一種汽車裝備線智能360°多維機械手夾具裝置制造方法
【專利摘要】一種汽車裝備線智能360°多維機械手夾具裝置，涉及一種機械手爪夾工具，旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座的另一側(cè)設(shè)有上下兩面夾掌大側(cè)板，夾掌大側(cè)板右端與側(cè)板連接板連接封閉，合成一個“U”字形整體，側(cè)板連接板與伸縮氣缸連接，伸縮氣缸內(nèi)設(shè)有氣缸導(dǎo)桿，上下夾掌大側(cè)板左端兩側(cè)分別由一根夾掌支撐軸穿過，夾掌支撐軸上設(shè)有夾掌支撐軸承座，夾掌支撐軸穿過夾掌支撐軸承座。采用伺服控制360°旋轉(zhuǎn)的氣動夾具裝置，實現(xiàn)物料的抓取和旋轉(zhuǎn)，節(jié)省了夾裝時間，減輕了工人裝配時的勞動強度。采用傳感器網(wǎng)絡(luò)和先進的ARM微控制器構(gòu)成智能檢測和數(shù)字模糊控制，實現(xiàn)了助力機械手工作過程中的狀態(tài)感知和智能反饋控制，提高了產(chǎn)品的安全性和自動化水平。
【專利說明】一種汽車裝備線智能360°多維機械手夾具裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機械領(lǐng)域的一種機械手爪夾工具，特別是一種汽車裝備線智能360°多維機械手夾具裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]改革開放以來，國民經(jīng)濟快速增長，科技創(chuàng)新、自主創(chuàng)新已成為國內(nèi)工業(yè)發(fā)展的主流，我國工業(yè)正逐步向集約型、節(jié)能減排、低碳的方向發(fā)展。在工業(yè)生產(chǎn)中，人們經(jīng)常要在高溫、腐蝕及有毒氣體等存在有害物質(zhì)的環(huán)境下工作，增加了工人的勞動強度，危及到工人的生命安全。由于機械手為物料上下線和生產(chǎn)物品組裝提供極理想的助力搬運和組裝工具，可完成重物抓取、搬運、翻轉(zhuǎn)、對接、微調(diào)角度等三維空間移載動作，因而得到廣泛應(yīng)用。國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)一般采用電控驅(qū)動、液壓驅(qū)動或氣壓控制，主要進行開關(guān)數(shù)字量檢測和控制，多路模擬信號數(shù)據(jù)采集和分析的能力較差，處理速度慢，通信方式固定單一，難以適應(yīng)多傳感技術(shù)和智能化分析處理的需要，且這些產(chǎn)品在可移動、場地適應(yīng)、安裝靈活性、傳感檢測和智能分析控制等方面均存在一定的缺陷?？蒲袉挝慌c企業(yè)的技術(shù)人員在不斷地探索、研究，希望研制出一種操作方便、性能優(yōu)越的機械手，雖然取得了一定的進展，但在實際運用中仍然存在著尚未克服的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服以上不足，提供一種汽車裝備線智能360°多維機械手夾具裝置，采用先進的ARM微控制器和伺服控制360°旋轉(zhuǎn)的氣動夾具裝置，解決了液壓控制助力機械手速度慢、環(huán)境易污染、成本高，氣壓控制助力機械手氣壓沖擊力、反彈力大、抓取、移動、定位控制精度差等難題。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:含有夾掌、夾掌支撐軸承座、夾掌支撐軸、夾掌大側(cè)板、伸縮氣缸、側(cè)板連接板、夾具旋轉(zhuǎn)電機、傳動分離器、垂臂旋轉(zhuǎn)座、垂臂、旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座、旋轉(zhuǎn)氣缸、氣缸導(dǎo)桿，垂臂的截面呈長方形，垂臂上設(shè)有垂臂旋轉(zhuǎn)座，垂臂旋轉(zhuǎn)座連接傳動分離器，傳動分離器與夾具旋轉(zhuǎn)電機連接，夾具旋轉(zhuǎn)電機可控制垂臂360 °旋轉(zhuǎn)，垂臂底端設(shè)有旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座，旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座的一側(cè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)氣缸，該旋轉(zhuǎn)氣缸旋轉(zhuǎn)角度達360° ,旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座的另一側(cè)設(shè)有上下兩面夾掌大側(cè)板,夾掌大側(cè)板右端與側(cè)板連接板連接封閉，合成一個“U”字形整體，側(cè)板連接板與伸縮氣缸連接，伸縮氣缸內(nèi)設(shè)有氣缸導(dǎo)桿，上下夾掌大側(cè)板左端兩側(cè)分別由一根夾掌支撐軸穿過，夾掌支撐軸上設(shè)有夾掌支撐軸承座，夾掌支撐軸穿過夾掌支撐軸承座，將夾掌右端固定在上下夾掌大側(cè)板上，夾掌內(nèi)持有工件。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)原理是:汽車裝備線智能360°多維機械手，主要由移動機構(gòu)、舉升機構(gòu)、夾持旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、驅(qū)動與補償機構(gòu)、智能控制機構(gòu)、在線檢測機構(gòu)組成。包括先進的計算機控制系統(tǒng)(ARM微控制器)、氣壓、伺服驅(qū)動和維持系統(tǒng)、在線傳感檢測系統(tǒng)和可移動機械手系統(tǒng)。先進的計算機控制系統(tǒng)用于實現(xiàn)被搬運對象的檢測、抓取、提升、姿態(tài)旋轉(zhuǎn)、搬運、對接和裝卸等操作以及整個過程中的狀態(tài)參數(shù)的優(yōu)化處理，保持氣缸輸出的氣壓達到平衡，減少了氣壓沖擊力及反彈，提高機械手末端點的定位和跟蹤精度。氣壓、伺服驅(qū)動和維持系統(tǒng)為機械手的工作提供動力源，實現(xiàn)載荷懸掛后，在空中處于“浮動”狀態(tài)，當(dāng)突發(fā)停電或失壓時，氣壓維持系統(tǒng)可保持被搬運對象繼續(xù)在空中處于“浮動”狀態(tài)，繼續(xù)完成后續(xù)操作，而避免安全事故的發(fā)生。在線傳感檢測系統(tǒng)可實現(xiàn)機械手在搬運過程中的工作狀態(tài)檢測，為計算機控制系統(tǒng)的決策、控制和報警提供依據(jù)?？梢苿又C械手系統(tǒng)根據(jù)計算機控制系統(tǒng)發(fā)送的指令進行自動控制，也能通過離合器裝置，進行相應(yīng)的人工輔助抓取、提升、360°旋轉(zhuǎn)、移動和裝卸操作。機械手夾爪采用三節(jié)關(guān)節(jié)設(shè)計，保證機械手可抓拿不同形狀、材質(zhì)、重量的工件。夾具旋轉(zhuǎn)電機可控制垂臂360°旋轉(zhuǎn)，垂臂底端設(shè)有旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座，旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座的一側(cè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)氣缸，該旋轉(zhuǎn)氣缸旋轉(zhuǎn)角度達360°，旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座內(nèi)的主軸穿過側(cè)板連接板與伸縮氣缸相連接，側(cè)板連接板用來固定伸縮氣缸，伸縮氣缸內(nèi)設(shè)有氣缸導(dǎo)桿，用來控制夾掌的松開與夾緊，進氣時，氣缸內(nèi)的氣壓開始增大，氣缸導(dǎo)桿向前做伸出運動，夾掌開始將工件夾緊，回氣時，氣缸里的氣壓開始變小，氣缸導(dǎo)桿開始向后做收縮運動，夾掌將夾緊的工件松開。側(cè)板連接板上下端的夾掌大側(cè)板由夾掌支撐軸穿過，夾掌右端兩側(cè)設(shè)有夾掌支撐軸承座，夾掌支撐軸穿過夾掌支撐軸承座，將夾掌右端固定在上下夾掌大側(cè)板上，通過夾掌支撐軸上的深溝球軸承，可實現(xiàn)夾掌靈活的左右轉(zhuǎn)動。
