专利名称：一种用于插拔接头机械手臂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械手臂，特别是一种用于插拔专用微小接头例如光纤接头等的机械手臂。
背景技术：
机械手臂是近几十年发展起来的一种高科技自动化工控设备，按指定轨迹定位搬运物体是机械手臂一个重要功能分支，但是目前机械手臂没有在该功能分支的插拔交换接头领域广泛应用，市面上通用机械手臂或多或少不适用于微小接头的交换插拔，通用机械手臂结构过大，尺寸小的则力量不足且价格昂贵，而且无法安装在专用的小面积高密度矩阵式分布的接头插换设备上。随着近年来各场合插拔交换接头工作量需求增加，例如通讯行业动辄数百根电缆接头之中选择两根交换，人工操作速度慢，效率低下，最要紧的是不能出现错误，鉴于以上内容，提供一种结构小型简单满足力度要求，自动化作业稳定可靠的专用机械手臂实为必要。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于插拔接头机械手臂，该机械手臂可以安装在专用的小面积高密度矩阵式分布的接头插换设备上，实现根据指令自动插拔或交换对应的专用接头，还应具有结构尺寸小、满足精度要求、可靠性高，通用性好、成本低的特点。为实现上述技术目标，本实用新型一种用于插拔接头机械手臂可以采取以下技术
方案一种用于插拔接头机械手臂有两个自由度，分解为垂直升降部分和水平前后移动部分组成，上述垂直升降部分组装形式为在支撑立柱顶部安装升降丝杠电机，内侧安装直线导轨，升降底座的两侧固定在该直线导轨的滑块上，由丝杠螺母与电机丝杠连接，上述水平前后移动部分组成形式为在升降底座后部安装水平丝杠电机，底部安装直线导轨，专用手爪固定在直线导轨的滑块上，由丝杠螺母与电机丝杠连接，机械手臂的运行精度由直线导轨保证。专用手爪前端开喇叭口和倒角并装有磁铁，专用手爪上的支撑薄壁杆偏于左侧。喇叭口和倒角设计便于抓取设备上接头，磁铁给予运行过程中对接头铁质移动端保持力，但是为了防止邻近接头的磁力对精度产生影响，材料可以取不通磁不锈钢而且能够有足够刚性减小变形误差，专用手爪壁取薄并偏与左侧以防止与高密度矩阵分布接头安装板上接头发生干涉但是要兼顾刚度。升降底座采用L形一体式悬挂结构，开有过丝杠孔，减少与矩阵分布接头安装板上接头的干涉面积，达到高密度接头分布，并且可以提高安装精度，结构上的上部空隙足够以供升降电机丝杠穿过同时要减少高度尺寸配合设备。[0009]运行过程通过两自由度电机联动，实现专用手爪水平和垂直升降，从而完成接头的指定位置抓取插拔功能，进一步实现接头交换等复杂功能。上述丝杠电机可以选用步进电机或伺服电机，尾部装有编码盘，联动闭环控制专用手爪水平移动和垂直升降，如有必要可以在机械手臂的相应位置安装传感器或光栅尺形成闭环控制以提高可靠性及精度。
图I是本实用新型的直观立体图。图中标号对应结构名称如下I——升降丝杠电机2——顶电机板3——支撑立柱4-升降底座 5-专用手爪6-直线导轨7——7jC平丝杠电机8——升降丝杠螺母9——7jC平丝杠螺母
具体实施方式
如图I所示，本实用新型可以按垂直升降和水平前后移动二自由度分解为两部分，他们之间是通过升降底座4组合在一起。上述垂直升降部分由升降丝杠电机I、顶电机板2、支撑立柱3、两条直线导轨6，升降丝杠螺母8及升降底座4组成，两根支撑立柱3固定在接头插换设备相应位置上，并在上面安装直线导轨6，升降底座4的两侧固定在直线导轨6的滑块上，升降丝杠螺母8固定在升降底座4的顶部，顶电机板2安装在支撑立柱顶部，升降丝杠电机I装在顶电机板2上，并使升降丝杠螺母8穿过丝杠上，升降丝杠电机I转动带动丝杠旋转从而使升降丝杠螺母8上升下降，最终带动升降底座4的上升下降。上述水平前后移动部分由水平丝杠电机7，升降底座4，直线导轨6，水平丝杠螺母9及专用手爪5组成，水平丝杠电机7装在升降底座4的后端使丝杠保持水平，将一条直线导轨6水平安装在升降底座的下部，专用手爪5固定在直线导轨6的滑块上，水平丝杠螺母9固定在专用手爪5的后端，并套装在水平丝杠电机7的丝杠上，当水平丝杠电机7转动带动丝杠转动，使水平丝杠螺母9水平前后移动从而带动专用手爪5的水平移动。在机械设备自动运行时输入接头插拔对接指令，升降丝杠电机I带动专用手抓5升到高点位置，水平丝杠电机7带动专用手爪5到指定专用接头位置，然后升降丝杠电机I转动带动专用手爪5下降，抓取设备专用机械插拔接头的移动端，并依靠磁铁力吸牢，升降丝杠电机I再带动专用手抓5升到高点位置，完成专用接头移动端从固定端拔出工序；接着水平丝杠电机7带动抓有接头移动端的专用手爪5到指定专用接头固定端位置，然后升降丝杠电机I带动抓有接头移动端的专用手爪5升到低点位置，完成专用接头对接。如果设备输入的是接头交换指令，则只需完成上述接头插拔对接指令三次循环。其中接头矩阵插板上设有空的过度缓冲接头固定端，以便完成机械交换任务。其它功能的实现同样可以由基本动作组合完成。
权利要求1.一种用于插拔接头机械手臂，由垂直升降部分和水平前后移动部分组成，其特点是所述述垂直升降部分组装形式为在支撑立柱(3)顶部安装升降丝杠电机(1)，内侧安装直线导轨(6)，升降底座⑷的两侧固定在该直线导轨(6)的滑块上，由丝杠螺母⑶与电机丝杠连接，上述水平前后移动部分组成形式为在升降底座(4)后部安装水平丝杠电机(7)，底部安装直线导轨(6)，专用手爪固定在直线导轨(6)的滑块上，由丝杠螺母(9)与电机丝杠连接。
2.根据权利要求1所述的用于插拔接头机械手臂，其特征在于专用手爪(5)前端开喇叭口并装有磁铁，专用手爪上的支撑薄壁杆偏于左侧。
3.根据权利要求1所述的用于插拔接头机械手臂，其特征在于两台丝杠电机尾部装有编码盘，联动闭环控制专用手爪水平移动和垂直升降。
4.根据权利要求1所述的用于插拔接头机械手臂，其特征在于升降底座(4)采用L形一体式悬挂结构，开有过丝杠孔。
专利摘要本实用新型公开了一种用于插拔接头机械手臂有两个自由度，分解为垂直升降部分和水平前后移动部分组成。升降底座采用一体式悬挂结构，减少与矩阵分布接头安装板上接头的干涉面积，达到高密度接头分布。运行过程通过这两部分各自的联动，实现专用手爪水平和垂直升降，完成接头的指定位置抓取插拔功能，进一步实现接头交换等复杂功能。
文档编号B25J15/06GK202805208SQ20122005540
公开日2013年3月20日 申请日期2012年2月21日 优先权日2012年2月21日
发明者张伟, 韩韬, 沈琼霞, 赵广鑫 申请人:张伟