搬運斷路器的三自由度伺服機械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及工業(yè)自動化設(shè)備，更具體地說，涉及一種自動化機械手。
【背景技術(shù)】
[0002]機械手是指能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。
[0003]機械手主要由手部、運動機構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來抓持工件(或工具)的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(擺動)、移動或復(fù)合運動來實現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨立運動方式，稱為機械手的自由度?？刂葡到y(tǒng)是通過對機械手每個自由度的電機的控制，來完成特定動作。
[0004]然而，現(xiàn)有的機械手往往由電機驅(qū)動，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴。
[0005]現(xiàn)有的機械手的壽命不長。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于提供了一種搬運斷路器的三自由度伺服機械手，本實用新型適用于機械制造過程中，實現(xiàn)物料的搬運傳輸，并且摩擦阻力小，運行平穩(wěn)、精度高、壽命長，使用本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手可以拾取工件，并完成工件的升降、伸縮及旋轉(zhuǎn)功能。
[0007]—種搬運斷路器的三自由度伺服機械手，包括升降臂、回轉(zhuǎn)手臂、伸縮臂、抓取部位和基座；
[0008]所述升降臂固連于所述基座上，所述基座固定于地面上；
[0009]所述升降臂包括第一伺服電機、升降絲杠、升降螺母、同步帶、導(dǎo)柱、基座板；所述升降絲杠的下端活動連接于所述基座板，所述第一伺服電機固連于所述基座板，所述第一伺服電機連接所述同步帶，所述同步帶連接所述升降絲杠的一端，所述升降絲杠活動連接所述升降螺母；所述升降螺母固連于所述回轉(zhuǎn)手臂的回轉(zhuǎn)架，所述升降螺母位于所述回轉(zhuǎn)架的邊緣處；所述導(dǎo)柱固連于所述基座板的邊緣處，所述導(dǎo)柱數(shù)量為，并且相互平行；所述回轉(zhuǎn)架上設(shè)置有和所述導(dǎo)柱相匹配的導(dǎo)套；
[0010]所述回轉(zhuǎn)手臂包括:回轉(zhuǎn)架、第二伺服電機、回轉(zhuǎn)減速器；所述回轉(zhuǎn)架包括上回轉(zhuǎn)架、立柱、下回轉(zhuǎn)架，所述立柱的上部固連于所述上回轉(zhuǎn)架的邊緣處，所述立柱的下部固連于所述下回轉(zhuǎn)架的邊緣處；所述回轉(zhuǎn)減速器的外殼固連于所述上回轉(zhuǎn)架，所述回轉(zhuǎn)減速器位于所述上回轉(zhuǎn)架上部的中間位置；所述第二伺服電機連接于所述回轉(zhuǎn)減速器，并位于所述上回轉(zhuǎn)架下部的中間位置，所述升降絲杠位于所述第二伺服電機的側(cè)邊；所述回轉(zhuǎn)減速器的上部固連有回轉(zhuǎn)蓋板；
[0011]所述伸縮臂包括底板、絲杠、長導(dǎo)軌、方形滑塊、螺母、伺服電機、聯(lián)軸器；所述絲杠的一端活動連接有絲杠固定座、另外一端活動連接有絲杠支撐座，所述絲杠固定座和所述絲杠支撐座固定連接于所述底板上；所述伺服電機的伸出軸和所述絲杠通過所述聯(lián)軸器實現(xiàn)固定連接；所述底板的另外一面上，固定連接有所述長導(dǎo)軌，所述長導(dǎo)軌上活動連接方形滑塊，所述方形滑塊下方固連有固定板；所述絲杠上活動連接所述螺母，所述螺母的外部固連有螺母連接板，所述螺母連接板的兩側(cè)固連有立板，所述立板固連于所述固定板上；所述絲杠和所述長導(dǎo)軌平行；
[0012]所述伸縮臂的固定板固連于所述回轉(zhuǎn)蓋板；所述伸縮臂的一端固連立式法蘭盤，所述立式法蘭盤上固連所述抓取部位；
[0013]抓取部位，包括；夾持氣缸、橫板、豎直滑臺氣缸；所述橫板固連于所述豎直滑臺氣缸的活塞桿上，所述夾持氣缸固連于所述橫板的下部；所述夾持氣缸包括水平布置的左氣缸、右氣缸，所述左氣缸、右氣缸的殼體固連于所述橫板上，在所述左氣缸、右氣缸的活塞桿末端固連有夾板；所述水平滑臺氣缸連接于所述豎直滑臺氣缸，所述水平滑臺氣缸和所述豎直滑臺氣缸成90°垂直布置。
[0014]優(yōu)選地，所述左氣缸的缸徑大于所述右氣缸的缸徑。
[0015]和傳統(tǒng)技術(shù)相比，本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手的有益效果如下:
[0016]所述基座固連于地面或者其它設(shè)備上，實現(xiàn)對本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手的安裝固定。
[0017]本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手通過緊湊的結(jié)構(gòu)布置，有效控制外形尺寸，并獲取最大的運行空間。和傳統(tǒng)的線性坐標(biāo)的機器人相比，本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手的體積小。