[0006]本發(fā)明有益效果是:采用伺服控制360°旋轉(zhuǎn)的氣動夾具裝置，實現(xiàn)物料的抓取和旋轉(zhuǎn)，節(jié)省了夾裝時間，減輕了工人裝配時的勞動強度。同時，設(shè)備還采用了傳感器網(wǎng)絡(luò)和先進的ARM微控制器構(gòu)成智能檢測和數(shù)字模糊控制，實現(xiàn)了助力機械手工作過程中的狀態(tài)感知和智能反饋控制，提高了產(chǎn)品的安全性和自動化水平。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]下面是結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步描述:
[0008]圖1是一種汽車裝備線智能360°多維機械手夾具裝置主視圖；
[0009]圖2是一種汽車裝備線智能360°多維機械手夾具裝置俯視圖。
[0010]在圖中，I夾掌、2工件、3夾掌支撐軸承座、4夾掌支撐軸、5夾掌大側(cè)板、6伸縮氣缸、7側(cè)板連接板、8夾具旋轉(zhuǎn)電機、9傳動分離器、10垂臂旋轉(zhuǎn)座、11垂臂、12旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座、13旋轉(zhuǎn)氣缸、14氣缸導(dǎo)桿。
【具體實施方式】
[0011]在圖1、圖2中，垂臂11的截面呈長方形，垂臂11上設(shè)有垂臂旋轉(zhuǎn)座10，垂臂旋轉(zhuǎn)座10連接傳動分離器9，傳動分離器9與夾具旋轉(zhuǎn)電機8連接，夾具旋轉(zhuǎn)電機8可控制垂臂11360°旋轉(zhuǎn)，垂臂11底端設(shè)有旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座12，旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座12的一側(cè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)氣缸13，該旋轉(zhuǎn)氣缸13旋轉(zhuǎn)角度達360°，旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座12的另一側(cè)設(shè)有上下兩面夾掌大側(cè)板5，夾掌大側(cè)板5右端與側(cè)板連接板7連接封閉，合成一個“U”字形整體，側(cè)板連接板7與伸縮氣缸6連接，伸縮氣缸6內(nèi)設(shè)有氣缸導(dǎo)桿14,上下夾掌大側(cè)板5左端兩側(cè)分別由一根夾掌支撐軸4穿過，夾掌支撐軸4上設(shè)有夾掌支撐軸承座3，夾掌支撐軸4穿過夾掌支撐軸承座3，將夾掌I右端固定在上下夾掌大側(cè)板5上，夾掌I內(nèi)持有工件I。
[0012]汽車裝備線智能360°多維機械手，主要由移動機構(gòu)、舉升機構(gòu)、夾持旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、驅(qū)動與補償機構(gòu)、智能控制機構(gòu)、在線檢測機構(gòu)組成。包括先進的計算機控制系統(tǒng)(ARM微控制器)、氣壓、伺服驅(qū)動和維持系統(tǒng)、在線傳感檢測系統(tǒng)和可移動機械手系統(tǒng)。先進的計算機控制系統(tǒng)用于實現(xiàn)被搬運對象的檢測、抓取、提升、姿態(tài)旋轉(zhuǎn)、搬運、對接和裝卸等操作以及整個過程中的狀態(tài)參數(shù)的優(yōu)化處理，保持氣缸輸出的氣壓達到平衡，減少了氣壓沖擊力及反彈，提高機械手末端點的定位和跟蹤精度。氣壓、伺服驅(qū)動和維持系統(tǒng)為機械手的工作提供動力源，實現(xiàn)載荷懸掛后，在空中處于“浮動”狀態(tài)，當(dāng)突發(fā)停電或失壓時，氣壓維持系統(tǒng)可保持被搬運對象繼續(xù)在空中處于“浮動”狀態(tài)，繼續(xù)完成后續(xù)操作，而避免安全事故的發(fā)生。