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摘要
本发明公开了一种弹性夹持的零部件用机械手臂，包括底座和支柱，所述支柱设置在底座的上方，所述底座的底部设有滚轮槽，所述滚轮槽内转动连接有滚轮，所述底座上设有转动体，所述转动体与底座之间为转动连接，所述支柱的一端与转动体转动连接，所述转动体上设有驱动机构，所述支柱远离转动体的一端转动连接有第一平衡杆，所述支柱靠近转动体的一侧转动连接有第三平衡杆。本发明操作简单，通过底座、支柱、驱动机构、机械手指和控制结构的相互配合，由于模仿人类手指结构，能够对形状不一的零部件有效进行夹持运输，切结构简单，提高了机械手臂的灵活性，为使用者提供一种弹性夹持的零部件用机械手臂。
权利要求
1.一种弹性夹持的零部件用机械手臂，包括底座(1)和支柱(9)，所述支柱(9)设置在底座(1)的上方，其特征在于，所述底座(1)的底部设有滚轮槽(2)，所述滚轮槽(2)内转动连接有滚轮(12)，所述底座(1)上设有转动体(17)，所述转动体(17)与底座(1)之间为转动连接，所述支柱(9)的一端与转动体(17)转动连接，所述转动体(17)上设有驱动机构，所述支柱(9)远离转动体(17)的一端转动连接有第一平衡杆(7)，所述支柱(9)靠近转动体(17)的一侧转动连接有第三平衡杆(11)，所述第一平衡杆(7)与第三平衡杆(11)之间连接有第二平衡杆(10)，所述第二平衡杆(10)的两端分别与第一平衡杆(7)、第三平衡杆(11)的一端转动连接，所述支柱(9)的中点转动连接有固定块(4)，所述固定块(4)上转动连接有气缸(5)，所述第一平衡杆(7)远离第二平衡杆(10)的一端设有手臂头(6)，所述气缸(5)的驱动端与手臂头(6)的一侧转动连接，所述第一平衡杆(7)与手臂头(6)之间设有连接机构，所述手臂头(6)远离第一平衡杆(7)的一端设有多个机械手指，所述手臂头(6)靠近机械手指的一侧设有控制机构，所述支柱(9)上固定连接有弹性板(3)，所述弹性板(3)的两端对称设有缓冲机构，所述弹性板(3)的两端通过缓冲机构与底座(1)连接；所述机械手指包括第三关节轴(25)、第二关节轴(27)和第一关节轴(18)，所述第二关节轴(27)设置在第三关节轴(25)和第一关节轴(18)之间，所述第二关节轴(27)的一端与第三关节轴(25)转动连接，所述第二关节轴(27)的另一端与第一关节轴(18)转动连接，所述第三关节轴(25)、第二关节轴(27)与第一关节轴(18)之间连接处的两侧对称设有连接件(28)；所述手臂头(6)内设有控制腔(21)，所述控制机构设置在控制腔(21)内，所述控制机构包括转盘(23)和一对收缩齿轮(24)，两个所述收缩齿轮(24)之间为啮合连接，所述转盘(23)的一侧套接有皮带(22)，所述皮带(22)与其中一个所述收缩齿轮(24)的一侧套接，两个所述收缩齿轮(24)上均缠绕有拉条(26)，所述机械手指内设有活动腔(19)，所述拉条(26)远离收缩齿轮(24)的一端固定连接在第一关节轴(18)的活动腔(19)内，所述控制腔(21)内对称设有多个第一导向轴(20)，所述拉条(26)与第一导向轴(20)转动连接，所述活动腔(19)内设有第一导向机构和第二导向机 构，所述控制腔(21)内设有第三电机，所述第三电机的驱动端与转盘(23)转动连接；所述第一导向机构包括第一滑轮(39)和第二滑轮(38)，所述第一滑轮(39)和第二滑轮(38)的一侧与活动腔(19)的内壁转动连接，所述第一滑轮(39)与第二滑轮(38)卡接，所述拉条(26)滑动卡接在第一滑轮(39)与第二滑轮(38)之间，所述活动腔(19)内还对称设有第二导向轴(40)，所述第二导向轴(40)与拉条(26)之间为转动连接，所述第二导向机构为固定轴(37)，所述拉条(26)穿过固定轴(37)的一端。
