技术领域

本实用新型涉及高科技自动化技术领域，尤其涉及一种机械手结构。

背景技术

机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。但是，现有的机械手通过控制电机来调整手指的抓取，转动角度较大，机械手指的抓握不是很牢固，很容易使被抓取物滑落，而且抓取机构不方便拆卸，为后续清洗带来了一定的麻烦。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种机械手结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种机械手结构，包括机械臂，所述机械臂下端外侧上均匀固定连接有四个悬臂壳体，每个所述悬臂壳体内部均设有开槽，每个所述开槽的两端分别安装有第一滚动轴承和第二滚动轴承，所述开槽内还安装有丝杠，所述丝杠的两端分别贯穿第一滚动轴承和第二滚动轴承，所述机械臂内部均匀安装有四个电机，每个所述电机的下方均安装有电机锥齿轮，且电机的输出轴贯穿电机锥齿轮设置，所述电机锥齿轮下方啮合有丝杠锥齿轮，且丝杠的一端贯穿第二滚动轴承和丝杠锥齿轮啮合，所述丝杠上螺纹连接有丝杠螺母，所述丝杠螺母下端固定连接有机械手壳体，所述机械手壳体靠近机械臂的一侧侧壁上开有凹槽，且凹槽内分别安装有液压伸缩杆和滑块，所述液压伸缩杆设置在滑块的上侧并与之固定连接，所述滑块靠近机械臂的一侧固定连接有圆柱卡块，所述圆柱卡块内部分别安装有压力传感器和红外线检测装置，所述圆柱卡块靠近机械臂的一侧卡有橡胶吸盘。

优选地，所述圆柱卡块靠近橡胶吸盘的一侧侧壁上开有插槽，所述插槽的槽壁上设有滑槽，且滑槽的末端开有与滑槽垂直并连通的环形滑槽，所述橡胶吸盘靠近圆柱卡块的一侧设有与插槽相匹配的凸块。

优选地，所述圆柱卡块的内部还均匀安装有若干弹簧，所述弹簧上部固定连接有薄片，所述薄片开有中心通孔，且在中心通孔周围还开有两个小通孔，所述橡胶吸盘靠近圆柱卡块的一侧设有与中心通孔、小通孔大小位置对应的中心圆柱体和小圆柱体。

优选地，所述压力传感器、红外线检测装置、电机均通过导线与外置的80C51单片机电性连接。

优选地，所述凸块的侧壁上还设有与滑槽、环形滑槽相匹配的限位块。

优选地，所述机械臂和悬臂壳体之间通过锁紧螺钉连接。

本实用新型中，机械手对于物体的抓取是通过机械臂的旋转带动悬臂壳体转动适应形状不同的物体，然后控制每个液压伸缩杆上下运动，通过红外线检测装置检测需要夹取的位置，然后每个电机带动丝杠旋转带动丝杠螺母与机械手壳体移动，直至橡胶吸盘接触到需夹取的物体，然后通过压力传感器控制着夹取的力度，防止搬运过程中物体掉落。而且橡胶吸盘可以拆卸更换，它与圆柱卡块是通过凸块与滑槽连接的，凸块卡进相应的滑槽，而且橡胶吸盘下部的圆柱体刚好可以插入薄片相应的通孔内，用力按到底，然后稍微旋转让凸块运动至环形滑槽内，使橡胶吸盘不至于脱离，并且吸盘结构还可以拆卸下来，方便清洗更换。本实用新型通过电机、丝杠、液压伸缩杆和吸盘的结合，通过红外线检测装置和压力传感器能够使机械手更稳固的夹取物体，防止掉落。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种机械手结构的结构示意图。

图2为本实用新型提出的机械手圆柱卡块的内部结构示意图。

图中：1机械臂、2电机、3电机锥齿轮、4丝杠锥齿轮、5悬臂壳体、6丝杠、7第一滚动轴承、8丝杠螺母、9机械手壳体、10液压伸缩杆、11滑块、12压力传感器、13圆柱卡块、14红外线检测装置、15橡胶吸盘、16第二滚动轴承、17滑槽、18中心通孔、19小通孔、20薄片、21环形滑槽、22弹簧。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-2，一种机械手结构，包括机械臂1，机械臂1下端外侧上均匀固定连接有四个悬臂壳体5，每个悬臂壳体5内部均设有开槽，每个开槽的两端分别安装有第一滚动轴承7和第二滚动轴承16，开槽内还安装有丝杠6，丝杠6的两端分别贯穿第一滚动轴承7和第二滚动轴承16，机械臂1内部均匀安装有四个电机2，电机2分别对应悬臂壳体5，每个电机2的下方均安装有电机锥齿轮3，且电机2的输出轴贯穿电机锥齿轮3设置，电机锥齿轮3下方啮合有丝杠锥齿轮4，且丝杠6的一端贯穿第二滚动轴承16和丝杠锥齿轮4啮合，丝杠6上螺纹连接有丝杠螺母8，丝杠螺母8下端固定连接有机械手壳体9，机械手壳体9与丝杠螺母8沿着丝杠6水平运动，机械手壳体9靠近机械臂1的一侧侧壁上开有凹槽，且凹槽内分别安装有液压伸缩杆10和滑块11，液压伸缩杆10设置在滑块11的上侧并与之固定连接，滑块11靠近机械臂1的一侧固定连接有圆柱卡块13，圆柱卡块13内部分别安装有压力传感器12和红外线检测装置14，圆柱卡块13靠近机械臂1的一侧卡有橡胶吸盘15，圆柱卡块13靠近橡胶吸盘15的一侧侧壁上开有插槽，插槽的槽壁上设有滑槽17，且滑槽17的末端开有与滑槽17垂直并连通的环形滑槽21，橡胶吸盘15靠近圆柱卡块13的一侧设有与插槽相匹配的凸块，圆柱卡块13的内部还均匀安装有若干弹簧22，弹簧22上部固定连接有薄片20，薄片20开有中心通孔18，且在中心通孔18周围还开有两个小通孔19，橡胶吸盘15靠近圆柱卡块13的一侧设有与中心通孔18、小通孔19大小位置对应的中心圆柱体和小圆柱体，使橡胶吸盘15更加稳固，压力传感器12、红外线检测装置14、电机2均通过导线与外置的80C51单片机电性连接，凸块的侧壁上还设有与滑槽17、环形滑槽21相匹配的限位块，机械臂1和悬臂壳体5之间通过锁紧螺钉连接。

本实用新型中，机械手对于物体的抓取是通过机械臂1的旋转带动悬臂壳体5转动适应形状不同的物体，然后控制每个液压伸缩杆10上下运动，通过红外线检测装置14检测需要夹取的位置，然后每个电机2带动丝杠6旋转带动丝杠螺母8与机械手壳体9移动，直至橡胶吸盘15接触到需夹取的物体，然后通过压力传感器12控制着夹取的力度，防止搬运过程中物体掉落。而且橡胶吸盘15可以拆卸更换，它与圆柱卡块13是通过凸块与滑槽20连接的，凸块23卡进相应的滑槽17，而且橡胶吸盘15下部的圆柱体刚好可以插入薄片20相应的通孔内，用力按到底，然后稍微旋转让凸块运动至环形滑槽21内，使橡胶吸盘15不至于脱离。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。