[0018]所述升降臂位于最下部，所述第一伺服電機位于所述基座內(nèi)部；所述升降絲杠、所述導(dǎo)柱和所述第二伺服電機同排布置，縮短本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手的高度尺寸。
[0019]所述回轉(zhuǎn)手臂在所述第三伺服電機的驅(qū)動下，實現(xiàn)精密轉(zhuǎn)動。所述第三伺服電機的輸出角度經(jīng)過所述回轉(zhuǎn)減速器后，獲取更加精密的角度；同時，所述回轉(zhuǎn)減速器的輸出扭矩也更大。所述回轉(zhuǎn)手臂剛性高，角度準(zhǔn)，扭矩大。
[0020]傳統(tǒng)的機器人減速器關(guān)節(jié)價格昂貴，和傳統(tǒng)的關(guān)節(jié)式工業(yè)機器人相比，本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手的所述升降臂和伸縮臂采用滾珠絲杠加導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式，可以明顯提高經(jīng)濟效益。
[0021]所述導(dǎo)柱的數(shù)量為4個，所述導(dǎo)套的數(shù)量為4個，導(dǎo)向精度高，剛性高。
[0022]對于所述伸縮手臂，所述方形滑塊和所述固定板固連于所述減速器蓋板，在所述第三伺服電機的驅(qū)動下，所述底板和所述絲桿一起向前伸出或向后縮回。所述方形滑塊和所述長導(dǎo)軌之間為滾動摩擦，以減小摩擦阻力。
[0023]本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手的手臂包括升降臂、回轉(zhuǎn)手臂、伸縮臂、抓取部位。所述升降臂位于本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手的下部，具有升降功能，即在所述第一伺服電機的帶動下，可以驅(qū)動所述回轉(zhuǎn)手臂、伸縮臂、抓取部位一起上升或者下降；所述回轉(zhuǎn)手臂連接于所述升降臂，所述回轉(zhuǎn)手臂具有回轉(zhuǎn)功能，即在所述第二伺服電機的帶動下，可以驅(qū)動所述伸縮臂、抓取部位一起做順時針或逆時針的水平轉(zhuǎn)動；所述伸縮臂連接于所述回轉(zhuǎn)手臂上，所述伸縮臂具有線性伸縮功能，即在所述第三伺服電機的帶動下，可以驅(qū)動所述抓取部位伸出或者縮回；所述抓取部位連接于所述伸縮臂上，所述抓取部位具備抓取功能。本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手的手臂具備三個自由度的運動控制。
【附圖說明】
[0024]圖1、圖2是本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手的升降臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4是本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手的升降臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5是本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手的線性手臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6、圖7是本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手的抓取部位的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步地詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對本實用新型的任何限制，附圖中類似的元件標(biāo)號代表類似的元件。如上所述，本實用新型提供了一種導(dǎo)軌式機械手，用于實現(xiàn)物料的抓取和轉(zhuǎn)移。
[0030]圖1、圖2是本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3圖4是本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手的升降臂的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手的線性手臂的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6、圖7是本實用新型搬運斷路器的三自由度伺服機械手的抓取部位的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]搬運斷路器的三自由度伺服機械手，包括升降臂1001、回轉(zhuǎn)手臂1002、伸縮臂1003、抓取部位10、基座336 ；
[0032]所述升降臂1001固連于所述基座336上，所述基座336固定于地面上；