一种自感知型防脱落工业机械手的制作方法

本发明涉及机械手技术领域，更具体地说，涉及一种自感知型防脱落工业机械手。

背景技术：

随着现在工业和制造行业的不断发展机械手的发展也在不断加强，使人们对现有的机械手要求也随之不断增高，由于现有的机械手的使用越来越多，在现今的生活上,科技日新月益的进展之下,机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度。也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累！机械手臂的应用也将会越来越广泛,机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力。工业机械手机器人的一个重要分支，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。

在现代化加工生产中机械手的运用越来越多，但是现有的机械手不具备自感知调节卡爪的夹紧力度，易发生工件掉落的现象，不便于使用者的使用，同时市面上也具有一些安装了大量辅助传感器来自感知调节加持力，这类设备成本高，频繁使用故障率大，降低了机械手防脱落装置的实用性，为此我们提出一种自感知型防脱落工业机械手来解决以上问题。

技术实现要素：

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种自感知型防脱落工业机械手，可以通过带有滑套、第一传动杆的防脱板与带有第一平行杆和第二平行杆的旋转板与夹持板间的相互配合，在使用时通过驱动气缸驱动楔形块下压，使旋转板的弧形端头受压进而带动旋转板旋转，配合第一平行杆和第二平行杆的驱动，使旋转板与夹持板呈开放状态，在夹持过程中，由驱动气缸回收，使旋转板及夹持板聚拢收紧，进行夹持货物的作业，当防脱板与货物的外壁相接触时，此时机械手上移，防脱板受货物重力影响沿滑杆下移，此时防脱板利用第一传动杆将拉力传递至第一平行杆的直角杆，利用杠杆原理，使夹持板及防脱板向货物靠近，进而自感知式的增加了机械手的防脱落性能，本发明无需额外的传感器及辅助电机即可实现自感知式防脱落，结构简单，故障率低，具有市场前景，适合推广。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种自感知型防脱落工业机械手，包括连接座和安装在连接座上的机械手，所述机械手包括通过转轴转动连接在连接座底端的旋转板，四个所述旋转板等角度均分排布，所述旋转板的底端分别转动连接设有第一平行杆和第二平行杆，所述第一平行杆和第二平行杆的底端设有夹持板，所述第一平行杆和第二平行杆的底端分别与夹持板的顶端转动连接设置，所述第一平行杆和第二平行杆相对平行设置，所述夹持板与货物相对的一侧设有防脱板，所述防脱板与夹持板相对的一端固定设有滑套，所述夹持板上固定有与滑套相匹配的滑杆，所述滑杆两端均设有复位弹簧，所述防脱板的顶端转动连接设有第一传动杆，所述第一平行杆顶端固定有直角杆，所述第一传动杆的顶端与直角杆的顶端转动连接，所述连接座内固定设有驱动气缸，所述驱动气缸的输出端固定设有楔形块，所述旋转板的顶端设有与楔形块相匹配的弧形端头，所述连接座的底部设有使旋转板底端相靠拢的自锁装置，本方案通过带有滑套、第一传动杆的防脱板与带有第一平行杆和第二平行杆的旋转板与夹持板间的相互配合，在使用时通过驱动气缸驱动楔形块下压，使旋转板的弧形端头受压进而带动旋转板旋转，配合第一平行杆和第二平行杆的驱动，使旋转板与夹持板呈开放状态，在夹持过程中，由驱动气缸回收，使旋转板及夹持板聚拢收紧，进行夹持货物的作业，当防脱板与货物的外壁相接触时，此时机械手上移，防脱板受货物重力影响沿滑杆下移，此时防脱板利用第一传动杆将拉力传递至第一平行杆的直角杆，利用杠杆原理，使夹持板及防脱板向货物靠近，进而自感知式的增加了机械手的防脱落性能，本发明无需额外的传感器及辅助电机即可实现自感知式防脱落，结构简单，故障率低，具有市场前景，适合推广。

