一种机械手装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种机械手装置，更具体地说，涉及可以检测械手旋转角度的机械手装置。


背景技术：

2.机械手作为重要制造装备中较为主要的关键装备而被广泛研究，主要应用于机械、冶金、铸造等领域。它能在一定程度上代替人进行繁重、危险的手工作业。大多的，传统六关节机器人都采用电机自带编码器来反馈旋转角度，从而准确控制机器人旋转。然而液压马达与电机不同，无法直连编码器来实现旋转角度反馈。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对现有技术中机械手液压马达无法直接连接编码器来反馈旋转角度的技术问题，通过额外增加一套回转编码器机构，来间接反馈旋转角度，从而实现液压抓取机械手的精确控制。
4.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
5.一种用于机械手装置，包括：驱动机构、回转支承机构、旋转机构和机械手平台；所述驱动机构、回转支承机构和旋转机构均安装于所述机械手平台上；所述驱动机构驱动所述回转支承机构转动；所述回转支承机构用于带动机械手转动；所述旋转机构包括编码器和链轮，所述编码器与所述链轮同轴连接；所述链轮与所述回转支承机构啮合，所述编码器用于检测所述机械手的旋转角度。
6.进一步地，所述驱动机构包括液压马达和驱动齿轮，所述液压马达与所述驱动齿轮同轴连接；所述驱动齿轮与所述回转支承机构啮合。
7.进一步地，所述链与所述驱动齿轮的齿数相同。
8.进一步地，所述旋转机构还包括驱动轴和轮毂；所述链的中央设置通孔，所述轮毂穿过所述通孔与所述链轮固定配合；所述驱动轴靠近所述链轮的一端与所述轮毂固定连接，所述驱动轴的另一端与所述编码器连接。
9.进一步地，所述旋转机构还包括轴承、与所述轴承匹配的轴套；所述轴承套设在所述驱动轴上；所述轴套远离所述轮毂的一端设置凸台，所述凸台朝向所述轮毂的一面与所述机械手平台固定连接。
10.进一步地，所述轴承靠近所述轮毂的一端设置凸出的圆台，所述圆台位于所述轴套与所述轮毂之间。
11.进一步地，所述旋转机构还包括密封壳体，所述密封壳体的一端与所述凸台背离所述轮毂的一面固定连接，所述密封壳体的另一端与所述编码器固定连接。
12.进一步地，所述轮毂的中央设置贯通的第一通孔和第二通孔，所述驱动轴靠近所述链轮的一端嵌入所述第一通孔，通过螺栓穿过所述第二通孔与所述驱动轴螺纹连接。
13.进一步地，所述第一通孔的孔径大于所述第二通孔的孔径。
14.进一步地，所螺栓的螺帽与所述轮毂之间设置垫片，所述垫片套设在所述螺栓的螺杆上。
15.本实用新型提供的一种用于机械手装置，通过驱动机构驱动回转支承机构转动，回转支承机构带动机械手转动，同时回转支承机构与旋转机构的链轮啮合，当回转支承机构转动时，链轮随之转动，此时与链轮同轴连接的编码器就可以计算回转支承机构与链轮的齿数比，编码器进一步通过该齿数比换算出机械手的实际旋转角度并反馈该旋转角度。
附图说明
16.图1为本实用新型一种机械手装置整体结构的俯视图；
17.图2为本实用新型一种机械手装置剖视图；
18.图3为本实用新型一种机械手装置驱动机构示意图；
19.图4为本实用新型一种机械手装置旋转机构示意图。
20.图中标记：100、驱动机构，200、回转支承机构，300、旋转机构，400、机械手转动平台，110、液压马达，120、驱动齿轮，210、回转外环，220、回转内环，310、编码器，320、驱动轴，330、链轮，340、密封壳体，350、轴承，360、轴套，370、适配板，380、轮毂，390、法兰轴承，321、联轴器，325、螺栓，326、垫片，351、圆台，361、凸台。
具体实施方式
21.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
22.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
23.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
24.在一实施例中，一种机械手装置，包括：驱动机构100、回转支承机构200、旋转机构300和机械手平台400；所述驱动机构100、回转支承机构200和旋转机构300均安装于所述机械手平台400上；所述驱动机构100驱动所述回转支承机构200转动；所述回转支承机构200用于带动所述机械手转动；所述旋转机构300包括编码器310和链轮330，所述编码器310与所述链轮330同轴连接；所述链轮330与所回转支承机构200啮合，所述编码器310用于检测所述机械手的旋转角度。
