一种具有自动调节功能的机械手

本发明涉及机械手，具体为一种具有自动调节功能的机械手。

背景技术：

1、机械手，也叫机器手臂，是一种能够执行工业、科学和服务任务的自动抓取设备。机械手通常由效能传动、结构框架、控制系统、末端执行器以及人机界面等部分构成。它可通过线性或旋转运动，移动手臂和手掌并掌管工具，完成捡拾、运输、组装、压铸、焊接、喷涂、切削等多种操作。

2、机械手分为两大类，一种是定向机械手，另一种是自由机械手。

3、1.定向机械手：是指机械手按照固定的轨迹和方向执行任务，可以执行简单重复的动作，适用于装配、安装等多种任务。

4、2.自由机械手：是指机械手可以在多个方向和轴线的方向上自由移动和操作，具有更高的智能性和自适应性，可以适用于不同的环境和任务，例如，物流、工厂自动化等。

5、机械手常用于工业机械人、自动化生产设备、代表研习、制造、测试以及修复等领域，可以节省大量的人力和时间，提高生产效率，减少费用。机械手也可以用于医疗保健、建筑维护、辅助设施等领域，能够替代人力，在特殊环境下完成任务。

6、随着电子技术、自动化技术、机器学习等相关技术的不断进步，机械手的功能和效率也在不断提高，如增加视觉系统辅助检测和感应器控制系统等。这也使得机械手近年来应用越来越广泛，并成为现代工业和服务领域不可缺少的重要部件。

7、一般的自由机械手在工作过程中，面对不同外形的构件，需要随时更换不同功能的夹具，夹具需要事先准备，提高了成本，也使工序更为繁琐。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有自动调节功能的机械手，解决了使用统一的夹具对不同的构件进行夹持的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种具有自动调节功能的机械手，包括底座机构、移动机构、摆动机构和夹持机构，所述摆动机构通过移动机构滑动设置于底座机构上端，所述摆动机构输出端固定设置有夹持机构，所述底座机构包括转动底座，所述摆动机构包括中部支撑架和上部支撑架，所述移动机构包括滑轨和移动底座；

5、所述夹持机构包括基板和自调节夹爪机构，所述自调节夹爪机构包括安装板，所述安装板后端固定设置有从动锥齿轮，所述安装板固定设置于基板表面，所述安装板上端面两侧位置均固定设置有气缸，所述安装板前端靠两侧位置均铰接设置有铰接板，多个所述铰接板分别与气缸输出端铰接设置，多个所述铰接板前端面均固定设置有弧形夹板，所述安装板前端靠近铰接板相对一侧位置均固定设置有柔性橡胶夹板，多个所述柔性橡胶夹板前端分别与弧形夹板前端固定连接设置，多个所述柔性橡胶夹板和弧形夹板之间等间距分别固定设置有多个柔性支撑条。

6、优选的，所述中部支撑架和上部支撑架连接位置贯穿设置有中部套轴，所述中部支撑架和上部支撑架之间通过中部套轴铰接，所述中部支撑架下端贯穿设置有多个底部套轴，所述中部支撑架前端位置贯穿设置有末端套轴，所述中部支撑架下端通过多个底部套轴与转动底座铰接设置，多个所述底部套轴靠中间位置固定套设有多个底端双联齿轮，多个所述底部套轴靠两侧位置分别固定套设有从动扭矩齿轮，所述转动底座内部固定设置有多个驱动电机，多个所述驱动电机输出端位置均固定设置有驱动齿轮，多个所述驱动齿轮分别与从动扭矩齿轮啮合连接，所述中部套轴靠两侧位置分别转动套设有中端双联齿轮，所述末端套轴靠两侧位置分别转动套设有末端锥齿轮和末端传动齿轮，多个所述末端锥齿轮分别与末端传动齿轮固定连接设置，所述从动锥齿轮啮合设置于多个末端锥齿轮之间，所述转动底座上端面靠前侧位置固定设置有多个补偿电机，多个所述补偿电机输出端位置均固定设置有补偿齿轮。

