一种增效型工业机械手的制作方法

1.本发明涉及机械手领域，具体的涉及一种增效型工业机械手。


背景技术：

2.机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，越来越广泛地得到应用。实际生产过程中，通过机械手对货物进行移动，而不同类型的货物采用的方式也有所不同，如硬质货物采用夹持的方式、柔性的货物采用抓取的方式，而一些体积较大的易碎品采用从底部托举的方式，而现有技术中，移动不同类型的货物时需要使用不同类型的机械手，导致工厂需要购置多台机械手，从而影响机械手的使用效果。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于解决：移动不同类型的货物时需要使用不同类型的机械手。
4.为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案，以改善上述问题。
5.一种增效型工业机械手，包括：支撑板；连接机构，所述连接机构设置在支撑板顶端的中部，连接机构具体为变形结构，用于连接支撑板和驱动系统；驱动机构，所述驱动机构设置在支撑板上；两个夹持承载机构，两个所述夹持承载机构均设置在驱动机构上，用于固定货物；两个辅助机构，两个所述辅助机构分别设置在两个夹持承载机构上，用于辅助夹持承载机构固定货物；两个支撑分担机构，两个所述支撑分担机构分别设置在两个夹持承载机构上，用于对夹持承载机构进行支撑；所述驱动机构用于驱动两个夹持承载机构相互靠近或远离，实现夹持承载机构对货物的固定和松开；所述夹持承载机构包括夹持部，所述夹持部与驱动机构螺纹连接，所述夹持部自身为旋转结构，用于在驱动机构的驱动下固定货物，所述夹持部旋转后用于承载货物；所述夹持部上设置有锁定部，所述锁定部用于对夹持部进行锁定；所述辅助机构包括调节部和辅助部，所述调节部设置在夹持承载机构上，用于驱动辅助部升降，所述辅助部设置在调节部和夹持承载机构之间，用于辅助夹持部固定货物；所述辅助部包括辅助结构、固定结构和传动结构，所述传动结构设置在辅助结构上，用于连接辅助结构和调节部，所述固定结构设置在辅助结构上，用于对辅助结构进行固定。
6.作为本技术优选的技术方案，所述夹持部包括第一传动板，所述第一传动板的底端铰接有转接板，所述转接板的底端固定连接有夹持承载板。
7.作为本技术优选的技术方案，所述调节部包括开设在夹持承载板内的第二腔室，
所述第二腔室内通过轴承转动连接有转轴，所述转轴的一端穿过第二腔室并延伸至夹持承载板一侧的外部。
8.作为本技术优选的技术方案，所述调节部还包括手轮，所述手轮固定安装在转轴位于夹持承载板外部的一端。
9.作为本技术优选的技术方案，所述辅助结构包括两个开设在夹持承载板上的第三滑槽，两个所述第三滑槽内均滑动连接有连接头，两个所述连接头的底端均铰接有辅助杆。
10.作为本技术优选的技术方案，所述辅助结构还包括两个分别开设在两个辅助杆一侧上的凹槽，两个所述凹槽两侧的内壁上均开设有导向槽，四个所述导向槽内均滑动连接有导向块。
11.作为本技术优选的技术方案，所述固定结构包括两个分别固定连接在四个导向块之间且分别与两个凹槽滑动连接的定位板，所述导向块与导向槽之间固定连接有第二弹簧。
12.作为本技术优选的技术方案，所述传动结构包括两个分别开设在两个定位板上的通孔，所述连接头和辅助杆之间螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的顶端穿过第三滑槽并延伸至第二腔室内。
13.作为本技术优选的技术方案，所述传动结构还包括固定安装在螺纹杆顶端的锥齿轮组，所述锥齿轮组与转轴的外表面固定连接，所述螺纹杆的外表面与夹持承载板的内壁之间设置有轴承。
14.作为本技术优选的技术方案，所述支撑分担机构包括连接部和分担部，所述连接部设置在夹持承载机构上，用于连接夹持承载机构和分担部，所述分担部设置在连接部上，用于分担驱动机构的压力。