一种机械手的制作方法

本发明涉及一种机械手，属于机械技术领域。

背景技术：

目前在机械加工领域，工件的加工往往需要多道工序，工件在不同工序间的搬运与装卸需要人工操作，特别是在加工中心的组合机床上，人工装卸工件的效率低，操作存有一定的差错率，定位安装的精度不够，且综合成本高。

机床上下料装置是自动机床的一个组成部分，用于效率高、机动时间短、工件装卸频繁的半自动机床，能显著地提高生产率和减轻体力劳动。

现阶段，大部分机床的上下料装置的下料机构比较粗糙，或上料机构兼具下料的功能。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种机械手，能够实现较大空间内机床上下料的自动化，提高工作效率，降低成本，降低生产过程中人工操作的危险性。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种机械手，包括底座、回转腰、大臂、小臂、腕臂和执行件；

所述回转腰设置在底座上，底座内的电机通过传动机构驱动回转腰在底座上转动；

所述大臂的两端分别轴接回转腰的侧端和小臂，大臂端部的电机通过传动齿轮驱动大臂以与回转腰的连接轴为轴心转动，小臂端部的电机通过传动齿轮驱动小臂以与大臂的连接轴为轴心转动；

所述腕臂的两端分别轴接小臂的前端和执行件，内置于腕臂的电机通过连接小臂的转轴转动腕臂，通过与电机连接的带轮传动机构转动执行件。

上述带轮传动机构包括传动带和两个齿轮，所述齿轮一个连接腕臂与小臂间的转轴，另一个连接腕臂与执行件间的转轴，所述传动带联动两个齿轮。

上述执行件的外侧端设有若干钳爪。

进一步的，上述钳爪的外圈设有若干支撑架，所述钳爪穿过设置在支撑架末端的挡板。挡板为工件挡板。

进一步的，上述钳爪为内撑式三指钳爪。做向心离心运动的三个爪指可抓放工件。

执行件在腕臂末端做旋转运动的同时控制内撑式三指钳爪的松紧，完成对工件的夹紧放松动作。

上述传动机构为行星轮减速器，所述行星轮减速器包括同轴线的外侧圆环和内侧圆环，及设置在外侧圆环和内侧圆环之间的若干行星齿轮。

进一步的，上述行星轮减速器与回转腰的转动同轴线。

本发明的有益之处在于：本发明提供的一种机械手，回转腰与底座连，通过行星轮减速器完成回转运动；大臂和小臂分别在独立电机的驱动下实现自由转动；采用RBR型结构的腕臂的每个转动关节由独立的电机控制，实现任意位姿，且在独立电机的驱动下，实现两次滚转的同步进行，并与弯转运动相配合，实现具体操作；采用内撑式三指钳爪的执行件与腕臂相连，执行件由电机通过带轮传动机构实现转动的同时，通过轴驱动三指钳爪的松紧，实现工件的抓放。

本发明提供的机械手，适用于数控车床加工管类工件的上料与卸料，可对不同直径的工件进行上下料操作，极大地解放人力，节省时间，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的一种机械手的结构示意图。

图2为本发明的一种机械手的带轮传动机构的结构示意图。

图3为本发明的一种机械手的执行件的结构示意图。

图4为本发明的一种机械手的行星轮减速器的结构示意图。

附图中标记的含义如下：1、底座，2、回转腰，3、大臂，4、小臂，5、腕臂，6、执行件，7、电机，8、传动带，9、齿轮，10、内撑式三指钳爪，11、挡板，12、支撑架，13、内侧圆环，14、外侧圆环，15、行星齿轮。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

一种机械手，包括固定在工作台上的底座1、回转腰2、大臂3、小臂4、腕臂5和执行件6；底座1整个机械手起到固定作用。

回转腰2设置在底座1上，底座1内的电机7通过行星轮减速器驱动回转腰2在底座1上同轴转动；行星轮减速器包括同轴线的外侧圆环14和内侧圆环13，及设置在外侧圆环14和内侧圆环13之间的若干行星齿轮15。由电机7提供动力，通过行星轮减速器调整回转腰2的旋转速度与角度，通过齿轮9间齿数配合完成减速功能。

大臂3的两端分别轴接回转腰2的侧端和小臂4，大臂3端部的电机7通过传动齿轮9驱动大臂3以与回转腰2的连接轴为轴心转动，小臂4端部的电机7通过传动齿轮9驱动小臂4以与大臂3的连接轴为轴心转动。

腕臂5的两端分别轴接小臂4的前端和执行件6，内置于腕臂5的电机7通过连接小臂4的转轴转动腕臂5，通过与电机7连接的带轮传动机构转动执行件6。使得腕臂5完成滚转、弯转、滚转运动，在腕臂5结构内部通过带传动传递动力，两次滚转运动通过一个电机7进行驱动。

带轮传动机构包括传动带8和两个齿轮9，一个齿轮9连接腕臂5与小臂4间的转轴，另一个齿轮9连接腕臂5与执行件6间的转轴，传动带8联动两个齿轮9。

执行件6的外侧端设有若干内撑式三指钳爪10，钳爪的外圈设有若干支撑架12，钳爪穿过设置在支撑架12末端的挡板11。三指钳爪的驱动力由腕臂5内的电机7驱动执行件6旋转提供。

使用时：

三指钳爪夹取工件，大臂3与小臂4旋转运动，使工件到达指定高度，回转腰2完成旋转将工件运送到指定位置，通过腕臂5的滚转与弯转运动配合将工件放置于机床上，三指钳爪松开工件实现上料过程。

三指钳爪夹取已加工工件在腕臂5带动下到达指定位置，大臂3与小臂4共同运动，使已加工工件到达指定高度，回转腰2做旋转运动，使工件到达指定安放位置，三指钳爪松开已加工工件实现下料过程。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。