一种具有自动换腕功能的工业辅助机械手

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，具体为一种具有自动换腕功能的工业辅助机械手。

背景技术

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和搬运物件或操作工具的自动操作装置，它可以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，目前市场上机械手实现的功能比较单一，多用于工业流水线上的某一道工序，无法短时间内实现多个功能的操作使用，同时机械手的腕部拆卸和安装十分麻烦，不便于手部零件检修，本发明阐述的一种具有自动换腕功能的工业辅助机械手，能够解决上述问题。

发明内容

为解决上述问题，本例设计了一种具有自动换腕功能的工业辅助机械手，本例的一种具有自动换腕功能的工业辅助机械手，包括机体，所述机体内设置有开口朝上的升降腔，所述升降腔右侧设置有开口朝上的转换腔，所述转换腔右侧连通设置有开口朝上的移动腔，所述移动腔内滑动设置有升降支撑板，所述升降支撑板左方上侧设置有自动换腕装置，所述自动换腕装置包括设置于所述升降支撑板内上侧的啮合腔，所述啮合腔右端壁上侧转动设置有延伸至所述转换腔内的转轴，所述转轴外圆面左侧固定设置有转盘，所述转盘以所述转轴为圆心圆周阵列设置有与所述转换腔相连通的卡位腔,所述卡位腔靠近阵列圆心的一端端壁中心处连通设置有磁块腔，所述磁块腔靠近所述转轴一端端壁上固定设置有固定磁块，所述固定磁块远离转轴的一端吸附设置有移动磁块，所述移动磁块远离所述转轴的一端固定设置有具有不同功能部件的操作块，所述自动换腕装置能够实现自动更换机械手腕部和手部，无需人工手动拆装，操作方便快捷，所述升降支撑板下侧设置有辅助清洁装置，所述辅助清洁装置包括设置于所述啮合腔下侧的清洁锥齿轮腔，所述清洁锥齿轮腔左端壁中心处转动设置有延伸至所述转换腔内的清洁轴，所述清洁轴左端固定设置有清洁盘，所述清洁盘左端面上阵列且固定设置有清洁毛刷，所述清洁毛刷能够对所述操作块右侧不同的功能部件进行清洁，所述升降腔内设置有升降装置，所述升降装置包括滑动设置于所述升降腔内的升降板，所述升降腔右端壁连通设置有升降滑槽，所述升降滑槽下侧设置有动力腔，所述升降滑槽上端壁中心处转动设置有延伸至所述动力腔内的升降丝杆轴，所述升降丝杆轴外圆面上设置有滑动设置于所述升降滑槽内且固定设置于所述升降板右端面的升降滑块，所述升降板内左侧转动设置有电控转盘，所述电控转盘上端面轴心处固定设置有底座，所述底座上侧转动设置有转轴，所述转轴外圆面中部固定设置有机械臂。

可优选的，所述自动换腕装置还包括固定设置于所述转轴外圆面右侧且位于所述啮合腔内的蜗轮，所述啮合腔后方下侧设置有链轮腔，所述链轮腔后方上侧固定设置有工作电机，所述工作电机前端动力连接设置有穿过所述链轮腔延伸至所述啮合腔内的蜗杆轴，所述蜗杆轴外圆面上固定设置有位于所述啮合腔内且与所述蜗轮相啮合的蜗杆。

可优选的，所述移动腔右侧连通设置有滑槽，所述滑槽下侧设置有锥齿轮腔，所述滑槽上端壁中心处转动设置有延伸至所述锥齿轮腔内的丝杆轴，所述丝杆轴外圆面上设置有滑动设置于所述滑槽内且固定设置于所述升降支撑板右端面下侧的滑块，所述丝杆轴下端固定设置有从动锥齿轮，所述锥齿轮腔左侧固定设置有电机，所述电机右端动力连接设置有延伸至所述锥齿轮腔内的主动轴，所述主动轴右端固定设置有与所述从动锥齿轮相啮合的主动锥齿轮。

可优选的，所述机械臂内固定设置有气缸，所述气缸右端设置有延伸至所述机械臂外且能够伸缩的伸缩杆，所述伸缩杆右端固定设置有电控吸盘。

可优选的，所述辅助清洁装置包括固定设置于所述蜗杆轴外圆面上且位于所述链轮腔内的主动链轮，所述链轮腔后端壁下侧转动设置有前端延伸所述升降支撑板内的从动链轮轴，所述从动链轮轴外圆面上固定设置有位于所述链轮腔内的从动链轮，所述从动链轮与所述主动链轮之间连接设置有链条，所述从动链轮轴前端设置有转轴控制器，所述转轴控制器前端面中心处设置有延伸至所述清洁锥齿轮腔内的传动轴，所述传动轴前端固定设置有传动锥齿轮，所述传动锥齿轮左端前侧啮合设置有固定设置于所述清洁轴右端的清洁锥齿轮。

