本實用新型涉及機械手技術領域，具體提供一種關節臂式機械手。

背景技術：

機械手，能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化，能在有害環境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能部門。

機械手多為多關節式結構，即包括有多個機械手臂，且相鄰兩機械手臂之間活動連接，能夠實現機械手于多個工位之間的行走；但現有的多關節式機械手結構存在有以下不足：抓取組件的運動軌跡通常保持在一條直線上，雖然與直線型布置的生產線配合良好，但卻不能有效適用于非直線型布置的生產線，因而現有的多關節式機械手的應用存在有一定的局限性。

有鑒于此，特提出本發明。

技術實現要素：

為了克服上述缺陷，本實用新型提供了一種關節臂式機械手，該機械手不僅結構合理、緊湊，定位精度高，操作靈活且安全；還可適用于多種形態的生產線，適用性廣。

本實用新型為了解決其技術問題所采用的技術方案是：一種關節臂式機械手，包括電控箱和連接于所述電控箱上的機械手臂總成，該機械手臂總成包括第一臂體、第二臂體、以及一供抓取物件的抓取組件，所述第一臂體和第二臂體均為呈橫向布置的條狀結構體；所述第一臂體通過一升降驅動機構能夠相對所述電控箱豎向位置可調地連接在所述電控箱上，同時所述第一臂體還能夠相對所述電控箱旋轉；所述第二臂體承接于所述第一臂體長度方向的一端上，并能夠相對所述第一臂體旋轉；所述抓取組件承接于所述第二臂體遠離所述第一臂體的一端上，且所述抓取組件還能夠相對所述第二臂體旋轉。

作為本實用新型的進一步改進，所述升降驅動機構包括第一伺服馬達、第一滾珠螺桿組件、第一皮帶輪組、第一同步皮帶、第一線性滑軌和升降固定座，其中，所述第一伺服馬達定位內置于所述電控箱中，所述第一滾珠螺桿組件包括一沿豎向內置于所述電控箱中的第一螺桿和一滑設于所述第一螺桿上的第一螺帽，所述第一皮帶輪組由一對第一皮帶輪組成，該對第一皮帶輪分別固定套設于所述第一伺服馬達的輸出軸和所述第一螺桿的一軸端上，且該對第一皮帶輪還通過所述第一同步皮帶傳動連接；所述第一線性滑軌亦沿豎向定位內置于所述電控箱中，所述升降固定座承接于所述第一線性滑軌上，并與所述第一線性滑軌構成相配合滑動連接，且同時所述升降固定座還與所述第一螺帽定位連接；

另外，所述第一臂體承接于所述升降固定座上，并還能夠在所述升降固定座的帶動下相對所述電控箱作上下移動定位。

作為本實用新型的進一步改進，所述第一臂體還能夠相對所述電控箱旋轉的結構為：還設有第一旋轉驅動機構，該第一旋轉驅動機構包括第二伺服馬達、第一減速機和旋轉主軸，所述第二伺服馬達定位設置于所述升降固定座上，所述第一減速機的輸入軸連接于所述第二伺服馬達的輸出軸，所述第一減速機的輸出軸定位連接于所述旋轉主軸的一軸側，且所述旋轉主軸的另一軸側還與所述第一臂體長度方向的另一端定位連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述第一臂體和第二臂體均為中空狀；且所述第二臂體承接于所述第一臂體長度方向的一端上，并能夠相對所述第一臂體旋轉的結構為：還設有第二旋轉驅動機構，該第二旋轉驅動機構包括第三伺服馬達、第二減速機、第二皮帶輪組和第二同步皮帶，其中所述第三伺服馬達定位插置于所述旋轉主軸中，且同時所述第三伺服馬達的輸出軸還活動插置于所述第一臂體另一端中；所述第二減速機定位內置于所述第一臂體一端中，且第二減速機的輸出軸還伸出于所述第一臂體外；所述第二皮帶輪組由一對第二皮帶輪組成，該對第二皮帶輪分別固定套設于所述第三伺服馬達的輸出軸和所述第二減速機的輸入軸上，且該對第二皮帶輪還通過所述第二同步皮帶傳動連接；

