[发明专利]一种共用动力的多关节机械手装置

权利要求书

1.一种共用动力的多关节机械手装置，其特征在于，包括控制电机、动力电机、一个或多个结构相同的用来实现机械臂摆动的横向关节和一个安装有剪刀的纵向关节；所述控制电机、动力电机都通过同步带将转动传递给最后部的横向关节；所述横向关节与纵向关节都为纯机械结构，无任何通电器件，其特征是：每个关节都安装有凸轮，其凸轮工作面都隔一定的相位差；控制电机连带各个凸轮同步转动；当某个关节的凸轮工作面转到对应推杆位置时，该关节被激活，动力电机就可将转动传递给该关节，而无法传递给其他关节；其中，所述横向关节包括控制离合器、动力离合器、控制用主动同步带轮、控制用从动同步带轮、动力同步带轮、蜗轮蜗杆、主动锥齿轮、从动锥齿轮、控制轴、关节轴、控制过轮和动力过轮；并且其中，所述纵向关节包括纵向关节第一控制轴、纵向关节第二控制轴、纵向关节第一同步带轮、纵向关节第二同步带轮、纵向关节主动锥齿轮、纵向关节从动锥齿轮、纵向关节蜗轮、纵向关节蜗杆、套筒、动力传递轴，还包括控制离合器、动力离合器、控制用主动同步带轮、控制用从动同步带轮、动力同步带轮；所述控制用主动同步带轮和控制用从动同步带轮可绕控制轴转动，两者之间通过所述控制离合器传递转动；所述动力同步带轮可绕控制轴转动，由所述动力离合器控制其是否带动所述控制轴转动；所述控制过轮和动力过轮都可绕关节轴转动；所述主动锥齿轮固定于控制轴上，所述从动锥齿轮固定于蜗杆上，所述蜗轮固定于关节轴上；所述控制用主动同步带轮有一排轮齿，通过同步带与前一关节的控制过轮连接；所述控制用从动同步带轮有一排轮齿，通过同步带与其所在关节的控制过轮连接；所述动力同步带轮有两排轮齿，一排轮齿通过同步带与前一关节的动力过轮连接，另一排轮齿通过同步带与其所在关节的动力过轮连接；所述控制过轮与动力过轮均有两排轮齿；所述纵向关节第一控制轴与纵向关节第一同步带轮通过键连接固定，所述纵向关节第一同步带轮与所述纵向关节第二同步带轮通过同步带连接，所述纵向关节第二同步带轮与所述纵向关节蜗杆通过键连接固定，所述纵向关节蜗杆与所述纵向关节蜗轮啮合传动，所述纵向关节蜗轮与所述套筒固定，所述套筒可固定剪刀；所述纵向关节第二控制轴与所述纵向关节主动锥齿轮之间通过键连接固定，所述纵向关节主动锥齿轮与所述纵向关节从动锥齿轮啮合传动，所述纵向关节从动锥齿轮与所述动力传递轴之间通过键连接固定，动力传递轴可将转动传递给剪刀，再通过螺旋传动方式转化为剪切的动作。

2.根据权利要求1所述的共用动力的多关节机械手装置，其特征在于，所述控制离合器由控制离合推板与控制离合凸轮以及一对齿零件组成，所述齿零件一个固定于所述控制用从动同步带轮，另一个与所述控制用主动同步带轮在圆周方向相对固定，但可沿轴向相对滑动，两者之间压有弹簧；所述控制离合凸轮与所述另一个齿零件固定。

3.根据权利要求2所述的共用动力的多关节机械手装置，其特征在于，所述动力离合器由动力离合推板、动力离合凸轮、推力轴承、移动滑块以及一对齿零件组成，所述动力离合凸轮固定于控制用主动同步带轮；所述动力离合推板紧贴所述推力轴承的一个平面，所述移动滑块的一个面紧贴所述推力轴承的另一个平面；所述移动滑块可沿控制轴轴向，顺着导向键滑动；所述齿零件一个固定于移动滑块，另一个与所述动力同步带轮在圆周方向相对固定，但可沿轴向相对滑动，两者之间压有弹簧；所述移动滑块与动力同步带轮之间压有弹簧。

4.根据权利要求3所述的共用动力的多关节机械手装置，其特征在于，控制离合凸轮与动力离合凸轮的推程运动角、远休止角、回程运动角完全相同；随着所述控制用主动同步带轮的转动，两个凸轮机构同时产生推动作用，同时作用消失。