通用化四轴圆柱坐标机械手的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种通用化四轴圆柱坐标机械手，包括主机架、伸缩机械手臂组件、控制柜和端拾器；所述伸缩机械手臂组件装配于主机架上；所述伸缩机械手臂组件的伸缩移动端与端拾器连接；所述控制柜与主机架采用分体结构，通过导线与主机架及伸缩机械手臂组件上的电动部件通过电气连接。本实用新型的控制柜与机械手主体为分体式结构，通过主机架的结构设计保证机械手主体在设备运转时保持稳定，机械手的主体安装尺寸大大减小，同时设备伸缩机械手臂可进行更换，在不改变设备型号的前提下通过更换伸缩机械手臂达到改变设备活动范围的目的，使得设备的适用范围进一步加大，通用性大大提高，也减少了用户使用时对设备的安装调试时间。
【专利说明】
通用化四轴圆柱坐标机械手
技术领域
[0001]本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种手臂负载的通用化四轴圆柱坐标机械手。
【背景技术】
[0002]目前，现有关于手臂负载的四轴圆柱坐标机械手包括机械手主体、升降机构、转动机构、伸缩机构和控制柜，为保证设备整体稳定，降低重心，控制柜与机械手主体设置在一起，导致机械手的主体尺寸较大，对设备安装场地的要求较高，在某些场地较小的部位使用受限，特别是在已成形的生产车间加装机械手，往往具备的安装空间有限，机械手的安装困难特别大。另外，机械手往往设定的活动范围固定，在某些对机械手活动范围较大的场合，需要不同负载大小以及行程的机械手交替使用，往往需要重新安装整个机械手设备，安装设计难度大的同时，极大占用了正常的生产时间，通用性不好、成本高。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型解决的技术问题是:针对现有的圆柱坐标机械手存在的体积臃肿导致的设计安装难题，提供一种通用化四轴圆柱坐标机械手，有效解决该技术难题。
[0004]本实用新型采用如下技术方案实现:
[0005]通用化四轴圆柱坐标机械手，包括主机架1、伸缩机械手臂组件2、控制柜3和端拾器4;所述伸缩机械手臂组件2装配于主机架I上;所述伸缩机械手臂组件2的伸缩移动端与端拾器4连接;所述控制柜3与主机架I采用分体结构，通过导线与主机架及伸缩机械手臂组件上的电动部件通过电气连接。
[0006]进一步的，所述主机架I内设有升降机构以及Z轴旋转机构与伸缩机械手臂组件2连接。
[0007]进一步的，所述伸缩机械手臂组件2包括可更换机械手臂21、驱动部件24、导轨25;所述导轨25通过导轨座23与主机架I连接;所述可更换机械手臂21通过机械手臂固定装置22滑动设置在导轨25上，并与驱动部件24之间通过直线传动机构连接。
[0008]进一步的，所述机械手臂固定装置22包括导轨连接板221、机械手臂固定板222;所述导轨连接板221与导轨的滑块固连，所述机械手臂固定板222固定在导轨连接板221上，所述可更换机械手臂21通过螺钉连接固定设置在机械手臂固定板222上。
[0009]进一步的，所述可更换机械手臂21的端部设有可拆卸的机械手臂封板14。
[0010]进一步的，所述驱动部件24固定在导轨25上。
[0011]优选的，所述直线传动机构采用带传动、链传动、丝杆传动、齿轮齿条传动或液压缸传动中的一种。
[0012]在本实用新型中，所述控制柜3上通过摇臂支架33设有触摸显示屏31，所述触摸显示屏31通过通信模块与控制柜内部的控制模块连接。
[0013]进一步的，所述控制柜3上还设有三色灯32。
[0014]进一步的，所述控制柜3的底部设有滚轮。
[0015]本实用新型的控制柜与机械手主体为分体式结构，通过主机架的结构设计保证机械手主体在设备运转时保持稳定，控制柜与主体分离后，机械手的主体安装尺寸大大减小，对设备安装场地面积需求降低约40%。同时设备伸缩机械手臂可进行更换，在不改变设备型号的前提下通过更换伸缩机械手臂达到改变设备活动范围的目的，使得设备的适用范围进一步加大，通用性大大提高，也减少了用户使用时对设备的安装调试时间。
