一种搬运机械手的制作方法

1.本实用新型涉及机械手技术领域，更具体的说是涉及一种搬运机械手。


背景技术：

2.随着工业化的进程，一些工业设备已经实现了部分工序的自动化目标，但是大部分老设备对于上下货物的工序，通常还是手动操作的。而如果需要实现货物的自动上下货，厂家需要重新购入新的整体生产设备，十分耗费人力物力。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种搬运机械手，用于克服现有技术中的上述缺陷。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种搬运机械手，包括底座，所述底座可拆卸安装于工业设备上；以及
5.第一机械臂，所述第一机械臂设置于所述底座上，所述第一机械臂上设置有第一安装座，所述第一安装座上设置有第一动力源，所述第一动力源用于驱动所述第一安装座沿所述第一机械臂长度方向移动；以及
6.第二机械臂，所述第二机械臂的一端设置于所述第一安装座上，所述第二机械臂上设置有第二安装座，所述第二安装座上设置有第二动力源，所述第二动力源用于驱动所述第二安装座沿所述第二机械臂长度方向移动；以及
7.垂直机械臂，所述垂直机械臂滑动设置于所述第二安装座上，所述第二安装座上设置有第三动力源，所述第三动力源用于驱动所述垂直机械臂于垂直方向上的移动，所述垂直机械臂上设置有抓取机构，所述抓取机构可固定待搬运的货物。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述垂直机械臂相互垂直设置。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述第一机械臂沿其长度方向至少设置有一根第一滑轨，所述第一安装座与所述第一滑轨滑动连接设置。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述第一动力源包括第一电机、第一皮带、第一带轮，所述第一电机设置于所述第一安装座上，所述第一带轮固定安装于所述第一电机的输出端上，所述第一皮带的两端安装于所述第一机械臂的两端，且所述第一皮带部分与所述第一带轮抵接。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述第二机械臂沿其长度方向至少设置有一根第二滑轨，所述第二安装座滑动安装于所述第二滑轨上。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述第二动力源包括第二电机、齿轮和齿条，所述第二电机设置于所述第二安装座上，所述齿轮设置于所述第二电机的输出端，所述齿条沿所述第二机械臂长度方向设置于所述第二机械臂上，所述齿轮与所述齿条相互啮合。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述垂直机械臂沿其长度方向至少设置有一根第
三滑轨，所述第三滑轨滑动安装于所述第二安装座上。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述第三动力源包括第三电机、第二皮带、第二带轮，所述第三电机设置于所述第二安装座上，所述第二带轮固定安装于所述第三电机的输出端上，所述第二皮带的两端安装于所述垂直机械臂的两端，且所述第二皮带部分与所述第二带轮抵接。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述抓取机构包括固定盘、勾爪和气缸，所述固定盘安装于所述垂直机械臂的底部，所述勾爪和所述气缸均设置于所述固定盘上，所述勾爪包括抓取状态和脱离状态，所述勾爪处于所述抓取状态时，所述勾爪能够固定货物，所述勾爪处于所述脱离状态时，所述勾爪与货物相互分离，所述气缸用于切换所述勾爪的所述抓取状态和所述脱离状态。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述底座或所述第一机械臂的一端安装有用于控制机械手运动的电气箱。
17.本实用新型的有益效果：本实用新型通过底座的设置可以巧妙地将这个机械手安装在工业设备上，其中还包含了三个可以单独控制的机械臂用于控制抓取机构的位置和工作状态，可以在多个维度对货物的搬取。
附图说明
18.图1是本实用新型的立体结构示意图；
19.图2是本实用新型的立体结构示意图；
20.图3是本实用新型的立体结构示意图；
21.图4是本实用新型的局部立体结构示意图；
22.图5是本实用新型的内部立体结构示意图。
