一种用于定位销精加工打磨操作的多自由度机械手的制作方法

本发明涉及定位销加工相关技术领域，具体为一种用于定位销精加工打磨操作的多自由度机械手。

背景技术：

定位销是参与限制自由度的零件，定位销在模具中应用最为广泛，包括冲压模具，注塑模具等等，它们的精密度都要求的特别高，而如果是仅仅靠螺栓来固定模板的话肯定是不行，所以只有借助定位销来达到定位的目的，或是防止安装位置、方向的错误等等，因此定位销的加工生产就显得尤其重要，现代定位销在生产的过程中亦会用到多自由度机械手，代替传统人工手动模式，不仅降低了劳动者的劳动强度，亦提高了定位销的生产效率。

现有的定位销精加工的多自由度机械手，可以抓取和传送在空间不同位置和方位的物件，传送机构具有6个自由度，并通过传送机构机械手的运动灵活性对物体进行夹持抓取。

在中国发明专利申请公开说明书cn107363829a中公开的一种多自由度机械手臂，该多自由度机械手臂，虽然无需连接多个臂体，可以直接做较高的作业，节省大量时间，省时省力，但是，该多自由度机械手臂，具备在夹持的过程中易与被夹物体产生碰撞，使得被夹物体与该自由度机械手臂之间的夹持稳固性能不佳，并且不利于对被夹物体外壁进行保护的缺点。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于定位销精加工打磨操作的多自由度机械手，解决了上述背景技术中提出的多自由度机械手臂在夹持的过程中易与被夹物体产生碰撞，使得被夹物体与自由度机械手臂之间的夹持稳固性能不佳，并且不利于对被夹物体外壁进行保护的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于定位销精加工打磨操作的多自由度机械手，包括工作平台和自由度机械手，所述工作平台的上端固定焊接有加工台，且加工台的上端固定焊接有定位条，所述定位条的内壁上端固定焊接有第一固定环，且第一固定环的外壁螺钉连接有第二固定环，所述定位条的内壁贯穿安装有排废管，且定位条的外侧固定焊接有安装条，所述自由度机械手安装在工作平台的右侧，且自由度机械手的末端安装有夹持头，所述夹持头的内部安装有第二驱动电机，且第二驱动电机的输出端轴连接有主动齿轮，所述主动齿轮的下端安装有副动齿轮，且副动齿轮的中心部轴连接有夹持臂，所述工作平台的内部安装有废料收集箱。

可选的，所述第一固定环和第二固定环的形状和尺寸均相吻合，且第一固定环和第二固定环构成圆形结构，并且第一固定环和第二固定环在加工台的上方均呈等间距布置。

可选的，所述第一固定环和第二固定环的下方均安装有吸附磁铁，且吸附磁铁为“凹”字型结构设置，并且吸附磁铁的内壁安装有定位销，同时定位销的末端外壁与第一固定环和第二固定环的内壁均紧密贴合。

可选的，所述安装条的内壁安装有引流板，且安装条和引流板之间为活动连接，并且引流板的首末两端与安装条的内侧均为波纹状布置，同时安装条关于引流板的中心轴对称布置有两组，所述安装条和引流板构成倾斜状结构。

可选的，所述引流板的内部设置有吸声板，且引流板的内壁下方安装有连接轴，并且连接轴的内壁安装有导向板。

可选的，所述引流板的上方固定焊接有工作框，且工作框的内壁贯穿开设有活动槽，并且活动槽的内壁边缘开设有滑槽，同时滑槽的内部安装有滑块，所述滑槽的内壁固定焊接有移动杆。

可选的，所述移动杆的顶端固定焊接有液压杆，且液压杆的输出端法兰连接有液压缸，并且移动杆的末端安装有第一驱动电机，同时第一驱动电机的输出端法兰连接有转轴。

可选的，所述移动杆、液压杆和液压缸构成升降机构，且移动杆的侧壁通过滑块与活动槽滑动连接，并且移动杆升降距离范围的最大值与滑槽的长度相同，同时滑槽的长度小于活动槽的长度。

