一种机械手专用回转减速设备制造技术

本发明专利技术公开一种机械手专用回转减速设备，其包括机械手、减速机和电机。在本发明专利技术的技术方案中，直接改变齿轮的位置以使其与不同的中心齿轮啮合，通过改变齿轮的分度圆直径与中心齿轮的分度圆直径的比值，实现变速功能。相对于现有的具有变速功能的减速机，本发明专利技术的结构简单，从而能够实现小型化和廉价化，通过设置安装槽，将减速机和电机固定在基础臂上，并利用减速机的输出轴驱动活动臂旋转，从而实现了机械手的动作功能。机械手的动作功能。机械手的动作功能。

【技术实现步骤摘要】
一种机械手专用回转减速设备


[0001]本专利技术涉及机械手
，具体涉及一种机械手专用回转减速设备。

技术介绍

[0002]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、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可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，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
[0003]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或微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。
[0004]机械手具有动作灵活、精准的优点，而要控制机械手的动作幅度以使其精准地执行动作指令，就必须为其配置减速机。
[0005]然而，现有的应用于机械手的减速机往往只具备减速功能，而无法在减速的同时实现变速。而专有的具有变速功能的减速机又因其结构复杂导致体积过于庞大且价格高昂，难以适配于一些体积较小、功能较简单且价格低廉的机械手。为此，本专利技术提出了一种机械手专用的结构简单、体积较小且具备变速功能的减速机。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的是提供一种机械手专用回转减速设备，旨在解决机械手
中，具有变速功能的减速机结构复杂、体积过大，难以适用于机械手的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提出的机械手专用回转减速设备，包括机械手、减速机和电机；所述机械手包括相互铰接的基础臂和活动臂；所述基础臂上设置有安装槽，所述安装槽的底部形成有孔；所述安装槽内固定有所述减速机，且所述减速机的输出轴经所述安装槽底部的孔穿出并与所述活动臂连接；所述电机固定在所述安装槽内，且所述电机的活动轴与所述机械手的输入端连接；所述减速机包括齿轮部和内齿盘；所述齿轮部包括第一固定块、塔型齿轮、第一滑块、伺服缸和齿轮；所述第一固定块为三棱柱状，所述第一固定块的每个侧面均向外形成有第一滑杆，所述第一滑杆与所在的侧面垂直；所述第一固定块的其中一底面形成有贯通另一底面的第一通孔；所述塔型齿轮包括轴，所述轴可旋转地安装在
所述第一通孔内；所述轴的一端固定有若干个沿所述轴的延伸方向叠设的中心齿轮，每个所述中心齿轮的厚度相等且齿数不同；所述轴的另一端固定有用于与外部机构连接的输入座；所述第一固定块的每个侧面均设置有一个所述第一滑块；所述第一滑块的一个侧面向内形成有第一滑道，所述第一滑道与所述第一滑杆配合；所述第一滑块的中部形成有与所述第一滑道垂直的第二通孔；所述伺服缸固定在所述第一滑块上，且所述伺服缸的活动轴穿过所述第二通孔；所述齿轮可旋转地安装在所述伺服缸的活动轴的端部，所述齿轮与所述中心齿轮啮合；所述内齿盘包括第二固定块、第二滑块和内齿环；所述第二固定块成三棱柱状，所述第二固定块的每个侧面均向外形成有第二滑杆，所述第二滑杆与所在的侧面垂直；所述第二固定块的其中一底面形成有输出轴；所述第二固定块的每个侧面均设置有一个所述第二滑块；所述第二滑块的一个侧面向内形成有第二滑道，所述第二滑道与所述第二滑杆配合；所述内齿环有三个，每个所述内齿环分别安装在不同的所述第二滑块远离所述第二固定块的一侧；所述内齿环为弧形结构，所述内齿环的内侧形成有内齿纹，三个所述内齿环围成一个完整的内齿轮；所述内齿环能够发生弹性形变，所述内齿环与所述齿轮啮合。
[0008]优选地，所述第一固定块的内角分别为80
°
、50
°
和50
°
；所述第二固定块的内角分别为60
°
、60
°
和60
°
；所述中心齿轮、所述齿轮和所述内齿环的模数分别相等且压力角分别相等，所述内齿轮的内径D=d1/2+d2，其中d1为齿数最少的所述中心齿轮的分度圆直径，d2为所述齿轮的分度圆直径。
[0009]优选地，所述减速机包括壳体；所述壳体为空心圆柱壳，所述齿轮部和所述内齿盘均安装在所述壳体内；所述塔型齿轮、所述输出轴均与所述壳体共中心轴线；所述壳体顶面圆心处形成有用以使所述塔型齿轮的轴穿出的第一孔，所述轴能够在所述第一孔内旋转；所述壳体顶面绕圆心放射状地形成有三个用以使所述伺服缸穿出的第二孔，所述伺服缸能够在所述第二孔内滑动；所述壳体底面圆心处形成有用以使所述输出轴穿出的第三孔，所述输出轴能够在所述第三孔内旋转。