2.根据权利要求1所述的一种弹性夹持的零部件用机械手臂，其特征在于，所述驱动机构主齿轮(14)和一对从齿轮(13)，两个所述从齿轮(13)对称设置在主齿轮(14)的两侧，所述从齿轮(13)与主齿轮(14)之间为啮合连接，所述主齿轮(14)与支柱(9)之间为固定连接，所述底座(1)上设有第一电机(15)，所述第一电机(15)的驱动端转动连接有驱动轴(16)，所述驱动轴(16)与转动体(17)转动连接，所述转动体(17)的一侧设有第二电机，所述第二电机的驱动轴与主齿轮(14)转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种弹性夹持的零部件用机械手臂，其特征在于，所述连接机构包括调节轴(33)和齿轮轴(32)，所述调节轴(33)与第一平衡杆(7)转动卡接，所述齿轮轴(32)与调节轴(33) 的一侧固定连接，所述第一平衡杆(7)远离第二平衡杆(10)的一端插设在手臂头(6)上，所述第一平衡杆(7)内设有卡槽(30)，所述卡槽(30)内中心对称设有一对卡轴(29)，所述齿轮轴(32)设置在两个卡轴(29)之间，所述齿轮轴(32)与卡轴(29)之间为啮合连接，所述卡槽(30)内设有第一弹簧(31)，所述第一弹簧(31)与卡轴(29)的一端固定连接，所述卡轴(29)的另一端与手臂头(6)卡接。
4.根据权利要求1所述的一种弹性夹持的零部件用机械手臂，其特征在于，所述缓冲机构包括第二活动轴(36)和第一活动轴(34)，所述第一活动轴(34)的一端通过滑动环与底座(1)滑动连接，所述第一活动轴(34)与滑动环转动连接，所述第二活动轴(36)与弹性板(3)转动连接，第二弹簧(35)远离底座(1)的一端滑动插设在第二活动轴(36)上，所述第一活动轴(34)上套接有第二弹簧(35)，所述第二弹簧(35)设置在第二活动轴(36)内。
5.根据权利要求1所述的一种弹性夹持的零部件用机械手臂，其特征在于，所述支柱(9)上设有红外线扫描仪(8)，所述红外线扫描仪(8)电连接有单机片，所述单机片与第一电机、第二电机和第三电机电连接。
说明书
一种弹性夹持的零部件用机械手臂
技术领域
[0001]本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种弹性夹持的零部件用机械手臂。
背景技术
[0002]机械手臂是机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影，尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业，一般机械手臂进行夹持移动的躯体都是体积较大的物体，相对于较小的零部件是通过磁性吸附进行运送，这种方式针对的零部件大小有限，但是对于形状不一定的部件而言，机械手臂不能良好的适应结构的不同，夹持的可控制范围和角度有限，不能实现对物体良好的夹持运输效果。
发明内容
[0003]本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：机械手臂一般针对的是固定大小的物体，而对于形状大小不定的部件，操作起来困难，而提出的一种弹性夹持的零部件用机械手臂。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