25.本实用新型提供的一种机械手装置，通过驱动机构驱动回转支承机构转动，回转支承机构带动机械手转动，同时回转支承机构与旋转机构的链轮啮合，当回转支承机构转
动时，链轮随之转动，此时与链轮同轴连接的编码器就可以计算回转支承机构与链轮的齿数比，编码器进一步通过该齿数比换算出机械手的实际旋转角度并反馈该旋转角度。
26.下面结合具体实施例对本实用新型构思做进一步阐述。
27.请参阅图1-4，本实用新型提供的一种机械手装置，包括：驱动机构100、回转支承机构200、旋转机构300和机械手平台400；所述驱动机构100、回转支承机构200和旋转机构300均安装于所述机械手平台400上；所述驱动机构100驱动所述回转支承机构200转动；所述回转支承机构200用于带动所述机械手转动；所述旋转机构300包括编码器310和链轮330，所述编码器310与所述链轮330同轴连接；所述链轮330与所回转支承机构200啮合，所述编码器310用于检测所述机械手的旋转角度。
28.在一实施例中，所述驱动机构100包括液压马达110和驱动齿轮120，其中液压马达110与驱动齿轮120同轴连接，通过液压马达110驱动所述驱动齿轮120转动，驱动齿轮120与回转支承机构200啮合，并且驱动齿轮120的齿数与链轮330的齿数相同，使驱动机构100与所述旋转机构300的转动状态一致，以保证编码器310所反馈的机械手的旋转角度的准确性。
29.在一实施例中，旋转机构300包括驱动轴320和轮毂380，其中在链轮330的中央设置通孔，轮毂380穿过所述通孔与所述链轮330固定配合，其配合方式可以为卡接配合或螺接配合，驱动轴320靠近链轮330的一端与轮毂固定连接，驱动轴320的另一端与编码器的轴连接。当链轮330随回转支承机构200转动时，与链轮330固定配合的轮毂380也随之转动，轮毂380则会带动与其固定连接的驱动轴320转动，驱动轴320与编码器310的轴连接，从而使编码器工作。
30.优选的，驱动轴320与编码器310的轴之间可通过联轴器321连接。
31.在一实施例中，所述旋转机构还包括轴承350、与轴承350匹配的轴套360；轴承350套设在驱动轴320上，轴承350的外圆与轴套360的内孔匹配。轴套360远离轮毂380的一端设置凸台361，凸台361朝向轮毂380的一面与所述机机械手平台400固定连接。通过设置轴承350和轴套360，并使轴套360与机械手平台400固定连接，以保障驱动轴320在转动时不会发生摆动，从而保证编码器310所反馈的机械手旋转角度的准确性。
32.优选的，如图4所示，可在旋转机构300中设置适配板370，适配板370与机械手平台400固定连接；适配板370的中间开设一孔，所述凸台361的横截面积大于所述孔的投影面积，以保证所述轴套360的下部穿过所述孔并使凸台361停留在适配板370的上端面，凸台361和适配板370之间可通过螺栓固定连接。
33.在一实施例中，所述旋转机构还包括法兰轴承390；法兰轴承390套设在驱动轴320上，并且驱动轴320靠近编码器310的一端设有一限位结构，其中法兰轴承390中法兰的一面与驱动轴320的限位结构抵接，法兰轴承390中法兰的另一面与凸台361抵接，可以通过螺栓将法兰轴承390中的法兰与凸台361固定连接。通过法兰轴承390进一步保证驱动轴320在转动过程中的稳定性。
34.在一实施例中，轴承350靠近轮毂380的一端可设置凸出的圆台351，圆台351位于轴套360与轮毂380的之间，以保证轮毂380能够在链轮330的带动下转动，并且使轴承350不会再驱动轴320上滑动。
35.在一实施例中，所述旋转机构300还包括密封壳体340，密封壳体340的一端与凸台
361背离轮毂380的一面固定连接，密封壳体340的另一端与编码器固定连接。通过密封壳体340和轴套360将整个驱动轴320密封在一个腔体中，以防止灰尘等进入腔体影响驱动轴320的转动状态。
36.在一实施例中，轮毂380的中央设置贯穿的第一通孔和第二通孔。驱动轴320靠近链轮330的一端嵌入第一通孔，且该端面设置螺纹孔，通过螺栓325穿过第一通孔与螺纹孔从而使轮毂380与驱动轴320固定连接，且所述第一通孔的孔径大于第二通孔的孔径；优选的，所螺栓32的螺帽与所述轮毂380之间设置垫片326，所述垫片326套设在所述所述螺栓325的螺杆上。