在線傳感檢測系統(tǒng)可實現(xiàn)機械手在搬運過程中的工作狀態(tài)檢測，為計算機控制系統(tǒng)的決策、控制和報警提供依據(jù)?？梢苿又C械手系統(tǒng)根據(jù)計算機控制系統(tǒng)發(fā)送的指令進行自動控制，也能通過離合器裝置，進行相應(yīng)的人工輔助抓取、提升、360°旋轉(zhuǎn)、移動和裝卸操作。機械手夾爪采用三節(jié)關(guān)節(jié)設(shè)計，保證機械手可抓拿不同形狀、材質(zhì)、重量的工件。夾具旋轉(zhuǎn)電機8可控制垂臂11360°旋轉(zhuǎn)，垂臂11底端設(shè)有旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座12，旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座12的一側(cè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)氣缸13，該旋轉(zhuǎn)氣缸13旋轉(zhuǎn)角度達360°，旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座12內(nèi)的主軸穿過側(cè)板連接板7與伸縮氣缸6相連接，側(cè)板連接板7用來固定伸縮氣缸6，伸縮氣缸6內(nèi)設(shè)有氣缸導(dǎo)桿14，用來控制夾掌I的松開與夾緊，進氣時，氣缸內(nèi)的氣壓開始增大，氣缸導(dǎo)桿14向前做伸出運動，夾掌I開始將工件2夾緊，回氣時，氣缸里的氣壓開始變小，氣缸導(dǎo)桿14開始向后做收縮運動，夾掌I將夾緊的工件2松開。側(cè)板連接板7上下端的夾掌大側(cè)板5由夾掌支撐軸4穿過，夾掌I右端兩側(cè)設(shè)有夾掌支撐軸承座3，夾掌支撐軸4穿過夾掌支撐軸承座3，將夾掌I右端固定在上下夾掌大側(cè)板上，通過夾掌支撐軸上的深溝球軸承，可實現(xiàn)夾掌靈活的左右轉(zhuǎn)動。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車裝備線智能360°多維機械手夾具裝置，含有夾掌、夾掌支撐軸承座、夾掌支撐軸、夾掌大側(cè)板、伸縮氣缸、側(cè)板連接板、夾具旋轉(zhuǎn)電機、傳動分離器、垂臂旋轉(zhuǎn)座、垂臂、旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座、旋轉(zhuǎn)氣缸、氣缸導(dǎo)桿，其特征在于:垂臂的截面呈長方形，垂臂上設(shè)有垂臂旋轉(zhuǎn)座，垂臂旋轉(zhuǎn)座連接傳動分離器，傳動分離器與夾具旋轉(zhuǎn)電機連接，夾具旋轉(zhuǎn)電機可控制垂臂360°旋轉(zhuǎn)，垂臂底端設(shè)有旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座，旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座的一側(cè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)氣缸，該旋轉(zhuǎn)氣缸旋轉(zhuǎn)角度達360°，旋轉(zhuǎn)氣缸軸承座的另一側(cè)設(shè)有上下兩面夾掌大側(cè)板，夾掌大側(cè)板右端與側(cè)板連接板連接封閉，合成一個“U”字形整體，側(cè)板連接板與伸縮氣缸連接，伸縮氣缸內(nèi)設(shè)有氣缸導(dǎo)桿，上下夾掌大側(cè)板左端兩側(cè)分別由一根夾掌支撐軸穿過，夾掌支撐軸上設(shè)有夾掌支撐軸承座，夾掌支撐軸穿過夾掌支撐軸承座，將夾掌右端固定在上下夾掌大側(cè)板上，夾掌內(nèi)持有工件。
【文檔編號】B25J15/08GK103507075SQ201310466706
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】王三祥, 林胡稷 申請人:鹽城市昱博自動化設(shè)備有限公司