另外，所述第二臂體的另一端定位連接于所述第二減速機的輸出軸上。

作為本實用新型的進一步改進，所述抓取組件承接于所述第二臂體遠離所述第一臂體的一端上，且所述抓取組件還能夠相對所述第二臂體旋轉的結構為：還設有第三旋轉驅動機構，該第三旋轉驅動機構包括第四伺服馬達和第三減速機，所述第四伺服馬達定位插置于所述第二臂體的一端中，所述第三減速機置于所述第二臂體外，且所述第三減速機的輸入軸與所述第四伺服馬達的輸出軸定位連接，所述第三減速機的輸出軸定位連接于所述抓取組件。

作為本實用新型的進一步改進，所述抓取組件包括臂架和抓取件，所述臂架為由均呈長條板狀的第一連接臂和第二連接臂相連接而構成的T型結構體，且所述第一連接臂背向所述第二連接臂的一端定位連接于所述第三減速機的輸出軸上；所述抓取件為吸盤、夾爪和電磁鐵中的一種，且所述抓取件定位連接于所述第二連接臂上。

作為本實用新型的進一步改進，所述電控箱為立式放置，其具有一豎立殼體、一收容殼體和一罩殼，所述收容殼體定位設置于所述豎立殼體的頂端上，所述升降驅動機構收容于所述收容殼體中；還在所述收容殼體上設置有一豎向的U型缺口，所述罩殼定位插置于所述U型缺口中，且同時所述罩殼還罩設于所述第一旋轉驅動機構外；

另外，所述第一旋轉驅動機構還包括有一第三同步帶，所述第一減速機的輸入軸通過所述第三同步帶與所述第二伺服馬達的輸出軸傳動連接；且所述旋轉主軸活動設置于所述升降固定座上。

作為本實用新型的進一步改進，所述電控箱為臥式放置的中空長方體結構，所述升降驅動機構收容于該中空長方體結構中，還在該中空長方體結構的上表面開設有一與其內腔相貫通的貫穿口，所述升降固定座能夠相對所述貫穿口伸出和回縮；

另外，所述第二伺服馬達定位設置于所述升降固定座的頂端上，所述旋轉主軸位于所述第二伺服馬達的上方，所述旋轉主軸的下軸側通過所述第一減速機與所述第二伺服馬達的輸出軸定位連接，所述旋轉主軸的上軸側與所述第一臂體長度方向的另一端定位連接。

作為本實用新型的進一步改進，還在所述電控箱的底面上設置有多個調節地腳，該多個調節地腳能夠帶動所述電控箱進行上下微幅移動定位。

本實用新型的有益效果是：相較于現有技術，該關節臂式機械手中抓取組件的運動軌跡為一個周面，抓取組件能夠觸及到這一周面上的任意點，從而大大擴展了抓取組件的抓取面；因而，該關節臂式機械手可適用于多種布置形態的生產線，適用性廣。此外，該關節臂式機械手的動作速度快、操作靈活，且定位精度高，平穩性、安全性好。

