一種用于抓取長直桿件雙列齒條式機械手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于抓取長直桿件雙列齒條式機械手，包括法蘭盤、機械手外殼、左、右外殼側壁、液壓馬達、雙列齒條傳動機構和左、右機械手手爪。法蘭盤接合在機械手外殼頂部的正中。左、右外殼側壁分別對稱地接合在機械手外殼左、右側面，與機械手外殼構成門框形式。左、右機械手手爪分別設置在機械手外殼下部的左、右外殼側壁內側。液壓馬達設置在機械手外殼的后側面，其輸出軸伸向殼體內。雙列齒條傳動機構設置在機械手外殼的殼體內。雙列齒條傳動機構通過液壓馬達傳送動力，由伸出殼體外部分的左、右齒條帶動著左、右機械手手爪做機械動作。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有對長直桿工件夾持平衡穩(wěn)定，可靠性高，夾持精度高，且便于與機械手臂更換等優(yōu)點。
【專利說明】一種用于抓取長直桿件雙列齒條式機械手

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機械夾持手臂，具體地說是一種用于抓取長直桿件雙列齒條式機械手。

【背景技術】
[0002]現(xiàn)有生產中的機械手一般采用單一式機械手手爪，抓取工件的長度一般都比較短，在大尺寸長直桿工件的抓取、搬運過程中，由于單一的機械手手爪易偏離工件重心，導致對工件夾持不穩(wěn)定，可靠性差，并且現(xiàn)有的機械手手爪對工件的夾持力不易改變，與機械手臂更換難度比較大，限制了機械手的應用場合，給機械手應用于此類型長直桿工件的移動工作以及實現(xiàn)加工過程的自動化帶來了諸多不便。


【發(fā)明內容】

[0003]針對上述現(xiàn)有狀況存在的不足，本發(fā)明提供一種用于抓取長直桿件雙列齒條式機械手。
[0004]本發(fā)明的目的通過以下技術方案予以實現(xiàn):
一種用于抓取長直桿件雙列齒條式機械手，包括法蘭盤1、機械手外殼2、左、右外殼側壁、液壓馬達3、雙列齒條傳動機構和左、右機械手手爪。
[0005]機械手外殼為扁方形殼體，且頂部封閉，底部敞口。法蘭盤接合在機械手外殼頂部的正中。左、右外殼側壁分別對稱地接合在機械手外殼左、右側面，與機械手外殼構成門框形式。左、右機械手手爪分別設置在機械手外殼下部的左、右外殼側壁的內側。液壓馬達設置在機械手外殼的后側面，其輸出軸伸向殼體內。雙列齒條傳動機構設置在機械手外殼的殼體內，包括連接軸、一對齒輪副和左、右齒條。雙列齒條傳動機構通過液壓馬達傳送動力，由伸出殼體外部分的左、右齒條帶動著左、右機械手手爪做機械動作。
機械手外殼2的構造為左右對稱型，其頂部對稱地設有齒條伸出孔，其殼體內左、右側面上對稱地設有燕尾導軌7，其殼體后側面設有液壓馬達主軸孔8和軸承固定孔二 6，前側面設有軸承固定孔一 5。液壓馬達主軸孔8和軸承固定孔二 6的兩孔中心對稱地分布在機械手外殼2殼體左右對稱中心的兩側。軸承固定孔二 6與軸承固定孔一 5同心。
[0006]雙列齒條傳動機構的一對齒輪副分主動齒輪9和從動齒輪12，且兩者的齒輪模數(shù)和齒數(shù)相同。雙列齒條傳動機構的右齒條10—側面上設有齒條面，齒條面的反向面上設有燕尾槽11，且齒條端頭設有銷孔。右齒條10的齒面模數(shù)與主動齒輪9齒輪模數(shù)相同。左齒條14與右齒條10的結構和尺寸完全相同。
[0007]左機械手手爪、右機械手手爪17的結構和尺寸相同。左、右機械手手爪均由一對結構和尺寸相同的機械手指組成。機械手指為彎鉤形條體，其腰部設有銷孔，其尾部段上設有腰形孔16。機械手指的前部段為鉤形狀既長且厚，尾部段為斜塊形既短且薄。