进一步的，所述弧形端头的旋转轴与旋转板的旋转轴同轴设置，所述楔形块具有四个等角度均分的斜面，所述斜面的倾斜角度为四十五度，所述弧形端头均与楔形块的斜面相切设置，所述弧形端头与楔形块斜面的切面分别设有相啮合的齿槽，通过在弧形端头与楔形块斜面设置相啮合的齿槽，使楔形块在下压的弧形端头，防滑性能得到提升，避免机械手夹持过重物品而发生打滑现象，提升了使用安全性能。

进一步的，所述自锁装置包括自锁座，所述自锁座的外侧转动连接设有四个第二传动杆，所述第二传动杆远离自锁座的一端分别和与其相对应的旋转板转动连接，所述自锁座上滑动连接设有牵引杆，所述牵引杆的顶端等角度均分固定设有四个自锁杆，所述自锁座上设有与自锁杆相匹配的通孔。

进一步的，所述自锁杆的底端延伸穿过所述通孔并固定有限位块，所述牵引杆的底端固定有橡胶块，通过自锁装置的设置，在机械手下移夹持货物时，牵引杆受货物顶部的支撑力上移，并带动自锁杆上移，自锁杆在通孔内完成自由行程后，利用限位块带动自锁座上移，自锁座在上移过程中，利用第二传动杆带动旋转板相靠拢，进而带动夹持板相靠近，进一步提升夹持力，增加了防滑脱性能。

进一步的，所述夹持板为直角梯形结构，所述防脱板与货物相对的一侧设有防脱槽，两个所述复位弹簧对称设置在滑套的上下两侧，所述复位弹簧均套接在滑杆上，通过防脱槽的设置，增加了防脱板的接触摩擦力，通过复位弹簧的结构设计，使防脱板能向下或向上位移并复位，在松卸货物时，只需下压机械手，使防脱板上移，带动第一传动杆改变夹持板的角度，从而松卸货物。

进一步的，所述滑套的两侧分别固定设有夹板，两个所述夹板的间距等于夹持板的厚度，通过设置在滑套两侧的夹板结构设计，使防脱板不会相对于夹持板的滑杆发生旋转，提升了结构稳定性。

进一步的，每个所述旋转板上的第一平行杆、第二平行杆的数量均为两个，两个第一平行杆、第二平行杆对称设置在旋转板的两侧。

进一步的，所述连接座的顶部设有连接孔，所述连接座通过连接孔及螺栓与机械臂可拆卸式连接.

进一步的，所述机械臂为多轴机械臂，所述驱动气缸的控制模块通过导线与多轴机械臂的plc控制单元电性连接，通过将驱动气缸的控制模块与多轴机械臂的plc控制单元连接，利用多轴机械臂的plc控制单元控制驱动气缸，提升了机械手运行动作的流程性，夹持动作更加协调有效和精准。

进一步的，所述旋转板受楔形块下压驱动旋转旋转至最大角度时，所述第二传动杆呈水平状态，所述牵引杆受货物顶部挤压时，四个所述第二传动杆的顶端向上呈伞状聚拢。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案通过带有滑套、第一传动杆的防脱板与带有第一平行杆和第二平行杆的旋转板与夹持板间的相互配合，在使用时通过驱动气缸驱动楔形块下压，使旋转板的弧形端头受压进而带动旋转板旋转，配合第一平行杆和第二平行杆的驱动，使旋转板与夹持板呈开放状态，在夹持过程中，由驱动气缸回收，使旋转板及夹持板聚拢收紧，进行夹持货物的作业，当防脱板与货物的外壁相接触时，此时机械手上移，防脱板受货物重力影响沿滑杆下移，此时防脱板利用第一传动杆将拉力传递至第一平行杆的直角杆，利用杠杆原理，使夹持板及防脱板向货物靠近，进而自感知式的增加了机械手的防脱落性能，本发明无需额外的传感器及辅助电机即可实现自感知式防脱落，结构简单，故障率低，具有市场前景，适合推广。

