一种自动化设备用可翻转产品的机械手的制作方法

本发明涉及自动化装置领域，特别涉及一种自动化设备用可翻转产品的机械手。

背景技术：

自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面，采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。

自动化技术被广泛利用在工业中，例如工业生产中的生产线中，其中机械手是自动化技术中的关键一环，机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

在工业生产线中，如包装生产线中，需要将生产线上的产品夹取，之后将其翻转进行包装，要达到这个效果不是特别容易；所以大多数的包装生产线还是需要人工进行翻转，采用人工进行抓取翻转具有一系列缺点，一方面可能会对产品造成污染，另一方面会造成生产效率低下。

技术实现要素：

针对背景技术中提出的问题，本发明的目的是提供一种自动化设备用可翻转产品的机械手，以解决背景技术中提到的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种自动化设备用可翻转产品的机械手，包括机架，所述机架上固定有第一伺服电机，所述机架上还转动连接有螺杆，所述螺杆的外部螺纹连接有固定座，所述固定座沿竖直方向滑移连接在机架上，所述第一伺服电机驱动所述螺杆转动，所述固定座上拆卸连接有匚字形框，所述匚字形框的开口处铰接有第一连杆，所述第一连杆的端部铰接有第二连杆，所述第二连杆在远离所述第一连杆的一端铰接有第三连杆，所述第一连杆由第一驱动部控制转动，所述第二连杆由第二驱动部控制转动，所述第三连杆由第三驱动部控制转动，所述第三连杆的端部还设置有抓取机构。

通过采用上述技术方案，当利用机械手进行抓取翻转时，启动第一伺服电机，在螺杆的作用下带动固定座滑移，调节固定座到合适的高度；之后启动第一驱动部，由第一驱动部控制第一连杆摆动，启动第二启动部，由第二驱动部控制第二连杆摆动，启动第三驱动部，由第三驱动部控制第三连杆摆动，通过第一驱动部、第二驱动部和第三驱动部能够调节和控制第三连杆的位置和角度，就能够调节抓取机构的位置，利用抓取机构可以完成抓取货物，从而实现翻转货物的要求。

优选的，所述第一驱动部包括第一微型电机、第一齿轮和第二齿轮，所述第一微型电机固定在所述匚字形框上，所述第一微型电机的电机轴上固定有所述第一齿轮，所述第二齿轮同心固定在所述第一连杆的铰接轴上，所述第一齿轮和所述第二齿轮之间相互啮合。

通过采用上述技术方案，启动第一微型电机将带动第一齿轮转动，通过第一齿轮和第二齿轮的啮合带动第一连杆摆动。

优选的，所述第二驱动部包括第二微型电机、第三齿轮和第四齿轮，所述第二微型电机固定在所述第一连杆上，所述第二微型电机的电机轴上固定有所述第三齿轮，所述第四齿轮同心固定在所述第二连杆的铰接轴上，所述第三齿轮和所述第四齿轮之间相互啮合。

通过采用上述技术方案，启动第二微型电机将带动第三齿轮转动，通过第三齿轮和第四齿轮的啮合带动第二连杆摆动。

优选的，所述第三驱动部包括第三微型电机、第五齿轮和第六齿轮，所述第三微型电机固定在所述第二连杆上，所述第三微型电机的电机轴上固定有所述第五齿轮，所述第六齿轮同心固定在所述第三连杆的铰接轴上，所述第五齿轮和所述第六齿轮之间相互啮合。

通过采用上述技术方案，启动第三微型电机将带动第五齿轮转动，通过第五齿轮和第六齿轮的啮合带动第三连杆摆动。

优选的，所述抓取机构包括承托板、第二伺服电机、第七齿轮、第八齿轮、两个第四连杆、两个第五连杆和两个第六连杆，所述承托板固定在所述第三连杆远离所述第二连杆的一端，所述第二伺服电机固定在所述承托板上，所述第二伺服电机的电机轴上固定有所述第七齿轮，所述第八齿轮转动连接在所述承托板上，所述第七齿轮与所述第八齿轮之间相互啮合，两个所述第四连杆的一端分别与所述第七齿轮和所述第八齿轮之间转动连接，两个所述第四连杆的一端分别与两个所述第五连杆之间铰接，两个所述第六连杆的一端分别与两个所述第五连杆铰接，两个所述第六连杆的另一端分别与所述承托板之间铰接。