可优选的，所述升降装置包括连通设置于所述升降腔左端壁的导滑槽，所述导滑槽上下端壁之间中心处固定设置有导滑轴，所述导滑轴外圆面上滑动设置有固定设置于所述升降板左端面的导滑块,所述电机左端动力连接设置有延伸至所述动力腔内的动力轴，所述动力轴左端固定设置有动力锥齿轮，所述动力锥齿轮上端左侧啮合设置有固定设置于所述升降丝杆轴下端的升降锥齿轮。

可优选的，所述机体下端面阵列且转动设置有移动转盘，所述移动转盘下端面前后对称且固定设置有支撑板，所述支撑板下侧转动设置有移动轴，所述移动轴外圆面上固定设置有位于前后两侧所述支撑板之间的移动轮。

本发明的有益效果是：本发明通过转盘旋转的形式对具有不同功能的机械手腕部和手部自动进行替换，无需人工手动操作，方便检修人员工作，同时可实现钻孔、电焊、磨削、取物等功能，大大增强了机械手的功能性，使用方便快捷，极大提高了工作效率，通过对不同功能部件进行辅助清洁，能够有效清理功能部件表面残留的污渍或者杂质，避免功能部件表面磨损或者生锈，大大提高功能部件的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种具有自动换腕功能的工业辅助机械手整体结构示意图；

图2是图1中A的放大结构示意图；

图3是图2中B-B的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-3对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

本发明所述的一种具有自动换腕功能的工业辅助机械手，包括机体11，所述机体11内设置有开口朝上的升降腔17，所述升降腔17右侧设置有开口朝上的转换腔31，所述转换腔31右侧连通设置有开口朝上的移动腔32，所述移动腔32内滑动设置有升降支撑板61，所述升降支撑板61左方上侧设置有自动换腕装置，所述自动换腕装置包括设置于所述升降支撑板61内上侧的啮合腔52，所述啮合腔52右端壁上侧转动设置有延伸至所述转换腔31内的转轴47，所述转轴47外圆面左侧固定设置有转盘46，所述转盘46以所述转轴47为圆心圆周阵列设置有与所述转换腔31相连通的卡位腔30,所述卡位腔30靠近阵列圆心的一端端壁中心处连通设置有磁块腔69，所述磁块腔69靠近所述转轴47一端端壁上固定设置有固定磁块48，所述固定磁块48远离转轴47的一端吸附设置有移动磁块49，所述移动磁块49远离所述转轴47的一端固定设置有具有不同功能部件的操作块28，所述自动换腕装置能够实现自动更换机械手腕部和手部，无需人工手动拆装，操作方便快捷，所述升降支撑板61下侧设置有辅助清洁装置，所述辅助清洁装置包括设置于所述啮合腔52下侧的清洁锥齿轮腔56，所述清洁锥齿轮腔56左端壁中心处转动设置有延伸至所述转换腔31内的清洁轴59，所述清洁轴59左端固定设置有清洁盘51，所述清洁盘51左端面上阵列且固定设置有清洁毛刷50，所述清洁毛刷50能够对所述操作块28右侧不同的功能部件进行清洁，所述升降腔17内设置有升降装置，所述升降装置包括滑动设置于所述升降腔17内的升降板14，所述升降腔17右端壁连通设置有升降滑槽39，所述升降滑槽39下侧设置有动力腔42，所述升降滑槽39上端壁中心处转动设置有延伸至所述动力腔42内的升降丝杆轴40，所述升降丝杆轴40外圆面上设置有滑动设置于所述升降滑槽39内且固定设置于所述升降板14右端面的升降滑块29，所述升降板14内左侧转动设置有电控转盘13，所述电控转盘13上端面轴心处固定设置有底座22，所述底座22上侧转动设置有转轴23，所述转轴23外圆面中部固定设置有机械臂24。

有益地，所述自动换腕装置还包括固定设置于所述转轴47外圆面右侧且位于所述啮合腔52内的蜗轮53，所述啮合腔52后方下侧设置有链轮腔64，所述链轮腔64后方上侧固定设置有工作电机63，所述工作电机63前端动力连接设置有穿过所述链轮腔64延伸至所述啮合腔52内的蜗杆轴55，所述蜗杆轴55外圆面上固定设置有位于所述啮合腔52内且与所述蜗轮53相啮合的蜗杆54。

有益地，所述移动腔32右侧连通设置有滑槽33，所述滑槽33下侧设置有锥齿轮腔36，所述滑槽33上端壁中心处转动设置有延伸至所述锥齿轮腔36内的丝杆轴34，所述丝杆轴34外圆面上设置有滑动设置于所述滑槽33内且固定设置于所述升降支撑板61右端面下侧的滑块60，所述丝杆轴34下端固定设置有从动锥齿轮35，所述锥齿轮腔36左侧固定设置有电机45，所述电机45右端动力连接设置有延伸至所述锥齿轮腔36内的主动轴38，所述主动轴38右端固定设置有与所述从动锥齿轮35相啮合的主动锥齿轮37。

有益地，所述机械臂24内固定设置有气缸25，所述气缸25右端设置有延伸至所述机械臂24外且能够伸缩的伸缩杆26，所述伸缩杆26右端固定设置有电控吸盘27，所述电控吸盘27能够将所述操作块28吸附固定在机械手上进行工作。

