一种机器人的机械臂夹持机构

摘要

本发明公开了一种机器人的机械臂夹持机构，包括机械臂主体，机械臂主体的前端螺纹连接有驱动螺杆，机械臂主体通过支架固定连接有座体，驱动螺杆远离机械臂主体的一端与座体螺纹连接，驱动螺杆穿过座体的一端固定连接有调节组件,调节组件的调节端固定连接有按压盘，按压盘靠近座体的一侧与座体之间活动连接有第一调节杆，座体的边缘处开设有均匀分布的安装槽，安装槽内铰接有夹爪，夹爪靠近机械臂主体的一端活动连接有第二调节杆；本发明的机器人的机械臂夹持机构，通过第二调节杆传动，实现对工件快速夹装的同时又实现对工件的夹装防护功能，提高快速夹装的安全性能，通过按压盘上的缓冲杆与夹装工件相抵，提高了对不规则工件夹装的稳定性。

权利要求

1.一种机器人的机械臂夹持机构，包括机械臂主体(1)、 多个支架(3)、座体(4)、第二调节杆(9)、调节座(10)，其特征在于：所述机械臂主体(1)的前端螺纹连接有驱动螺杆(2)，所述机械臂主体(1)通过多个支架(3)固定连接有座体(4)，所述驱动螺杆(2)远离机械臂主体(1)的一端与座体(4)螺纹连接，所述座体(4)的中心处开设有螺纹槽，所述驱动螺杆(2)远离机械臂主体(1)的一端螺纹连接在座体(4)的螺纹槽内；

所述驱动螺杆(2)穿过座体(4)的一端固定连接有调节组件,所述调节组件的调节端固定连接有按压盘(5)，所述按压盘(5)靠近座体(4)的一侧与座体(4)之间活动连接有第一调节杆(6)，所述第一调节杆(6)主要由第一插杆(61)、第二插杆(62)和套管(63)组成，所述第一插杆(61)与第二插杆(62)分别插设在套管(63)的两端，所述第一插杆(61)与第二插杆(62)的插入端之间连接有缓冲弹簧(64)，所述缓冲弹簧(64)置于套管(63)内，所述第一插杆(61)与第二插杆(62)相互远离的一端分别与座体(4)和按压盘(5)活动相连；所述座体(4)的边缘处开设有均匀分布的安装槽(7)，所述安装槽(7)内铰接有夹爪(8)，所述安装槽(7)内连接有转动杆(15)，所述夹爪(8)转动连接在转动杆(15)杆壁，所述转动杆(15)杆壁上还套有扭力弹簧(16)；所述夹爪(8)靠近机械臂主体(1)的一端活动连接有第二调节杆(9)，所述第二调节杆(9)远离夹爪(8)的一端活动连接有调节座(10)，所述调节座(10)通过轴承转动连接在驱动螺杆(2)杆壁上，位于所述座体(4)与机械臂主体(1)之间的驱动螺杆(2)的杆壁上套有轴承，所述调节座(10)套在轴承外侧；

所述调节组件主要由套筒(11)、活塞板(12)和活塞杆(13)组成，所述套筒(11)固定连接在座体(4)远离机械臂主体(1)的一端，所述活塞板(12)与活塞杆(13)均滑动连接在套筒(11)内，所述活塞杆(13)的滑动端与按 压盘(5)相连，所述活塞杆(13)置于套筒(11)内的一端与活塞板(12)之间连接有压缩弹簧(14)，所述驱动螺杆(2)穿过座体(4)的一端与活塞板(12)转动相连；所述按压盘(5)远离座体(4)的一端连接有均匀分布的缓冲杆(17)，所述第二调节杆(9)和缓冲杆(17)均与第一调节杆(6)结构相同。

2.根据权利要求1所述的机器人的机械臂夹持机构，其特征在于：所述支架(3)为圆周均匀布置的三个。

3.根据权利要求2所述的机器人的机械臂夹持机构，其特征在于：所述夹爪(8)的夹持端设置有防滑纹。

4.根据权利要求1-3之一所述的机器人的机械臂夹持机构，其特征在于：所述轴承的内圈焊接在驱动螺杆(2)的杆壁上。

说明书

一种机器人的机械臂夹持机构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种机器人的机械臂夹持机构，属于自动化设备技术领域。

背景技术

[0002] 机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，它的任务是协助或取代人类
工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作，随着工业技术的发展，机器人在生产中
运用越来越广泛，现有的机器人种类多种多样，为了更好的夹持不同形状的物体，设计出了
模仿人类手臂的机械手。