通过采用上述技术方案，当启动承托板上固定的第二伺服电机时，将带动第七齿轮转动，由于第七齿轮和第八齿轮啮合，将会带动第四连杆、第五连杆和第六连杆摆动，两个第五连杆之间的开口将会发生改变，完成抓取动作。

优选的，所述机架上固定有两根导向杆，所述固定座上开设有两个供所述导向杆穿过的导向孔。

通过采用上述技术方案，通过利用导向杆和导向孔的配合使得固定座竖直滑移的更加稳定。

优选的，所述匚字形框上固定有固定柱，所述固定柱的一部分插接在所述固定座内，所述固定柱外部还固定有固定盘，所述固定盘与所述固定座之间螺纹连接有若干个锁紧螺栓。

通过采用上述技术方案，匚字形框和固定座之间可以进行拆卸，当安装匚字形框到固定座上时，将固定柱插入固定座，之后拧紧固定盘上的锁紧螺栓即可，较为方便可靠。

优选的，所述第一伺服电机与螺杆之间设置有减速器，所述减速器的输入端与所述第一伺服电机的电机轴连接，所述减速器的输出端与所述螺杆连接。

通过采用上述技术方案，减速器能够降低第一伺服电机的输出速度，使得螺杆转动的更加平稳。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

当利用机械手进行抓取翻转时，启动第一伺服电机，在螺杆的作用下带动固定座滑移，调节固定座到合适的高度；之后启动第一驱动部，由第一驱动部控制第一连杆摆动，启动第二启动部，由第二驱动部控制第二连杆摆动，启动第三驱动部，由第三驱动部控制第三连杆摆动，通过第一驱动部、第二驱动部和第三驱动部能够调节和控制第三连杆的位置和角度，就能够调节抓取机构的位置，利用抓取机构可以完成抓取货物，从而实现翻转货物的要求。

附图说明

图1是自动化设备用可翻转产品的机械手的结构示意图之一；

图2是图1中的a处放大图；

图3是自动化设备用可翻转产品的机械手的结构示意图之二；

图4是图3中的b处放大图；

图5是图3中的c处放大图；

图6是图3中的d处放大图

图7是自动化设备用可翻转产品的机械手的结构示意图之三；

图8是图7中的e处放大图；

图9是图7中的f处放大图。

附图标记：1、机架；2、第一伺服电机；3、螺杆；4、固定座；5、匚字形框；6、第一连杆；7、第二连杆；8、第三连杆；9、第一驱动部；10、第二驱动部；11、第三驱动部；12、抓取机构；13、第一微型电机；14、第一齿轮；15、第二齿轮；16、第二微型电机；17、第三齿轮；18、第四齿轮；19、第三微型电机；20、第五齿轮；21、第六齿轮；22、承托板；23、第二伺服电机；24、第七齿轮；25、第八齿轮；26、第四连杆；27、第五连杆；28、第六连杆；29、导向杆；30、导向孔；31、固定柱；32、固定盘；33、锁紧螺栓；34、减速器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的发明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。

实施例

如图1至图9所示，一种自动化设备用可翻转产品的机械手，包括机架1，其中在机架1上固定有第一伺服电机2，同时在机架1上还转动连接有螺杆3，并在螺杆3的外部螺纹连接有固定座4，其中固定座4沿竖直方向滑移连接在机架1上，利用第一伺服电机2驱动螺杆3转动，当第一伺服电机2启动时将带动螺杆3转动，继而带动固定座4在机架1上竖直滑移；为了实现抓取货物和翻转货物，在固定座4上拆卸连接有匚字形框5，并在匚字形框5的开口处铰接有第一连杆6，将第一连杆6在远离匚字形框5的端部铰接有第二连杆7，并将第二连杆7在远离第一连杆6的一端铰接有第三连杆8，其中第一连杆6由第一驱动部9控制转动，第二连杆7由第二驱动部10控制转动，第三连杆8由第三驱动部11控制转动，在第三连杆8的端部还设置有抓取机构12；当利用机械手进行抓取翻转时，启动第一伺服电机2，在螺杆3的作用下带动固定座4滑移，调节固定座4到合适的高度；之后启动第一驱动部9，由第一驱动部9控制第一连杆6摆动，启动第二启动部，由第二驱动部10控制第二连杆7摆动，启动第三驱动部11，由第三驱动部11控制第三连杆8摆动，通过第一驱动部9、第二驱动部10和第三驱动部11能够调节和控制第三连杆8的位置和角度，就能够调节抓取机构12的位置，利用抓取机构12可以完成抓取货物，从而实现翻转货物的要求。