[0016]由上所述，本实用新型的通用化四轴圆柱坐标机械手具有如下有益效果:
[0017]I)降低了对设备安装区域的要求，同时方便设备操作;增强了机械手的适用性，可对多种不同工况通用。
[0018]2)由于将控制柜与机械手主体分离，机械手的主体长度和宽度均有不同程度减小，可减少设备安装区域面积约40%，并且控制柜分离后显示触摸屏通过摇臂支架安装在控制柜上，可保证在设备主体任何位置、任意方向上实现对设备的操作。
[0019]3)通过更换不同的机械手臂可以保证设备的各种不同工作范围的更替，增加了机械臂的负载能力，保证了同一设备的一机多能，同一台设备可实现多台设备的功能，节约了设备搬运、更换时间，降低了用户的使用成本。
[0020]以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
【附图说明】
[0021]图1为实施例中的四轴圆柱坐标机械手的整体结构示意图。
[0022]图2为实施例中的伸缩机械手臂组件示意图。
[0023]图3为实施例中的机械手臂固定装置示意图。
[0024]图4为实施例中的控制柜示意图。
[0025]图中标号:
[0026]1-主机架；
[0027]2-伸缩机械手臂组件，21-可更换机械手臂，22-机械手臂固定装置，221-导轨连接板，222-机械手臂固定板，223-机械手臂封板，23-导轨座，24-驱动部件，25-导轨；
[0028]3-控制柜，31-触摸显示屏，32-三色灯，33-摇臂支架；
[0029]4-端拾器。
【具体实施方式】
[0030]实施例
[0031]参见图1，图示中的四周圆柱坐标机械手为本实用新型的优选实施方式，包括主机架1、伸缩机械手臂组件2、控制柜3和端拾器4四部分，伸缩机械手臂组件2装配于主机架I上;伸缩机械手臂组件2的伸缩移动端与端拾器4连接;控制柜3与主机架I采用分体结构，通过导线与主机架及伸缩机械手臂组件上的电动部件通过电气连接，主要包括驱动机械臂的电机、电动马达等。其中主机架I用于安装伸缩机械手臂组件2，同时实现机械手臂组件2竖直升降和Z轴旋转两个方向的运动，伸缩机械手臂组件2用于带动端拾器实现水平直线运动，端拾器4用于吸取工件，端拾器4采用真空或电磁吸取机构，同时端拾器能够做纵向方向的直线位置调整，控制柜3则用于控制机械手的整体运动过程。
[0032]在主机架I内设有升降机构以及Z轴旋转机构与伸缩机械手臂组件2连接，具体的升降机构以及旋转机构为本领域常用技术手段，在此不做赘述。
[0033]结合参见图2和图3，伸缩机械手臂组件2包括可更换机械手臂21、驱动部件24、导轨25;导轨25通过导轨座23与主机架I连接;可更换机械手臂21通过机械手臂固定装置22滑动设置在导轨25上，并与驱动部件24之间通过直线传动机构连接。具体如图3所示，机械手臂固定装置22包括导轨连接板221、机械手臂固定板222;导轨沿导轨支架的两侧布置，导轨连接板221竖直与导轨的滑块固连，机械手臂固定板222固定跨接在两侧的导轨连接板221上方，可更换机械手臂21通过螺钉连接固定设置在机械手臂固定板222上。实际应用中，伸缩机械手臂的导轨座23与机械手臂固定装置均不用拆除，通过更换不同型号的可更换机械手臂实现机械手活动范围及负载能力的改变，更换方便、快速，保证了设备对不同工况的适应能力，实现了一机多能的通用化性能。
[0034]本实施例需要对机械手臂实现拆装更换，为减少拆装难度，将驱动部件24固定在导轨25上，驱动部件24与可更换机械手臂连接的直线传动机构可采用带传动、链传动、丝杆传动、齿轮齿条传动或液压缸传动中的一种，可更换机械手臂21的内部中空，留出空间与直线传动机构连接固定，在可更换机械手臂21的端部设有可拆卸的机械手臂封板14，可在更换机械手臂时拆开此部位将机械手臂与传动机构进行拆装。