可选的，所述转轴的输出端固定焊接有转盘，且转盘的末端固定焊接有打磨盘，并且打磨盘呈“凹”字型结构设置，并且打磨盘和定位销呈一一对应设置。

可选的，所述夹持臂关于副动齿轮的中心轴对称布置有两组，且主动齿轮和副动齿轮之间为啮合连接，并且夹持臂的末端为半圆形结构设置，同时夹持臂的内壁安装有摩擦海绵。

本发明提供了一种用于定位销精加工打磨操作的多自由度机械手，具备以下有益效果：

1、该用于定位销精加工打磨操作的多自由度机械手，通过第一固定环、第二固定环、吸附磁铁和定位销的设置，因第一固定环和第二固定环均为半圆形结构，便于使用者将定位销安装在第一固定环和第二固定环之间，对定位销具有定位的功能，并且第一固定环和第二固定环均多组的设置，可便于使用者同时对多组定位销进行固定，以利于增加定位销的打磨效率，同时因定位销为刚性材质，可通过吸附磁铁对安装在第一固定环和第二固定环内壁中的定位销具有二次定位的作用，避免在对定位销打磨的过程中出现松动脱落的情况，以便于使用者对定位销工作的开展。

2、该用于定位销精加工打磨操作的多自由度机械手，通过安装条、引流板、吸声板、转轴和导向板的设置，因安装条和引流板之间为活动连接，便于使用者对安装条和引流板之间的拆装，避免对自由度机械手的夹持工作造成影响，并且在拆装引流板的过程中可调节引流板的倾斜方向，对定位销抛光过程中产生的灰尘具有引流的功效，并且可防止该碎屑飞扬至该装置的外侧，对该碎屑具有抵挡的功效，并且因转轴自身具有一定的旋转功效，可通过转轴将导向板自由转动至一定倾斜位置，以利于将引流板内壁的灰尘顺利引流至废料收集箱中，同时吸声板的设置在一定程度上能够吸附打磨过程中产生的噪音，以利于降低打磨过程中产生的躁动。

3.该用于定位销精加工打磨操作的多自由度机械手，通过移动杆、液压杆、液压缸和第一驱动电机的设置，在液压缸的驱动作用下可带动移动杆上下升降，可将打磨盘升降至合适位置，并且在上下升降打磨的过程中，可将定位销的外壁包裹牢固，可对定位销的外壁进行全面打磨，以利于增加打磨的速率，并且打磨盘和定位销呈一一对应设置，可对多组定位销同时进行打磨，以利于提高定位销的生产加工效率，操作简单，实用性能极佳。

4.该用于定位销精加工打磨操作的多自由度机械手，通过第二驱动电机、主动齿轮、副动齿轮和夹持臂的设置，在第二驱动电机的驱动作用下可带动主动齿轮旋转，并通过主动齿轮和副动齿轮之间啮合连接方式，调节夹持臂之间的间距，使得夹持臂在机械的作用下张开或者闭合，以利于降低劳动者的劳动强度，并且夹持臂的末端为半圆形结构设置，可与定位销的形状相匹配，以便于使用者通过自由机械手对定位销的夹持，同时摩擦海绵能够增加夹持过程中定位销与夹持臂之间的摩擦力，并对定位销具有保护的功效。

5.该用于定位销精加工打磨操作的多自由度机械手，通过排废管和废料收集箱的设置，因排废管的首末两端分别贯穿定位条和废料收集箱的内壁，可将定位销打磨过程中产生的部分碎屑通过排废管顺利输入至废料收集箱中，因此废料收集箱对该碎屑具有收集的功效，并且废料收集箱的内部呈抽屉式结构布置，便于使用者对该废料收集箱内部碎屑的后续处理，不仅降低了劳动者的劳动强度，操作亦简单实用，适合流水线生产。