（2）通过在弧形端头与楔形块斜面设置相啮合的齿槽，使楔形块在下压的弧形端头，防滑性能得到提升，避免机械手夹持过重物品而发生打滑现象，提升了使用安全性能。

（3）通过自锁装置的设置，在机械手下移夹持货物时，牵引杆受货物顶部的支撑力上移，并带动自锁杆上移，自锁杆在通孔内完成自由行程后，利用限位块带动自锁座上移，自锁座在上移过程中，利用第二传动杆带动旋转板相靠拢，进而带动夹持板相靠近，进一步提升夹持力，增加了防滑脱性能。

（4）通过防脱槽的设置，增加了防脱板的接触摩擦力，通过复位弹簧的结构设计，使防脱板能向下或向上位移并复位，在松卸货物时，只需下压机械手，使防脱板上移，带动第一传动杆改变夹持板的角度，从而松卸货物。

（5）通过设置在滑套两侧的夹板结构设计，使防脱板不会相对于夹持板的滑杆发生旋转，提升了结构稳定性。

（6）通过设置在旋转板两侧的第一平行杆、第二平行杆设计，提升了结构强度，提升了机械手的使用寿命。

（7）通过将驱动气缸的控制模块与多轴机械臂的plc控制单元连接，利用多轴机械臂的plc控制单元控制驱动气缸，提升了机械手运行动作的流程性，夹持动作更加协调有效和精准。

附图说明

图1为本发明的顶部结构示意图；

图2为本发明的底部结构示意图；

图3为本发明的剖面结构示意图；

图4为图3中a部的放大结构示意图；

图5为本发明中提出的连接座结构示意图；

图6为本发明中提出的自锁装置结构示意图；

图7为本发明中提出的旋转板及夹持板的结构示意图；

图8为本发明中提出的旋转板及夹持板的爆炸结构示意图；

图9为本发明张开时的结构示意图；

图10为本发明夹持时结构示意图。

图中标号说明：

连接座1、连接孔11、驱动气缸2、楔形块21、旋转板3、弧形端头31、夹持板4、滑杆41、第一平行杆51、直角杆501、第二平行杆52、防脱板6、第一传动杆61、防脱槽62、滑套63、复位弹簧64、夹板65、自锁装置7、自锁杆71、牵引杆72、自锁座73、第二传动杆74、货物8。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-4，一种自感知型防脱落工业机械手，包括连接座1和安装在连接座1上的机械手，机械手包括通过转轴转动连接在连接座1底端的旋转板3，四个旋转板3等角度均分排布，旋转板3的底端分别转动连接设有第一平行杆51和第二平行杆52，第一平行杆51和第二平行杆52的底端设有夹持板4，第一平行杆51和第二平行杆52的底端分别与夹持板4的顶端转动连接设置，第一平行杆51和第二平行杆52相对平行设置，夹持板4与货物8相对的一侧设有防脱板6，防脱板6与夹持板4相对的一端固定设有滑套63，夹持板4上固定有与滑套63相匹配的滑杆41，滑杆41两端均设有复位弹簧64，防脱板6的顶端转动连接设有第一传动杆61，第一平行杆51顶端固定有直角杆501，第一传动杆61的顶端与直角杆501的顶端转动连接，连接座1内固定设有驱动气缸2，驱动气缸2的输出端固定设有楔形块21，旋转板3的顶端设有与楔形块21相匹配的弧形端头31，连接座1的底部设有使旋转板3底端相靠拢的自锁装置7。

