一种机械手的制作方法

本发明涉及全自动设备技术领域，尤其涉及一种机械手。

背景技术：

能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。但是现有的机械手大多设计结构复杂，安装的时候需要改动原有设备，成本高，通用性差，占用空间大。

技术实现要素：

要解决的技术问题

本发明要解决的问题是提供一种机械手，以克服现有技术中设计结构复杂，安装的时候需要改动原有设备，成本高，通用性差，占用空间大的缺陷。

技术方案

为解决所述技术问题，本发明提供一种机械手，包括底座组件、连接座、摆动臂、上下移动臂、产品夹紧头和第二连接座；所述连接座的一端可滑动的设置在所述底座组件上；所述摆动臂可摆动的设置在所述连接座的另一端；所述上下移动臂可上下滑动的设置在所述第二连接座上；所述第二连接座的另一端与所述摆动臂连接，所述第二连接座随着所述摆动臂摆动保持垂直；所述产品夹紧头设置在所述上下移动臂下端，用于夹持产品。

优选的，所述底座组件包括固定座、第一驱动电机、联轴器、第一丝杆、第一滑轨、第一滑块、第一连接板、第二连接板和丝杆螺母；两个所述第一滑轨设置在所述固定座的上端两侧；四个所述第一滑块两两一对分别设置在两个所述第一滑轨上，所述第一滑块与所述第一滑轨滑动连接；所述第一连接板固定安装在所述第一滑块上端；所述第二连接板固定安装在所述第一连接板上端；所述连接座固定安装在所述第二连接板上端；所述第一驱动电机固定安装在所述固定座一侧，所述第一驱动电机的转轴连接所述联轴器；所述第一丝杆一端与所述联轴器同步转动连接，另一端与所述固定座转动连接；所述丝杆螺母螺接在所述第一丝杆上，所述丝杆螺母上端与所述第一连接板固定。

优选的，所述摆动臂包括第二驱动电机、rv减速机、摆臂安装座、第一摆臂支架、第一轴承、第一皮带轮、皮带、转轴、定向轴承、垂直定向固定支架、第二摆臂支架、摆臂伸缩件和涨套；所述第二驱动电机与所述rv减速机固定安装；所述第二驱动电机转动带动所述rv减速机转动；所述rv减速机设置在所述摆臂安装座内；所述摆臂安装座外部与所述连接座固定安装；所述第一摆臂支架与所述rv减速机固定安装，实现同步转动；所述第一轴承安装在所述第一摆臂支架下端沉孔内；所述定向轴承安装在所述第二摆臂支架下端的台阶孔内；所述涨套安装在所述垂直定向固定支架的上端通孔内；所述垂直定向固定支架下端还与所述摆臂安装座固定安装；所述转轴一端与所述定向轴承及涨套配合安装，另一端与所述第一皮带轮及第一轴承配合安装，其中，所述转轴与所述涨套固定，所述第一皮带轮与所述转轴也固定，使所述转轴完全固定不进行转动，所述皮带绕着所述第一皮带轮转动；所述第一摆臂支架及第二摆臂支架分别固定安装所述摆臂伸缩件两侧。

优选的，所述摆动臂还包括轴承固定法兰、垂直轴旋转轴承、第二皮带轮、垂直轴、交差滚子轴承和法兰螺栓；所述轴承固定法兰固定安装在所述摆臂伸缩件上端一侧；两个所述垂直轴旋转轴承外圈设置在所述摆臂伸缩件上端一侧的通孔内，所述轴承固定法兰与所述垂直轴旋转轴承端面贴合；所述垂直轴一端与所述垂直轴旋转轴承内圈及轴承固定法兰配合安装，另一端与所述交差滚子轴承内圈配合安装；所述交差滚子轴承外圈与所述摆臂伸缩件固定安装，所述交差滚子轴承内圈还与所述垂直轴固定安装；所述第二皮带轮固定安装在所述垂直轴中部位置；所述法兰螺栓一端与所述垂直轴内外螺纹旋合固定且将所述第二连接座设置在所述交差滚子轴承和法兰螺栓之间，所述第二连接座还与所述交差滚子轴承内圈固定安装，所述法兰螺栓还有与所述第二连接座固定，使所述第二连接座与所述垂直轴同步转动；所述皮带上端与所述第二皮带轮连接，下端与所述第一皮带轮连接。