[0008]連接軸13兩端分別通過軸承固定機械手外殼2殼體內，連接軸13的一端連接在軸承固定孔二 6上，另一端連接在軸承固定孔一 5上。連接軸13與從動齒輪12通過平鍵連接在一起。液壓馬達3通過螺栓固定連接在機械手外殼2殼體外后側面，其輸出軸設置在液壓馬達主軸孔8內與殼體內的主動齒輪9通過平鍵連接在一起。主動齒輪9左側齒弧與從動齒輪12右側齒弧相互外嚙合于機械手外殼2殼體的左右對稱中心處，且分別通過卡簧和螺釘軸向固定在各自的軸上。
[0009]右齒條10的齒條面與主動齒輪9右側齒弧相互外嚙合。右列的右齒條10同右機械手手爪17的連接方式為:右齒條10上的燕尾槽11配合連接在機械手外殼2殼體內右側面上的燕尾導軌7上，右齒條10端頭的銷孔通過銷軸一同鉸接在右機械手手爪17的兩只機械手指的腰形孔內。兩只機械手指前部段的鉤形相對構成剪式機構，其腰部分別通過銷軸鉸接在右外殼側壁15的內側壁上。
[0010]左齒條14的齒條面與從動齒輪12左側齒弧相互外嚙合。左列的左齒條14同左機械手手爪連接在左外殼側壁內側的連接方式與右列連接方式相同。
[0011]本發(fā)明的有益技術效果體現(xiàn)在下述幾個方面:
1.驅動方式采用液壓馬達驅動，通過改變液壓系統(tǒng)供油壓力和供油流量，根據(jù)不同工件夾取要求，可以控制機械手手爪對工件的夾取力以及對工件的夾取速度；
2.本發(fā)明具有對長直桿工件夾持平衡穩(wěn)定，可靠性高，夾持精度高，便于與機械手臂更換等優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的外部示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明機械手外殼結構示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明雙列齒條傳動機構示意圖。
[0015]圖4為本發(fā)明右機械手手爪結構示意圖。
[0016]圖中序號:1法蘭盤，2機械手外殼，3液壓馬達，4齒條伸出孔，5軸承固定孔一，6軸承固定孔二，7燕尾導軌，8液壓馬達主軸孔，9主動齒輪，10右齒條，11燕尾槽，12從動齒輪，13連接軸，14左齒條，15右外殼側壁，16腰形孔，17右機械手手爪。

【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
[0018]參見圖1。一種用于抓取長直桿件雙列齒條式機械手，包括法蘭盤1、機械手外殼2、左外殼側壁、右外殼側壁15、液壓馬達3、雙列齒條傳動機構、左機械手手爪、右機械手手爪17。
[0019]機械手外殼2為扁方形殼體，且頂部封閉，底部敞口。法蘭盤I接合在機械手外殼2頂部的正中。左外殼側和右外殼側壁15分別對稱地接合在機械手外殼2左、右側面，與機械手外殼2構成門框形式。左機械手手爪和右機械手手爪17分別設置在機械手外殼2下部的左外殼側壁和右外殼側壁15的內側。液壓馬達3設置在機械手外殼2的后側面，其輸出軸伸向殼體內。雙列齒條傳動機構設置在機械手外殼2的殼體內，包括連接軸13、一對齒輪副和左齒條14、右齒條10。雙列齒條傳動機構通過液壓馬達3傳送動力，由伸出殼體外部分的左齒條14和右齒條10帶動著左機械手手爪和右機械手手爪17做機械動作。
[0020]參見圖2。機械手外殼2的構造為左右對稱型，其頂部對稱地設有齒條伸出孔如圖中齒條伸出孔4，其殼體內左、右側面上對稱地設有燕尾導軌如圖中燕尾導軌7，其殼體后側面設有液壓馬達主軸孔8和軸承固定孔二 6，前側面設有軸承固定孔一 5。液壓馬達主軸孔8和軸承固定孔二 6的兩孔中心對稱地分布在機械手外殼2殼體左右對稱中心的兩偵1|。軸承固定孔二 6與軸承固定孔一 5同心。