附圖說明

圖1為本實用新型所述關節臂式機械手的第一種實施例在零位狀態時(非工作狀態下)的立體結構示意圖；

圖2為圖1所示關節臂式機械手的側視結構示意圖；

圖3為圖1所示關節臂式機械手的俯視結構示意圖；

圖4為圖1所示關節臂式機械手中各驅動機構的連接關系結構示意圖；

圖5為圖1所示關節臂式機械手中所述升降驅動機構的結構示意圖；

圖6為圖1所示關節臂式機械手中所述第一旋轉驅動機構的結構示意圖；

圖7為圖1所示關節臂式機械手中所述第二旋轉驅動機構的結構示意圖；

圖8為圖1所示關節臂式機械手中所述第三旋轉驅動機構的結構示意圖；

圖9為本實用新型所述關節臂式機械手的第二種實施例在零位狀態時(非工作狀態下)的立體結構示意圖；

圖10為圖9所示關節臂式機械手的主視結構示意圖；

圖11為圖9所示關節臂式機械手中各驅動機構的連接關系結構示意圖；

圖12為圖9所示關節臂式機械手中所述升降驅動機構的結構示意圖；

圖13為圖9所示關節臂式機械手中所述第一旋轉驅動機構的結構示意圖；

圖14為圖9所示關節臂式機械手中所述第二旋轉驅動機構的結構示意圖；

圖15為圖9所示關節臂式機械手中所述第三旋轉驅動機構的結構示意圖。

結合附圖，作以下說明：

1——第一臂體 2——第二臂體

3——抓取組件 30——臂架

31——抓取件 4——電控箱

40——豎立殼體 41——收容殼體

42——罩殼 5——升降驅動機構

50——第一伺服馬達 51——第一螺桿

52——第一螺帽 53——第一同步皮帶

54——第一線性滑軌 55——升降固定座

6——第一旋轉驅動機構 60——第二伺服馬達

61——第一減速機 62——旋轉主軸

7——第二旋轉驅動機構 70——第三伺服馬達

71——第二減速機 72——第二同步皮帶

8——第三旋轉驅動機構 80——第四伺服馬達

81——第三減速機 9——調節地腳

具體實施方式

下面參照圖對本實用新型的優選實施例進行詳細說明。

本實用新型公開了一種關節臂式機械手，包括電控箱4和連接于所述電控箱4上的機械手臂總成，該機械手臂總成包括第一臂體1、第二臂體2、以及一供抓取物件的抓取組件3，所述第一臂體1和第二臂體2均為呈橫向布置且截面為扁平形的條狀結構體(如指形)；所述第一臂體1通過一升降驅動機構5能夠相對所述電控箱4豎向位置可調地連接在所述電控箱4上，同時所述第一臂體1還能夠相對所述電控箱4旋轉；所述第二臂體2承接于所述第一臂體1長度方向的一端上，并能夠相對所述第一臂體1旋轉；所述抓取組件3承接于所述第二臂體2遠離所述第一臂體1的一端上，且所述抓取組件3還能夠相對所述第二臂體2旋轉。

實現上述功能的關節臂式機械手可具有多種外形與結構，舉例說明如下：

第一實施例：

請參閱附圖1-8所示，其為本發明所述關節臂式機械手的第一實施例結構。

在本實施例中，所述電控箱4為立式放置，其具有一豎立殼體40、一收容殼體41和一罩殼42，所述收容殼體41定位設置于所述豎立殼體40的頂端上，還在所述收容殼體41上設置有一豎向的U型缺口，所述罩殼42定位插置于所述U型缺口中。

所述升降驅動機構5收容于所述收容殼體41中，且所述升降驅動機構5包括第一伺服馬達50、第一滾珠螺桿組件、第一皮帶輪組、第一同步皮帶53、第一線性滑軌54和升降固定座55，其中，所述第一伺服馬達50定位內置于所述電控箱4中，所述第一滾珠螺桿組件包括一沿豎向內置于所述電控箱4中的第一螺桿51和一滑設于所述第一螺桿51上的第一螺帽52，所述第一皮帶輪組由一對第一皮帶輪組成，該對第一皮帶輪分別固定套設于所述第一伺服馬達50的輸出軸和所述第一螺桿51的一軸端上，且該對第一皮帶輪還通過所述第一同步皮帶53傳動連接；所述第一線性滑軌54亦沿豎向定位內置于所述電控箱4中，所述升降固定座55承接于所述第一線性滑軌54上，并與所述第一線性滑軌54構成相配合滑動連接，且同時所述升降固定座55還與所述第一螺帽52定位連接；

