[发明专利]换向夹持机械手

说明书

本发明公开了一种换向夹持机械手，包括换向结构、锁紧结构和夹持臂，换向结构包括两个连接臂、三个水平换向关节、一组连接板和一个竖直换向关节，锁紧结构包括锁紧手柄、上锁紧柱和下锁紧柱，竖直换向关节包括转轴、轴承套和第一轴承。本发明通过三个水平换向关节和一个竖直换向关节，结构精简，无需动力驱动，能够实现夹持臂在水平面和竖直面的一定角度的旋转，转动过程灵活，且夹持臂在竖直面和水平面内均精准定位。

技术领域

本发明属于夹持臂机械手设备技术领域，特别涉及一种能够任意转换方向的夹持类机械手。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和手臂的某些动作功能，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。

机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

但现有技术中，能够实现三维维度放入任意角度和位置转换的夹持臂，结构复杂，传感器、动力元器件比较多，制造过程复杂，成本高，适合精密生产使用，比如中国专利《三维度机械手》(授权公告号：CN206493315U)中公开的夹持臂，能够实现三维转动，抓取工件或物品，但结构复杂，制造成本高。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种换向夹持机械手，通过三个水平换向关节和一个竖直换向关节，结构精简，无需动力驱动，能够实现夹持臂在水平面和竖直面的一定角度的旋转，转动过程灵活，且夹持臂在竖直面和水平面内均精准定位。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种换向夹持机械手，包括换向结构、锁紧结构和夹持臂，所述锁紧结构的一端与所述换向结构连接，且另一端与所述夹持臂连接；

定义所述夹持臂的开口处为前，所述换向结构包括两个连接臂、三个水平换向关节、一组连接板和一个竖直换向关节，两个所述连接臂分别为第一连接臂和第二连接臂，三个所述水平换向关节分别为第一水平换向关节、第二水平换向关节和第三水平换向关节，所述第一水平换向关节穿过所述第一连接臂的后端，且所述第一连接臂的后端能够以所述第一水平换向关节为支点在水平面内转动，所述第二水平换向关节穿过所述第一连接臂的前端和所述第二连接臂的后端，且所述第一连接臂的前端和第二连接臂的后端能够以所述第二水平换向关节为支点在水平面内转动，所述第三水平换向关节穿过所述第二连接臂的前端和所述连接板的后端，且所述第二连接臂的前端和所述连接板的后端能够以所述第三水平换向关节为支点在水平面内转动；所述连接板的前端与所述夹持臂连接，所述夹持臂能够以所述竖直换向关节为支点在竖直面内转动；

所述锁紧结构包括锁紧手柄、上锁紧柱和下锁紧柱，所述竖直换向关节包括转轴、轴承套和第一轴承，所述第一轴承套于所述转轴，所述转轴和所述第一轴承均位于轴承套内，所述转轴水平设置，所述锁紧手柄依次穿过一所述连接板、轴承套的一侧、上锁紧柱、下锁紧柱、轴承套的另一侧以及另一所述连接板，所述上锁紧柱和所述下锁紧柱分别从上下抱住所述转轴并通过所述锁紧手柄将所述转轴固定。

为解决上述技术问题，本发明采用的进一步技术方案是：所述上锁紧柱与所述转轴的接触面为弧面，所述下锁紧柱与所述转轴的接触面也为弧面。

进一步地说，所述上锁紧柱和所述下锁紧柱均为铜柱。

进一步地说，每一所述水平换向关节皆包括销轴、锁紧块、第二轴承和弹簧销，所述第二轴承套于所述销轴，所述锁紧块套于所述销轴并通过所述弹簧销锁紧锁紧块实现对应的水平换向关节的锁定。

进一步地说，所述第二轴承包括深沟球轴承和平面轴承，所述深沟球轴承和所述平面轴承均套装于所述销轴。