[0003] 现有技术中，专利申请号为201710537353.9的中国专利公开了“一种机器人手臂用夹持装置，包括主架体和伺服电机，所述伺服电机和主架体的一侧外壁固定连接，所述主
架体内设有空腔，所述空腔内转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆上固定套接有第一齿轮，所述
伺服电机的输出端固定连接有转杆，所述转杆远离伺服电机的一端贯穿主架体的外壁并向
空腔内延伸，所述转杆延伸的一端固定套接有与第一齿轮相啮合的第二齿轮，所述螺纹杆
上螺纹套接有两个支撑块，所述空腔一侧的内壁上设有与支撑块对应的滑口。本发明通过
弧形板和承重板的设置，使装置的结构较为简单，操作方便，同时在对物体进行夹持时可以
稳定的夹住物体，防止物体掉落”，但存在螺纹杆传动，行程长导致的夹持效率缺陷，此外现
有技术中CN102441892A需要通过多个支撑柱来实现机械爪在抓拢过程中的动作，且在对被
抓持对象时无法动作伸展平滑度不足，且仅能依靠三个机械爪进行大致的收拢抓取，精细
度不够。

发明内容

[0004] (一)解决的技术问题

[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供了机器人的机械臂夹持机构。

[0006] (二)技术方案

[0007] 本发明的机器人的机械臂夹持机构，包括机械臂主体，所述机械臂主体的前端螺纹连接有驱动螺杆，所述机械臂主体通过支架固定连接有座体，所述驱动螺杆远离机械臂
主体的一端与座体螺纹连接，所述驱动螺杆穿过座体的一端固定连接有调节组件,所述调
节组件的调节端固定连接有按压盘，所述按压盘靠近座体的一侧与座体之间活动连接有第
一调节杆，所述座体的边缘处开设有均匀分布的安装槽，所述安装槽内铰接有夹爪，所述夹
爪靠近机械臂主体的一端活动连接有第二调节杆，所述第二调节杆远离夹爪的一端活动连
接有调节座，所述调节座通过轴承转动连接在驱动螺杆杆壁上。

[0008] 进一步地，所述座体的中心处开设有螺纹槽，所述驱动螺杆远离机械臂主体的一端螺纹连接在座体的螺纹槽内。

[0009] 进一步地，所述调节组件主要由套筒、活塞板和活塞杆组成，所述套筒固定连接在座体远离机械臂主体的一端，所述活塞板与活塞杆均滑动连接在套筒内，所述活塞杆的滑
动端与按压盘相连，所述活塞杆置于套筒内的一端与活塞板之间连接有压缩弹簧，所述驱
动螺杆穿过座体的一端与活塞板转动相连。

[0010] 进一步地，所述安装槽内连接有转动杆，所述夹爪转动连接在转动杆杆壁。

[0011] 进一步地，所述转动杆杆壁上还套有扭力弹簧。

[0012] 进一步地，所述第一调节杆主要由第一插杆、第二插杆和套管组成，所述第一插杆与第二插杆分别插设在套管的两端，所述第一插杆与第二插杆的插入端之间连接有缓冲弹
簧，所述缓冲弹簧置于套管内，所述第一插杆与第二插杆相互远离的一端分别与座体和按
压盘活动相连。

[0013] 进一步地，所述按压盘远离座体的一端连接有均匀分布的缓冲杆。

[0014] 进一步地，所述第二调节杆和缓冲杆均与第一调节杆结构相同。

[0015] 进一步地，位于所述座体与机械臂主体之间的驱动螺杆的杆壁上套有轴承，所述调节座套在轴承外侧。

[0016] 进一步地，所述夹爪的夹持端设置有防滑纹。

[0017] 有益效果

[0018] 本发明与现有技术相比较，本发明的机器人的机械臂夹持机构，通过控制驱动螺杆转动，驱动螺杆由机械臂主体内旋出，驱动螺杆远离机械臂主体的一端旋入座体的长度
增加，带动座体与机械臂主体之间通过轴承转动连接在驱动螺杆上的调节座向着靠近座体
的方向靠拢，进而带动调节座下压第二调节杆，第二调节杆带动夹爪相互靠拢，实现对工件
的夹持功能，第二调节杆上的缓冲弹簧在第二调节杆下压时收紧，实现对夹爪夹持力度的
缓冲功能，提高夹爪夹持的稳定性，同时随着驱动螺杆旋入座体的长度的增加，驱动螺杆挤
压活塞板，压缩弹簧收紧的同时，将压力传导至活塞杆上，活塞杆由套筒内滑出，此时第一
调节杆上的缓冲弹簧伸展，实现对按压盘挤压工件的缓冲性能，通过按压盘表面的缓冲杆，
实现按压盘对夹持工件的限位功能，提高夹持的稳定性。

[0019] 通过第二调节杆传动，实现对工件快速夹装的同时又实现对工件的夹装防护功能，提高快速夹装的安全性能，在夹装的同时，通过按压盘上的缓冲杆与夹装工件相抵，提
高了对不规则工件夹装的稳定性。

