三自由度机械手的制作方法

本实用新型涉及机械手技术领域，尤其涉及三自由度机械手。

背景技术：

注塑机是将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备，在注塑时形成产品并在流道内产生废料，为了安全、快速地分别从模具和流道内取出产品和废料，现有的注塑机一般采用三自由度机械手（授权公告日2014年12月31日、授权公告号CN204054531U）来完成产品和废料的取出操作。

三自由度机械手通过Z轴传动机构驱动下部设置有气缸吸附盘的主臂和下部设置有水口夹钳的副臂进行上下垂直移动，以完成产品和废料的夹取，然后在X轴传动机构的驱动下，主臂和副臂沿着横梁方向移动，以将产品输送到产品输送带上以及将废料送至废料收集处。如此一来，横梁的长度就需要设计的比较长，使得机器显得比较笨重，而且机器所需要占用的空间也较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种三自由度机械手，具有机器体积占用空间小的优点。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种三自由度机械手，包括机架、产品取料机构和废料取料机构，还包括固定连接在所述机架上的固定轴，所述固定轴上转动连接有活动滑轨，所述产品取料机构和所述废料取料机构滑移连接在所述活动滑轨上，还包括用于驱动所述活动滑轨围绕所述固定轴发生转动以使所述产品取料机构输送产品至产品输送带以及使所述废料取料机构输送废料至废料收集处的驱动机构。

采用上述方案，产品取料机构和废料取料机构取出产品和废料后，活动滑轨在驱动机构的驱动力作用下围绕固定轴发生转动，从而带动产品取料机构和废料取料机构自竖直状态运动至倾斜状态，使得产品取料机构和废料取料机构的下端分别运动至产品输送带和废料收集处的上方，通过操作产品取料机构和废料取料机构使产品和废料分别落至产品输送带上和废料收集处；然后通过控制驱动机构使活动滑轨发生与前述转动方向相反的转动，从而带动产品取料机构和废料取料机构恢复到竖直状态，进入到下一轮的产品和废料的取出动作，具有机器结构简单、占用空间小的优点。

作为优选，所述活动滑轨包括第一活动滑轨和第二活动滑轨，所述固定轴上还固定连接有固定滑轨，所述第一活动滑轨、所述第二活动滑轨和所述固定滑轨形成供所述产品取料机构和所述废料取料机构滑移的滑轨。

采用上述方案，产品取料机构和废料取料机构可沿着滑轨滑移以调整产品取料机构和废料取料机构在滑轨上的位置，使得产品取料机构和废料取料机构能够适应于模具和流道的位置排布，提高从模具和流道内取出产品和废料的准确度。

作为优选，所述滑轨以所述固定滑轨、所述第一活动滑轨、所述固定滑轨、所述第二活动滑轨和所述固定滑轨的顺序沿所述固定轴的轴向排列。

采用上述方案，产品取料机构和废料取料机构分别从模具和流道内取出产品和废料后，滑移产品取料机构到第一活动滑轨上，滑移废料取料机构到第二活动滑轨上，使得产品取料机构和废料取料机构运动至倾斜状态后，产品取料机构和废料取料机构的下端分别位于产品输送带和废料收集处的上方，因此，第一活动滑轨和第二活动滑轨对产品取料机构和废料取料机构起到定位作用。

作为优选，所述驱动机构包括用于驱动所述第一活动滑轨围绕所述固定轴发生转动的第一驱动机构和用于驱动所述第二活动滑轨围绕所述固定轴发生转动的第二驱动机构。

采用上述方案，通过第一驱动机构驱动第一滑轨以及通过第二驱动机构驱动第二活动滑轨，如此一来，在出现只需要取出废料或者只需要取出产品时，只需要控制第二驱动机构或者第一驱动机构运作即可。

作为优选，所述第一驱动机构包括固定连接在所述固定滑轨上相对所述产品取料机构的另一侧的第一支撑组件，以及设置在所述第一支撑组件和所述第一活动滑轨之间的第一气缸。

采用上述方案，通过第一支撑组件和第一活动滑轨的相互配合，起到固定第一气缸的作用，另外，第一活动滑轨在第一气缸的驱动力作用下围绕固定轴发生转动，带动产品取料机构发生旋转，从而将产品输送到产品输送带上。