[0021]參見圖1、圖3。雙列齒條傳動機構的一對齒輪副分主動齒輪9和從動齒輪12，且兩者的齒輪模數(shù)和齒數(shù)相同。雙列齒條傳動機構的右齒條10—側面上設有齒條面，齒條面的反向面上設有燕尾槽11，且齒條端頭設有銷孔。右齒條10的齒面模數(shù)與主動齒輪9齒輪模數(shù)相同。左齒條14與右齒條10的結構和尺寸完全相同。
[0022]參見圖4。左機械手手爪、右機械手手爪17的結構和尺寸相同。左機械手手爪、右機械手手爪17均由一對結構和尺寸相同的機械手指組成。機械手指為彎鉤形條體，其腰部設有銷孔，其尾部段上設有腰形孔如圖中腰形孔16。機械手指的前部段為鉤形狀既長且厚，尾部段為斜塊形既短且薄。
[0023]參見圖2、圖3。連接軸13兩端分別通過軸承固定機械手外殼2殼體內，連接軸13的一端連接在軸承固定孔二 6上，另一端連接在軸承固定孔一 5上。連接軸13與從動齒輪12通過平鍵連接在一起。液壓馬達3通過螺栓固定連接在機械手外殼2殼體外后側面，其輸出軸設置在液壓馬達主軸孔8內與殼體內的主動齒輪9通過平鍵連接在一起。主動齒輪9左側齒弧與從動齒輪12右側齒弧相互外嚙合于機械手外殼2殼體的左右對稱中心處，且分別通過卡簧和螺釘軸向固定在各自的軸上。
[0024]參見圖2、圖4。右齒條10的齒條面與主動齒輪9右側齒弧相互外嚙合。右列的右齒條10同右機械手手爪17的連接方式為:右齒條10上的燕尾槽11配合連接在機械手外殼2殼體內右側面上的燕尾導軌7上，右齒條10端頭的銷孔通過銷軸一同鉸接在右機械手手爪17的兩只機械手指的腰形孔內。兩只機械手指前部段的鉤形相對構成剪式機構，其腰部分別通過銷軸鉸接在右外殼側壁15的內側壁上。
[0025]左齒條14的齒條面與從動齒輪12左側齒弧相互外嚙合。左列的左齒條14同左機械手手爪連接在左外殼側壁內側的連接方式與右列連接方式相同。
[0026]本發(fā)明的工作原理如下:
將該機械手的法蘭盤I端通過螺栓固定連接在機械手臂上，實現(xiàn)機械手與機械手臂之間的連接。整個機械手裝置的輸入端是液壓馬達3輸出軸，輸出端為左機械手手爪和右機械手手爪17。液壓馬達3通過輸出軸帶動一對齒輪副即主動齒輪9和從動齒輪12相互嚙合轉動，隨即主動齒輪9通過與右齒條10嚙合帶動右機械手手爪17做機械動作，且從動齒輪12通過與左齒條14嚙合帶動左機械手手爪做機械動作。當液壓馬達3的輸出軸反轉即主動齒輪9逆時針轉向時，右齒條10和左齒條14向上運動，左機械手手爪和右機械手手爪17上的一對機械手指逐漸合攏以實現(xiàn)抓取工件；當液壓馬達3的輸出軸正轉即主動齒輪9順時針轉向時，右齒條10和左齒條14向下運動左機械手手爪和右機械手手爪17上的一對機械手指逐漸張開以實現(xiàn)放松工件。本發(fā)明中采用雙列齒條傳動機構，在抓取長直桿工件時，可以保證長直桿工件重心在雙列手爪中間，使長直桿工件夾持安全平衡穩(wěn)定。
[0027]為了滿足各種工件的抓取需求，本發(fā)明中機械手的動力來源選用液壓馬達3，通過改變液壓系統(tǒng)的供油壓力和供油流量，可以控制機械手對工件的夾取力以及對工件的夾取速度，可以使機械手應用在較為廣泛的領域。
【權利要求】
