技术领域
本发明专利主要涉及机械设计创新领域，特别是涉及一种新型可以调节的恒力输出机械手。
背景技术
在现今的生活上,科技日新月益的进展之下,机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度，也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累。机械手臂的应用也将会越来越广泛,机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力是现代机械手的性能的重要指标。机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力，改善热、累等劳动条件。本发明专利依据多年的机械设计与制造经验，依据实际的需要与现有的科技技术，提出了一种新型可以调节的恒力输出机械手，不仅可以完成机械手对应的工作任务，还可以实现机械手抓的恒力输出。
发明内容
本发明专利主要解决的技术问题是提供一种新型可以调节的恒力输出机械手，创造性的根据机械原理与试验模拟的数据进行设计凸轮结构，配合卷簧及其他结构的作用实现恒转矩的输出，恒转矩经过传动部分带动机械手抓上下运动，实现机械手恒力夹持物品的目的，使得整个装置不仅可以完成普通机械手对应的工作任务，还能够完成特定的需要恒力夹持的工作任务，并且夹持的力度可以调节。
为解决上述技术问题，本发明专利采用的一种技术方案是：
一种新型可以调节的恒力输出机械手，主要包括恒力结构部分、固定支撑部分、机械手部分、传动部分组成；其特征在于：恒力结构部分以焊接的方式安装固定于固定支撑部分的左端，机械手部分以焊接的方式安装固定于固定支撑部分的右端，传动部分通过螺栓安装固定于固定支撑部分的右侧边上，以传动杆与连接轴连接恒力结构部分与机械手部分。
进一步，所述恒力结构部分主要包括传输轴、凸轮、滑轮、滑轮轴、滑轮座、推杆、弹簧、弹簧放置槽、左滚轮、右滚轮、左滚轮安装座、右滚轮安装座、调节螺杆、卷簧、卷簧端头固定座、调节杆、调节螺钉、第一轴承、第二轴承组成；其特征在于：凸轮以焊接的连接方式安装固定于传输轴的中间，凸轮随传输轴一起转动；第一轴承安装固定于固定支撑部分中恒力结构箱的左侧中间下部，第二轴承安装固定于固定支撑部分中恒力结构箱的右侧中间下部，传输轴安装固定于第一轴承、第二轴承之中；滑轮通过滑轮轴安装固定于滑轮座上，滑轮安放于滑轮座的中间，滑轮轴贯穿滑轮与滑轮座固定滑轮，滑轮座以焊接的方式安装固定于推杆的下端，滑轮与凸轮平行；推杆安放于左滚轮、右滚轮之间，可在左滚轮、右滚轮之间上下移动，左滚轮安装固定于左滚轮安装座上，右滚轮安装固定于右滚轮安装座上，左滚轮安装座、右滚轮安装座均以焊接的方式焊接固定于固定支撑部分的恒力结构箱内部靠近上侧的中部；弹簧放置槽为推杆中间开的槽孔，弹簧安放于弹簧放置槽中，调节螺杆外侧设置有外螺纹，从固定支撑部分的调节螺孔中拧入，调节螺孔的下端插入弹簧安放槽中抵住弹簧；卷簧安装固定于传输轴上位于凸轮的右侧，卷簧的内端焊接固定于传输轴上，卷簧的外端安装固定于卷簧端头固定座上，卷簧端头固定座直接焊接固定于固定支撑部分中的恒力结构箱的内部下端；调节杆的下端焊接固定于固定支撑部分中的恒力结构箱的内部下端卷簧端头固定座的外侧，调节螺钉直接拧入调节杆的中下部位置。
进一步，所述固定支撑部分主要包括机械手安装座、恒力结构箱、恒力结构箱固定杆、调节螺孔、轴承安装座、机械手爪安装座组成；其特征在于：机械手安装座直接以焊接的连接方式安装固定于恒力结构箱固定杆的左端位置，恒力结构箱以焊接的连接方式安装固定于恒力结构箱固定杆的内侧，调节螺孔位于恒力结构箱上部的中间开的小孔，并设有内螺纹，轴承安装座为恒力结构箱两侧中间下部位置开的空槽，机械手爪安装座为直接焊接固定于恒力结构箱固定杆右端的方形钢。
进一步，所述机械手部分主要包括第一支杆、第二支杆、叉形杆、第一旋转轴、旋转座、第二旋转轴、第三旋转轴、上夹具、下夹具、橡胶组成；其特征在于：第一支杆的左端安装固定于第一旋转轴上；叉形杆的左端安装固定于第一旋转轴上，且位于第一支杆的左端的两侧；第二支杆的左端焊接固定于叉形右端中间位置，上夹具通过第二旋转轴安装固定于第一支杆右端，下夹具通过第三旋转轴安装固定于第二支杆的右端，橡胶直接安装固定于上夹具和下夹具上；第一旋转轴安装固定于旋转轴座上，旋转轴座直接以焊接的连接方式焊接固定于机械手安装座的右端。
