一种联动式机器人手臂

摘要

本发明公开了一种联动式机器人手臂，涉及机械手领域，包括连接柱，所述连接柱固定连接壳体，壳体固定连接安装座，壳体和安装座上设有驱动机构，安装座上设有两个移动壳，移动壳内转动连接主套筒，移动壳内设有两个旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括移动架机构、弹性传动机构和插杆传动机构，其中一个旋转驱动组件上设有齿轮传动机构，齿轮传动机构固定连接移动机构，另一个旋转驱动组件上设有夹板机构，本发明通过设置驱动机构能够驱动主套筒旋转，通过移动架机构能够对移动机构和夹板机构的工作状态进行切换，配合弹性传动机构和插杆传动机构能够实现移动架机构正转或反转，通过移动架机构能够对齿轮传动机构驱动，进而实现移动机构工作。

权利要求

1.一种联动式机器人手臂，包括连接柱，其特征在于，所述连接柱固定连接壳体，壳体固定连接安装座，壳体和安装座上设有驱动机构，安装座上设有两个移动壳，移动壳和安装座滑动连接，移动壳内转动连接主套筒，移动壳内设有两个旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括移动架机构、弹性传动机构和插杆传动机构，其中一个旋转驱动组件的移动架机构上设有齿轮传动机构，齿轮传动机构固定连接移动机构，另一个旋转驱动组件的移动架机构上设有夹板机构；

所述驱动机构用于驱动主套筒旋转，移动架机构用于实现与弹性传动机构或插杆传动机构连接，其中一个旋转驱动组件上的移动架机构用于实现齿轮传动机构与弹性传动机构或插杆传动机构联动，另一个旋转驱动组件上的移动架机构用于实现夹板机构与弹性传动机构或插杆传动机构联动，齿轮传动机构用于实现移动架机构和移动机构联动，移动机构用于带动移动壳沿安装座移动。

2.根据权利要求1所述的联动式机器人手臂，其特征在于，所述驱动机构包括固定于壳体内的电机，电机的输出轴固定连接驱动转轴，驱动转轴与壳体和安装座转动连接，驱动转轴固定连接第一驱动锥齿轮，第一驱动锥齿轮啮合第二驱动锥齿轮，第二驱动锥齿轮固定连接驱动轴，驱动轴和安装座转动连接，驱动轴轴线方向设有卡条槽，主套筒内固定连接卡条，卡条位于卡条槽，卡条和驱动轴滑动连接。

3.根据权利要求1所述的联动式机器人手臂，其特征在于，所述移动架机构包括固定于移动壳上的电动推杆，电动推杆固定连接移动架，移动架转动连接第一转轴，第一转轴固定连接第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合第二锥齿轮，第二锥齿轮固定连接移动套筒，移动套筒和主套筒滑动连接，主套筒外设有若干个锥形块，移动套筒内开设有若干个锥形块槽。

4.根据权利要求3所述的联动式机器人手臂，其特征在于，所述弹性传动机构包括固定于主套筒外的外套环，外套环内设有环槽，外套环内转动连接转动环，转动环固定连接弹簧，弹簧远离转动环的一端固定连接移动环，移动环侧边设有卡槽，外套环内设有若干个卡片，卡片和卡槽配合，移动环固定连接滑环，滑环穿过外套环，并与外套环滑动连接，滑环转动连接安装架，滑环固定连接第三锥齿轮，第三锥齿轮啮合第四锥齿轮，第四锥齿轮固定连接齿轮轴，齿轮轴和安装架转动连接，第四锥齿轮啮合第五锥齿轮。

5.根据权利要求4所述的联动式机器人手臂，其特征在于，所述插杆传动机构包括和第五锥齿轮固定连接的齿轮安装套筒，齿轮安装套筒固定连接若干个插杆，移动套筒上与插杆对应位置开设有若干个插槽。

6.根据权利要求3所述的联动式机器人手臂，其特征在于，所述齿轮传动机构包括固定于移动架上的齿轮轴座，第一转轴固定连接第二转轴，第二转轴固定连接第六锥齿轮，第六锥齿轮啮合第七锥齿轮。