[0005]一种弹性夹持的零部件用机械手臂，包括底座和支柱，所述支柱设置在底座的上方，所述底座的底部设有滚轮槽，所述滚轮槽内转动连接有滚轮，所述底座上设有转动体，所述转动体与底座之间为转动连接，所述支柱的一端与转动体转动连接，所述转动体上设有驱动机构，所述支柱远离转动体的一端转动连接有第一平衡杆，所述支柱靠近转动体的一侧转动连接有第三平衡杆，所述第一平衡杆与第三平衡杆之间连接有第二平衡杆，所述第二平衡杆的两端分别与第一平衡杆、第三平衡杆的一端转动连接，所述支柱的中点转动连接有固定块，所述固定块上转动连接有气缸，所述第一平衡杆远离第二平衡杆的一端设有手臂头，所述气缸的驱动端与手臂头的一侧转动连接，所述第一平衡杆与手臂头之间设有连接机构，所述手臂头远离第一平衡杆的一端设有多个机械手指，所述手臂头靠近机械手指的一侧设有控制机构，所述支柱上固定连接有弹性板，所述弹性板的两端对称设有缓冲机构，所述弹性板的两端通过缓冲机构与底座连接。
[0006]优选的，所述驱动机构主齿轮和一对从齿轮，两个所述从齿轮对称设置在主齿轮的两侧，所述从齿轮与主齿轮之间为啮合连接，所述主齿轮与支柱之间为固定连接，所述底座上设有第一电机，所述第一电机的驱动端转动连接有驱动轴，所述驱动轴与转动体转动连接，所述转动体的一侧设有第二电机，所述第二电机的驱动轴与主齿轮转动连接。
[0007]优选的，所述连接机构包括调节轴和齿轮轴，所述调节轴与第一平衡杆转动卡接，所述齿轮轴与调节轴的一侧固定连接，所述第一平衡杆远离第二平衡杆的一端插设在手臂头上，所述第一平衡杆内设有卡槽，所述卡槽内中心对称设有一对卡轴，所述齿轮轴设置在两个卡轴之间，所述齿轮轴与卡轴之间为啮合连接，所述卡槽内设有第一弹簧，所述第一弹簧与卡轴的一端固定连接，所述卡轴的另一端与手臂头卡接。
[0008]优选的，所述机械手指包括第三关节轴、第二关节轴和第一关节轴，所述第二关节轴设置在第三关节轴和第一关节轴之间，所述第二关节轴的一端与第三关节轴转动连接，所述第二关节轴的另一端与第一关节轴转动连接，所述第三关节轴、第二关节轴与第一关节轴之间连接处的两侧对称设有连接件。
[0009]优选的，所述手臂头内设有控制腔，所述控制机构设置在控制腔内，所述控制机构包括转盘和一对收缩齿轮，两个所述收缩齿轮之间为啮合连接，所述转盘的一侧套接有皮带，所述皮带与其中一个所述收缩齿轮的一侧套接，两个所述收缩齿轮上均缠绕有拉条，所述机械手指内设有活动腔，所述拉条远离收缩齿轮的一端固定连接在第一关节轴的活动腔内，所述控制腔内对称设有多个第一导向轴，所述拉条与第一导向轴转动连接，所述活动腔内设有第一导向机构和第二导向结构，所述控制腔内设有第三电机，所述第三电机的驱动端与转盘转动连接。
[0010]优选的，所述第一导向机构包括第一滑轮和第二滑轮，所述第一滑轮和第二滑轮的一侧与活动腔的内壁转动连接，所述第一滑轮与第二滑轮卡接，所述拉条滑动卡接在第一滑轮与第二滑轮之间，所述活动腔内还对称设有第二导向轴，所述第二导向轴与拉条之间为转动连接，所述第二导向机构为固定轴，所述拉条穿过固定轴的一端。
[0011]优选的，所述缓冲机构包括第二活动轴和第一活动轴，所述第一活动轴的一端通过滑动环与底座滑动连接，所述第一活动轴与滑动环转动连接，所述第二活动轴与弹性板转动连接，所述第二弹簧远离底座的一端滑动插设在第二活动轴上，所述第一活动轴上套接有第二弹簧，所述第二弹簧设置在第二活动轴内。
[0012]优选的，所述支柱上设有红外线扫描仪，所述红外线扫描仪电连接有单机片，所述单机片与第一电机、第二电机和第三电机电连接。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果是：该装置操作简单，通过底座、支柱、驱动机构、机械手指和控制结构的相互配合，由于模仿人类手指结构，能够对形状不一的零部件有效进行夹持运输，切结构简单，提高了机械手臂的灵活性，为使用者提供一种弹性夹持的零部件用机械手臂。
附图说明
[0014]图1为本发明提出的一种弹性夹持的零部件用机械手臂的结构示意图；
[0015]图2为本发明提出的一种弹性夹持的零部件用机械手臂部分的结构示意图；
[0016]图3为图1中A处的结构示意图；
[0017]图4为图1中B处的结构示意图；
[0018]图5为图1中C处的结构示意图；
[0019]图6为图2中D处的结构示意图；