优选的，所述摆动臂还包括钣金件，所述钣金件固定安装在所述第一摆臂支架、第二摆动臂及摆臂伸缩件的外部。

优选的，所述第一皮带轮、皮带及第二皮带轮可以替换成第一链轮、链条及第二链轮。

优选的，所述上下移动臂包括第三驱动电机、电机座、第一轴承座、第二轴承、第二丝杆、模组铝型材、上下滑动组件、丝杆螺母组件、第三轴承、第二轴承座和y臂手爪连接件；所述第一轴承座和第二轴承座分别固定安装在所述模组铝型材上下两端；所述电机座固定安装在所述第一轴承座上端；所述第三驱动电机固定安装在所述电机座上端；所述电机座设置有联轴器，所述第三驱动电机的转轴通过所述联轴器与所述第二丝杆连接；若干所述第二轴承设置在所述第一轴承座内；若干所述第三轴承设置在所述第二轴承座内；所述y臂手爪连接件上端与所述第二轴承座固定安装，下端与所述产品夹紧头固定安装；所述第二丝杆上端与所述第二轴承配合，下端与所述第三轴承配合；所述上下滑动组件位两组，分别对称的设置在所述模组铝型材左右两侧；所述上下滑动组件包括第二滑轨、滑块固定块连接板、第二滑块和滑块固定块，所述第二滑轨与所述模组铝型材固定安装，所述滑块固定块一侧与所述第二连接座固定；所述第二滑块个数为两个，分别设置在所述滑块固定块上下两端，所述第二滑块一端与所述滑块固定块固定，另一端与所述第二滑轨滑动连接；所述滑块固定块连接板一端与所述滑块固定块固定，另一端与所述丝杆螺母组件固定；所述丝杆螺母组件螺接在所述第二丝杆上；所述第二丝杆设置在所述模组铝型材内部。

优选的，所述丝杆螺母组件包括丝杆螺母、第一螺母锁紧块、第二螺母锁紧块和螺母套；所述丝杆螺母与所述第二丝杆螺接；所述螺母套套在所述丝杆螺母外部，所述第一螺母锁紧块及第二螺母锁紧块分别固定在所述螺母套的上下两端并将所述丝杆螺母固定在所述螺母套内；所述螺母套的一端与所述滑块固定块连接板固定。

优选的，所述滑块固定块连接板呈t形。

有益效果为：本发明的机械手，设计巧妙，结构相对简单，制造成本降低，而且通用性强，可以用在不同机床上，不需要改动原有设备也能在原有机床上加装，因为设计成摆臂，因此占用空间也非常小。

附图说明

图1为本发明一种机械手的结构示意图；

图2为底座组件的结构示意图；

图3为底座组件的内部结构示意图；

图4为摆动臂的爆炸图；

图5为上下移动臂的爆炸图；

图6为丝杆螺母组件的爆炸图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明的一种机械手，包括底座组件1、连接座2、摆动臂3、上下移动臂4、产品夹紧头5和第二连接座6；所述连接座2的一端可滑动的设置在所述底座组件1上；所述摆动臂3可摆动的设置在所述连接座2的另一端；所述上下移动臂4可上下滑动的设置在所述第二连接座6上；所述第二连接座6的另一端与所述摆动臂3连接，所述第二连接座6随着所述摆动臂3摆动保持垂直；所述产品夹紧头5设置在所述上下移动臂4下端，用于夹持产品。

如图2和图3所示，所述底座组件1包括固定座101、第一驱动电机102、联轴器103、第一丝杆104、第一滑轨105、第一滑块106、第一连接板107、第二连接板108和丝杆螺母109；两个所述第一滑轨105设置在所述固定座101的上端两侧；四个所述第一滑块106两两一对分别设置在两个所述第一滑轨105上，所述第一滑块106与所述第一滑轨105滑动连接；所述第一连接板107用螺钉固定安装在所述第一滑块106上端；所述第二连接板108用螺钉固定安装在所述第一连接板107上端；所述连接座2用螺钉固定安装在所述第二连接板108上端；所述第一驱动电机102用螺钉固定安装在所述固定座101一侧，所述第一驱动电机102的转轴连接所述联轴器103；所述第一丝杆104一端与所述联轴器103同步转动连接，另一端与所述固定座101转动连接；所述丝杆螺母109螺接在所述第一丝杆104上，所述丝杆螺母109上端与所述第一连接板107用螺钉固定。底座组件1的作用是实现机械手前后的移动。