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果：1、为了解决现有技术中，移动不同类型的货物时需要使用不同类型机械手的问题，本技术设计增效型工业机械手，通过驱动机构驱动两个夹持承载机构相互靠近，通过两个夹持承载机构能够对货物进行夹持；通过将辅助杆调整至与夹持承载机构垂直状态，使得夹持承载机构和辅助杆之间能够形成抓钩结构，此时通过该增效型工业机械手能够对货物进行抓取；通过将支撑板翻转并将两个夹持承载机构水平设置在支撑板的两侧，使得支撑板和两个夹持承载机构之间能够形成托举结构，货物置于支撑板和两个夹持承载机构上可以通过托举的方式进行移动，使得该增效型工业机械手能够实现对不同类型货物的移动，能够减少工厂所需购置机械手的数量，增加了本发明的使用效果；2、为了提高机械手抓取货物时的稳定性，本技术设计夹持承载机构，夹持货物时，夹持承载机构可作为夹持货物的部件使用，在抓取货物时，夹持承载机构可以对货物进行防护，提高该机械手抓取货物时的稳定性；3、为了进一步提高该机械手的效率，本技术设计夹持承载机构，托举货物时，夹持承载机构水平设置在支撑板的两侧，能够提高该机械手的长度，使得该机械手可以托举更多数量的货物，进一步提高了该机械手的使用效果；4、为了增加对货物夹持时的稳定效果，本技术设计辅助机构，夹持货物时，辅助机构与支撑板之间的距离可以调整，通过辅助机构能够增加对货物的夹持范围，且定位板能够增加辅助机构底端与货物的接触面积，能够增加对货物夹持时的稳定效果；
5、本技术设计的辅助机构，抓取货物时，辅助杆旋转后与夹持承载机构垂直，此时辅助机构作为抓钩使用，而定位板能够对旋转后的辅助杆进行固定，使得辅助杆与夹持承载机构之间保持垂直状态，而托举货物时，与夹持承载机构垂直的辅助杆能够对货物起到限位防护作用；6、为了提高该机械手的使用寿命，本技术设计支撑分担机构，夹持货物以及抓取货物时，通过支撑分担机构能够对夹持承载机构进行支撑，能够减少驱动机构受到的重力，减少驱动机构弯曲变形的情况，提高该机械手的使用寿命；7、为了提高该托举货物前支撑板放置在地面上的稳定性，本技术设计支撑分担机构，托举货物时，支撑分担机构经过结构变形能够对支撑板进行支撑，能够提高该托举货物前支撑板放置在地面上的稳定性。
附图说明
16.图1为本技术提供的增效型工业机械手的结构示意图；图2为本技术提供的增效型工业机械手的抓取货物时的结构示意图；图3为本技术提供的增效型工业机械手的托举货物时的结构示意图；图4为本技术提供的增效型工业机械手的滚轮旋转后的结构示意图；图5为本技术提供的增效型工业机械手的第二连接座的剖视结构示意图；图6为本技术提供的图2中a处放大结构示意图；图7为本技术提供的增效型工业机械手的夹持承载机构和辅助部的结构示意图；图8为本技术提供的增效型工业机械手的夹持承载板的剖视结构示意图；图9为本技术提供的增效型工业机械手的辅助杆的结构示意图；图10为本技术提供的增效型工业机械手的凹槽的结构示意图；图11为本技术提供的增效型工业机械手的导向块的结构示意图；图12为本技术提供的增效型工业机械手的螺纹杆的结构示意图；图13为本技术提供的增效型工业机械手的支撑分担机构的结构示意图。
17.图中标示：1、支撑板；2、连接机构；201、第一连接座；202、第二连接座；203、连接架；204、固定螺杆；205、插孔；3、驱动机构；301、第一腔室；302、第一滑槽；303、挡块；304、双向丝杆；305、驱动组件；306、螺纹散热孔；4、夹持承载机构；401、第一传动板；402、转接板；403、夹持承载板；404、第二滑槽；405、推板；406、插杆；407、第一弹簧；408、限位槽；5、辅助机构；501、第二腔室；502、转轴；503、锥齿轮组；504、第三滑槽；505、连接头；506、辅助杆；507、凹槽；508、导向槽；509、导向块；510、定位板；511、第二弹簧；512、通孔；513、螺纹杆；6、支撑分担机构；601、第二连接板；602、方槽；603、方板；604、第三弹簧；605、第四滑槽；606、插口；607、第四弹簧；608、第一连接杆；609、第二连接杆；610、连接块；611、滚轮；612、第三连接杆；613、第四连接杆；614、插槽。
具体实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施
例，而不是全部的实施例。
19.因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。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。
20.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