7.根据权利要求6所述的联动式机器人手臂，其特征在于，所述移动机构包括和第七锥齿轮固定连接的第三转轴，第三转轴和齿轮轴座转动连接，第三转轴固定连接齿轮，齿轮啮合齿条，齿条固定于安装座上。

8.根据权利要求3所述的联动式机器人手臂，其特征在于，所述夹板机构包括开设于移动壳底部的移动块槽，移动壳上位于移动块槽内滑动连接移动块，移动块固定连接连接杆，连接杆远离移动块的一端固定连接夹持架，夹持架转动连接螺纹杆，螺纹杆和第一转轴同轴固定连接，螺纹杆螺纹连接两个夹板，两个夹板上开设的螺纹孔互为反向螺纹，夹板和夹持架滑动连接。

9.根据权利要求8所述的联动式机器人手臂，其特征在于，所述夹板为敞口弧形设置。

说明书

一种联动式机器人手臂

技术领域

[0001] 本发明涉及机械手领域，具体是一种联动式机器人手臂。

背景技术

[0002] 机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。

[0003] 现有技术中，通过设置的滚珠，在联动机构通过滑槽运行的过程中，一号滑板、二号滑板与三号滑板会通过滑槽内的滚珠进行滑动，降低了一号滑板、二号滑板、三号滑板与滑槽的摩擦，从而减少对滑槽的损耗，通过设置的旋钮与连接杆，当需要对机器人手臂进行拆卸时，可以转动旋钮，带动连接杆进行转动，从而将止推板推出，接着将机器人手臂上的各个连接机构沿着滑槽拉出，通过设置的通风管，当机器人手臂使用时，与通风管连接的风机就会启动，将风力从滑槽吹出，避免有灰尘后杂物落在滑槽内，但是现有技术中，只能够实现对工件进行独立夹持抓取，因此抓取稳定性有限，所以现有技术有较大的改进空间。

发明内容

[0004] 本发明提供一种联动式机器人手臂，解决了上述背景技术中所提出的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0006] 一种联动式机器人手臂，包括连接柱，所述连接柱固定连接壳体，壳体固定连接安装座，壳体和安装座上设有驱动机构，安装座上设有两个移动壳，移动壳和安装座滑动连接，移动壳内转动连接主套筒，移动壳内设有两个旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括移动架机构、弹性传动机构和插杆传动机构，其中一个旋转驱动组件的移动架机构上设有齿轮传动机构，齿轮传动机构固定连接移动机构，另一个旋转驱动组件的移动架机构上设有夹板机构；所述驱动机构用于驱动主套筒旋转，其中一个旋转驱动组件上的移动架机构用于实现与弹性传动机构或插杆传动机构连接，另一个旋转驱动组件上的移动架机构用于实现齿轮传动机构与弹性传动机构或插杆传动机构联动，移动架机构用于实现夹板机构与弹性传动机构或插杆传动机构联动，齿轮传动机构用于实现移动架机构和移动机构联动，移动机构用于带动移动壳沿安装座移动。

[0007] 作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动机构包括固定于壳体内的电机，电机的输出轴固定连接驱动转轴，驱动转轴与壳体和安装座转动连接，驱动转轴固定连接第一驱动锥齿轮，第一驱动锥齿轮啮合第二驱动锥齿轮，第二驱动锥齿轮固定连接驱动轴，驱动轴和安装座转动连接，驱动轴轴线方向设有卡条槽，主套筒内固定连接卡条，卡条位于卡条槽，卡条和驱动轴滑动连接。

[0008] 作为本发明的一种优选技术方案，所述移动架机构包括固定于移动壳上的电动推杆，电动推杆固定连接移动架，移动架转动连接第一转轴，第一转轴固定连接第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合第二锥齿轮，第二锥齿轮固定连接移动套筒，移动套筒和主套筒滑动连接，主套筒外设有若干个锥形块，移动套筒内开设有若干个锥形块槽。