如图1至图9所示，其中第一驱动部9包括第一微型电机13、第一齿轮14和第二齿轮15，其中第一微型电机13固定在匚字形框5上，在第一微型电机13的电机轴上固定有第一齿轮14，其中第二齿轮15同心固定在第一连杆6的铰接轴上，第一齿轮14和第二齿轮15之间相互啮合，启动第一微型电机13将带动第一齿轮14转动，通过第一齿轮14和第二齿轮15的啮合带动第一连杆6摆动；其中第二驱动部10包括第二微型电机16、第三齿轮17和第四齿轮18，其中第二微型电机16固定在第一连杆6上，在第二微型电机16的电机轴上固定有第三齿轮17，其中第四齿轮18同心固定在第二连杆7的铰接轴上，并且第三齿轮17和所述第四齿轮18之间相互啮合，当操作者启动第二微型电机16将带动第三齿轮17转动，通过第三齿轮17和第四齿轮18的啮合带动第二连杆7摆动；其中第三驱动部11包括第三微型电机19、第五齿轮20和第六齿轮21，其中第三微型电机19固定在第二连杆7上，在第三微型电机19的电机轴上固定有第五齿轮20，第六齿轮21同心固定在第三连杆8的铰接轴上，并将第五齿轮20和第六齿轮21之间设置为相互啮合，启动第三微型电机19将带动第五齿轮20转动，通过第五齿轮20和第六齿轮21的啮合带动第三连杆8摆动。

如图1至图9所示，其中抓取机构12包括承托板22、第二伺服电机23、第七齿轮24、第八齿轮25、两个第四连杆26、两个第五连杆27和两个第六连杆28，其中承托板22固定在第三连杆8远离第二连杆7的一端，第二伺服电机23固定在承托板22上，在第二伺服电机23的电机轴上固定有第七齿轮24，第八齿轮25转动连接在承托板22上，第七齿轮24与所述第八齿轮25之间相互啮合，其中两个第四连杆26的一端分别与第七齿轮24和第八齿轮25之间转动连接，两个第四连杆26的一端分别与两个第五连杆27之间铰接，两个第六连杆28的一端分别与两个第五连杆27铰接，两个第六连杆28的另一端分别与承托板22之间铰接，当启动承托板22上固定的第二伺服电机23时，将带动第七齿轮24转动，由于第七齿轮24和第八齿轮25啮合，将会带动第四连杆26、第五连杆27和第六连杆28摆动，两个第五连杆27之间的开口将会发生改变，完成抓取动作。

如图1至图9所示，为了使得固定座4滑移的更加稳定，在机架1上固定有两根导向杆29，在固定座4上开设有两个供导向杆29穿过的导向孔30，通过利用导向杆29和导向孔30的配合使得固定座4竖直滑移的更加稳定；同时在匚字形框5上固定有固定柱31，将固定柱31的一部分插接在固定座4内，同时在固定柱31外部还固定有固定盘32，并将固定盘32与固定座4之间螺纹连接有四个锁紧螺栓33，匚字形框5和固定座4之间可以进行拆卸，当安装匚字形框5到固定座4上时，将固定柱31插入固定座4，之后拧紧固定盘32上的锁紧螺栓33即可，较为方便可靠；为了降低螺杆3的转动速度，在第一伺服电机2与螺杆3之间设置有减速器34，其中减速器34的输入端与第一伺服电机2的电机轴连接，减速器34的输出端与螺杆3连接，减速器34能够降低第一伺服电机2的输出速度，使得螺杆3转动的更加平稳。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。