21.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.如图1所示，本实施方式提出一种增效型工业机械手，包括：支撑板1；连接机构2，连接机构2设置在支撑板1顶端的中部，连接机构2具体为变形结构，用于连接支撑板1和驱动系统，驱动系统为现有技术中的桁架驱动系统；驱动机构3，驱动机构3设置在支撑板1上；两个夹持承载机构4，两个夹持承载机构4均设置在驱动机构3上，用于固定货物；两个辅助机构5，两个辅助机构5分别设置在两个夹持承载机构4上，用于辅助夹持承载机构4固定货物；两个支撑分担机构6，两个支撑分担机构6分别设置在两个夹持承载机构4上，用于对夹持承载机构4进行支撑。
24.如图1、图3、图4、图5和图6所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，连接机构2包括铰接在支撑板1顶端中部的第一连接座201，第一连接座201远离支撑板1的一端铰接有第二连接座202，第二连接座202的侧面贯穿开设有两个插孔205，第二连接座202远离第一连接座201的一侧固定安装有两个带有连接孔的连接架203，通过螺栓穿过连接架203上的连接孔能够将该机械手与驱动系统连接，第二连接座202、第一连接座201以及支撑板1之间螺纹连接有两个固定螺杆204，固定螺杆204设置在第二连接座202、第一连接座201和支撑板1之间时能够对第二连接座202和第一连接座201进行固定，使得第二连接座202和第一连接座201无法转动，托举货物时，支撑板1需要进行翻转，支撑板1翻转后连接机构2位于支撑板1的下方，不便于和驱动系统连接，此时将固定螺杆204拧掉，然后转动第一连接座201和第二连接座202，使得插孔205对准螺纹散热孔306，再将固定螺杆204拧到插孔205和驱动机构3之间，此时连接机构2的形态如图3和图4，使得连接架203能够在支撑板1翻转后与驱动系统连接在一起。
25.如图1和图5所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，驱动机构3用于驱动两个夹持承载机构4相互靠近或远离，实现夹持承载机构4对货物的固定和松开，驱动机构3包括第一腔室301和两个第一滑槽302，第一腔室301和两个第一滑槽302均开
设在支撑板1上，两个第一滑槽302分别位于第一腔室301的两侧，两个第一滑槽302内均固定安装有远离第一腔室301的挡块303，两个挡块303之间通过轴承转动连接有双向丝杆304，双向丝杆304的外表面设置有位于第一腔室301内的驱动组件305，第一腔室301两侧的内壁上均开设有两个螺纹散热孔306，在夹持或抓取货物时，通过设置螺纹散热孔306能够使驱动组件305工作时的热量排出，在托举货物时，通过将固定螺杆204拧到插孔205和螺纹散热孔306之间能够对第一连接座201和第二连接座202进行固定；驱动组件305由一个电机和两个齿轮组成，电机安装在第一腔室301内，两个齿轮分别套设在电机的输出轴以及双向丝杆304上，且相互啮合，通过电机能够带动两个齿轮转动，通过齿轮能够带动双向丝杆304转动。
26.如图1、图2、图7和图8所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，夹持承载机构4包括夹持部，夹持部与双向丝杆304螺纹连接，夹持部自身为旋转结构，用于在驱动机构3的驱动下固定货物，夹持部旋转后用于承载货物，夹持部包括与双向丝杆304外表面螺纹连接的第一传动板401，第一传动板401的底端铰接有转接板402，转接板402的底端固定连接有夹持承载板403。
27.如图7、图8和图13所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，夹持部上设置有锁定部，锁定部用于对夹持部进行锁定，锁定部包括开设在转接板402中部的第二滑槽404以及开设在第一传动板401底端中部的限位槽408，第二滑槽404内滑动连接有推板405，推板405的一面固定安装有插杆406，插杆406远离推板405的一端穿过第二滑槽404且与限位槽408穿插连接，插杆406插入限位槽408内时能够对第一传动板401和转接板402进行固定，使得转接板402无法转动，从而使得夹持承载板403能够对货物进行夹持，向下拉动推板405能够使插杆406与限位槽408分离，此时转接板402可以转动，推板405远离推板405的一面固定连接有第一弹簧407，第一弹簧407远离推板405的一端与夹持承载板403固定连接。
