[实用新型]一种四自由度机械手

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及工业机械手技术领域，尤其涉及一种四自由度机械手。

【背景技术】

一般的包装企业，运输、搬运物体都需要大量的劳动人员，并且效率低；随着我国经济技 术的发展，机械手在生产应用中变得越来越重要，在很多的工业技术领域可以代替人的很大的 劳动强度，实现生产自动化。目前的工业机械手大多都采用关节臂机械手，其机构较复杂，且 体积较大，在某些小空间中使用不方便甚至无法使用；而且维修较为复杂，成本高。

【发明内容】

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种四自由度机械手，能够实现 四自由度移动，体积小，且便于维护。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

包括从上往下依次设置的小车、支架和抓手，支架水平设置；支架和小车之间设置有用于 带动小车在支架上移动的前后行程机构以及左右行程机构；小车上安装有竖直且能够上下伸缩 的伸缩装置，伸缩装置穿过支架；抓手的上端连接用于控制抓手张合的气压缸，气压缸连接用 于带动气压缸和抓手旋转的旋转步进电机，旋转步进电机连接在伸缩装置的底部。

进一步地，前后行程机构安装在左右行程机构的上侧。

进一步地，支架的左右两侧分别设置左右行程开关；左右行程机构的前后两侧分别设置前 后行程开关。

进一步地，前后行程机构包括两根并排的横梁、两块前后滑板和竖直的前后行程步进电机， 其中，小车固定安装在两根横梁的上侧；两根横梁的下侧同时连接前后滑板，形成第一矩形框 架结构；前后滑板并排安装在左右行程机构上且能够在左右行程机构的上侧前后滑动；前后行 程步进电机固定安装在一块前后滑板上，且前后行程步进电机的输出轴上套接第一齿轮；第一 齿轮位于前后滑板的下侧，且与小车齿条相啮合，小车齿条固定安装在左右行程机构的侧边上。

进一步地，左右行程机构包括两根纵梁、两块左右滑板和竖直的左右行程步进电机，两根 纵梁的上侧分别设置第一导轨连接前后滑板，两根纵梁的下侧同时连接左右滑板，形成第二矩 形框架结构；左右滑板的下侧安装在支架上且能够在支架上左右滑动；左右行程步进电机固定 安装在一块左右滑板上，且左右行程步进电机的输出轴上套接第二齿轮，第二齿轮与支架齿条 相啮合，支架齿条安装在支架的侧边上。

进一步地，伸缩装置包括相连的螺母和丝杠，螺母连接用于带动螺母旋转的升降步进电机， 丝杠的底部连接旋转步进电机。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型中将抓手安装在气压缸上，气压缸通过旋转步进电机安装在伸缩装置的底部， 伸缩装置安装在小车上，通过设置前后行程机构以及左右行程机构，能够带动小车以及抓手在 支架上前后移动以及左右移动；伸缩装置通过旋转步进电机和气压缸带动抓手上下移动；同时 旋转步进电机能够带动气压缸和抓手旋转，从而实现抓手的四自由度移动，大大增强了本实用 新型的自由性和灵活性，且调节方便，更利于抓手在气压缸的作用下进行张合，以准确抓取放 置在不同位置的货物，有效提高工作效率；本实用新型结构简单，便于维护；体积小，适用范 围广，尤其是小型包装企业。

进一步地，本实用新型通过设置左右行程开关和前后行程开关，防止小车和抓手由于出现 故障而掉落下来，降低损失。

进一步地，本实用新型中前后行程机构和左右行程机构均为齿轮和齿条啮合结构，运动精 度高，使用寿命长。

进一步地，本实用新型中的伸缩装置采用螺母丝杠结构，运动精度高。

【附图说明】

图1为本实用新型的主视图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本实用新型的局部后视图；

图4为本实用新型的右视图；

图5为本实用新型伸缩装置剖面结构示意图。

图中标记：1、支架；2、左右行程开关；3、支架齿条；4、小车齿条；5、齿轮；6、伸缩 装置；7、左右行程步进电机；8、抓手；9、气压缸；10、前后行程开关；11、上下行程开关； 12、升降步进电机；13、前后行程步进电机；14、旋转步进电机；15、小车；16、螺母；17、 轴承；18、丝杠；19、横梁；20、前后滑板；21、纵梁；22、左右滑板。

【具体实施方式】