如图4所示，所述摆动臂3包括所述摆动臂3包括第二驱动电机301、rv减速机303、摆臂安装座304、第一摆臂支架305、第一轴承306、第一皮带轮307、皮带308、转轴309、定向轴承3010、垂直定向固定支架3011、第二摆臂支架3012、摆臂伸缩件3013和涨套3018；所述第二驱动电机301与所述rv减速机303用螺钉固定安装；所述第二驱动电机301转动带动所述rv减速机303转动；所述rv减速机303设置在所述摆臂安装座304内；所述摆臂安装座304外部与所述连接座2用螺钉固定安装；所述第一摆臂支架305与所述rv减速机303用螺钉固定安装，实现同步转动；所述第一轴承306安装在所述第一摆臂支架305下端沉孔内；所述定向轴承3010安装在所述第二摆臂支架3012下端的台阶孔内；所述涨套3018安装在所述垂直定向固定支架3011的上端通孔内；所述垂直定向固定支架3011下端还与所述摆臂安装座304用螺钉固定安装；所述转轴309一端与所述定向轴承3010及涨套3018配合安装，另一端与所述第一皮带轮307及第一轴承306配合安装，其中，所述转轴309与所述涨套3018过盈配合固定，所述第一皮带轮307与所述转轴309也过盈配合固定，使所述转轴309完全固定不进行转动，所述皮带308绕着所述第一皮带轮307转动；所述第一摆臂支架305及第二摆臂支架3012分别用螺钉固定安装所述摆臂伸缩件3013两侧。所述摆动臂3还包括轴承固定法兰3014、垂直轴旋转轴承3015、第二皮带轮3016、垂直轴3017、交差滚子轴承3019和法兰螺栓302；所述轴承固定法兰3014用螺钉固定安装在所述摆臂伸缩件3013上端一侧；两个所述垂直轴旋转轴承3015外圈设置在所述摆臂伸缩件3013上端一侧的通孔内，所述轴承固定法兰3014与所述垂直轴旋转轴承3015端面贴合；所述垂直轴3017一端与所述垂直轴旋转轴承3015内圈及轴承固定法兰3014配合安装，另一端与所述交差滚子轴承3019内圈配合安装；所述交差滚子轴承3019外圈与所述摆臂伸缩件3013用螺钉固定安装，所述交差滚子轴承3019内圈还与所述垂直轴3017用螺钉固定安装；所述第二皮带轮3016过盈配合固定安装在所述垂直轴3017中部位置；所述法兰螺栓302一端与所述垂直轴3017内外螺纹旋合固定且将所述第二连接座6设置在所述交差滚子轴承3019和法兰螺栓302之间，所述第二连接座6还与所述交差滚子轴承3019内圈用螺钉固定安装，所述法兰螺栓302还有与所述第二连接座6用螺钉固定，使所述第二连接座6与所述垂直轴3017同步转动；所述皮带308上端与所述第二皮带轮3016连接，下端与所述第一皮带轮307连接。摆动臂3的作用是实现机械手的摆动，使上下移动臂4一直处于垂直状态。

如图1所示，所述摆动臂3还包括钣金件3021，所述钣金件3021用螺钉固定安装在所述第一摆臂支架305、第二摆动臂3012及摆臂伸缩件3013的外部。钣金件3021的作用是保护摆动臂3的内部结构。

所述第一皮带轮307、皮带308及第二皮带轮3016可以替换成第一链轮、链条及第二链轮，本实施例采用第一皮带轮307、皮带308及第二皮带轮3016，但是也可以替换成第一链轮、链条及第二链轮。