28.如图8所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，辅助机构5包括调节部和辅助部，调节部设置在夹持承载机构4上，用于驱动辅助部升降，辅助部设置在调节部和夹持承载机构4之间，用于辅助夹持部固定货物；辅助部包括辅助结构、固定结构和传动结构，传动结构设置在辅助结构上，用于连接辅助结构和调节部，固定结构设置在辅助结构上，用于对辅助结构进行固定；调节部包括开设在夹持承载板403内的第二腔室501，第二腔室501内通过轴承转动连接有转轴502，转轴502的一端穿过第二腔室501并延伸至夹持承载板403一侧的外部且固定连接有手轮，通过设置的手轮能够便于使用者对转轴502进行转动。
29.如图7、图8、图9、图10和图11所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，辅助结构包括两个开设在夹持承载板403上的第三滑槽504，两个第三滑槽504内均滑动连接有连接头505，两个连接头505的底端均铰接有辅助杆506。
30.辅助结构还包括两个分别开设在两个辅助杆506一侧上的凹槽507，两个凹槽507两侧的内壁上均开设有导向槽508，四个导向槽508内均滑动连接有导向块509。
31.固定结构包括两个分别固定连接在四个导向块509之间且分别与两个凹槽507滑动连接的定位板510，导向块509与导向槽508之间固定连接有第二弹簧511，转动转轴502能够使辅助杆506和定位板510下降，能够增加对货物的夹持范围，且定位板510能够增加辅助
机构5底端与货物的接触面积，能够增加对货物夹持时的稳定效果。
32.如图2、图9、图10、图11和图12所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，传动结构包括两个分别开设在两个定位板510上的通孔512连接头505和辅助杆506之间螺纹连接有螺纹杆513，当辅助杆506转动至与连接头505垂直时，推动定位板510使通孔512的位置对准螺纹杆513的位置，此时螺纹杆513可以穿过通孔512，能够避免辅助杆506转动之后定位板510影响螺纹杆513，螺纹杆513的顶端穿过第三滑槽504并延伸至第二腔室501内；传动结构还包括固定安装在螺纹杆513顶端的锥齿轮组503，锥齿轮组503由两个分别固定安装在螺纹杆513和转轴502上且相互啮合的锥齿轮构成，锥齿轮组503与转轴502的外表面固定连接，螺纹杆513的外表面与夹持承载板403的内壁之间设置有轴承，通过转动转轴502能够带动锥齿轮组503和螺纹杆513转动，通过螺纹杆513的转动能够使辅助杆506和连接头505上升或下降，从而调整辅助机构5对货物的夹持位置。
33.如图1、图2、图3、图4和图13所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，支撑分担机构6包括连接部和分担部，连接部设置在夹持承载机构4上，用于连接夹持承载机构4和分担部，分担部设置在连接部上，用于分担驱动机构3的压力，连接部包括设置在第一传动板401上方的第二连接板601，第二连接板601的中部开设有方槽602。
34.如图1、图2、图3、图4和图13所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，方槽602内滑动连接有方板603，方板603无法在方槽602内转动，使得第二连接板601在使用过程中不会转动，能够提高第二连接板601的稳定性，方板603与方槽602之间固定连接有第三弹簧604，方板603远离第三弹簧604的一面固定连接有第四连接杆613，第四连接杆613远离方板603的一端穿过第二连接板601并延伸至支撑板1的下方且与第一传动板401的顶部固定连接。
35.如图1、图2、图3、图4和图13所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，分担部包括两个分别开设在第二连接板601两侧的第四滑槽605，两个第四滑槽605内腔的顶部均开设有插口606，两个第四滑槽605内均滑动连接有第一连接杆608，两个第一连接杆608相互远离的一端均铰接有第二连接杆609，两个第二连接杆609相互远离的一端均固定连接有连接块610，两个连接块610的两侧均开设有插槽614，连接块610可以通过其上开设的插槽614插入插口606中，通过插口606和插槽614能够对连接块610进行限位，能够避免连接块610插入插口606中后发生转动。