7、优选的，所述末端传动齿轮和中端双联齿轮之间套设有上部传动皮带，所述中端双联齿轮与底端双联齿轮之间套设有中部传动皮带。

8、优选的，多个所述补偿齿轮与底端双联齿轮之间套设有底部传动皮带。

9、优选的，所述移动底座滑动设置于滑轨上端，所述移动底座上端固定设置有转动轮盘，所述转动底座内部靠后侧中间位置固定设置有转动电机，所述转动电机输出端通至转动底座下端面固定设置有转动齿轮，所述转动齿轮和转动轮盘啮合连接。

10、优选的，所述移动底座下端固定设置有减速箱，所述减速箱输入端固定设置有移动电机，所述减速箱输出端固定设置有移动齿轮，所述滑轨一侧位置固定设置有齿条，所述移动齿轮与移动齿轮啮合连接。

11、优选的，多个所述柔性橡胶夹板相对一侧边缘位置均固定设置有防滑条。

12、工作原理：使用时，通过移动电机提供电力，减速箱输出端的移动齿轮与滑轨一侧的齿条啮合连接，进而使移动底座在滑轨上进行移动，设置在转动底座内部的转动电机驱动与固定于移动底座上端的转动轮盘啮合的转动齿轮，使转动底座转动，转动底座内部的多个驱动电机驱使驱动齿轮转动，通过与之啮合的从动扭矩齿轮带动多个底部套轴转动，进而通过固定套设的多个底端双联齿轮带动多个中部传动皮带传动，通过多个中端双联齿轮和多个上部传动皮带带动多个末端传动齿轮转动，进而使固定于多个末端传动齿轮相对一侧的多个末端锥齿轮旋转，进而使夹持机构后侧的从动锥齿轮转动，带动自调节夹爪机构转动，自调节夹爪机构的多个气缸控制多个铰接板在安装板前侧翻转，固定设置于多个铰接板前端的多个弧形夹板相互开合，设置于安装板和多个弧形夹板前端的多个柔性橡胶夹板对构件进行夹持，柔性的柔性橡胶夹板随着弧形夹板的靠近变形贴合咋构件表面，设置于柔性橡胶夹板和弧形夹板之间等间距的多个柔性支撑条起到支撑作用，更稳定地对构件进行夹持。

13、(三)有益效果

14、本发明提供了一种具有自动调节功能的机械手。具备以下有益效果：

15、1、本发明提供了一种具有自动调节功能的机械手，该机械手前端自调节夹爪机构的多个气缸控制多个铰接板在安装板前侧翻转，固定设置于多个铰接板前端的多个弧形夹板相互开合，设置于安装板和多个弧形夹板前端的多个柔性橡胶夹板对构件进行夹持，柔性的柔性橡胶夹板随着弧形夹板的靠近变形贴合咋构件表面，设置于柔性橡胶夹板和弧形夹板之间等间距的多个柔性支撑条对柔性橡胶夹板起到支撑作用，更稳定地对构件进行夹持。

16、2、本发明提供了一种具有自动调节功能的机械手，该机械手可使移动底座在滑轨上进行移动，设置在转动底座内部的转动电机驱动与固定于移动底座上端的转动轮盘啮合的转动齿轮，使转动底座转动，转动底座内部的多个驱动电机驱使驱动齿轮转动，通过与之啮合的从动扭矩齿轮带动多个底部套轴转动，进而通过固定套设的多个底端双联齿轮带动多个中部传动皮带传动，通过多个中端双联齿轮和多个上部传动皮带带动多个末端传动齿轮转动，进而使固定于多个末端传动齿轮相对一侧的多个末端锥齿轮旋转，进而使夹持机构后侧的从动锥齿轮转动，带动自调节夹爪机构转动，进而实现随意移动和多轴摆动，作出更为灵活的夹持动作。

技术特征：

1.一种具有自动调节功能的机械手，包括底座机构(1)、移动机构(2)、摆动机构(3)和夹持机构(4)，其特征在于：所述摆动机构(3)通过移动机构(2)滑动设置于底座机构(1)上端，所述摆动机构(3)输出端固定设置有夹持机构(4)，所述底座机构(1)包括转动底座(29)，所述摆动机构(3)包括中部支撑架(12)和上部支撑架(8)，所述移动机构(2)包括滑轨(21)和移动底座(26)；

