技术领域
[0001] 本发明涉及工业生产设备技术领域，具体为一种机械手。
相关背景技术
[0002] 目前，机械手是一种常用在工业生产制造中的生产设备，机械手能够提高生产效率，减轻劳动者的工作强度，现有技术中有各式各样的机械手，大多的机械手采用两个角度活动的夹持板对工件进行夹取作业，由于夹持板的角度可活动，对于不同尺寸的工件夹取时工件受到的压力不均衡，容易损伤工件，且机械手可以夹取的工件种类单一，在工业生产线上需要布置不同的机械臂配合不同的机械手以应对不同的工件，造成工业生产线上设备繁杂。
具体实施方式
[0019] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020] 实施例一，请参阅图1至15，本实施例提供一种技术方案：一种机械手，包括纵支杆1，纵支杆1的后端连接有夹持动力机构3，还包括平行夹持传动机构2和夹持方式切换机构
5；
平行夹持传动机构2包含有剪叉杆21、中心轴22、活动轴23、纵夹紧杆24、纵导槽
25、竖导柱26和切换凹槽27，两个剪叉杆21交叉设置，且两个剪叉杆21的交叉处通过中心轴
22活动连接，中心轴22的顶端固定连接纵支杆1的前端，两个剪叉杆21的后端均连接夹持动力机构3，两个剪叉杆21的前端分别通过两个活动轴23活动连接两个纵夹紧杆24的顶部前侧，两个纵夹紧杆24的后端分别开设有两个纵导槽25，两个剪叉杆21的后侧分别连接有两个竖导柱26，每个竖导柱26分别与对应的纵导槽25滑动连接，两个纵夹紧杆24相互平行设置，两个纵夹紧杆24的前端分别开设有两个切换凹槽27；
夹持动力机构3包含有座板31、活动座一32、夹持气缸33、活动座二34和动力臂35，座板31的前侧中部固定连接纵支杆1的后端，座板31的前侧分别安装有两个左右对应的活动座一32，两个活动座一32分别通过两个销轴一活动连接两个夹持气缸33的后端，两个夹持气缸33左右对应设置，两个夹持气缸33的前端分别安装有两个活动座二34，两个活动座二34分别通过销轴二活动连接两个动力臂35的后端，两个动力臂35的前端分别固定连接两个剪叉杆21的后端。两个夹持气缸33同步伸长，可以推动两个动力臂35张开，从而使两个剪叉杆21的后端同步相互远离，两个夹持气缸33同步缩短，可以拉动两个动力臂35相互靠拢，可以带动两个剪叉杆21的后端同步相互靠近。
[0021] 夹持方式切换机构5设有两个，且两个夹持方式切换机构5分别安装在两个切换凹槽27内，且每个夹持方式切换机构5上分别通过夹持件拆卸式安装机构6安装有夹持执行机构8。
[0022] 夹持方式切换机构5包含有切换轴51、切换杆52、切换电机53和电机座54，每个切换凹槽27内中部上下侧分别转动连接有竖向的切换轴51两端，切换轴51的中部固定连接切换杆52的中部，切换轴51的底端延伸至纵夹紧杆24的下侧并且固定连接切换电机53顶部的输出轴，切换电机53通过电机座54安装在纵夹紧杆24的底部。切换电机53采用伺服电机，切换电机53工作可以带动切换轴51相对于纵夹紧杆24转动，从而带动切换杆52在切换凹槽27内相对于纵夹紧杆24转动，为了切换后让夹持执行机构8能顺利执行夹持操作，切换电机53每次通过切换轴51带动切换杆52在切换凹槽27内转动180度，且下次切换时，切换电机53通过切换轴51带动切换杆52在切换凹槽27内反向转动180度。
[0023] 夹持件拆卸式安装机构6包含有端槽61、燕尾卡槽62、端板63、沉孔螺栓64和燕尾卡条65，两个切换杆52相互靠近的一侧前端分别开设有两个端槽61，且两个切换杆52相互远离的一侧后端也分别开设有两个端槽61，每个端槽61内分别开设有纵向的燕尾卡槽62，燕尾卡槽62的侧面延伸至与对应的切换杆52外侧，燕尾卡槽62内配合安装有燕尾卡条65，每个燕尾卡条65靠近端槽61的一端分别固定连接有端板63，端板63与对应的端槽61配合安装，且端板63上的沉孔内穿插设置有沉孔螺栓64，沉孔螺栓64与端槽61内的螺纹孔螺纹连接。燕尾卡槽62和燕尾卡条65配合，对于燕尾卡条65的安装更稳定，沉孔螺栓64将端板63在端槽61内固定，从而实现对燕尾卡条65端部的固定，避免燕尾卡条65从燕尾卡槽62内脱离，端槽61的设置避免端板63伸出切换杆52的端部。