请参阅图1，连接座1的顶部设有连接孔11，连接座1通过连接孔11及螺栓与机械臂可拆卸式连接，机械臂为多轴机械臂，驱动气缸2的控制模块通过导线与多轴机械臂的plc控制单元电性连接，通过将驱动气缸2的控制模块与多轴机械臂的plc控制单元连接，利用多轴机械臂的plc控制单元控制驱动气缸2，提升了机械手运行动作的流程性，夹持动作更加协调有效和精准，请参阅图2，每个旋转板3上的第一平行杆51、第二平行杆52的数量均为两个，两个第一平行杆51、第二平行杆52对称设置在旋转板3的两侧。

请参阅图5，弧形端头31的旋转轴与旋转板3的旋转轴同轴设置，楔形块21具有四个等角度均分的斜面，斜面的倾斜角度为四十五度，弧形端头31均与楔形块21的斜面相切设置，弧形端头31与楔形块21斜面的切面分别设有相啮合的齿槽，通过在弧形端头31与楔形块21斜面设置相啮合的齿槽，使楔形块21在下压的弧形端头31，防滑性能得到提升，避免机械手夹持过重物品而发生打滑现象，提升了使用安全性能，请参阅图8，滑套63的两侧分别固定设有夹板65，两个夹板65的间距等于夹持板4的厚度，通过设置在滑套63两侧的夹板65结构设计，使防脱板6不会相对于夹持板4的滑杆41发生旋转，提升了结构稳定性。

请参阅图4和图6，自锁装置7包括自锁座73，自锁座73的外侧转动连接设有四个第二传动杆74，第二传动杆74远离自锁座73的一端分别和与其相对应的旋转板3转动连接，自锁座73上滑动连接设有牵引杆72，牵引杆72的顶端等角度均分固定设有四个自锁杆71，自锁座73上设有与自锁杆71相匹配的通孔，自锁杆71的底端延伸穿过通孔并固定有限位块，牵引杆72的底端固定有橡胶块，请参阅图9和图10，旋转板3受楔形块21下压驱动旋转旋转至最大角度时，第二传动杆74呈水平状态，牵引杆72受货物8顶部挤压时，四个第二传动杆74的顶端向上呈伞状聚拢。通过自锁装置7的设置，在机械手下移夹持货物8时，牵引杆72受货物8顶部的支撑力上移，并带动自锁杆71上移，自锁杆71在通孔内完成自由行程后，利用限位块带动自锁座73上移，自锁座73在上移过程中，利用第二传动杆74带动旋转板3相靠拢，进而带动夹持板4相靠近，进一步提升夹持力，增加了防滑脱性能。

请参阅图7和图8，夹持板4为直角梯形结构，防脱板6与货物8相对的一侧设有防脱槽62，两个复位弹簧64对称设置在滑套63的上下两侧，复位弹簧64均套接在滑杆41上，通过防脱槽62的设置，增加了防脱板6的接触摩擦力，通过复位弹簧64的结构设计，使防脱板6能向下或向上位移并复位，在松卸货物时，只需下压机械手，使防脱板6上移，带动第一传动杆61改变夹持板4的角度，从而松卸货物。

本方案通过带有滑套63、第一传动杆61的防脱板6与带有第一平行杆51和第二平行杆52的旋转板3与夹持板4间的相互配合，在使用时通过驱动气缸2驱动楔形块21下压，使旋转板3的弧形端头31受压进而带动旋转板3旋转，配合第一平行杆51和第二平行杆52的驱动，使旋转板3与夹持板4呈开放状态，在夹持过程中，由驱动气缸2回收，使旋转板3及夹持板4聚拢收紧，进行夹持货物8的作业，当防脱板6与货物8的外壁相接触时，此时机械手上移，防脱板6受货物8重力影响沿滑杆41下移，此时防脱板6利用第一传动杆61将拉力传递至第一平行杆51的直角杆501，利用杠杆原理，使夹持板4及防脱板6向货物8靠近，进而自感知式的增加了机械手的防脱落性能，本发明无需额外的传感器及辅助电机即可实现自感知式防脱落，结构简单，故障率低，具有市场前景，适合推广。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。