23.附图标记：1、底座；2、第一机械臂；21、第一滑轨；22、第一动力源；23、第一安装座；24、第一皮带扣；25、限位块；26、第一电机；27、第一带轮；28、第一滚轮；29、第一皮带；3、第二机械臂；31、第二电机；32、第二安装座；33、第二滑轨；34、齿条；35、齿轮；36、第二动力源；4、垂直机械臂；41、第三电机；42、第二带轮；43、第二皮带；44、第二皮带扣；45、第三动力源；46、第三滑轨；47、第二滚轮；5、抓取机构；51、固定盘；52、气缸；53、勾爪；6、电气箱；7、拖链。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
25.本实施例的一种搬运机械手，包括底座1，底座1可拆卸安装于工业设备上；以及
26.第一机械臂2，第一机械臂2设置于底座1上，第一机械臂2上设置有第一安装座23，第一安装座23上设置有第一动力源22，第一动力源22用于驱动第一安装座23沿第一机械臂2长度方向移动；以及
27.第二机械臂3，第二机械臂3的一端设置于第一安装座23上，第二机械臂3上设置有第二安装座32，第二安装座32上设置有第二动力源36，第二动力源36用于驱动第二安装座
32沿第二机械臂3长度方向移动；以及
28.垂直机械臂4，垂直机械臂4滑动设置于第二安装座32上，第二安装座32上设置有第三动力源45，第三动力源45用于驱动垂直机械臂4于垂直方向上的移动，垂直机械臂4上设置有抓取机构5，抓取机构5可固定待搬运的货物。
29.本实用新型设置了一种搬运机械手，通过底座1的设置可以巧妙地将这个机械手安装在工业设备上，其中还包含了三个可以单独控制的机械臂用于控制抓取机构5的位置和工作状态，可以在多个维度对货物的搬取。
30.在一个实施例中，底座1设置有若干螺孔，在实际安装的过程中，可在原有的工业设备开设位置对应的螺孔，然后通过螺栓螺帽的安装方式讲两者安装。
31.在一个实施例中，如附图1中所示，底座1的横截面由下到上是逐步增大的，这样设置的好处是，底座1与工业设备之间的接触面积较小，不容易与工业设备之间发生空间上的干涉，并且其上部面积较大，方便对第一机械臂2的安装与固定。
32.在一个实施例中，第一机械臂2、第二机械臂3和垂直机械臂4相互垂直设置，这样设置的好处是，各个机械臂之间形成空间坐标系，可以通过任意两个动力源的驱动，实现货物在垂直面或水平面的移动，方便了货物的搬运。
33.在一个实施例中，第一机械臂2沿其长度方向至少设置有一根第一滑轨21，第一安装座23与第一滑轨21滑动连接设置，通过第一滑轨21的设置，可以辅助第一安装座23的移动，减少第一安装座23在移动的过程中需要克服的摩擦力。
34.在一个实施例中，第一动力源22包括第一电机26、第一皮带29、第一带轮27，第一电机26设置于第一安装座23上，第一带轮27固定安装于第一电机26的输出端上，第一皮带29的两端安装于第一机械臂2的两端，且第一皮带29部分与第一带轮27抵接，其中需要注意的是，第一带轮27与第一皮带29之间是紧贴的，两者之间的摩擦力足以提供带动第二机械臂3和垂直机械臂4的整体移动，在该实施例中，利用皮带的方式进行驱动，很好地利用了其质量轻、体积小的优点，同时对于第一电机26的负载也较低，使得本机械手更加容易安装在工业设备上。
35.进一步的，第一安装座23上设置有至少两个第一滚轮28，第一滚轮28轴心均与第一带轮27轴心相平行，第一皮带29均第一滚轮28相抵接，同时这些若干第一滚轮28位于第一带轮27的两侧，通过第一滚轮28的设置，可以改变或稳定第一皮带29的偏转角度，以使第一皮带29与第一带轮27接触的过程中，第一皮带29始终紧贴第一带轮27的周面，提高了传动效率。
36.进一步的，如附图所示，第一滚轮28设置有两个，且位于第一带轮27的下侧，并且两个第一滚轮28之间的间距较小，使得第一皮带29在经过第一滚轮28后，可以提高与第一皮带29与第一带轮27之间的接触面积，进一步提高了传动效率。
37.进一步的，在该实施例中，第一带轮27和第一皮带29表面均形成有齿装结构，以使形成同步带，通过这种方式的设置，可以将原有的第一带轮27与第一皮带29之间的摩擦力驱动转换成啮合推力驱动，不仅提高了驱动力的大小，而且利用齿的特性提高了第一安装座23位移的精准性。
38.进一步的，如附图所示，第一机械臂2的两端均安装有第一皮带扣24，第一皮带扣24可以将皮带的两端进行夹紧，同时对于第一皮带扣24来说其可以利用螺栓调整对皮带的
松紧度，方便对第一皮带29的维护。