[0024] 夹持执行机构8包含有圆弧夹板81、平夹板82、摩擦纹83和环形工件内撑紧取放组件，切换杆52一侧的燕尾卡条65外侧固定连接有圆弧夹板81，切换杆52另一侧的燕尾卡条65外侧固定连接有平夹板82，平夹板82远离燕尾卡条65的一侧设置有摩擦纹83，平夹板82靠近端板63的一端安装有环形工件内撑紧取放组件。切换杆52两侧的两个燕尾卡条65分别固定连接圆弧夹板81和平夹板82，切换杆52每次转动180度，圆弧夹板81或平夹板82就会朝向两个切换杆52的内侧，两个圆弧夹板81位于两个切换杆52的内侧时可以夹持柱状工件，两个平夹板82位于两个切换杆52的内侧时可以夹持方正的工件，且在机械臂带动该机械手移动的过程中就可以通过切换电机53的工作实现切换，借助夹持件拆卸式安装机构6可以在机械臂和机械手停止工作后更换不同尺寸的圆弧夹板81或平夹板82，或者更换过度磨损的圆弧夹板81或平夹板82，摩擦纹83可以增大平夹板82与工件的摩擦力，避免平夹板82夹持方正的工件时造成工件滑脱，如果圆弧夹板81与柱状工件容易滑脱时，也可以在圆弧夹板81的内侧设置摩擦纹路，环形工件内撑紧取放组件可以在两个纵夹紧杆24和两个切换杆
52相互远离的过程中对环形工件的内侧撑紧，从而依靠对环形工件内侧的摩擦力取放环形工件，适合外侧需要保持精度不能出现划痕的环形工件。
[0025] 夹持执行机构8还包含有圆弧缓冲衬垫组件和平面衬垫组件，圆弧夹板81的内侧可拆卸安装有圆弧缓冲衬垫组件，平夹板82远离燕尾卡条65的一侧可拆卸安装有平面衬垫组件。圆弧缓冲衬垫组件可以对圆弧夹板81的内侧起到缓冲保护作用，避免圆弧夹板81磨损，同时也避免夹伤柱状工件，平面衬垫组件可以对平夹板82的内侧起到缓冲保护作用，避免平夹板82磨损，同时也避免夹伤方正的工件，同时圆弧缓冲衬垫组件和平面衬垫组件也有利于增大与工件的摩擦力，避免夹取时工件滑脱。
[0026] 具体的，圆弧缓冲衬垫组件包含有圆弧垫片84和卡接柱85，圆弧夹板81的内侧设有圆弧垫片84，圆弧垫片84靠近圆弧夹板81的一侧四角分别一体成型连接有四个卡接柱85，四个卡接柱85分别与圆弧夹板81四角上的卡孔卡接，圆弧垫片84和卡接柱85均采用橡胶材质。
[0027] 平面衬垫组件包含有卡接槽86、U形垫套87和卡接条88，平夹板82的上下侧分别开设有卡接槽86，卡接槽86的后端延伸至平夹板82的后端面，卡接槽86的前端封闭设置，平夹板82远离燕尾卡条65的一侧设有U形垫套87，U形垫套87的两端内侧分别一体成型连接有两个卡接条88，两个卡接条88分别与两个卡接槽86卡接，U形垫套87和卡接条88均采用橡胶材质。
[0028] 环形工件内撑紧取放组件包含有内固螺栓89、杆座810、盲槽811、切换电动伸缩杆812、内撑杆813、限位条814和撑紧圆弧面815，平夹板82靠近端板63的一端开设有盲槽811，盲槽811内上下分别开设有两个纵向的限位槽，盲槽811的内端设有杆座810，平夹板82的端部通过两个内固螺栓89固定连接杆座810，杆座810固定连接切换电动伸缩杆812的后端，切换电动伸缩杆812的前端固定连接内撑杆813的后端，内撑杆813的上下侧分别固定连接两个限位条814，两个限位条814分别与两个限位槽滑动连接，内撑杆813远离摩擦纹83的一侧设置有撑紧圆弧面815。由于切换电动伸缩杆812需要用电，因此需要对应的电缆，切换电机
53每次仅带动切换轴51和切换杆52正反转动180度，避免给切换电动伸缩杆812供电的电缆被缠绕扯断，如果电缆还是容易被缠绕，可以在切换轴51的底端安装导电滑环，导电滑环采用现有技术，避免在扭转时损坏电缆，靠近切换电动伸缩杆812的电缆从切换轴51和切换杆