有益地，所述辅助清洁装置包括固定设置于所述蜗杆轴55外圆面上且位于所述链轮腔64内的主动链轮62，所述链轮腔64后端壁下侧转动设置有前端延伸所述升降支撑板61内的从动链轮轴67，所述从动链轮轴67外圆面上固定设置有位于所述链轮腔64内的从动链轮68，所述从动链轮68与所述主动链轮62之间连接设置有链条65，所述从动链轮轴67前端设置有转轴控制器66，所述转轴控制器66前端面中心处设置有延伸至所述清洁锥齿轮腔56内的传动轴70，所述传动轴70前端固定设置有传动锥齿轮57，所述传动锥齿轮57左端前侧啮合设置有固定设置于所述清洁轴59右端的清洁锥齿轮58。

有益地，所述升降装置包括连通设置于所述升降腔17左端壁的导滑槽15，所述导滑槽15上下端壁之间中心处固定设置有导滑轴16，所述导滑轴16外圆面上滑动设置有固定设置于所述升降板14左端面的导滑块12,所述电机45左端动力连接设置有延伸至所述动力腔42内的动力轴44，所述动力轴44左端固定设置有动力锥齿轮43，所述动力锥齿轮43上端左侧啮合设置有固定设置于所述升降丝杆轴40下端的升降锥齿轮41。

有益地，所述机体11下端面阵列且转动设置有移动转盘18，所述移动转盘18下端面前后对称且固定设置有支撑板19，所述支撑板19下侧转动设置有移动轴20，所述移动轴20外圆面上固定设置有位于前后两侧所述支撑板19之间的移动轮21。

以下结合图1至图3对本文中的使用步骤进行详细说明：初始工作状态时，升降板14位于升降腔17最下侧，导滑块12和升降滑块29分别位于导滑槽15和升降滑槽39最下侧，升降支撑板61位于移动腔32最下侧，滑块60位于滑槽33最下侧。

工作时，电机45启动，从而带动动力轴44转动，从而带动动力锥齿轮43转动，从而带动升降锥齿轮41转动，从而带动升降丝杆轴40转动，从而带动升降滑块29向上移动，从而带动升降板14向上移动，从而带动导滑块12向上移动，当升降板14移动到上极限位置时，气缸25工作将伸缩杆26伸出，从而将电控吸盘27和操作块28移动至指定位置，此时主动轴38开始转动，从而带动主动锥齿轮37转动，从而带动从动锥齿轮35转动，从而带动丝杆轴34转动，从而带动滑块60向上移动，进而带动升降支撑板61向上移动至指定位置，使电控吸盘27右端吸附的操作块28卡进所对应的的卡位腔30内，指定操作块28下侧的移动磁块49与所对应的的固定磁块48在磁力作用下吸附固定，此时电控吸盘27停止工作将操作块28松下，此时工作电机63启动，从而带动蜗杆轴55转动，从而带动蜗杆54转动，从而带动蜗轮53转动，从而带动转轴47转动，进而将选定的操作块28转动至电控吸盘27右侧并与电控吸盘27贴合，此时电控吸盘27工作将指定操作块28吸附固定，此时气缸25工作将伸缩杆26收缩同时电控转盘13转动，从而带动底座22转动，从而带动机械手转动至工作位置进行工作，辅助清洁装置工作时，蜗杆轴55转动从而带动主动链轮62转动，从而通过链条65带动从动链轮68转动，从而带动从动链轮轴67转动，从而通过转轴控制器66控制带动传动轴70转动，从而带动传动锥齿轮57转动，从而带动清洁锥齿轮58转动，从而带动清洁轴59转动，从而带动清洁盘51转动，进而带动清洁毛刷50绕清洁轴59转动并对操作块28右侧不同功能部件进行清洁，使用完毕后，电控转盘13反转从而带动本机械手转动至初始位置，通过上述动力机构将固定在所述电控吸盘27右侧的操作块28卸下，此时工作电机63停止工作，电机45反转，从而带动主动轴38反转，从而带动主动锥齿轮37反转，从而带动从动锥齿轮35反转，从而带动丝杆轴34反转，从而带动滑块60向下移动至初始位置，进而带动升降支撑板61向下移动至初始位置，动力轴44反转，从而带动动力锥齿轮43反转，从而带动升降锥齿轮41反转，从而带动升降丝杆轴40反转，从而带动升降滑块29向下移动至初始位置，从而带动升降板14向下移动至初始位置，从而带动导滑块12向下移动至初始位置，进而带动整个机械手移动至升降腔17内。

本发明的有益效果是：本发明通过转盘旋转的形式对具有不同功能的机械手腕部和手部自动进行替换，无需人工手动操作，方便检修人员工作，同时可实现钻孔、电焊、磨削、取物等功能，大大增强了机械手的功能性，使用方便快捷，极大提高了工作效率，通过对不同功能部件进行辅助清洁，能够有效清理功能部件表面残留的污渍或者杂质，避免功能部件表面磨损或者生锈，大大提高功能部件的使用寿命。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。