附图说明

图1为本发明正视结构示意图。

图2为本发明活动槽内部结构示意图。

图3为本发明定位销安装正视结构示意图。

图4为本发明加工台俯视结构示意图。

图5为本发明夹持臂工作结构示意图。

图6为本发明安装条和引流板拆装结构示意图。

图7为本发明安装条和引流板连接结构示意图。

图中：1、工作平台；2、加工台；3、定位条；4、第一固定环；5、第二固定环；6、吸附磁铁；7、定位销；8、排废管；9、安装条；10、引流板；11、吸声板；12、连接轴；13、导向板；14、工作框；15、活动槽；16、滑槽；17、滑块；18、移动杆；19、液压杆；20、液压缸；21、第一驱动电机；22、转轴；23、转盘；24、打磨盘；25、自由度机械手；26、夹持头；27、第二驱动电机；28、主动齿轮；29、副动齿轮；30、夹持臂；31、摩擦海绵；32、废料收集箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：一种用于定位销精加工打磨操作的多自由度机械手，包括工作平台1、加工台2、定位条3、第一固定环4、第二固定环5、吸附磁铁6、定位销7、排废管8、安装条9、引流板10、吸声板11、连接轴12、导向板13、工作框14、活动槽15、滑槽16、滑块17、移动杆18、液压杆19、液压缸20、第一驱动电机21、转轴22、转盘23、打磨盘24、自由度机械手25、夹持头26、第二驱动电机27、主动齿轮28、副动齿轮29、夹持臂30、摩擦海绵31和废料收集箱32，工作平台1的上端固定焊接有加工台2，且加工台2的上端固定焊接有定位条3，定位条3的内壁上端固定焊接有第一固定环4，且第一固定环4的外壁螺钉连接有第二固定环5，第一固定环4和第二固定环5的形状和尺寸均相吻合，且第一固定环4和第二固定环5构成圆形结构，并且第一固定环4和第二固定环5在加工台2的上方均呈等间距布置，便于使用者将定位销7安装在第一固定环4和第二固定环5之间，对定位销7具有定位的功能，以便于使用者对定位销7打磨工作的开展，第一固定环4和第二固定环5的下方均安装有吸附磁铁6，且吸附磁铁6为“凹”字型结构设置，并且吸附磁铁6的内壁安装有定位销7，同时定位销7的末端外壁与第一固定环4和第二固定环5的内壁均紧密贴合，对安装在第一固定环4和第二固定环5内壁中的定位销7具有二次定位的作用，避免在对定位销7打磨的过程中出现松动脱落的情况；

定位条3的内壁贯穿安装有排废管8，且定位条3的外侧固定焊接有安装条9，安装条9的内壁安装有引流板10，且安装条9和引流板10之间为活动连接，并且引流板10的首末两端与安装条9的内侧均为波纹状布置，同时安装条9关于引流板10的中心轴对称布置有两组，安装条9和引流板10构成倾斜状结构，便于使用者对安装条9和引流板10之间的拆装，避免对自由度机械手25的夹持工作造成影响，并且在拆装引流板10的过程中可调节引流板10的倾斜方向，对定位销7抛光过程中产生的灰尘具有引流的功效，并且可防止该碎屑飞扬至该装置的外侧，对该碎屑具有抵挡的功效，引流板10的内部设置有吸声板11，且引流板10的内壁下方安装有连接轴12，并且连接轴12的内壁安装有导向板13，引流板10的上方固定焊接有工作框14，且工作框14的内壁贯穿开设有活动槽15，并且活动槽15的内壁边缘开设有滑槽16，同时滑槽16的内部安装有滑块17，滑槽16的内壁固定焊接有移动杆18，移动杆18的顶端固定焊接有液压杆19，且液压杆19的输出端法兰连接有液压缸20，并且移动杆18的末端安装有第一驱动电机21，同时第一驱动电机21的输出端法兰连接有转轴22，移动杆18、液压杆19和液压缸20构成升降机构，且移动杆18的侧壁通过滑块17与活动槽15滑动连接，并且移动杆18升降距离范围的最大值与滑槽16的长度相同，同时滑槽16的长度小于活动槽15的长度，在液压缸20的驱动作用下可带动移动杆18上下升降，可将打磨盘24升降至合适位置，并且在上下升降打磨的过程中，可对定位销7的外壁进行全面打磨，以利于增加打磨的速率，转轴22的输出端固定焊接有转盘23，且转盘23的末端固定焊接有打磨盘24，并且打磨盘24呈“凹”字型结构设置，并且打磨盘24和定位销7呈一一对应设置，可将定位销7的外壁包裹牢固，并且可对多组定位销7同时进行打磨，以利于提高定位销7的生产加工效率；