进一步，所述传动部分主要包括第一传动杆、第二传动杆、第三传动杆、第四传动杆、第一连接轴、第二连接轴、第三连接轴、第四连接轴、六角螺母、滑移槽组成；其特征在于：第一连接轴焊接固定于第一支杆的中间外侧，第二连接杆焊接固定于第二支杆的中间外侧，第一传动杆的右端安装固定于第一连接轴上，第二传动杆的右端安装固定于第二连接轴上，第一传动杆、第二传动杆的左端均安装固定于第三连接轴上，第三连接轴通过螺栓安装固定于滑移槽中，第三传动杆的右端与第三连接轴固定，第三传动杆的右端与第四连接轴安装固定，第四传动杆的下端通过六角螺母固定于传输轴的左端，第四传动杆的上端与第四连接轴安装固定。
本发明专利的有益效果是：
1、一种新型可以调节的恒力输出机械手，创造性的根据机械原理与试验模拟的数据进行设计凸轮结构，配合卷簧及其他结构的作用实现恒转矩的输出，恒转矩经过传动部分带动机械手抓上下运动，实现机械手恒力夹持物品的目的。
2、整个装置通过右端的恒转矩输出部分，结合右端的传动部分不仅可以完成普通机械手对应的工作任务，还能够完成特定的需要恒力夹持的工作任务，并且夹持的力度可以调节。
3、采用可调节式的恒力夹具构成机械手，相比现有的机械手具有独特的优势，不仅结构简单、制作成本低廉，还具有良好的操作性能。
附图说明
图1是本发明专利的恒力结构部分内部结构示意图。
图2是本发明专利的恒力结构部分剖视图。
图3是本发明专利的整体详细结构示意图。
附：图中各部件的标记如下：1、恒力结构部分，2、固定支撑部分，3、机械手部分，4、传动部分，5、传输轴，6、凸轮，7、滑轮，8、滑轮轴，9、滑轮座，10、推杆，11、弹簧，12、弹簧放置槽，13、左滚轮，14、右滚轮，15、左滚轮安装座，16、右滚轮安装座，17、调节螺杆，18、卷簧，19、卷簧端头固定座，20、调节杆，21、调节螺钉，22、第一轴承，23、第二轴承，24、机械手安装座，25、恒力结构箱，26、恒力结构箱固定杆，27、调节螺孔，28、轴承安装座，29、机械手爪安装座，30、第一支杆，31、第二支杆，32、叉形杆，33、第一旋转轴，34、旋转座，35、第二旋转轴，36、第三旋转轴，37、上夹具，38、下夹具，39、橡胶，40、第一传动杆，41、第二传动杆，42、第三传动杆，43、第四传动杆，44、第一连接轴，45、第二连接轴，46、第三连接轴，47、第四连接轴，48、六角螺母，49、滑移槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1-3，本发明实施例包括：
一种新型可以调节的恒力输出机械手，主要包括恒力结构部分1、固定支撑部分2、机械手部分3、传动部分4组成；其特征在于：恒力结构部分1以焊接的方式安装固定于固定支撑部分2的左端，机械手部分3以焊接的方式安装固定于固定支撑部分2的右端，传动部分4通过螺栓安装固定于固定支撑部分2的右侧边上，以传动杆与连接轴连接恒力结构部分1与机械手部分3。创造性的根据机械原理与试验模拟的数据进行设计凸轮6结构，配合卷簧18及其他结构的作用实现恒转矩的输出，恒转矩经过传动部分4带动机械手抓上下运动，实现机械手恒力夹持物品的目的。
恒力结构部分1主要包括传输轴5、凸轮6、滑轮7、滑轮轴8、滑轮座9、推杆10、弹簧11、弹簧放置槽12、左滚轮13、右滚轮14、左滚轮安装座15、右滚轮安装座16、调节螺杆17、卷簧18、卷簧端头固定座19、调节杆20、调节螺钉21、第一轴承22、第二轴承23组成；其特征在于：凸轮6以焊接的连接方式安装固定于传输轴5的中间，凸轮6随传输轴5一起转动；第一轴承22安装固定于固定支撑部分2中恒力结构箱25的左侧中间下部，第二轴承23安装固定于固定支撑部分2中恒力结构箱25的右侧中间下部，传输轴5安装固定于第一轴承22、第二轴承23之中；滑轮7通过滑轮轴8安装固定于滑轮座9上，滑轮7安放于滑轮座9的中间，滑轮轴8贯穿滑轮7与滑轮座9固定滑轮7，滑轮座9以焊接的方式安装固定于推杆10的下端，滑轮7与凸轮6平行；推杆10安放于左滚轮13、右滚轮14之间，可在左滚轮13、右滚轮14之间上下移动，左滚轮13安装固定于左滚轮安装座15上，右滚轮14安装固定于右滚轮安装座16上，左滚轮安装座15、右滚轮安装座16均以焊接的方式焊接固定于固定支撑部分2的恒力结构箱25内部靠近上侧的中部；弹簧放置槽12为推杆10中间开的槽孔，弹簧11安放于弹簧放置槽12中，调节螺杆17外侧设置有外螺纹，从固定支撑部分2的调节螺孔27中拧入，调节螺孔27的下端插入弹簧11安放槽中抵住弹簧11；卷簧18安装固定于传输轴5上位于凸轮6的右侧，卷簧18的内端焊接固定于传输轴5上，卷簧18的外端安装固定于卷簧端头固定座19上，卷簧端头固定座19直接焊接固定于固定支撑部分2中的恒力结构箱25的内部下端；调节杆20的下端焊接固定于固定支撑部分2中的恒力结构箱25的内部下端卷簧端头固定座19的外侧，调节螺钉21直接拧入调节杆20的中下部位置。