块在导轨上竖直方向往复运行，从而带动U型槽板竖直运动，实现导向螺钉在U型槽内旋进或旋出，进而通过连接杆带动方块及方块上的手指旋转，实现机械手的正向或反向水平旋转。旋转的角度可通过气缸的行程进行控制，一般情况下0~180°下均可实现。另一方面，通过限位螺钉和限位块的设计，可对气缸行程进行控制，进而调控连杆摆动的幅度和机械手旋转的角度；由于限位螺钉的高度可调节，即可在任意合适范围内控制气缸的行程，实现任意特定角度的旋转。同时机械手通过气爪驱动手指松开或抓紧，实现物体的抓取。

优选地，所述支撑件包括底板和平行竖直设置于底板上的第一支撑板和第二支撑板，所述方块固定设置于所述底板上，所述转轴穿设所述第一支撑板和第二支撑板，并通过所述带轴承的轴座固定在所述第一支撑板和第二支撑板上；所述气缸固定设置于所述第二支撑板上。

更为优选地，所述第一支撑板和第二支撑板均通过螺钉结构与所述底板固定连接。

优选地，所述气爪和方块通过气爪连接件固定连接。

更为优选地，所述气爪连接件为竖直连接板，所述气爪连接件的上部和下部分别与所述气爪固定连接和方块固定连接。

优选地，所述导轨滑块与所述气缸通过缸块连接件固定连接。

优选地，所述方块与所述法兰通过螺钉结构固定连接。

优选地，所述导向螺钉与连杆通过螺钉结构固定连接；所述转轴与连杆通过紧定螺钉结构锁紧。

现有技术中有多种设计可实现限位螺钉的高度调节，从而控制限位螺钉下端面与限位块之间的高度距离，调控气缸的行程。比如利用滑动导轨与滑块结构来实现限位螺钉与气缸固定的位置高度。

本实用新型提供一种结构简单，使用便利的设计来实现限位螺钉下端面与限位块之间的高度距离的调节。

优选地，所述限位螺钉通过螺钉固定件与所述气缸固定连接，所述限位螺钉与所述螺钉固定件通过螺纹结构固定连接。通过螺纹结构可调节限位螺钉和螺钉固定件的固定位置，进而调控限位螺钉下端面的竖直位置高度。

优选地，所述气缸为亚德客型双轴双杆气缸TN20；所述气爪为亚德客MHZ2气爪。

优选地，所述导向螺钉的圆柱头大小为φ12。

为了更为便利地实现机械手与外部结构的连接组合，优选地，所述支撑件上还设置有用于连接外部结构的通孔。

本实用新型还请求保护一种可调角度旋转机器人，包括上述的可调角度旋转机械手。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的可调角度旋转机械手可实现大范围的角度旋转，既可实现大角度范围的旋转场合，也可实现0~90°小角度范围的旋转，且可任意调节旋转的角度，结构简单，控制系统简单，成本低廉。

附图说明

图1为实施例1提供的可调角度旋转机械手的结构示意图；

图2为实施例1提供的可调角度旋转机械手的另一结构示意图；

其中，1为支撑件，101为底板，102为第一支撑板，103为第二支撑板，2为方块，3为气缸，4为U型槽板，5为气爪，6为手指，7为转轴，8为导向螺钉，9为连杆，10为导轨，11为导轨滑块，12为限位螺钉，13为限位块，14为轴座，15为气爪连接件，16为缸块连接件，17为螺钉固定件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图和具体实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要说明的是，当原件被称为“设置于”、“安设于”另一元件，它既可以直接在另一元件上，也可以存在居中的原件。当一个元件认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或可能同时存在居中元件。

实施例1

本实施例提供一种可调角度旋转机械手，包括支撑件1，支撑件1上固定设置有方块2、气缸3和带U型槽的U型槽板4，方块2从下至上依次设置有气爪5和手指6；方块2套设于带法兰的转轴7上，方块2与法兰通过螺钉结构固定连接；U型槽板4的U型槽内设置有与U型槽相匹配的导向螺钉8；导向螺钉8与转轴7通过连杆9固定连接，导向螺钉8与连杆9通过螺钉结构固定连接，转轴7与连杆9通过紧定螺钉结构锁紧；U型槽板4上还设置有竖直走向的导轨10，导轨10上设置有导轨滑块11，导轨滑块11与气缸3固定连接；气缸3上设置有可竖直上下移动的限位螺钉12，导轨滑块11的侧面设置有限位块13，限位块13位于限位螺钉12的正下方。

具体地，支撑件1包括底板101和平行竖直设置于底板上的第一支撑板102和第二支撑板103，第一支撑板102和第二支撑板103均通过螺钉结构与底板101固定连接。方块2固定设置于底板101上，转轴7穿设第一支撑板102和第二支撑板103，并通过带轴承的轴座14固定在第一支撑板102和第二支撑板103上；气缸3固定设置于第二支撑板103上。底板101上还设置有用于连接外部结构的通孔。

气缸3为亚德客型双轴双杆气缸TN20；气爪5为亚德客MHZ2气爪；导向螺钉8的圆柱头大小为φ12。

气爪5和方块2通过气爪连接件15固定连接。具体地，气爪连接件15为竖直连接板，气爪连接件15的上部与气爪5固定连接；气爪连接件15的下部与方块2固定连接。

导轨滑块11与气缸3通过缸块连接件16固定连接。

在本实施例中，通过如下设计来实现限位螺钉12在气缸3上的竖直上下移动：限位螺钉12通过螺钉固定件17与气缸3固定连接，限位螺钉12与螺钉固定件17通过螺纹结构固定连接。通过螺纹对限位螺钉12的位置高度进行调节，从而调控限位螺钉12和限位块13之间的高度差，控制气缸3的行程，进而控制旋转的角度。

本实用新型提供的可调角度旋转机械手通过气缸和导向螺钉的配合作用来实现机械手在包括较大的范围（比如0~180°，尤其是0~90°）内的任意角度旋转。首先，气缸驱动导轨滑块在导轨上竖直方向往复运行，从而带动U型槽板竖直运动，实现导向螺钉在U型槽内旋进或旋出，进而通过连接杆带动方块及方块上的手指旋转，实现机械手的正向或反向水平旋转。旋转的角度可通过气缸的行程进行控制，一般情况下0~180°下均可实现。另一方面，通过限位螺钉和限位块的设计，可对气缸行程进行控制，进而调控连杆摆动的幅度和机械手旋转的角度；由于限位螺钉的高度可调节，即可在任意合适范围内控制气缸的行程，实现任意特定角度的旋转。同时机械手通过气爪驱动手指松开或抓紧，实现物体的抓取。

本实用新型提供的可调角度旋转机械手可实现大范围的角度旋转，既可应用于大角度范围的旋转场合，也可应用于0~90°小角度范围的旋转，且可任意调节旋转的角度，结构简单，控制系统简单，成本低廉。

本实施例提供的可调角度旋转机械手可应用于机器人中实现机器人的可调角度旋转。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普遍技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。