自由度机械手25安装在工作平台1的右侧，且自由度机械手25的末端安装有夹持头26，夹持头26的内部安装有第二驱动电机27，且第二驱动电机27的输出端轴连接有主动齿轮28，主动齿轮28的下端安装有副动齿轮29，且副动齿轮29的中心部轴连接有夹持臂30，夹持臂30关于副动齿轮29的中心轴对称布置有两组，且主动齿轮28和副动齿轮29之间为啮合连接，并且夹持臂30的末端为半圆形结构设置，同时夹持臂30的内壁安装有摩擦海绵31，在第二驱动电机27的驱动作用下可带动主动齿轮28旋转，并通过主动齿轮28和副动齿轮29之间啮合连接方式，调节夹持臂30之间的间距，使得夹持臂30在机械的作用下张开或者闭合，以利于降低劳动者的劳动强度，工作平台1的内部安装有废料收集箱32。

综上所述，该用于定位销精加工打磨操作的多自由度机械手，使用时，首先将液压缸20、第一驱动电机21、第二驱动电机27和自由度机械手25均与外部电源接通，再打开第二驱动电机27的反向电源开关，因第二驱动电机27和主动齿轮28之间为轴连接，主动齿轮28和副动齿轮29之间为啮合连接，因此主动齿轮28在第二驱动电机27工作的作用下开始旋转，此时主动齿轮28带动副动齿轮29旋转，因副动齿轮29和夹持臂30之间为轴连接，并且夹持臂30为对称布置，此时自由度机械手25缓慢往相同的方向靠拢，同时打开自由度机械手25的电源开关，并在自由度机械手25的控制作用下将夹持臂30旋转至夹持定位销7处，并将定位销7按照上述方法夹持至定位条3上端吸附磁铁6的顶端处，此时定位销7与吸附磁铁6紧密吸附，待通过自由度机械手25和夹持臂30将定位销7夹持至合适位置处后，关闭第二驱动电机27的电源开关，再打开第二驱动电机27的反向电源开关，此时夹持臂30可按照上述操作停止并放开对定位销7的夹持，待按照上述方法将多组定位销7夹持至吸附磁铁6上端后，关闭第二驱动电机27和自由度机械手25的电源开关，此时自由度机械手25会返回至原来位置，然后将第二固定环5安装在第一固定环4的外端，此时第二固定环5外壁凸块表面的螺纹孔与第一固定环4外壁凸块表面的螺纹孔处于重合的状态，再将螺钉嵌入螺纹孔中并旋转拧紧，便可将第一固定环4和第二固定环5连接牢固，此时第一固定环4、第二固定环5的内壁均与定位销7的外壁紧密贴合，其次打开液压缸20的电源开关，此时在液压缸20的驱动作用下带动移动杆18缓慢下降，此时移动杆18的侧壁通过滑块17在滑槽16中缓慢向下滑动，至转盘23下方打磨盘24的内壁嵌入定位销7的外壁中，同时打开第一驱动电机21的电源开关，此时转轴22带动转盘23和打磨盘24旋转，并且在液压缸20的驱动带动打磨盘24上下升降的过程中，可对定位销7的外壁表面进行全面打磨，以利于增加定位销7的打磨速率，待打磨完毕后，关闭液压缸20和第一驱动电机21的电源开关，此时液压缸20和第一驱动电机21均停止工作，此时打磨盘24脱离定位销7并返回至原位，最后在打磨的过程中，可将引流板10嵌入安装条9之间，此时引流板10外壁的凸块与安装条9内壁的凹槽相互卡合，可将引流板10和安装条9安装牢固，并且可将引流板10调节至一定倾斜角度，再通过连接轴12将导向板13调节至与引流板10相同的倾斜角度处，可将定位销7打磨过程中产生的部分碎屑顺利引流至废料收集箱32，并避免碎屑出现飞扬的情况，同时另一部分碎屑通过排废管8进入废料收集箱32中，以便于使用者对废屑的集中收集和处理，就这样完成整个用于定位销精加工打磨操作的多自由度机械手的使用过程，本发明涉及到的电路相关的技术为已经公开的现有技术。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。