恒力结构部分1是整个装置恒力输出的核心部分，也是整个装置设计的核心部分，通过凸轮6产生负扭矩，与传输轴5传输轴5产生的扭矩相结合，产生恒扭矩，进而通过传动部分4产生恒力。
固定支撑部分2主要包括机械手安装座24、恒力结构箱25、恒力结构箱固定杆26、调节螺孔27、轴承安装座28、机械手爪安装座29组成；其特征在于：机械手安装座24直接以焊接的连接方式安装固定于恒力结构箱固定杆26的左端位置，恒力结构箱25以焊接的连接方式安装固定于恒力结构箱固定杆26的内侧，调节螺孔27位于恒力结构箱25上部的中间开的小孔，并设有内螺纹，轴承安装座28为恒力结构箱25两侧中间下部位置开的空槽，机械手爪安装座29为直接焊接固定于恒力结构箱固定杆26右端的方形钢。固定支撑部分2为整个装置的固定支撑部分2，不仅实现对零部件的安装拼接，还作为零部件的安装固定座。
机械手部分3主要包括第一支杆30、第二支杆31、叉形杆32、第一旋转轴33、旋转座34、第二旋转轴35、第三旋转轴36、上夹具37、下夹具38、橡胶39组成；其特征在于：第一支杆30的左端安装固定于第一旋转轴33上；叉形杆32的左端安装固定于第一旋转轴33上，且位于第一支杆30的左端的两侧；第二支杆31的左端焊接固定于叉形右端中间位置，上夹具37通过第二旋转轴35安装固定于第一支杆30右端，下夹具38通过第三旋转轴36安装固定于第二支杆31的右端，橡胶39直接安装固定于上夹具37和下夹具38上；第一旋转轴33安装固定于旋转轴座上，旋转轴座直接以焊接的连接方式焊接固定于机械手安装座24的右端。机械手部分3是整个装置的执行部分，恒力结构部分1产生恒扭矩，通过传动部分4传输给机械手执行，进而产生恒夹持力。
传动部分4主要包括第一传动杆40、第二传动杆41、第三传动杆42、第四传动杆43、第一连接轴44、第二连接轴45、第三连接轴46、第四连接轴47、六角螺母48、滑移槽49组成；其特征在于：第一连接轴44焊接固定于第一支杆30的中间外侧，第二连接杆焊接固定于第二支杆31的中间外侧，第一传动杆40的右端安装固定于第一连接轴44上，第二传动杆41的右端安装固定于第二连接轴45上，第一传动杆40、第二传动杆41的左端均安装固定于第三连接轴46上，第三连接轴46通过螺栓安装固定于滑移槽49中，第三传动杆42的右端与第三连接轴46固定，第三传动杆42的右端与第四连接轴47安装固定，第四传动杆43的下端通过六角螺母48固定于传输轴5的左端，第四传动杆43的上端与第四连接轴47安装固定。传动部分4是整个装置的动力传输部分，通过传动杆和连接轴固定连接，改变力的传输方向，进而实现机械手的执行操作。
具体的，本发明专利的工作原理为：一种新型可以调节的恒力输出机械手，在进行工作时，通过外接动力连接传输轴5的左端，带动传输轴5转动，根据需要传输力的大小，拧紧或拧松调节螺杆17，改变弹簧11的压紧程度，使得推杆10在沿着左滚轮13和右滚轮14上下移动时，需要力大小不同，调节螺杆17拧紧对应的弹簧11压紧，凸轮6带动推杆10移动需要更大的扭矩，调节螺杆17拧松对应的弹簧11伸长，凸轮6带动推杆10移动需要的扭矩较小，进而传输轴5传输的扭矩大小通过凸轮6的反扭矩作用实现平衡，以输出恒扭矩。同时，在传输轴5上还设计固定有卷簧18，在不接外接动力时，通过调节螺钉21控制卷簧18的端头，通过调节杆20调节卷簧18的松紧，进而储存一定的动力，带动传输轴5转动，输出恒扭矩。输出的恒扭矩通过传输轴5连接第四支杆转动，带动第三支杆左右移动，进而拉紧或扩松第一支杆30与第二支杆31，第三支杆向左移动带动第一支杆30与第二支杆31拉紧，第三支杆向右移动带动第一支杆30与第二支杆31扩松，进而带动夹具上下移动，实现机械手的执行动作。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