[0009] 作为本发明的一种优选技术方案，所述弹性传动机构包括固定于主套筒外的外套环，外套环内设有环槽，外套环内转动连接转动环，转动环固定连接弹簧，弹簧远离转动环的一端固定连接移动环，移动环侧边设有卡槽，外套环内设有若干个卡片，卡片和卡槽配合，移动环固定连接滑环，滑环穿过外套环，并与外套环滑动连接，滑环转动连接安装架，滑环固定连接第三锥齿轮，第三锥齿轮啮合第四锥齿轮，第四锥齿轮固定连接齿轮轴，齿轮轴和安装架转动连接，第四锥齿轮啮合第五锥齿轮。

[0010] 作为本发明的一种优选技术方案，所述插杆传动机构包括和第五锥齿轮固定连接的齿轮安装套筒，齿轮安装套筒固定连接若干个插杆，移动套筒上与插杆对应位置开设有若干个插槽。

[0011] 作为本发明的一种优选技术方案，所述齿轮传动机构包括固定于移动架上的齿轮轴座，第一转轴固定连接第二转轴，第二转轴固定连接第六锥齿轮，第六锥齿轮啮合第七锥齿轮。

[0012] 作为本发明的一种优选技术方案，所述移动机构包括和第七锥齿轮固定连接的第三转轴，第三转轴和齿轮轴座转动连接，第三转轴固定连接齿轮，齿轮啮合齿条，齿条固定于安装座上。

[0013] 作为本发明的一种优选技术方案，所述夹板机构包括开设于移动壳底部的移动块槽，移动壳上位于移动块槽内滑动连接移动块，移动块固定连接连接杆，连接杆远离移动块的一端固定连接夹持架，夹持架转动连接螺纹杆，螺纹杆和第一转轴同轴固定连接，螺纹杆螺纹连接两个夹板，两个夹板上开设的螺纹孔互为反向螺纹，夹板和夹持架滑动连接。

[0014] 作为本发明的一种优选技术方案，所述夹板为敞口弧形设置。

[0015] 本发明具有以下有益之处：本发明通过设置驱动机构能够驱动主套筒旋转，通过移动架机构能够对移动机构和夹板机构的工作状态进行切换，配合弹性传动机构和插杆传动机构能够实现移动架机构正转或反转，通过移动架机构能够对齿轮传动机构驱动，进而实现移动机构工作，控制移动壳沿安装座移动，通过移动架机构能够对齿轮传动机构和夹板机构进行驱动，进而实现移动机构工作，带动移动壳沿安装座移动，通过夹板机构能够对工件进行夹持固定。

附图说明

[0016] 图1为一种联动式机器人手臂的结构示意图。

[0017] 图2为图1中A区域的局部放大图。

[0018] 图3为图2中B区域的局部放大图。

[0019] 图4为联动式机器人手臂中主套筒和锥形块的结构示意图。

[0020] 图5为联动式机器人手臂中移动块的结构示意图。

[0021] 图中：1、连接柱；2、壳体；3、安装座；4、驱动机构；401、电机；402、驱动转轴；403、第一驱动锥齿轮；404、第二驱动锥齿轮；405、驱动轴；406、卡条槽；5、移动壳；6、移动架机构；601、电动推杆；602、移动架；603、第一转轴；604、第一锥齿轮；605、第二锥齿轮；606、移动套筒；607、锥形块；7、弹性传动机构；701、外套环；702、环槽；703、转动环；704、弹簧；705、移动环；706、卡片；707、滑环；708、安装架；709、第三锥齿轮；710、第四锥齿轮；711、齿轮轴；712、第五锥齿轮；8、插杆传动机构；801、齿轮安装套筒；802、插杆；803、插槽；9、齿轮传动机构；
901、齿轮轴座；902、第二转轴；903、第六锥齿轮；904、第七锥齿轮；10、移动机构；1001、第三转轴；1002、齿轮；1003、齿条；11、夹板机构；1101、移动块槽；1102、移动块；1103、连接杆；
1104、夹持架；1105、螺纹杆；1106、夹板；12、主套筒。

