[发明专利]轨迹驱动式机械手

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动化设备，更具体地说，涉及一种自动化机械手。

背景技术

机械手是指能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。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。

机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。

然而，现有的机械手指往往由多个电机驱动，结构复杂，价格昂贵。

现有的机械手指的寿命不长。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种轨迹驱动式机械手，本发明适用于机械制造过程中，实现物料的搬运传输；本发明轨迹驱动式机械手实现了轻量化设计，利用一个伺服电机作为驱动源，使机械手产生预想的二维运动空间；通过改变凸轮槽中心线，可以快速改变机械手的运动轨迹。

一种轨迹驱动式机械手，包括伺服电机、机架、凸轮机构、拨叉、运动组件，所述伺服电机固连于所述机架，所述伺服电机的输出轴上固连联轴器，所述联轴器的末端固连拨叉，所述运动组件活动连接于所述机架，所述拨叉活动连接于所述运动组件；

所述运动组件包括：机械手臂、转台、滚子、滑块、调节板，所述转台上设置方块体、转轴，所述转轴通过所述轴承活动连接于所述机架，所述滑块固连于所述方块体上，所述机械手臂活动连接于所述滑块上；所述机械手臂的一端为手臂末端，所述滚子固连于所述机械手臂上；

所述凸轮机构包括：上凸轮、下凸轮，所述上凸轮和下凸轮固连于所述机架上，在所述上凸轮、下凸轮上设置凸轮槽，所述凸轮槽的槽宽和所述滚子的外径相匹配；所述凸轮槽的凸轮槽中心线为一段光滑连续的曲线。

优选地，所述机械手臂的一端固连所述调节板，在所述调节板上设置下微调螺栓、上微调螺栓；在所述机架上固连下限位板、上限位板，所述下限位板和所述下微调螺栓相匹配，所述上限位板和所述上微调螺栓相匹配。

优选地，所述滑块上固连盖板，所述机械手臂位于所述滑块和所述盖板之间。

优选地，所述联轴器包括：配合面、连接段，所述连接段固连于所述伺服电机的输出轴上，所述配合面和所述拨叉相匹配，所述拨叉通过铰制孔螺栓固连于所述配合面上。

优选地，所述凸轮槽中心线包括：所述起始端、过渡段、终止端，所述起始端和所述终止端为直线，所述过渡段为曲线。

优选地，所述拨叉的一段固连于所述联轴器，另一端设置两条支腿，所述支腿之间活动连接所述滚子，所述支腿的距离和所述滚子的直径相匹配。

本发明的提供了一种轨迹驱动式机械手，和传统技术相比本发明具有的有益效果如下：

轨迹驱动式机械手，所述伺服电机固连于所述机架，所述伺服电机的输出轴上固连联轴器，所述联轴器的末端固连拨叉，所述运动组件活动连接于所述机架，所述拨叉活动连接于所述运动组件，所述支腿之间活动连接所述滚子，所述支腿的距离和所述滚子的直径相匹配。所述伺服电机的输出轴驱动所述联轴器、拨叉做同步转动，所述拨叉驱动所述滚子在所述凸轮槽中，沿所述凸轮槽中心线的轨迹运动。

所述转轴通过所述轴承活动连接于所述机架，所述转台可以绕所述轴承转动。所述机械手臂活动连接于所述滑块上，所述机械手臂可以相对所述滑块滑动。所述滚子固连于所述机械手臂的一端，所述滚子沿所述凸轮槽中心线运动时，所述机械手臂带动所述转轴发生转动。

所述上凸轮和下凸轮通过螺栓固连于所述机架上，所述上凸轮和下凸轮组合成所述凸轮机构，所述凸轮机构上设置凸轮槽，所述凸轮槽的槽宽和所述滚子的外径相匹配；所述凸轮槽的凸轮槽中心线为一段光滑连续的曲线。所述凸轮槽中心线包括：所述起始端、过渡段、终止端，所述起始端和所述终止端为直线，所述过渡段为曲线，所述起始端、过渡段、终止端构成光滑连接。