如图5和图6所示，所述上下移动臂4包括第三驱动电机401、电机座402、第一轴承座403、第二轴承404、第二丝杆405、模组铝型材406、上下滑动组件、丝杆螺母组件、第三轴承4011、第二轴承座4012和y臂手爪连接件4013；所述第一轴承座403和第二轴承座4012分别用螺钉固定安装在所述模组铝型材406上下两端；所述电机座402用螺钉固定安装在所述第一轴承座403上端；所述第三驱动电机401用螺钉固定安装在所述电机座402上端；所述电机座402设置有联轴器(图中未表述)，所述第三驱动电机401的转轴通过所述联轴器与所述第二丝杆405连接；若干所述第二轴承404设置在所述第一轴承座403内；若干所述第三轴承4011设置在所述第二轴承座4012内；所述y臂手爪连接件4013上端与所述第二轴承座4012用螺钉固定安装，下端与所述产品夹紧头5用螺钉固定安装；所述第二丝杆405上端与所述第二轴承404配合，下端与所述第三轴承401配合；所述上下滑动组件位两组，分别对称的设置在所述模组铝型材406左右两侧；所述上下滑动组件包括第二滑轨407、滑块固定块连接板408、第二滑块409和滑块固定块4010，所述第二滑轨407与所述模组铝型材406用螺钉固定安装，所述滑块固定块4010一侧与所述第二连接座6用螺钉固定；所述第二滑块409个数为两个，分别设置在所述滑块固定块4010上下两端，所述第二滑块409一端与所述滑块固定块4010用螺钉固定，另一端与所述第二滑轨407滑动连接；所述滑块固定块连接板408一端与所述滑块固定块4010用螺钉固定，另一端与所述丝杆螺母组件固定；所述丝杆螺母组件螺接在所述第二丝杆405上；所述第二丝杆405设置在所述模组铝型材406内部。上下移动臂4的作用是实现机械手的上下滑动，便于夹取产品。

如图6所示，所述丝杆螺母组件包括丝杆螺母4014、第一螺母锁紧块4015、第二螺母锁紧块4016和螺母套4017；所述丝杆螺母4014与所述第二丝杆405螺接；所述螺母套4017套在所述丝杆螺母4014外部，所述第一螺母锁紧块4015及第二螺母锁紧块4016分别螺接固定在所述螺母套4017的上下两端并将所述丝杆螺母4014固定在所述螺母套4017内；所述螺母套4017的一端与所述滑块固定块连接板408螺接固定。丝杆螺母组件采用新设计，便于安装和使用稳定。

如图5所示，所述滑块固定块连接板408呈t形，使上下滑动组件结构更加牢固。

本发明设计的非常巧妙，摆动臂3使上下移动臂4处于垂直状态的原理是：由于第一皮带轮307在涨套3018的作用下，通过垂直定向固定支架3011固定在摆臂安装座304上，使其完全是处于抱死状态，第一摆臂支架306和第二摆臂支架3012在第一轴承306和定向轴承3010作用下还是可以随着rv减速机进行转动，在垂直旋转轴承3015和交叉滚子轴承3019作用下垂直轴3017是可以进行转动，在第二连接板6连接下上下移动臂4与垂直轴3017同步转动，因此当摆动臂3进行顺时针转动，内部的皮带308绕着第一皮带轮307自动进行顺时针转动，第二皮带轮3016进行逆时针转动，但是第二皮带轮3016得转动角度是非常小的，从而上下移动臂4一直处于垂直状态；摆动臂3进行逆时针转动，内部的皮带308逆时针转动，第二皮带轮3016顺时针转动，两者方向是相反的。

上下移动臂4的原理是：第三驱动电机401转动带动第二丝杆405转动，由于丝杆螺母4014是处于固定状态，因此第二丝杆405转动，带动模组铝型材406实现上下移动，从而带动产品夹紧头5实现上下移动，便于夹取产品。

工作时，底座组件1开始工作，在第一驱动电机102作用下滑动，达到指定位置，然后第二驱动电机301开始工作，带动第一摆臂支架305和第二摆臂支架3012进行摆臂，摆臂工作完之后进行夹取产品的动作，之后在摆臂和移动，设计非常巧妙。

综上所述，上述实施方式并非是本发明的限制性实施方式，凡本领域的技术人员在本发明的实质内容的基础上所进行的修饰或者等效变形，均在本发明的技术范畴。