具体实施方式

[0022] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

[0023] 实施例1

[0024] 请参阅图1‑图5，一种联动式机器人手臂，包括连接柱1，所述连接柱1固定连接壳体2，壳体2固定连接安装座3，壳体2和安装座3上设有驱动机构4，安装座3上设有两个移动壳5，移动壳5和安装座3滑动连接，移动壳5内转动连接主套筒12，移动壳5内设有两个旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括移动架机构6、弹性传动机构7和插杆传动机构8，其中一个旋转驱动组件的移动架机构6上设有齿轮传动机构9，齿轮传动机构9固定连接移动机构10，另一个旋转驱动组件的移动架机构6上设有夹板机构11；所述驱动机构4用于驱动主套筒12旋转，移动架机构6用于实现与弹性传动机构7或插杆传动机构8连接，其中一个旋转驱动组件上的移动架机构6用于实现齿轮传动机构9与弹性传动机构7或插杆传动机构8联动，另一个旋转驱动组件上的移动架机构6用于实现夹板机构11与弹性传动机构7或插杆传动机构8联动，齿轮传动机构9用于实现移动架机构6和移动机构10联动，移动机构10用于带动移动壳5沿安装座3移动。

[0025] 所述驱动机构4包括固定于壳体2内的电机401，电机401的输出轴固定连接驱动转轴402，驱动转轴402与壳体2和安装座3转动连接，驱动转轴402固定连接第一驱动锥齿轮403，第一驱动锥齿轮403啮合第二驱动锥齿轮404，第二驱动锥齿轮404固定连接驱动轴
405，驱动轴405和安装座3转动连接，驱动轴405轴线方向设有卡条槽406，主套筒12内固定连接卡条，卡条位于卡条槽406，卡条和驱动轴405滑动连接。

[0026] 具体的，开启电机401，电机401的输出轴转动会带动驱动转轴402转动，驱动转轴402转动会带动第一驱动锥齿轮403转动，第一驱动锥齿轮403转动会带动第二驱动锥齿轮
404转动，进而带动驱动轴405转动，驱动轴405转动会带动卡条槽406转动，进而带动卡条转动，实现主套筒12旋转。

[0027] 所述移动架机构6包括固定于移动壳5上的电动推杆601，电动推杆601固定连接移动架602，移动架602转动连接第一转轴603，第一转轴603固定连接第一锥齿轮604，第一锥齿轮604啮合第二锥齿轮605，第二锥齿轮605固定连接移动套筒606，移动套筒606和主套筒12滑动连接，主套筒12外设有若干个锥形块607，移动套筒606内开设有若干个锥形块槽。所述弹性传动机构7包括固定于主套筒12外的外套环701，外套环701内设有环槽702，外套环
701内转动连接转动环703，转动环703固定连接弹簧704，弹簧704远离转动环703的一端固定连接移动环705，移动环705侧边设有卡槽，外套环701内设有若干个卡片706，卡片706和卡槽配合，移动环705固定连接滑环707，滑环707穿过外套环701，并与外套环701滑动连接，滑环707转动连接安装架708，滑环707固定连接第三锥齿轮709，第三锥齿轮709啮合第四锥齿轮710，第四锥齿轮710固定连接齿轮轴711，齿轮轴711和安装架708转动连接，第四锥齿轮710啮合第五锥齿轮712。所述插杆传动机构8包括和第五锥齿轮712固定连接的齿轮安装套筒801，齿轮安装套筒801固定连接若干个插杆802，移动套筒606上与插杆802对应位置开设有若干个插槽803。

