[发明专利]一种三自由度可控机械式机械手

说明书

技术领域

本发明属于机械手技术领域，具体涉及一种三自由度可控机械式机械手。

背景技术

随着现代化工业的不断发展，生产过程机械化及自动化水平的提升，机械手在机械加工、装配加工以及轻工业、交通运输业等领域得到了越来越广泛的应用。在实际生产中，机械手的应用可以提高生产的自动化水平，从而提高劳动生产效率。在恶劣的环境下，机械手代替人进行工作，能减轻劳动强度，保证产品质量，实现安全生产。

目前国内外传统使用的机械手结构复杂，效率低，强度不足，维修成本高，无法实现在大空间灵活夹取物体。

中国专利201310692771.7公开了一种可控多自由度机械手，该机构通过连杆的转动来实现机械手的定位，但是连杆的长度有限，空间定位范围不大。中国专利201010124006.1公开了一种多自由度移载机械手，能实现空间较大范围的定位，但是机械手占空间较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种三自由度可控机构式机械手，它能克服现有机械手的不足。

本发明是这样实现的，它包括动力传动机构，机械手工作机构(以下简称机械手头部)360°旋转机构及上下180°摆动机构及连杆夹持机构，其特征如图1、2所示，所述动力传动机构是指第一、第二、第三可控电机1、2、3固定安装在机座4内，第一、第二、第三轴5、5’、5”分别与第一、第二、第三可控电机1、2、3连接，第一、第二轴5、5’为空心轴，第二轴5’安装在第一轴5的腔内，第三轴5”为实心轴，安装在第二轴5’的腔内，所述机械手头部360°旋转机构是通过第一轴5的另一端通过螺钉与第一齿轮箱6连接，第一齿轮箱6安装在第二齿轮箱7内一起联动，带动机械手头部实现360°旋转。

所述机械手头部上下180°摆动机构如图3、4所示，第二轴5’的另一端通过螺钉与第一主动锥齿轮14连接，第一主动锥齿轮14与第一从动锥齿轮16相啮合，第一从动锥齿轮16通过螺钉与第二齿轮箱7连接，通过第二可控电机2实现机械手头部上下180°摆动。

连杆夹持机构，如图3、4、5、6所示，第三轴5”的另一端通过键与第二主动锥齿轮15连接，第二主动锥齿轮15与第二从动锥齿轮17相啮合，第二从动锥齿轮17与第一短轴24通过键联接，第一、第四从动齿轮18、21分别通过键与第一短轴24联接，同时还与第二、第五从动齿轮19、22啮合，第二、第五从动齿轮19、22分别通过键与第二短轴25联接，第二、第五从动齿轮19、22分别与第三，第六从动齿轮20、23啮合，第三、第六从动齿轮20、23通过键与第三短轴26联接；第一、第五摇杆10、12的下端面通过螺钉分别与第二齿轮箱7内的第三短轴26左右两端连接，第二、第六摇杆10’、12’的上端通过螺钉分别与第二短轴25左右两端连接；第一、第五摇杆10、12的上端分别与第一、第三爪8、9上的端孔801、901通过销轴相铰接，第一、第三爪8、9上的中孔802、902分别与第三、第七摇杆11、13的上端通过销轴相铰接，第三、第七摇杆11、13的下端与第二齿轮箱7上的耳座t1、t2通过销轴相铰接，第二、第六摇杆10’、12’的下端分别与第二、第四爪8’、9’上的端孔801’、901’通过销轴相铰接，第二、第四爪8’、9’上的中孔802’、902’分别与第四、第八摇杆11’、13’的下端通过销轴相铰接，第四、第八摇杆11’、13’的上端分别与第二齿轮箱7上的耳座t2、t1通过销轴相铰接。

本发明的优点及积极效果：

本机构能实现在较大空间的精确灵活定位，并能实现三自由度的运动，纯机械的设计使其结构简单，具有可控性能、机电融合性能良好，能在高压环境下代替人工进行作业，提高工作效率，实现安全生产。

附图说明

图1为本发明的三维示意图；

图2为图1的爆炸图；

图3为第一，第二齿轮箱的三维图；

图4为第一，第二齿轮箱的爆炸图；

图5为图1中夹持机构的放大图；

图6为夹持机构的正视图；

图7为夹持机构爆炸图；

图8为第一，第二齿轮箱外形示意图；

图中：