[0020]图7为图2中E处的结构示意图。
[0021]图中：1底座、2滚轮槽、3弹性板、4固定块、5气缸、6手臂头、7第一平衡杆、8红外线扫描仪、9支柱、10第二平衡杆、11第三平衡杆、12滚轮、13从齿轮、14主齿轮、15第一电机、16驱动轴、17转动体、18第一关节轴、19活动腔、20第一导向轴、21控制腔、22皮带、23转盘、24收缩齿轮、25第三关节轴、26拉条、27第二关节轴、28连接件、29卡轴、30卡槽、31第一弹簧、32齿轮轴、33调节轴、34第一活动轴、35第二弹簧、36第二活动轴、37固定轴、38第二滑轮、39第一滑轮、40第二导向轴。
具体实施方式
[0022]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0023]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0024]参照图1‑7，一种弹性夹持的零部件用机械手臂，包括底座1和支柱9，支柱9设置在底座1的上方，底座1的底部设有滚轮槽2，滚轮槽2内转动连接有滚轮12，底座1上设有转动体17，转动体17与底座1之间为转动连接，支柱9的一端与转动体17转动连接，转动体17上设有驱动机构，支柱9远离转动体17的一端转动连接有第一平衡杆7，支柱9靠近转动体17的一侧转动连接有第三平衡杆11，第一平衡杆7与第三平衡杆11之间连接有第二平衡杆10，第二平衡杆10的两端分别与第一平衡杆7、第三平衡杆11的一端转动连接，支柱9的中点转动连接有固定块4，固定块4上转动连接有气缸5，第一平衡杆7远离第二平衡杆10的一端设有手臂头6，气缸5的驱动端与手臂头6的一侧转动连接，第一平衡杆7与手臂头6之间设有连接机构，手臂头6远离第一平衡杆7的一端设有多个机械手指，机械手指包括第三关节轴25、第二关节轴27和第一关节轴18，第二关节轴27设置在第三关节轴25和第一关节轴18之间，第二关节轴27的一端与第三关节轴25转动连接，第二关节轴27的另一端与第一关节轴18转动连接，第三关节轴25、第二关节轴27与第一关节轴18之间连接处的两侧对称设有连接件28，模仿人类手指结构，各个机械手指以U型位置相对手臂头6设置，从而从零部件的两侧和上方夹持固定，第三关节轴25、第二关节轴27与第一关节轴18的连接处通过连接件28两端的转动连接，从而保证之间连接的活动性，手臂头6靠近机械手指的一侧设有控制机构，连接机构包括调节轴33和齿轮轴32，调节轴33与第一平衡杆7转动卡接，齿轮轴32与调节轴33的一侧固定连接，第一平衡杆7远离第二平衡杆10的一端插设在手臂头6上，第一平衡杆7内设有卡槽30，卡槽30内中心对称设有一对卡轴29，齿轮轴32设置在两个卡轴29之间，齿轮轴32与卡轴29之间为啮合连接，卡槽30内设有第一弹簧31，第一弹簧31与卡轴29的一端固定连接，卡轴29的另一端与手臂头6卡接，通过转动调节轴33,调节轴33的转动带动齿轮轴32的转动，由于卡轴29与齿轮轴32啮合连接，从而齿轮轴32的转动带动两侧的卡轴29在卡槽30内滑动，卡轴29与手臂头6的卡接固定，实现第一平衡杆7与手臂头6之间的卡接固定，手臂头6内设有控制腔21，控制机构设置在控制腔21内，控制机构包括转盘23和一对收缩齿轮24，两个收缩齿轮24之间为啮合连接，转盘23的一侧套接有皮带22，皮带22与其中一个收缩齿轮24的一侧套接，两个收缩齿轮24上均缠绕有拉条26，机械手指内设有活动腔19，拉条26远离收缩齿轮24的一端固定连接在第一关节轴18的活动腔19内，控制腔21内对称设有多个第一导向轴20，拉条26与第一导向轴20转动连接，活动腔19内设有第一导向机构和第二导向结构，控制腔21内设有第三电机，第三电机的驱动端与转盘23转动连接，第三电机通过驱动端带动转盘23转动，转