36.如图1、图2、图3、图4和图13所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，两个连接块610相互远离的一侧均固定连接有第三连接杆612，两个第三连接杆612分别延伸至第二连接板601两侧的外部，两个第三连接杆612的外表面均通过轴承转动连接有滚轮611，当该机械手的状态如图1和图2时，滚轮611能够将第二连接板601撑起，使得第二连接板601与支撑板1分离，能够减少支撑分担机构6与支撑板1之间的摩擦，而该机械手的状态如图3和图4所示时，滚轮611经过位置变换后不与支撑板1接触，而滚轮611在第三弹簧604的作用力下与支撑板1接触，使得滚轮611能够和第三连接杆612配合对支撑板1进行支撑，第一连接杆608远离第二连接杆609的一侧固定连接有第四弹簧607，第四弹簧607远离第一连接杆608的一端与第四滑槽605固定连接。
37.具体的，本增效型工业机械手在工作时/使用时，包括以下步骤：
s1.夹持货物：该机械手的形态如图1所示，通过螺纹穿过连接架203上的连接孔，将该机械手与驱动系统相连，转动转轴502，通过转轴502带动锥齿轮组503和螺纹杆513转动，使得辅助杆506在第三滑槽504内滑动，根据货物的实际情况调整好辅助杆506底端与支撑板1之间的距离，调整好之后，通过驱动系统将该机械手移动至指定位置，通过驱动组件305带动双向丝杆304转动，通过双向丝杆304的转动带动两个夹持承载机构4相互靠近即可对货物进行夹持；s2.抓取货物：将该机械手由图1切换为图2形态，首先转动转轴502，通过转轴502带动锥齿轮组503和螺纹杆513转动，使得辅助杆506和连接头505下降，辅助杆506与螺纹杆513分离时停止转动转轴502，向下拉动定位板510然后九十度转动辅助杆506后推动定位板510使通孔512对准螺纹杆513，反向转动转轴502使螺纹杆513穿过通孔512即可，此时使得夹持承载板403和辅助杆506之间能够形成抓钩结构，通过驱动机构3和两个夹持承载机构4带动两个辅助机构5相互靠近即可对货物进行抓取；当需要将该机械手切换回图1形态时，转动转轴502使连接头505下降，当螺纹杆513与通孔512分离时停止转动转轴502，推动定位板510使其复位，然后转动辅助杆506后松开定位板510，反向转动转轴502使螺纹杆513连接在连接头505和辅助杆506之间即可；s3.托举货物：首先拧掉连接驱动系统和连接架203的螺栓，然后转动固定螺杆204使固定螺杆204与第一连接座201和第二连接座202分离，然后转动第一连接座201使第一连接座201与支撑板1贴合，转动第二连接座202使第二连接座202与支撑板1贴合，使得插孔205对准螺纹散热孔306，将固定螺杆204拧到插孔205和螺纹散热孔306之间，通过驱动组件305带动双向丝杆304转动使得两个第一传动板401相互远离并分别与两个挡块303接触，然后推动推板405使插杆406与限位槽408分离向外侧转动夹持承载板403使转接板402与挡块303接触，然后通过驱动组件305带动双向丝杆304反向转动使得两个夹持承载板403分别与支撑板1的两侧接触，然后向外侧拉动滚轮611使连接块610与第四滑槽605分离，然后转动连接块610使插槽614对准插口606并推动连接块610插入插口606中，将该机械手整体倒置即可，此时该机械手形态如图3所示，通过螺栓将连接架203和驱动系统连接，货物置于支撑板1和夹持承载板403上，通过该机械手即可对货物进行托举移动，当该机械与地面接触时，通过滚轮611能够对支撑板1进行支撑，能够提高支撑板1放置在地面上的稳定性；当需要将该机械手切换回图1时，通过驱动组件305带动双向丝杆304转动使得两个夹持承载板403相互远离，然后推动推板405并转动夹持承载板403使夹持承载板403与支撑板1垂直，松开推板405使插杆406插入限位槽408中，拧到两个固定螺杆204，将支撑板1翻转，将第二连接座202和第一连接座201立起并将固定螺杆204再拧回第二连接座202、第一连接座201和支撑板1之间，然后向外侧推动第三连接杆612使连接块610与插口606分离，然后转动连接块610使连接块610对准第四滑槽605并插入第四滑槽605中即可。
38.以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。