[0028] 具体的，开启电动推杆601，能够带动移动架602移动，移动架602会带动移动套筒606移动，首先插杆802会插入插槽803内，同时在弹簧704的作用下，能够使得移动环705抵在卡片706位置处，主套筒12转动会带动外套环701转动，外套环701转动会带动卡片706转动，进而带动移动环705转动，移动环705转动会带动滑环707转动，滑环707转动会带动第三锥齿轮709转动，第三锥齿轮709转动会带动第四锥齿轮710转动，第四锥齿轮710带动第五锥齿轮712转动，进而带动齿轮安装套筒801旋转，此时齿轮安装套筒801与主套筒12的旋转方向相反，当插杆802插入插槽803内，齿轮安装套筒801会带动移动套筒606旋转，则移动套筒606与主套筒12的旋转方向相反。

[0029] 进一步的，当电动推杆601带动移动套筒606移动，此时移动环705不再处于卡片706位置处，弹簧704也被压缩，这时外套环701旋转不会带动移动环705转动，另一方面，移动套筒606移动会与锥形块607接触配合，主套筒12旋转会带动锥形块607转动，此时带动移动套筒606旋转，这时移动套筒606与主套筒12的旋转方向相同。

[0030] 所述齿轮传动机构9包括固定于移动架602上的齿轮轴座901，第一转轴603固定连接第二转轴902，第二转轴902固定连接第六锥齿轮903，第六锥齿轮903啮合第七锥齿轮904。所述移动机构10包括和第七锥齿轮904固定连接的第三转轴1001，第三转轴1001和齿轮轴座901转动连接，第三转轴1001固定连接齿轮1002，齿轮1002啮合齿条1003，齿条1003固定于安装座3上。

[0031] 具体的，第一转轴603转动会带动第二转轴902转动，第二转轴902会带动第六锥齿轮903旋转，第六锥齿轮903旋转带动第七锥齿轮904旋转，使得第三转轴1001旋转，第三转轴1001带动齿轮1002旋转，由于齿轮1002与齿条1003啮合，实现移动壳5移动。

[0032] 所述夹板机构11包括开设于移动壳5底部的移动块槽1101，移动壳5上位于移动块槽1101内滑动连接移动块1102，移动块1102固定连接连接杆1103，连接杆1103远离移动块1102的一端固定连接夹持架1104，夹持架1104转动连接螺纹杆1105，螺纹杆1105和第一转轴603同轴固定连接，螺纹杆1105螺纹连接两个夹板1106，两个夹板1106上开设的螺纹孔互为反向螺纹，夹板1106和夹持架1104滑动连接。

[0033] 具体的，第一转轴603转动会带动螺纹杆1105旋转，进而带动夹板1106靠拢或远离，用以实现对工件进行夹持固定。

[0034] 实施例2

[0035] 继续参阅图1‑图5，在本发明实施例中，所述夹板1106为敞口弧形设置。

[0036] 本发明在实施过程中，首先实现连接柱1与其它驱动件进行连接，这时如需对工件从垂向进行夹持，则开启移动架机构6，使得移动架机构6与弹性传动机构7接触，同时开启驱动机构4，在驱动机构4的带动下，能够使得主套筒12旋转，主套筒12旋转会驱动弹性传动机构7和移动架机构6，移动架机构6工作会对夹板机构11工作，从而对工件从垂向进行夹持，如需对工件从侧向进行夹持，则开启另一个移动架机构6，实现对齿轮传动机构9进行驱动，齿轮传动机构9会驱动移动机构10，从而实现移动壳5沿安装座3移动，进而带动夹板机构11移动，从而对工件的侧边进行夹紧固定，从而实现联动夹持抓取。

[0037] 本发明通过设置驱动机构4能够驱动主套筒12旋转，通过移动架机构6能够对移动机构10和夹板机构11工作状态进行切换，配合弹性传动机构7和插杆传动机构8能够实现移动架机构6正转或反转，通过移动架机构6能够对齿轮传动机构9驱动，进而实现移动机构10工作，控制移动壳5沿安装座3移动，通过移动架机构6能够对齿轮传动机构9和夹板机构11进行驱动，进而实现移动机构10工作，带动移动壳5沿安装座3移动，通过夹板机构11能够对工件进行夹持固定。

[0038] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。