2.根据权利要求1所述的一种具有自动调节功能的机械手，其特征在于：所述中部支撑架(12)和上部支撑架(8)连接位置贯穿设置有中部套轴(40)，所述中部支撑架(12)和上部支撑架(8)之间通过中部套轴(40)铰接，所述中部支撑架(12)下端贯穿设置有多个底部套轴(14)，所述中部支撑架(12)前端位置贯穿设置有末端套轴(7)，所述中部支撑架(12)下端通过多个底部套轴(14)与转动底座(29)铰接设置，多个所述底部套轴(14)靠中间位置均固定套设有多个底端双联齿轮(41)，多个所述底部套轴(14)靠两侧位置分别固定套设有从动扭矩齿轮(13)，所述转动底座(29)内部固定设置有多个驱动电机(16)，多个所述驱动电机(16)输出端位置均固定设置有驱动齿轮(15)，多个所述驱动齿轮(15)分别与从动扭矩齿轮(13)啮合连接，所述中部套轴(40)靠两侧位置分别转动套设有中端双联齿轮(10)，所述末端套轴(7)靠两侧位置分别转动套设有末端锥齿轮(5)和末端传动齿轮(6)，多个所述末端锥齿轮(5)分别与末端传动齿轮(6)固定连接设置，所述从动锥齿轮(37)啮合设置于多个末端锥齿轮(5)之间，所述转动底座(29)上端面靠前侧位置固定设置有多个补偿电机(18)，多个所述补偿电机(18)输出端位置均固定设置有补偿齿轮(19)。

3.根据权利要求2所述的一种具有自动调节功能的机械手，其特征在于：所述末端传动齿轮(6)和中端双联齿轮(10)之间套设有上部传动皮带(9)，所述中端双联齿轮(10)与底端双联齿轮(41)之间套设有中部传动皮带(11)。

4.根据权利要求3所述的一种具有自动调节功能的机械手，其特征在于：多个所述补偿齿轮(19)与底端双联齿轮(41)之间套设有底部传动皮带(20)。

5.根据权利要求1所述的一种具有自动调节功能的机械手，其特征在于：所述移动底座(26)滑动设置于滑轨(21)上端，所述移动底座(26)上端固定设置有转动轮盘(28)，所述转动底座(29)内部靠后侧中间位置固定设置有转动电机(17)，所述转动电机(17)输出端通至转动底座(29)下端面固定设置有转动齿轮(27)，所述转动齿轮(27)和转动轮盘(28)啮合连接。

6.根据权利要求1所述的一种具有自动调节功能的机械手，其特征在于：所述移动底座(26)下端固定设置有减速箱(24)，所述减速箱(24)输入端固定设置有移动电机(25)，所述减速箱(24)输出端固定设置有移动齿轮(23)，所述滑轨(21)一侧位置固定设置有齿条(22)，所述移动齿轮(23)与移动齿轮(23)啮合连接。

7.根据权利要求1所述的一种具有自动调节功能的机械手，其特征在于：多个所述柔性橡胶夹板(33)相对一侧边缘位置均固定设置有防滑条(36)。

技术总结
本发明提供一种具有自动调节功能的机械手，涉及机械手技术领域。该机械手，包括底座机构、移动机构、摆动机构和夹持机构，所述摆动机构通过移动机构滑动设置于底座机构上端，所述摆动机构输出端固定设置有夹持机构，所述底座机构包括转动底座，所述摆动机构包括中部支撑架和上部支撑架，所述移动机构包括滑轨和移动底座，所述夹持机构包括基板和自调节夹爪机构，所述自调节夹爪机构包括安装板，所述安装板后端固定设置有从动锥齿轮，所述安装板固定设置于基板表面，所述安装板上端面两侧位置均固定设置有气缸。通过使用自动调节功能的夹爪机构，可针对不同的构件进行变形，解决了使用统一的夹具对不同的构件进行夹持的问题。

技术研发人员：石海燕
受保护的技术使用者：兰州石化职业技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4