39.在一个实施例中，第二机械臂3沿其长度方向至少设置有一根第二滑轨33，第二安装座32滑动安装于第二滑轨33上，通过第二滑轨33的设置，可以辅助第二安装座32的移动(及图中所示的横向移动)，减少第二安装座32在移动的过程中需要克服的摩擦力。
40.在一个实施例中，第二动力源36包括第二电机31、齿轮35和齿条34，第二电机31设置于第二安装座32上，齿轮35设置于第二电机31的输出端，齿条34沿第二机械臂3长度方向设置于第二机械臂3上，齿轮35与齿条34相互啮合，通过齿轮35和齿条34可以精准的控制第二机械臂3的移动距离，同时在静止状态下稳定性也能保障。
41.在一个实施例中，垂直机械臂4和第二安装座32共设置有均设置有两个且一一对应成组，这样设置的好处是，对于一些大型的货物，可以调整两个垂直机械臂4之间的距离，并利用抓取机构5对货物夹持，此时第二动力源36中的齿轮35和齿条34在静态时的稳定性可以保证夹持力的充足。
42.在一个实施例中，垂直机械臂4沿其长度方向至少设置有一根第三滑轨46，第三滑轨46滑动安装于第二安装座32上，通过第三滑轨46的设置，可以辅助垂直机械臂4的垂直移动，减少垂直机械臂4与第二安装座32之间的滑动摩擦力。
43.在一个实施例中，第三动力源45包括第三电机41、第二皮带43、第二带轮42，第三电机41设置于第二安装座32上，第二带轮42固定安装于第三电机41的输出端上，第二皮带43的两端安装于垂直机械臂4的两端，且第二皮带43部分与第二带轮42抵接。其中需要注意的是，第二带轮42与第二皮带43之间是紧贴的，两者之间的摩擦力足以提供带动垂直机械臂4的整体移动，在该实施例中，利用皮带的方式进行驱动，很好地利用了其质量轻、体积小的优点，同时对于第三电机43的负载也较低，使得本机械手更加容易安装在工业设备上。
44.进一步的，每个第二安装座32上设置有至少两个第二滚轮47，第二滚轮47轴心均与第二带轮42轴心相平行，第二皮带43均第二滚轮47相抵接，同时这些若干第二滚轮47位于第二带轮42的两侧，通过第二滚轮47的设置，可以改变或稳定第二皮带43的偏转角度，以使第二皮带43与第二带轮42接触的过程中，第二皮带43始终紧贴第二带轮42的周面，提高了传动效率。
45.进一步的，如附图所示，每个第二滚轮47设置有两个，且位于第二带轮42的一侧，并且两个第二滚轮47之间的间距较小，使得第二皮带43在经过第二滚轮47后，可以提高与第二皮带43与第二带轮42之间的接触面积，进一步提高了传动效率。
46.进一步的，在该实施例中，第二带轮42和第二皮带43表面均形成有齿装结构，以使形成同步带，通过这种方式的设置，可以将原有的第二带轮42与第二皮带43之间的摩擦力驱动转换成啮合推力驱动，不仅提高了驱动力，而且利用齿的特性提高了垂直机械臂4位移的精准性。
47.进一步的，如附图所示，垂直机械臂4的两端均安装有第二皮带扣44，第二皮带扣24可以将皮带的两端进行夹紧，同时对于第二皮带扣44来说其可以利用螺栓调整对皮带的松紧度，方便对第二皮带43的维护。
48.在一个实施例中，抓取机构5包括固定盘51、勾爪53和气缸52，固定盘51安装于垂直机械臂4的底部，勾爪53和气缸52均设置于固定盘51上，勾爪53包括抓取状态和脱离状态，勾爪53处于抓取状态时，勾爪53能够固定货物，勾爪53处于脱离状态时，勾爪53与货物
相互分离，气缸52用于切换勾爪53的抓取状态和脱离状态。
49.进一步的，如附图中所示，抓取机构5设置有两个与垂直机械臂4一一对应，这样在需要的时候可以同时抓取两件货物。
50.在一个实施例中，底座1或第一机械臂2的一端安装有用于控制机械手运动的电气箱6。
51.在一个实施例中，第一电机26、第二电机31和第三电机41均为伺服电机，从而保证机械手运动的准确性。
52.在一个实施例中，第一机械臂2、第二机械臂3和垂直机械臂4均配置有拖链7，拖链7能够对暴露在外界且需要位移的电线进行保护。
53.在一个实施例中，第一机械臂2、第二机械臂3和垂直机械臂4的两端可设置有限位块25，限位块25用于防止第一安装座23、第二安装座32和垂直机械臂4的运动超出规定行程。
54.工作原理：当需要抓取货物时，先通过第一动力源22驱动第一安装座23沿第一机械臂2长度方向移动，使得第二机械臂3与待抓取的货物处于同一垂直面，然后通过第二动力源36驱动第二安装座32沿第二机械臂3长度方向移动，使得垂直机械臂4底端对准待抓取的货物，然后通过第三动力源45驱动垂直机械臂4下降，然后通过抓取组件将货物抓取，然后在通过三个动力源驱动将货物运送至待放置区。
55.以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。