37.在另一实施例中，请参阅图2，所述回转支承机构200包括回转外环210和回转内环220，回转内环220可以与机械手的底座连接，回转外环210的一侧与驱动机构100中的驱动齿轮120啮合，回转外环210的另一侧与旋转机构300中的链轮330啮合。在该实施例中，驱动齿轮120驱动回转外环210转动，回转外环210可带动回转内环220转动进而使机械手转动；同时回转外环210也可带动与其啮合链轮330转动，与链轮330同轴连接的编码器310就可以计算回转外环210与链轮330的齿数比，编码器310进一步通过该齿数比换算出机械手的实际旋转角度并反馈该旋转角度。
38.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
39.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种机械手装置，其特征在于，所述机械手装置包括：驱动机构(100)、回转支承机构(200)、旋转机构(300)和机械手平台(400)；所述驱动机构(100)、回转支承机构(200)和旋转机构(300)均安装于所述机械手平台(400)上；所述驱动机构(100)驱动所述回转支承机构(200)转动；所述回转支承机构(200)用于带动机械手转动；所述旋转机构(300)包括编码器(310)和链轮(330)，所述编码器(310)与所述链轮(330)同轴连接；所述链轮(330)与所述回转支承机构(200)啮合，所述编码器(310)用于检测所述机械手的旋转角度。2.根据权利要求1所述的一种机械手装置，其特征在于，所述驱动机构(100)包括液压马达(110)和驱动齿轮(120)，所述液压马达(110)与所述驱动齿轮(120)同轴连接；所述驱动齿轮(120)与所述回转支承机构(200)啮合。3.根据权利要求2所述的一种机械手装置，其特征在于，所述链轮(330)与所述驱动齿轮(120)的齿数相同。4.根据权利要求1所述的一种机械手装置，其特征在于，所述旋转机构(300)还包括驱动轴(320)和轮毂(380)；所述链轮(330)的中央设置通孔，所述轮毂(380)穿过所述通孔与所述链轮(330)固定配合；所述驱动轴(320)靠近所述链轮(330)的一端与所述轮毂(380)固定连接，所述驱动轴(320)的另一端与所述编码器(310)连接。5.根据权利要求4所述的一种机械手装置，其特征在于，所述旋转机构(300)还包括轴承(350)、与所述轴承(350)匹配的轴套(360)；所述轴承(350)套设在所述驱动轴(320)上；所述轴套(360)远离所述轮毂(380) 的一端设置凸台(361)，所述凸台(361)朝向所述轮毂(380)的一面与所述机械手平台(400)固定连接。6.根据权利要求4所述的一种机械手装置，所述轴承(350)靠近所述轮毂(380)的一端设置凸出的圆台(351)，所述圆台(351)位于所述轴套(360)与所述轮毂(380)之间。7.根据权利要求5所述的一种机械手装置，其特征在于，所述旋转机构(300)还包括密封壳体(340)，所述密封壳体(340)的一端与所述凸台(361)背离所述轮毂(380)的一面固定连接，所述密封壳体(340)的另一端与所述编码器(310)固定连接。8.根据权利要求4所述的一种机械手装置，其特征在于，所述轮毂(380)的中央设置贯通的第一通孔和第二通孔，所述驱动轴(320)靠近所述链轮(330)的一端嵌入所述第一通孔，通过螺栓(325)穿过所述第二通孔与所述驱动轴(320)螺纹连接。9.根据权利要求8所述的一种机械手装置，其特征在于，所述第一通孔的孔径大于所述第二通孔的孔径。10.根据权利要求8所述的一种机械手装置，其特征在于，所螺栓(325)的螺帽与所述轮毂(380)之间设置垫片(326)，所述垫片(326)套设在所述螺栓(325)的螺杆上。

技术总结
一种机械手装置，包括：驱动机构、回转支承机构、旋转机构和机械手平台；所述驱动机构、回转支承机构和旋转机构均安装于所述机械手平台上；所述驱动机构驱动所述回转支承机构转动；所述回转支承机构用于带动机械手转动；所述旋转机构包括编码器和链轮，所述编码器与所述链轮同轴连接；所述链轮与所述回转支承机构啮合，所述编码器用于检测所述机械手的旋转角度。该装置仅需增加一套旋转机构，就可间接反馈机械手的旋转角度，进而实现液压抓取机械手的精确控制。的精确控制。的精确控制。


技术研发人员：朱强 黄部东 王俊杰
受保护的技术使用者：共享智能装备有限公司
技术研发日：2021.09.28
技术公布日：2022/5/25