另外，所述第一臂體1承接于所述升降固定座55上，并還能夠在所述升降固定座55的帶動下相對所述電控箱4作上下移動定位。

在本實施例中，所述第一臂體1還能夠相對所述電控箱4旋轉的結構為：還設有第一旋轉驅動機構6，該第一旋轉驅動機構6收容于所述罩殼42中(即為所述罩殼42罩設于所述第一旋轉驅動機構6外)，且該第一旋轉驅動機構6包括第二伺服馬達60、第一減速機61、第三同步帶和旋轉主軸62，所述第二伺服馬達60定位設置于所述升降固定座55上，所述第一減速機61的輸入軸通過所述第三同步帶與所述第二伺服馬達60的輸出軸傳動連接，所述第一減速機61的輸出軸定位連接于所述旋轉主軸62的一軸側，所述旋轉主軸62活動設置于所述升降固定座55上，且所述旋轉主軸62的另一軸側還與所述第一臂體1長度方向的另一端定位連接。

優選的，所述第一臂體1和第二臂體2均為中空狀；且所述第二臂體2承接于所述第一臂體1長度方向的一端上，并能夠相對所述第一臂體1旋轉的結構為：還設有第二旋轉驅動機構7，該第二旋轉驅動機構7包括第三伺服馬達70、第二減速機71、第二皮帶輪組和第二同步皮帶72，其中所述第三伺服馬達70定位插置于所述旋轉主軸62中(所述旋轉主軸62為中空結構)，且同時所述第三伺服馬達70的輸出軸還活動插置于所述第一臂體1另一端中；所述第二減速機71定位內置于所述第一臂體1一端中，且第二減速機71的輸出軸還伸出于所述第一臂體1外；所述第二皮帶輪組由一對第二皮帶輪組成，該對第二皮帶輪分別固定套設于所述第三伺服馬達70的輸出軸和所述第二減速機71的輸入軸上，且該對第二皮帶輪還通過所述第二同步皮帶72傳動連接；另外，所述第二臂體2的另一端定位連接于所述第二減速機71的輸出軸上。

在本實施例中，所述抓取組件3承接于所述第二臂體2遠離所述第一臂體1的一端上，且所述抓取組件3還能夠相對所述第二臂體2旋轉的結構為：還設有第三旋轉驅動機構8，該第三旋轉驅動機構8包括第四伺服馬達80和第三減速機81，所述第四伺服馬達80定位插置于所述第二臂體2的一端中，所述第三減速機81置于所述第二臂體2外，且所述第三減速機81的輸入軸與所述第四伺服馬達80的輸出軸定位連接，所述第三減速機81的輸出軸定位連接于所述抓取組件3。

優選的，所述抓取組件3包括臂架30和抓取件31，所述臂架30為由均呈長條板狀的第一連接臂和第二連接臂相連接而構成的T型結構體，且所述第一連接臂背向所述第二連接臂的一端定位連接于所述第三減速機81的輸出軸上；所述抓取件31為吸盤、夾爪和電磁鐵中的一種，且所述抓取件31定位連接于所述第二連接臂上。