52内部穿过，依靠导电滑环和从切换轴51和切换杆52内穿过的电缆给切换电动伸缩杆812供电，就可以解决电缆缠绕的问题，需要两个内撑杆813上的撑紧圆弧面815将环形工件内侧撑紧来拿取环形工件时，切换电动伸缩杆812伸长，让内撑杆813从盲槽811内伸出，两个内撑杆813伸入环形工件的内侧，夹持动力机构3带动两个纵夹紧杆24相互远离时，可以让两个内撑杆813上的撑紧圆弧面815相互远离，两个内撑杆813上的撑紧圆弧面815就可以撑紧环形工件的内侧，从而可以取放环形工件，限位条814对内撑杆813在盲槽811内的活动进行限位引导，让内撑杆813相对于纵夹紧杆24的活动更稳定，也利于更稳定准确的撑紧取放环形工件。
[0029] 使用时，夹持动力机构3用于带动两个剪叉杆21同步的相对于中心轴22活动，改变两个剪叉杆21相对于纵支杆1的角度，当夹持动力机构3带动两个剪叉杆21的后端同步相互靠拢，则两个剪叉杆21的前端也同步相互靠拢，由于剪叉杆21的前端通过活动轴23活动连接纵夹紧杆24，且竖导柱26与纵导槽25滑动连接，因此两个剪叉杆21可以带动两个纵夹紧杆24相互靠近，两个纵夹紧杆24上的两个夹持执行机构8也相互靠近完成对工件的夹取，两个纵夹紧杆24相互靠近的过程中竖导柱26沿着纵导槽25向后滑动，当夹持动力机构3带动两个剪叉杆21的后端同步相互远离，则可以带动两个纵夹紧杆24相互远离，两个纵夹紧杆24上的两个夹持执行机构8也相互远离松开工件，两个纵夹紧杆24相互远离的过程中竖导柱26沿着纵导槽25向前滑动，机械手工作过程中夹持方式切换机构5可以通过夹持件拆卸式安装机构6带动夹持执行机构8在切换凹槽27内转动，能够不停止工作的切换不同的夹板，用于切换不同的夹板以应对不同的工件，在机械手停止工作后夹持件拆卸式安装机构6可以在夹持方式切换机构5上更换不同的夹持执行机构8。
[0030] 实施例二，请参阅图1至15，本实施例提供一种技术方案：一种机械手，本实施例与实施例一结构大致相同，区别之处在于：还包括切换杆锁定机构7，切换杆锁定机构7包含有锁定孔71、侧槽72、锁定电动伸缩杆73和锁定柱74，每个端板63上分别开设有锁定孔71，两个纵夹紧杆24相互远离的一侧分别开设有侧槽72，侧槽72位于切换凹槽27的后侧方，且侧槽72的前端通过柱孔连通切换凹槽27的后端，侧槽72内后侧固定连接锁定电动伸缩杆73的后端，锁定电动伸缩杆73的前端连接锁定柱74的后端，锁定柱74穿过对应的柱孔，且锁定柱74的前端对应位于切换杆52后侧的锁定孔71。
[0031] 在切换杆52被带动转动180度后，切换杆52后侧的锁定孔71对应锁定柱74的前端，此时锁定电动伸缩杆73伸长推动锁定柱74从侧槽72内伸出，锁定柱74的前端卡入锁定孔71内，借助锁定柱74和锁定孔71的配合完成对切换杆52在切换凹槽27的锁定，让切换杆52不能在切换凹槽27内转动，切换杆52位置稳定，利于让夹持执行机构8稳定的夹持工件，需要让切换杆52在切换凹槽27内转动切换夹持执行机构8时，锁定电动伸缩杆73缩短让锁定柱74缩回侧槽72内，锁定柱74的前端与锁定孔71脱离，此时切换杆52又可以继续在切换凹槽
27内转动。
[0032] 实施例三，请参阅图1至15，本实施例提供一种技术方案：一种机械手，本实施例与实施例二结构大致相同，区别之处在于：还包括吸盘抓取机构9，吸盘抓取机构9包含有吸盘伸出控制组件、滑套97、滑动座
98和电动吸盘99，两个纵夹紧杆24的顶部前端分别固定连接有两个纵向的滑套97，两个滑套97内分别纵向滑动连接有两个滑动座98，两个滑动座98的前侧分别安装有两个电动吸盘
99，两个滑动座98的后侧分别连接有两个吸盘伸出控制组件。