[0035]结合参见图4，本实施例中的控制柜3上通过摇臂支架33设有触摸显示屏31，触摸显示屏31通过通信模块与控制柜内部的控制模块连接，控制柜3上还设有三色灯32，用于警示控制柜的位置，以及可对机械手故障进行报警。在控制柜3的底部设有滚轮，可将控制柜和机械手主机架之间灵活移动设置，将控制柜分离设置，使主机架的长宽尺寸缩小约50%，机械手设备的安装区域面积可减少约40%，控制柜的摆放位置相当灵活，结合触摸显示屏是由摇臂支架固定，可调节触摸显示屏的操作位置，在设备的各个位置均可方便、准确的操作设备。
[0036]本实用新型针对四轴圆柱坐标机械手的安装和布置方式进行改进设计，在本实施例中关于四轴圆柱坐标机械手的动作及工作原理，为较成熟的现有技术，本实施例未做详尽描述。
[0037]以上实施例描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的具体工作原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.通用化四轴圆柱坐标机械手，其特征在于:包括主机架(I)、伸缩机械手臂组件(2)、控制柜(3)和端拾器(4); 所述伸缩机械手臂组件(2)装配于主机架(I)上； 所述伸缩机械手臂组件(2)的伸缩移动端与端拾器(4)连接； 所述控制柜(3)与主机架(I)采用分体结构，通过导线与主机架及伸缩机械手臂组件上的电动部件通过电气连接。2.根据权利要求1所述的通用化四轴圆柱坐标机械手，所述主机架(I)内设有升降机构以及Z轴旋转机构与伸缩机械手臂组件(2)连接。3.根据权利要求1所述的通用化四轴圆柱坐标机械手，所述伸缩机械手臂组件(2)包括可更换机械手臂(21)、驱动部件(24)、导轨(25); 所述导轨(25)通过导轨座(23)与主机架(I)连接； 所述可更换机械手臂(21)通过机械手臂固定装置(22)滑动设置在导轨(25)上，并与驱动部件(24)之间通过直线传动机构连接。4.根据权利要求3所述的通用化四轴圆柱坐标机械手，所述机械手臂固定装置(22)包括导轨连接板(221 )、机械手臂固定板(222); 所述导轨连接板(221)与导轨的滑块固连，所述机械手臂固定板(222)固定在导轨连接板(221)上，所述可更换机械手臂(21)通过螺钉连接固定设置在机械手臂固定板(222)上。5.根据权利要求4所述的通用化四轴圆柱坐标机械手，所述可更换机械手臂(21)的端部设有可拆卸的机械手臂封板(14)。6.根据权利要求3所述的通用化四轴圆柱坐标机械手，所述驱动部件(24)固定在导轨(25)上。7.根据权利要求3所述的通用化四轴圆柱坐标机械手，所述直线传动机构采用带传动、链传动、丝杆传动、齿轮齿条传动或液压缸传动中的一种。8.根据权利要求1-7中任一项所述的通用化四轴圆柱坐标机械手，所述控制柜(3)上通过摇臂支架(33)设有触摸显示屏(31)，所述触摸显示屏(31)通过通信模块与控制柜内部的控制模块连接。9.根据权利要求8所述的通用化四轴圆柱坐标机械手，所述控制柜(3)上还设有三色灯(32)。10.根据权利要求9所述的通用化四轴圆柱坐标机械手，所述控制柜(3)的底部设有滚轮。
【文档编号】B25J9/04GK205651344SQ201620396697
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年5月4日 公开号201620396697.3, CN 201620396697, CN 205651344 U, CN 205651344U, CN-U-205651344, CN201620396697, CN201620396697.3, CN205651344 U, CN205651344U
【发明人】谢晖, 徐鹏程
【申请人】湖南大捷智能装备有限公司