盘23通过皮带22带动其中一个收缩齿轮24转动，从而实现两个收缩齿轮24的同步转动，收缩齿轮24在转动的过程中会将拉条26逐渐收起来，在第一导向轴20的角度控制下，第三关节轴25、第二关节轴27和第一关节轴18之间为角度会改变，逐渐弯曲，从而实现对零部件的夹持作用，第一导向机构包括第一滑轮39和第二滑轮38，第一滑轮39和第二滑轮38的一侧与活动腔19的内壁转动连接，第一滑轮39与第二滑轮38卡接，拉条26滑动卡接在第一滑轮39与第二滑轮38之间，活动腔19内还对称设有第二导向轴40，第二导向轴40与拉条26之间为转动连接，第二导向机构为固定轴37，拉条26穿过固定轴37的一端，由于机械手指各个关节之间相对角度会改变，避免拉条26在滑动的过程中与活动腔19的内壁接触，使得摩擦力较大，阻碍夹持效果，顾通过第一导向机构和第二导向机构控制相对距离，支柱9上固定连接有弹性板3，弹性板3的两端对称设有缓冲机构，弹性板3的两端通过缓冲机构与底座1连接，驱动机构主齿轮14和一对从齿轮13，两个从齿轮13对称设置在主齿轮14的两侧，从齿轮13与主齿轮14之间为啮合连接，主齿轮14与支柱9之间为固定连接，底座1上设有第一电机15，第一电机15的驱动端转动连接有驱动轴16，驱动轴16与转动体17转动连接，转动体17的一侧设有第二电机，第二电机的驱动轴与主齿轮14转动连接，第一电机的驱动端通过驱动轴16带动转动体17转动，从而实现底座1上部分有结构的转动，第二电机的驱动端带动主齿轮14的转动，主齿轮14的转动带动支柱9角度的改变，主齿轮14两侧的从齿轮13保证支柱9转动过程的稳定，缓冲机构包括第二活动轴36和第一活动轴34，第一活动轴34的一端通过滑动环与底座1滑动连接，第一活动轴34与滑动环转动连接，第二活动轴36与弹性板3转动连接，第二弹簧35远离底座1的一端滑动插设在第二活动轴36上，第一活动轴34上套接有第二弹簧35，第二弹簧35设置在第二活动轴36内，在第二弹簧35的弹力作用下，第二活动轴36可以相对第一活动轴34滑动，保证支柱9角度位置的稳定，由于转动体17会转动，故第一活动轴34与底座1之间为滑动连接，支柱9上设有红外线扫描仪8，红外线扫描仪8电连接有单机片，单机片与第一电机、第二电机和第三电机电连接，通过支柱9扫描识别出零部件的具体位置，通过单机片控制第一电机、第二电机和第三电机，通过各个电机控制的各个结构，从而实现夹持运输的效果。
[0025]本发明中，使用者使用该装置时，第一电机15通过驱动轴16带动转动体17的转动，实现底座1的上部分结构的转动，从而可对不同方向的物体操作，第二电机的驱动端带动主齿轮14的转动，主齿轮14的转动带动支柱9角度的改变，支柱9的角度改变将影响手臂头6所处的水平位置，由于第二平衡杆10转动连接第一平衡杆7和第三平衡杆11的一端，保证手臂头6角度保持水平，在气缸5的驱动端伸缩效果下，控制手臂头6向前伸缩的最终长度，根据四边形可任意形变的原理，最终实现手臂头6能到达任意空间位置，第三电机通过驱动端带动转盘23转动，转盘23通过皮带22带动其中一个收缩齿轮24转动，从而实现两个收缩齿轮24的同步转动，收缩齿轮24在转动的过程中会将拉条26逐渐收起来，在第一导向轴20的角度控制下，第三关节轴25、第二关节轴27和第一关节轴18之间为角度会改变，逐渐弯曲，从而实现对零部件的夹持作用，其中由于手臂头6的结构比较细小，需要时常维护，故手臂头6可拆卸下来，通过转动调节轴33,调节轴33的转动带动齿轮轴32的转动，由于卡轴29与齿轮轴32啮合连接，从而齿轮轴32的转动带动两侧的卡轴29在卡槽30内滑动，卡轴29与手臂头6的卡接固定，实现第一平衡杆7与手臂头6之间的卡接固定或者拆卸。
[0026]以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
