1.本实用新型涉及机械手设备技术领域，特别涉及一种小臂可伸缩式关节机械手。


背景技术：

2.在当今社会的制造业中，企业为提高生产效率，普遍重视生产过程的自动化程度。机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
3.而现有技术中的机械手大多是机械臂不可伸缩式的固定式关节机械手，导致现有的机械手普遍采用6轴式的设计，导致结构复杂，控制困难，且生产成本高，且抓取范围不可调控，导致不便于抓取不同位置的物品。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种小臂可伸缩式关节机械手，解决现有技术中的机械手大多是机械臂不可伸缩式的固定式关节机械手，存在因抓取范围不可调控而导致不便于抓取不同位置的物品的问题。
5.为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.提供一种小臂可伸缩式关节机械手，包括底座、连接臂、大臂、小臂和手部夹爪；
7.连接臂与底座上表面转动连接，大臂的一端通过旋转轴连接于连接臂的自由度，大臂的自由端上设置有接头；
8.小臂和大臂的自由端之间设置有伸缩装置，伸缩装置包括伸缩缸和伸缩杆，伸缩缸的底部通过接头与大臂的自由端转动连接，伸缩杆的一端设置在伸缩缸内，另一端与小臂固定连接；手部夹爪通过旋转轴连接于小臂的自由端。
9.小臂可伸缩式关节机械手工作时，根据被抓取物品的远近，控制伸缩杆的伸出量，适应长度来抓取物品，增大了小臂行程，增大机械手的运动范围，解决现有技术中的机械手大多是机械臂不可伸缩式的固定式关节机械手，存在因抓取范围不可调控而导致不便于抓取不同位置的物品的问题。
10.进一步地，作为接头的具体设置方式，接头的底部通过旋转轴与大臂的自由端转动连接，伸缩缸的底部固定设置于接头一侧。
11.进一步地，连接臂下方设置有环形齿条，底座外壁上设置有第一电机，第一电机的输出轴上设置有与环形齿条啮合的转动齿轮，转动齿轮设置于底座内；第一电机通过带动转动齿轮旋转，旋转的转动齿轮带动环形齿条，进而实现连接臂可以相对于底座端面转动。
12.进一步地，连接臂与大臂连接处的旋转轴上设置有第二电机。
13.进一步地，接头与大臂自由端连接处的旋转轴上设置有第三电机。
14.进一步地，小臂与手部夹爪的自由端连接处的旋转轴上设置有第四电机。
15.进一步地，小臂可伸缩式关节机械手还包括控制器，第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均与控制器电性连接；控制器可以控制第一电机、第二电机、第三电机和第四
电机转动，进而实现整个机械手的上下左右运动，实现机械手的伸缩和升降。
16.进一步地，小臂可伸缩式关节机械手还包括连接杆和辅助拉杆，连接杆转动连接于连接臂与大臂连接处的旋转轴上，连接杆上设置有连接部；辅助拉杆一端通过销钉和孔间隙配合的方式与接头另一侧转动连接，辅助拉杆的另一端与连接杆上的连接部转动连接。辅助拉杆连接在接头和连接杆之间，辅助拉杆的两个连接部分采用旋转式间隙销钉和孔配合，作用是被动适应整个机械手的旋转姿态，增大了小臂伸出时机械手的刚度，减少变形，解决了小臂增加了伸缩缸，刚度不足的问题。
17.本实用新型的有益效果为：小臂可伸缩式关节机械手采用4轴加一个伸缩装置的设计，在减少旋转轴的同时增大了小臂行程，增大运动范围，根据被抓取物品的远近，控制伸缩杆的伸出量，适应长度来抓取物品。
附图说明
18.图1为一种小臂可伸缩式关节机械手的三维结构示意图。
19.图2为一种小臂可伸缩式关节机械手的后视结构示意图。
20.其中，1、底座；2、连接臂；3、大臂；4、小臂；5、手部夹爪；6、接头；7、伸缩缸；8、伸缩杆；9、转动齿轮；10、第一电机；11、第二电机；12、第三电机；13、第四电机；14、连接杆；15、辅助拉杆。
具体实施方式
21.下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
22.如图1～2所示，本实用新型提供的一种小臂可伸缩式关节机械手，包括底座1、连接臂2、大臂3、小臂4和手部夹爪5。
23.连接臂2与底座1上表面转动连接，大臂3的一端通过旋转轴连接于连接臂2的自由度，大臂3的自由端上设置有接头6；连接臂2下方设置有环形齿条，环形齿条位于连接臂2的底部，说明书附图中并未画出。
24.底座1外壁上设置有第一电机10，第一电机10的输出轴上设置有与环形齿条啮合的转动齿轮9，转动齿轮9设置于底座1内；第一电机10通过带动转动齿轮9旋转，旋转的转动齿轮9带动环形齿条，进而实现连接臂2可以相对于底座1端面转动。
25.小臂4和大臂3的自由端之间设置有伸缩装置，伸缩装置包括伸缩缸7和伸缩杆8，伸缩缸7的底部通过接头6与大臂3的自由端转动连接，伸缩杆8的一端设置在伸缩缸7内，另一端与小臂4固定连接；接头6的底部通过旋转轴与大臂3的自由端转动连接，伸缩缸7的底部固定设置于接头6一侧。伸缩缸7可以为气缸，伸缩杆8的伸缩通过气驱动方式，手部夹爪5也采用气驱动；手部夹爪5可以为多种结构，如卡爪式或者为平板夹持式。
26.小臂可伸缩式关节机械手工作时，根据被抓取物品的远近，控制伸缩杆8的伸出量，适应长度来抓取物品，增大了小臂4行程，增大机械手的运动范围，解决现有技术中的机械手大多是机械臂不可伸缩式的固定式关节机械手，存在因抓取范围不可调控而导致不便
于抓取不同位置的物品的问题；手部夹爪5通过旋转轴连接于小臂4的自由端。
27.连接臂2与大臂3连接处的旋转轴上设置有第二电机11；接头6与大臂3自由端连接处的旋转轴上设置有第三电机12；小臂4与手部夹爪5的自由端连接处的旋转轴上设置有第四电机13；小臂4可伸缩式关节机械手还包括控制器，第一电机10、第二电机11、第三电机12和第四电机13均与控制器电性连接；控制器可以控制第一电机10、第二电机11、第三电机12和第四电机13转动，进而实现整个机械手的上下左右运动，实现机械手的伸缩和升降。
28.小臂可伸缩式关节机械手还包括连接杆14和辅助拉杆15，连接杆14转动连接于连接臂2与大臂3连接处的旋转轴上，连接杆14上设置有连接部；辅助拉杆15一端通过销钉和孔间隙配合的方式与接头6另一侧转动连接，辅助拉杆15的另一端与连接杆14上的连接部转动连接。辅助拉杆15连接在接头6和连接杆14之间，辅助拉杆15的两个连接部分采用旋转式间隙销钉和孔配合，作用是被动适应整个机械手的旋转姿态，增大了小臂4伸出时机械手的刚度，减少变形，解决了小臂4增加了伸缩缸7，刚度不足的问题。
29.综上所述，小臂可伸缩式关节机械手采用4轴加一个伸缩装置的设计，在减少旋转轴的同时增大了小臂4行程，增大运动范围，根据被抓取物品的远近，控制伸缩杆8的伸出量，适应长度来抓取物品。