[发明专利]一种可变径卡盘机械手

说明书

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，具体地说，涉及一种可变径卡盘机械手。

背景技术

代替人手完成各项操作功能的装置统称为机械手，机械手是按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为工业机械手。工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，其涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人工智能和适应性。

机械手可以部分的代替人工操作，并按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；还能操作必要的机具进行焊接和装配，以改善了工人的劳动条件和提高劳动生产率。尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。在我国近几年也有较快的发展，并且取得一定的效果。

随着科技的发展，在一些应用领域中的机械手，对机械手的灵活性、便携性、通用性有着越来越高的要求，如应用于轮胎模具清洗的机械手，由于轮胎模具尺寸大小存在差异，已有的清洗机械手只适用于一种尺寸的轮胎模具，对于不同尺寸的轮胎膜具，需要配备多个机械手进行操作，不仅费时费力，而且增加了成本；此外，现有的清洗设备结构复杂、操作、运输不便，而且成本高，难以满足轮胎模具清洗的要求。

发明内容

为了解决目前机械手存在的问题，本发明提供一种可变径卡盘机械手，其具体的技术方案如下：

一种可变径卡盘机械手，其包括卡盘与机械手，所述机械手一端与卡盘固定连接，另一端为自由端，可沿卡盘圆周方向旋转；所述卡盘内设置可变径卡位机构，所述可变径卡位机构包括设置于中心的齿轮16以及沿齿轮16圆周分布的变径单元；所述齿轮16与电机连接；所述变径单元包括齿条17、支架18、电磁铁19，所述支架18固定于卡盘上，齿条17嵌置支架18内，可在支架18内伸缩移动；所述齿条17一端与齿轮16啮合，另一端固定连接电磁铁19。

进一步，所述变径单元至少设置3个，沿齿轮16的圆周均匀分布。

进一步，所述机械手包括旋臂6、摆臂7、水平臂13，旋臂6一端与卡盘圆心固定连接，另一端为自由端，依次连接摆臂7、水平臂13；所述卡盘在旋臂6旋转方向上设置限位开关21，用于限位旋臂6的旋转角度。

进一步，所述旋臂6上设置电缆插座5。

进一步，所述旋臂6与摆臂7的连接处设置转动关节及旋钮B8，由旋钮B8对摆臂7的旋转位置进行固定。

进一步，所述摆臂7包括前臂与后臂，所述前臂与后臂套筒式连接，后臂为伸缩臂10，伸缩臂10与前臂连接处设置旋钮C9。

进一步，所述水平臂13设置移动轨道与电机12，移动轨道内连接执行机构，由电机12拖动执行机构沿移动轨道运动。

进一步，所述水平臂13还设置悬挂支架11，用于悬挂执行机构。

进一步，所述卡盘上部设置底座3、扶线支架1，底座3与卡盘固定连接，所述扶线支架1通过支撑杆2与底座3连接，所述支撑杆2与底座3连接处设置转轴与旋钮A4，使扶线支架1可沿该转轴在卡盘上方180°范围内旋转，并由旋钮A4进行固定；所述扶线支架1上端为环状结构，管线由所述环状结构中穿过，通过扶线支架1的旋转起到扶线作用，防止绕线。

进一步，所述卡盘内设置托链槽，并在旋臂6旋转方向上设置拖链20，所述拖链20内装有线缆，一端连接于上盖14内，另一端连接于卡盘的托链槽内。

本发明所提供的一种可变径卡盘机械手，具有以下优点：

第一、本发明的一种可变径卡盘机械手设置了可变径的卡位机构，通过电机带动齿轮、齿条动作，并通过齿条拖动电磁铁，改变电磁铁的位置，可以把整个装置固定在不同直径的物体上。如应用于轮胎模具清洗，可适用于不同尺寸的轮胎膜具，适用范围大大扩展，为使用者提高清洗效率，降低了成本。

第二、旋臂、摆臂、水平臂的设计，实现了旋转、升降、水平位移的灵活选择，使机械手定位精度大大提高，全方位消除操作死角；

第三、通过可旋转扶线支架设计，使机械手携带、运输操作方便，效率提高。

第四、通过拖链及拖链槽的设计解决了布线问题，实现布线与旋臂同步旋转，节省了线缆的占用空间，使整个装置更紧凑，操作、使用更方便。

附图说明