[發明專利]一種帶電動夾爪的可調平面機械臂

有效

• 申請號: 201711442107.1
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN107953321B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 周磊;曹永軍;林明勇;梁佳楠
• 申請（專利權）人: 華南智能機器人創新研究院;廣東省智能制造研究所
• 主分類號: B25J9/04
• 分類號: B25J9/04;B25J15/02
• 代理公司: 佛山市廣盈專利商標事務所(普通合伙) 44339
• 代理人: 李俊

1.一種帶電動夾爪的可調平面機械臂，其特征在于，所述帶電動夾爪的可調平面機械臂包括平臺、第一臂、第二臂、第一連桿、第二連桿、第一臂驅動組件、第一連桿驅動組件和電動夾爪，其中，所述第一臂和/或第二臂為可伸縮臂；

所述平臺與xy平面平行，一基轉軸基于基轉軸連接件固定于所述平臺x正向的上方；

所述第一臂始端鉸接于所述基轉軸上，末端與所述第二臂始端鉸接；

所述第一連桿始端鉸接于所述基轉軸上，末端與所述第二連桿始端鉸接；

所述第二連桿末端鉸接與所述第二臂中部或末端上；

所述第一臂、第二臂、第一連桿和第二連桿構成一四連桿機構；

所述第一臂驅動組件安裝于所述平臺上，用于驅動所述第一臂繞所述基轉軸轉動；

所述第一連桿驅動組件安裝于所述平臺上，用于驅動所述第一連桿繞所述基轉軸轉動；

所述電動夾爪設置于所述第二臂末端；

所述第一臂驅動組件包括第一臂驅動底座、第一臂驅動電機、第一臂驅動絲桿、第一臂驅動絲桿滑塊和第一臂驅動連接件；

所述第一臂驅動底座鉸接在所述平臺的x負向上；

所述第一臂驅動絲桿和第一臂驅動絲桿滑塊安裝于第一臂驅動外殼內，所述第一臂驅動絲桿滑塊套在所述第一臂驅動絲桿上，所述第一臂驅動連接件與所述第一臂驅動絲桿滑塊連接固定；所述第一臂驅動連接件與所述第一臂驅動絲桿同軸，并與所述第一臂始端連接固定；

所述第一臂驅動外殼與所述第一臂驅動電機并排固定于所述第一臂驅動底座上；所述第一臂驅動電機的轉軸和所述第一臂驅動絲桿的一端在所述第一臂驅動底座內基于齒輪連接傳動；

所述第一臂驅動連接件與所述第一臂始端連接固定并驅動所述第一臂繞所述基轉軸轉動；

所述第一連桿驅動組件包括第一連桿驅動底座、第一連桿驅動電機、第一連桿驅動絲桿、第一連桿驅動絲桿滑塊和第一連桿驅動連接件；

所述第一連桿驅動底座鉸接在所述平臺的x負向上；

所述第一連桿驅動絲桿和第一連桿驅動絲桿滑塊安裝于第一連桿驅動外殼內，所述第一連桿驅動絲桿滑塊套在所述第一連桿驅動絲桿上，所述第一連桿驅動連接件與所述第一連桿驅動絲桿滑塊連接固定；所述第一連桿驅動連接件與所述第一臂驅動絲桿同軸，并與所述第一連桿始端連接固定；

所述第一連桿驅動外殼與所述第一連桿驅動電機并排固定于所述第一連桿驅動底座上；所述第一連桿驅動電機的轉軸和所述第一連桿驅動絲桿的一端在所述第一連桿驅動底座內基于齒輪連接傳動；

所述第一連桿驅動連接件與所述第一連桿始端連接固定并驅動所述第一連桿繞所述基轉軸轉動；

所述第一臂包括第一外臂和第一內臂，所述第一內臂可在所述第一外臂內部滑動，并基于一穿過所述第一外臂和第一內臂的鎖扣鎖緊在所述第一外臂上；所述第二臂包括兩塊第二子臂和第二滑塊；所述兩塊第二子臂通過第二臂連接件相互間固定，第二滑塊卡在兩塊第二子臂之間，并基于螺絲鎖緊于兩塊第二子臂上；

在第二滑塊上安裝有滑輪，在所述螺絲松開情況下，所述第二滑塊可基于所述滑輪在所述兩塊第二子臂上沿軸向滑動；

所述電動夾爪安裝于所述第二滑塊下端；

所述電動夾爪包括夾爪本體、夾爪軟軸、夾爪驅動電機；

所述夾爪本體包括夾爪外殼、夾爪輸入軸、第一夾爪錐齒輪、第二夾爪錐齒輪、夾爪絲桿、夾爪一、夾爪二、夾爪滑塊一、夾爪滑塊二、夾爪滑軌；

所述夾爪外殼為盒狀結構，所述夾爪輸入軸滑動安裝于所述夾爪外殼背面上，一端伸出所述夾爪外殼且端面設置有用于與所述夾爪軟軸連接的夾爪輸入盲孔，另一端位于所述夾爪外殼內部并與所述第一夾爪錐齒輪連接固定；

所述第二夾爪錐齒輪與所述第一夾爪錐齒輪垂直嚙合并與所述夾爪絲桿連接固定；

所述夾爪絲桿兩端滑動安裝于所述夾爪外殼兩側面之間，以軸向中截面為分界面，所述分界面兩側開有旋向相反的絲桿螺紋；

所述夾爪一和夾爪二始端基于螺紋配合分別安裝在所述夾爪絲桿的所述分界面兩側的絲桿螺紋上，末端伸出所述夾爪外殼底面；

所述夾爪滑塊一、夾爪滑塊二分別與所述夾爪一和夾爪二連接固定；所述夾爪滑軌安裝于所述夾爪外殼內腔底部，所述夾爪滑塊一、夾爪滑塊二滑動配合在所述夾爪滑軌上；

所述夾爪驅動電機固定在所述夾爪外殼外部，輸出端基于所述夾爪軟軸與所述夾爪輸入軸連接實現傳動；

所述電動夾爪還包括工具驅動電機、工具軟軸和打螺絲模塊；

所述打螺絲模塊包括工具輸入軸、工具傳動軸、電磁環一、電磁環二、工具輸出軸和螺絲批頭；

所述工具輸入軸安裝于所述夾爪外殼的頂面上，只具有自轉自由度，底端位于所述夾爪外殼內部并連接固定有電磁環一；

所述工具輸出軸頂端連接固定有電磁環二，底端穿過所述夾爪外殼底部并連接固定有所述螺絲批頭；

所述工具傳動軸截面形狀為除圓形外的任意圖形，一端固定在所述工具輸入軸上，另一端穿過所述電磁環一和電磁環二，軸向滑動配合在所述工具輸出軸內；

所述工具輸入軸、工具傳動軸、工具輸出軸和螺絲批頭的軸線共線；

所述電磁環一和電磁環二通電后，所述工具輸出軸沿軸向朝向所述工具輸入軸運動或背離所述工具輸入軸運動。