一种悬臂式桁架机械手的制作方法

本实用新型涉及一种机械手，具体是一种悬臂式桁架机械手。

背景技术：

工业是指采集原料，并把它们加工成成产品的工作和过程。工业是第二产业的重要组成部分，也是国民经济的支柱，工业分为轻工业和重工业两大类。产品单位体积大的工业部门就是重工业，重量轻的就属轻工业。属于重工业的工业部门有钢铁工业、有色冶金工业、金属材料工业和机械工业等。随着科技的发展和工业规模化生产的推广，人们研制出了机械手来帮助人们工作，机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力，机械手与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度，也就是说机械手的最大优势是可以重复的做同一动作，在机械正常情况下永远也不会觉得累。桁架机械手是机械手的一种，但是现有的桁架机械手的行走精度达不到人们的要求，布局结构不合理，这就为人们的使用带来了不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种悬臂式桁架机械手，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种悬臂式桁架机械手，包括悬臂式框架、平移机构、升降机构和控制系统，所述悬臂式框架安装在地面上，控制系统位于悬臂式框架的一侧并且悬臂式框架与控制系统的距离不为零，平移机构和升降机构均安装在悬臂式框架上部，平移机构包括X轴平移机构和Y轴平移机构并且升降机构、X轴平移机构和Y轴平移机构两两相互垂直，X轴平移机构包括X轴本体、X轴电机、X轴滚珠丝杠和X轴直线导轨，Y轴平移机构包括Y轴本体、Y轴电机、Y轴滚珠丝杠和Y轴直线导轨，X轴本体安装在悬臂式框架的上端，X轴直线导轨安装在X轴本体上并且X轴滚珠丝杆安装在X轴直线导轨中间，X轴电机安装在X轴本体的一端，Y轴本体滑动安装在X轴直线导轨上，Y轴直线导轨和Y轴滚珠丝杠均安装在Y轴本体上并且Y轴电机安装在Y轴本体的下部，升降机构包括Z轴本体、Z轴电机、Z轴滚珠丝杠和Z轴直线导轨，Z轴本体滑动安装在Y轴直线导轨上并且Z轴滚珠丝杠和Z轴直线导轨均安装在Z轴本体上，Z轴电机安装在Z轴本体的顶端，平移机构和升降机构均与控制系统电连接。

作为本实用新型进一步的方案：悬臂式框架采用退火处理的不锈钢材料制作并且悬臂式框架表面设置有用于防锈的油漆层。

作为本实用新型进一步的方案：X轴电机、Y轴电机和Z轴电机均采用伺服电机。

作为本实用新型进一步的方案：控制系统包括电气控制柜、报警装置和手持示教器。

作为本实用新型进一步的方案：报警装置包括报警灯和蜂鸣报警器，电气控制柜采用触控显示屏，升降机构上设置有断电防坠落装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该装置设计合理，结构简单，故障率低，使用安全性和运行稳定性好；该装置使用简单方便，只需通过控制系统即可对装置进行前后、左右和上下移动，承重能力强，该装置采用伺服电机、高精度直线导轨和高精度滚珠丝杠，定位精确，该装置设置有I/O接口，方便连接；该装置布局符合人机工程学原理，线路整洁，外观优美，使用效果好。

附图说明

图1为悬臂式桁架机械手的立体图。

图2为悬臂式桁架机械手的侧视图。

图3为悬臂式桁架机械手的正视图。

图4为悬臂式桁架机械手的俯视图。

其中：1-悬臂式框架，2-X轴电机，3-Y轴电机，4-Z轴电机，5-X轴滚珠丝杠，6-Z轴滚珠丝杠，7-X轴直线导轨，8-Y轴直线导轨，9-Z轴直线导轨，10-X轴本体，11-Y轴本体，12-Z轴本体，13-控制系统，14- Y轴滚珠丝杠。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-4，一种悬臂式桁架机械手，包括悬臂式框架1、平移机构、升降机构和控制系统13，所述悬臂式框架1安装在地面上，控制系统13位于悬臂式框架1的一侧并且悬臂式框架1与控制系统13的距离不为零，平移机构和升降机构均安装在悬臂式框架1上部，平移机构包括X轴平移机构和Y轴平移机构并且升降机构、X轴平移机构和Y轴平移机构两两相互垂直，X轴平移机构包括X轴本体10、X轴电机2、X轴滚珠丝杠5和X轴直线导轨7，Y轴平移机构包括Y轴本体11、Y轴电机3、Y轴滚珠丝杠14和Y轴直线导轨8，X轴本体10安装在悬臂式框架1的上端，X轴直线导轨7安装在X轴本体10上并且X轴滚珠丝杆5安装在X轴直线导轨7中间，X轴电机2安装在X轴本体10的一端，Y轴本体11滑动安装在X轴直线导轨7上，Y轴直线导轨8和Y轴滚珠丝杠14均安装在Y轴本体11上并且Y轴电机3安装在Y轴本体11的下部，升降机构包括Z轴本体12、Z轴电机4、Z轴滚珠丝杠6和Z轴直线导轨9，Z轴本体12滑动安装在Y轴直线导轨8上并且Z轴滚珠丝杠6和Z轴直线导轨9均安装在Z轴本体12上，Z轴电机4安装在Z轴本体12的顶端，平移机构和升降机构均与控制系统13电连接。悬臂式框架1采用退火处理的不锈钢材料制作并且悬臂式框架1表面设置有用于防锈的油漆层。X轴电机2、Y轴电机3和Z轴电机4均采用伺服电机。控制系统13包括电气控制柜、报警装置和手持示教器。报警装置包括报警灯和蜂鸣报警器，电气控制柜采用触控显示屏，升降机构上设置有断电防坠落装置。

本实用新型的工作原理是：该装置X轴方向行程为 2m，Y轴和Z轴方向行程均为 1m，悬臂式框架1的高度为2米以上，升降机构采用Z轴电机4驱动Z轴滚珠丝杠6，完成工件的升降动作，升降机构具有抱闸等断电防坠落装置；平移机构采用伺服电机驱动从而完成机械手的水平移动和前后移动，平移机构均采用高精度直线导轨，进给驱动使用高精度滚珠丝杠实现精确定位。悬臂式框架1用于支撑整个运动机构并且采用不锈钢材料制作，便于搬运和安装，悬臂式框架1采用化学锚栓安装于地面，表面采用油漆处理，颜色由客户指定。控制系统13为闭环类型，对整个机构实现动作和位置控制，要求实现三轴联动，可控制五轴运动，并能实时定位各轴位置，可采用Profibus现场总线通讯，同时配置I/O接口，其中数字量I/O接口不少于10进10出，模拟量I/O接口不少于2进2出，电气控制柜采用西门子触控显示屏，用于显示控制其他相关设备，手持示教器可以方便人们的使用。伺服电机的驱动器采用绝对值型编码器。该装置的布局符合人机工程学，拖链、线路等整洁，整体外观优美。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。