[0033] 吸盘伸出控制组件包含有条形滑槽91、条形滑杆92、推板93、伸缩杆94、弹簧95和连接座96，每个纵夹紧杆24的上侧对应滑动座98的位置分别开设有纵向的条形滑槽91，条形滑槽91内滑动连接有条形滑杆92，条形滑杆92的前端固定连接有连接座96，连接座96连接滑动座98的后侧，其中连接座96通过螺丝固定连接滑动座98，条形滑杆92的后端固定连接有推板93，推板93位于对应的纵导槽25内，且推板93位于竖导柱26的前侧方，且推板93的前侧通过纵向的伸缩杆94连接纵导槽25内前端，伸缩杆94上套接有弹簧95。
[0034] 竖导柱26沿着纵导槽25向前滑动时，竖导柱26可以推动推板93在纵导槽25内向前活动，此时伸缩杆94缩短，弹簧95被压缩，推板93带动条形滑杆92在条形滑槽91内向前滑动，条形滑杆92通过连接座96推动滑动座98相对于滑套97向前活动，当电动吸盘99吸附取放工件完成后，两个夹持气缸33同步缩短，可以拉动两个动力臂35相互靠拢，可以带动两个剪叉杆21的后端同步相互靠近，此时竖导柱26沿着纵导槽25向后活动，竖导柱26不再向前推动推板93，弹簧95回弹推动伸缩杆94伸长，推板93带动条形滑杆92在条形滑槽91内向后滑动，条形滑杆92通过连接座96拉动滑动座98相对于滑套97向后活动，也让电动吸盘99缩回滑套97内，电动吸盘99不再从纵夹紧杆24顶部的前端面伸出，电动吸盘99不会干涉夹持执行机构对工件的夹持；需要注意的是，当竖导柱26沿着纵导槽25向前滑动至将要接触推板93时，两个纵夹紧杆24之间的距离已经足够两个纵夹紧杆24内侧的夹板夹持工件，在正常夹取工件时竖导柱26不需要沿着纵导槽25继续向前滑动，只有需要用到电动吸盘99时，夹持动力机构3中的夹持气缸33才会继续伸长，让竖导柱26推动推板93，让电动吸盘99从纵夹紧杆24顶部的前端面伸出。
[0035] 两个夹持气缸33同步伸长，可以推动两个动力臂35张开，从而使两个剪叉杆21的后端同步相互远离，从而带动两个纵夹紧杆24相互远离，此时竖导柱26沿着纵导槽25向前滑动，竖导柱26向前活动时可以通过吸盘伸出控制组件推动滑动座98相对于滑套97向前活动，从而带动电动吸盘99从纵夹紧杆24顶部的前端面伸出，此时让纵夹紧杆24的前端靠近需要吸出的工件，电动吸盘99吸附住工件，就可以完成对工件的吸附拿取，借助电动吸盘99可以拿取表面光滑不方便夹取的工件。
[0036] 其他实施例中，请参阅图1至6，还包括动力防护机构4，动力防护机构4包含有安装螺栓41、防护壳42、防干涉缺口43、耳座44、操控口45，座板31的前侧设有防护壳42，防护壳42的前后端分别开放设置，且防护壳42的后端对应座板31的前侧边沿，防护壳42的后端内部左右两侧分别设置有两个耳座44，两个耳座44分别通过两个安装螺栓41固定连接座板31的两端，防护壳42的前端两侧分别开设有防干涉缺口43，防护壳42的底部重新开设有操控口45，借助耳座44和安装螺栓41配合用于在座板31的前侧可拆卸安装防护壳42，防护壳42用于保护夹持动力机构3，防干涉缺口43不会干涉夹持动力机构3中动力臂35的活动，透过操控口45可以调试夹持动力机构3。
[0037] 其他实施例中，请参阅图1至6，还包括纵轴10、臂端安装座11、安装孔12、穿线套筒13、线夹14，座板31的后侧中部固定连接纵轴10的前端，纵轴10的后端固定连接有臂端安装座11，臂端安装座11的两端分别开设有安装孔12，安装孔12通过螺栓可以将臂端安装座11与机械臂连接，借助机械臂带动该机械手活动转移，座板31上穿插设置有穿线套筒13，穿线套筒13可以穿插线缆或与夹持气缸33连接的气管，纵支杆1的底部等距离的设置有线夹14，线夹14可以将沿着纵支杆1走线的电缆进行束缚，保持纵支杆1底部走线的规整。
[0038] 值得注意的是，以上实施例中所公开的夹持气缸33、切换电机53、锁定电动伸缩杆73、电动吸盘99均由外部的PLC控制工作，其控制方法采用现有技术中常用的方法。
[0039] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0040] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