[0010]优选地，所述内齿环包括基座和壁板；所述基座为弧形条状物，所述壁板为弧形板状物，所述壁板连接在所述基座的一侧，且所述壁板与所述基座的中心弧面重合。
[0011]优选地，每个所述第一滑道远离所述第一固定块的一端均固定有推杆电机，所述推杆电机的输出端与所述第一滑杆与所述第一滑道内的端部连接，所述推杆电机能够推动或拉动所述第一滑杆沿所述第一滑道运动；所述第二滑道远离所述第二固定块的一端固定有弹簧，所述弹簧的自由端与所述第二滑杆位于所述第二滑道内的端部固定连接，所述弹簧能够牵引所述第二滑杆深入所述第二滑道内部。
[0012]优选地，所述基座的厚度与所述第二滑块的厚度相等，所述壁板的厚度与所述中心齿轮的总厚度相等。
[0013]优选地，所述第二滑块远离所述第二固定块的侧壁上形成有槽；所述基座内侧形成有凸块；所述凸块可拆卸地安装在所述槽内。
[0014]优选地，所述中心齿轮、所述齿轮和所述内齿环的模数为2.0、2.25、2.5、2.75和3.0中任一个。
[0015]优选地，所述中心齿轮沿远离所述输入座的方向按齿数递减依次排列，且相邻的两个所述中心齿轮的齿数之差相等。
[0016]优选地，所述齿轮的厚度与所述中心齿轮的厚度相同，且所述厚度的最大值为M
max
=d2/8，所述厚度的最小值为M
min
=d2/12。
[0017]在本专利技术的技术方案中，直接改变所述齿轮的位置以使其与不同的所述中心齿轮啮合，通过改变所述齿轮的分度圆直径与所述中心齿轮的分度圆直径的比值，实现变速功能。相对于现有的具有变速功能的减速机，本专利技术的结构简单，从而能够实现变速机的小型化和廉价化，通过设置所述安装槽，将所述减速机和所述电机固定在所述基础臂上，并利用所述减速机的输出轴驱动所述活动臂旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械手专用回转减速设备，其特征在于，包括机械手（1）、减速机（2）和电机（3）；所述机械手（1）包括相互铰接的基础臂（11）和活动臂（12）；所述基础臂（11）上设置有安装槽，所述安装槽的底部形成有孔；所述安装槽内固定有所述减速机（2），且所述减速机（2）的输出轴（212）经所述安装槽底部的孔穿出并与所述活动臂（12）连接；所述电机（3）固定在所述安装槽内，且所述电机（3）的活动轴与所述机械手（1）的输入端连接；所述减速机（2）包括齿轮部（100）和内齿盘（200）；所述齿轮部（100）包括第一固定块（110）、塔型齿轮（120）、第一滑块（130）、伺服缸（140）和齿轮（150）；所述第一固定块（110）为三棱柱状，所述第一固定块（110）的每个侧面均向外形成有第一滑杆（111），所述第一滑杆（111）与所在的侧面垂直；所述第一固定块（110）的其中一底面形成有贯通另一底面的第一通孔（112）；所述塔型齿轮（120）包括轴（121），所述轴（121）可旋转地安装在所述第一通孔（112）内；所述轴（121）的一端固定有若干个沿所述轴（121）的延伸方向叠设的中心齿轮（122），每个所述中心齿轮（122）的厚度相等且齿数不同；所述轴（121）的另一端固定有用于与外部机构连接的输入座（123）；所述第一固定块（110）的每个侧面均设置有一个所述第一滑块（130）；所述第一滑块（130）的一个侧面向内形成有第一滑道，所述第一滑道与所述第一滑杆（111）配合；所述第一滑块（130）的中部形成有与所述第一滑道垂直的第二通孔（131）；所述伺服缸（140）固定在所述第一滑块（130）上，且所述伺服缸（140）的活动轴穿过所述第二通孔（131）；所述齿轮（150）可旋转地安装在所述伺服缸（140）的活动轴的端部，所述齿轮（150）与所述中心齿轮（122）啮合；所述内齿盘（200）包括第二固定块（210）、第二滑块（220）和内齿环（230）；所述第二固定块（210）成三棱柱状，所述第二固定块（210）的每个侧面均向外形成有第二滑杆（211），所述第二滑杆（211）与所在的侧面垂直；所述第二固定块（210）的其中一底面形成有输出轴（212）；所述第二固定块（210）的每个侧面均设置有一个所述第二滑块（220）；所述第二滑块（220）的一个侧面向内形成有第二滑道，所述第二滑道与所述第二滑杆（211）配合；所述内齿环（230）有三个，每个所述内齿环（230）分别安装在不同的所述第二滑块（220）远离所述第二固定块（210）的一侧；所述内齿环（230）为弧形结构，所述内齿环（230）的内侧形成有内齿纹，三个所述内齿环（230）围成一个完整的内齿轮；所述内齿环（230）能够发生弹性形变，所述内齿环（230）与所述齿轮（150）啮合。2.如权利要求1所述的一种机械手专用回转减速设备，其特征在于，所述第一固定块（110）的内角分别为80
°
、50
°
和50
°
；所述第二固定块（210）的内角分别为60
°
、60
°
和60
°
；...

【专利技术属性】
技术研发人员：周清泉，杨立群，成勇，阮志坚，
申请(专利权)人：万鑫精工湖南股份有限公司，
类型：发明
国别省市：