1.一種用于抓取長直桿件雙列齒條式機械手，其特征在于:包括法蘭盤、機械手外殼、左、右外殼側壁、液壓馬達、雙列齒條傳動機構和左、右機械手手爪； 所述機械手外殼為扁方形殼體，且頂部封閉，底部敞口 ；所述法蘭盤接合在機械手外殼頂部的正中；所述左、右外殼側壁分別對稱地接合在機械手外殼左、右側面，與機械手外殼構成門框形式；所述左、右機械手手爪分別設置在機械手外殼下部的左、右外殼側壁的內側；所述液壓馬達設置在機械手外殼的后側面，其輸出軸伸向殼體內；所述雙列齒條傳動機構設置在機械手外殼的殼體內，包括連接軸、一對齒輪副和左、右齒條；所述雙列齒條傳動機構通過液壓馬達傳送動力，由伸出殼體外部分的左、右齒條帶動著左、右機械手手爪做機械動作。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于抓取長直桿件雙列齒條式機械手，其特征在于:所述機械手外殼(2)的構造為左右對稱型，其頂部對稱地設有齒條伸出孔，其殼體內左、右側面上對稱地設有燕尾導軌(7)，其殼體后側面設有液壓馬達主軸孔(8)和軸承固定孔二(6)，前側面設有軸承固定孔一(5);所述液壓馬達主軸孔(8)和軸承固定孔二(6)的兩孔中心對稱地分布在機械手外殼(2)殼體左右對稱中心的兩側；所述軸承固定孔二(6)與軸承固定孔一(5)同心。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于抓取長直桿件雙列齒條式機械手，其特征在于:所述雙列齒條傳動機構的一對齒輪副分主動齒輪(9 )和從動齒輪(12 )，且兩者的齒輪模數(shù)和齒數(shù)相同；所述雙列齒條傳動機構的右齒條(10) —側面上設有齒條面，齒條面的反向面上設有燕尾槽(11)，且齒條端頭設有銷孔；所述右齒條(10)的齒面模數(shù)與主動齒輪(9)的齒輪模數(shù)相同；所述左齒條(14)與右齒條(10)的結構和尺寸完全相同。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于抓取長直桿件雙列齒條式機械手，其特征在于:所述左機械手手爪、右機械手手爪(17)的結構和尺寸相同；所述左機械手手爪、右機械手手爪(17)均由一對結構和尺寸相同的機械手指組成；所述機械手指為彎鉤形條體，其腰部設有銷孔，其尾部段上設有腰形孔(16);機械手指的前部段為鉤形狀既長且厚，尾部段為斜塊形既短且薄。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種用于抓取長直桿件雙列齒條式機械手，其特征在于:所述連接軸(13 )兩端分別通過軸承固定機械手外殼(2 )殼體內，連接軸(13 )的一端連接在軸承固定孔二(6)上，另一端連接在軸承固定孔一(5)上；所述連接軸(13)與從動齒輪(12)通過平鍵連接在一起；所述液壓馬達(3)通過螺栓固定連接在機械手外殼(2)殼體外后側面，其輸出軸設置在液壓馬達主軸孔(8)內與殼體內的主動齒輪(9)通過平鍵連接在一起；所述主動齒輪(9)左側齒弧與從動齒輪(12)右側齒弧相互外嚙合于機械手外殼(2)殼體的左右對稱中心處，且分別通過卡簧和螺釘軸向固定在各自的軸上；所述右齒條(10)的齒條面與主動齒輪(9)右側齒弧相互外嚙合；所述右列的右齒條(10)同右機械手手爪(17)的連接方式為:右齒條(10)上的燕尾槽(11)配合連接在機械手外殼(2)殼體內右側面上的燕尾導軌(7)上，右齒條(10)端頭的銷孔通過銷軸一同鉸接在右機械手手爪(17)的兩只機械手指的腰形孔內；所述兩只機械手指前部段的鉤形相對構成剪式機構，其腰部通過銷軸分別鉸接在右外殼側壁(15)的內側壁上； 所述左齒條(14)的齒條面與從動齒輪(12)左側齒弧相互外嚙合；所述左列的左齒條(14)同左機械手手爪連接在左外殼側壁內側的連接方式與右列連接方式相同。
【文檔編號】B25J15/08GK104476556SQ201410730899
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月5日 優(yōu)先權日:2014年12月5日
【發(fā)明者】趙韓, 趙福民, 黃康, 洪健, 何春生 申請人:合肥工業(yè)大學