在本實施例中，還在所述電控箱4的底面上設置有多個調節地腳9，該多個調節地腳9能夠帶動所述電控箱4進行上下微幅移動定位。

第二實施例：

請參閱附圖9-15所示，其為本發明所述關節臂式機械手的第二實施例結構。

在本實施例中，所述電控箱4為臥式放置的中空長方體結構；所述升降驅動機構5收容于該中空長方體結構中，所述升降驅動機構5包括第一伺服馬達50、第一滾珠螺桿組件、第一皮帶輪組、第一同步皮帶53、第一線性滑軌54和升降固定座55，其中，所述第一伺服馬達50定位內置于所述電控箱4中，所述第一滾珠螺桿組件包括一沿豎向內置于所述電控箱4中的第一螺桿51和一滑設于所述第一螺桿51上的第一螺帽52，所述第一皮帶輪組由一對第一皮帶輪組成，該對第一皮帶輪分別固定套設于所述第一伺服馬達50的輸出軸和所述第一螺桿51的一軸端上，且該對第一皮帶輪還通過所述第一同步皮帶53傳動連接；所述第一線性滑軌54亦沿豎向定位內置于所述電控箱4中，所述升降固定座55承接于所述第一線性滑軌54上，并與所述第一線性滑軌54構成相配合滑動連接，且同時所述升降固定座55還與所述第一螺帽52定位連接；另外，所述第一臂體1承接于所述升降固定座55上，并還能夠在所述升降固定座55的帶動下相對所述電控箱4作上下移動定位；且還在該中空長方體結構的上表面開設有一與其內腔相貫通的貫穿口，所述升降固定座55能夠相對所述貫穿口伸出和回縮。

在本實施例中，所述第一臂體1還能夠相對所述電控箱4旋轉的結構為：還設有第一旋轉驅動機構6，該第一旋轉驅動機構6包括第二伺服馬達60、第一減速機61和旋轉主軸62，所述第二伺服馬達60定位設置于所述升降固定座55的頂端上，所述旋轉主軸62位于所述第二伺服馬達60的上方，所述旋轉主軸62的下軸側通過所述第一減速機61與所述第二伺服馬達60的輸出軸定位連接(即所述第一減速機61的輸入軸與所述第二伺服馬達60的輸出軸定位連接)，所述旋轉主軸62的上軸側與所述第一臂體1長度方向的另一端定位連接。另外，還設置有一外罩殼，所述外罩殼罩設于所述第二伺服馬達及第一減速機外，且同時所述外罩殼還定位連接于所述升降固定座15上。

優選的，所述第一臂體1和第二臂體2均為中空狀；且所述第二臂體2承接于所述第一臂體1長度方向的一端上，并能夠相對所述第一臂體1旋轉的結構為：還設有第二旋轉驅動機構7，該第二旋轉驅動機構7包括第三伺服馬達70、第二減速機71、第二皮帶輪組和第二同步皮帶72，其中所述第三伺服馬達70定位插置于所述旋轉主軸62中(所述旋轉主軸62為中空結構)，且同時所述第三伺服馬達70的輸出軸還活動插置于所述第一臂體1另一端中；所述第二減速機71定位內置于所述第一臂體1一端中，且第二減速機71的輸出軸還伸出于所述第一臂體1外；所述第二皮帶輪組由一對第二皮帶輪組成，該對第二皮帶輪分別固定套設于所述第三伺服馬達70的輸出軸和所述第二減速機71的輸入軸上，且該對第二皮帶輪還通過所述第二同步皮帶72傳動連接；

另外，所述第二臂體2的另一端定位連接于所述第二減速機71的輸出軸上。

在本實施例中，所述抓取組件3承接于所述第二臂體2遠離所述第一臂體1的一端上，且所述抓取組件3還能夠相對所述第二臂體2旋轉的結構為：還設有第三旋轉驅動機構8，該第三旋轉驅動機構8包括第四伺服馬達80和第三減速機81，所述第四伺服馬達80定位插置于所述第二臂體2的一端中，所述第三減速機81置于所述第二臂體2外，且所述第三減速機81的輸入軸與所述第四伺服馬達80的輸出軸定位連接，所述第三減速機81的輸出軸定位連接于所述抓取組件3。

優選的，所述抓取組件3包括臂架30和抓取件31，所述臂架30為由均呈長條板狀的第一連接臂和第二連接臂相連接而構成的T型結構體，且所述第一連接臂背向所述第二連接臂的一端定位連接于所述第三減速機81的輸出軸上；所述抓取件31為吸盤、夾爪和電磁鐵中的一種，且所述抓取件31定位連接于所述第二連接臂上。

在本實施例中，還在所述電控箱4的底面上設置有多個調節地腳9，該多個調節地腳9能夠帶動所述電控箱4進行上下微幅移動定位。