附图说明

[0020] 图1为本发明的结构示意图之一。

[0021] 图2为本发明的结构示意图之二。

[0022] 图3为本发明的结构示意图之三。

[0023] 图4为本发明的结构示意图之四。

[0024] 图5为本发明的调节组件的结构示意图。

[0025] 图6为本发明的第一调节杆的结构示意图。

[0026] 图7为本发明的机械臂主体与驱动螺杆的连接结构示意图。

[0027] 附图中各部件标注为：1、机械臂主体；2、驱动螺杆；3、支架；4、座体；5、按压盘；6、第一调节杆；61、第一插杆；62、第二插杆；63、套管；64、缓冲弹簧；7、安装槽；8、夹爪；9、第二
调节杆；10、调节座；11、套筒；12、活塞板；13、活塞杆；14、压缩弹簧；15、转动杆；16、扭力弹
簧；17、缓冲杆。

具体实施方式

[0028] 如图1至图7所示的机器人的机械臂夹持机构，包括机械臂主体1，机械臂主体1的前端连接有螺纹驱动螺杆2，机械臂主体1通过支架3固定连接有座体4，驱动螺杆2远离机械
臂主体1的一端与座体4螺纹连接，驱动螺杆2穿过座体4的一端固定连接有调节组件,调节
组件的调节端固定连接有按压盘5，按压盘5靠近座体4的一侧与座体4之间活动连接有第一
调节杆6，座体4的边缘处开设有均匀分布的安装槽7，安装槽7内铰接有夹爪8，夹爪8靠近机
械臂主体1的一端活动连接有第二调节杆9，第二调节杆9远离夹爪8的一端活动连接有调节
座10，调节座10通过轴承转动连接在驱动螺杆2杆壁上。

[0029] 座体4的中心处开设有螺纹槽，驱动螺杆2远离机械臂主体1的一端螺纹连接在座体4的螺纹槽内。

[0030] 调节组件主要由套筒11、活塞板12和活塞杆13组成，套筒11固定连接在座体4远离机械臂主体1的一端，活塞板12与活塞杆13均滑动连接在套筒11内，活塞杆13的滑动端与按
压盘5相连，活塞杆13置于套筒11内的一端与活塞板12之间连接有压缩弹簧14，驱动螺杆2
穿过座体4的一端与活塞板12转动相连。

[0031] 安装槽7内连接有转动杆15，夹爪8转动连接在转动杆15杆壁。

[0032] 转动杆15杆壁上还套有扭力弹簧16，实现夹持过程中的缓冲性能。

[0033] 第一调节杆6主要由第一插杆61、第二插杆62和套管63组成，第一插杆61与第二插杆62分别插设在套管63的两端，第一插杆61与第二插杆62的插入端之间连接有缓冲弹簧
64，缓冲弹簧64置于套管63内，第一插杆61与第二插杆62相互远离的一端分别与座体4和按
压盘5活动相连。

[0034] 按压盘5远离座体4的一端连接有均匀分布的缓冲杆17。

[0035] 第二调节杆9和缓冲杆17均与第一调节杆6结构相同，实现夹持过程中的缓冲性能。

[0036] 位于座体4与机械臂主体1之间的驱动螺杆2的杆壁上套有轴承，调节座10套在轴承外侧，例如轴承的内圈可以通过焊接的方法布置在驱动螺杆2的杆壁上。

[0037] 夹爪8的夹持端设置有防滑纹，提高夹持的稳定性。

[0038] 工作原理：使用时，通过控制驱动螺杆2转动，随着驱动螺杆2由机械臂主体1内旋出，驱动螺杆2上的驱动电机在机械臂主体1内的滑槽内滑动，驱动螺杆2远离机械臂主体1
的一端旋入座体4的长度增加，座体4与机械臂主体1之间通过轴承转动连接在驱动螺杆2上
的调节座10向着靠近座体4的方向靠拢，进而带动调节座10下压第二调节杆9，第二调节杆9
带动夹爪8相互靠拢，实现对工件的夹持功能，第二调节杆9上的缓冲弹簧64在第二调节杆9
下压时收紧，实现对夹爪8夹持力度的缓冲功能，提高夹爪8夹持的稳定性，同时随着驱动螺
杆2旋入座体4的长度的增加，驱动螺杆2挤压活塞板12，压缩弹簧14收紧的同时，将压力传
导至活塞杆13上，活塞杆13由套筒11内滑出，此时第一调节杆6上的缓冲弹簧64伸展，实现
对按压盘5挤压工件的缓冲性能，通过按压盘5表面的缓冲杆17，实现按压盘5对夹持工件的
限位功能，提高夹持的稳定性。

[0039] 通过第二调节杆9传动，实现对工件快速夹装的同时又实现对工件的夹装防护功能，提高快速夹装的安全性能，在夹装的同时，通过按压盘5上的缓冲杆17与夹装工件相抵，
提高了对不规则工件夹装的稳定性。

[0040] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以
是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两
个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通
技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0041] 上述实施例，仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。