作为优选，所述第一支撑组件包括固定连接在所述第一活动滑轨两侧的所述固定滑轨上的第一连接部和第二连接部，以及固定连接在所述第一连接部和所述第二连接部之间的第一支撑部，所述第一支撑部垂直于所述第一连接部和所述第二连接部所在的平面，所述第一气缸设置在所述第一支撑部与所述第一活动滑轨之间。

采用上述方案，使得第一气缸与第一活动滑轨的连接位置处于第一活动滑轨的中部使得第一活动滑轨在第一气缸的驱动力作用下，能够整体同步的发生转动。

作为优选，所述第二驱动机构包括固定连接在所述固定滑轨上相对于所述废料取料机构的另一侧的第二支撑组件，以及设置在所述第二支撑组件和所述第二活动滑轨之间的第二气缸。

采用上述方案，通过第二支撑组件和第二活动滑轨的相互配合，起到固定第二气缸的作用，另外，第二活动滑轨在第二气缸的驱动力作用下围绕固定轴发生转动，带动废料取料机构发生旋转，将废料输送到废料收集处。

作为优选，所述第二支撑组件包括固定连接在所述第二活动滑轨两侧的所述固定滑轨的第三连接部和第四连接部，以及固定连接在所述第三连接部和所述第四连接部之间的第二支撑部，所述第二支撑部垂直于所述第三连接部和所述第四连接部所在的平面，所述第二气缸设置在所述第二支撑部与所述第二活动滑轨之间。

采用上述方案，使得第二气缸与第二活动滑轨的连接位置处于第二活动滑轨的中部，使得第二活动滑轨在第二气缸的驱动力作用下，能够整体同步的发生转动。

作为优选，在所述第一活动滑轨的下部固定连接有第一推杆和第二推杆，所述第一气缸的活塞杆的两端分别固定连接于所述第一推杆和所述第二推杆。

采用上述方案，第一气缸的活塞杆的两端分别固定连接于位于第一活动滑轨下部的第一推杆和第二推杆，使得第一活动滑轨在第一气缸的活塞杆的推力作用下发生转动，同时带动产品取料机构发生旋转，以使产品取料机构的下端到达产品输送带的上方并将产品置于产品输送带上。

作为优选，在所述第二活动滑轨的下部固定连接有第三推杆和第四推杆，所述第二气缸的活塞杆的两端分别固定连接于所述第三推杆和所述第四推杆。

采用上述方案，第二气缸的活塞杆的两端分别固定连接于位于第二活动滑轨下部的第三推杆和第四推杆，使得第二活动滑轨在第二气缸的活塞杆的推力作用下发生转动，同时带动产品取料机构发生旋转，以使废料取料机构的下端到达废料收集处的上方并将废料置于废料收集处。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

通过设有的第一驱动机构和第二驱动机构分别驱动转动连接在固定轴上的第一活动滑轨和第二活动滑轨围绕固定轴发生转动，同时带动产品取料机构发生旋转将产品输送到产品输送带上以及带动废料取料机构发生旋转将废料输送到废料收集处，具有机器体积占用空间小的优点。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图一，用于显示产品取料机构和废料取料机构；

图2是本实施例的结构示意图二，用于显示第一支撑组件、第一气缸、第二支撑组件和第二气缸；

图3是产品取料机构和废料取料机构处于倾斜状态时的结构示意图。

图中，1、机架；2、固定轴；3、滑轨；4、产品取料机构；5、废料取料机构；6、第一驱动机构；7、第二驱动机构；31、固定滑轨；32、第一活动滑轨；33、第二活动滑轨；41、第三气缸；42、产品取料臂；43、吸附盘；51、第四气缸；52、废料取料臂；53、水口夹钳；61、第一连接部；62、第二连接部；63、第一支撑部；64、第一气缸；71、第三连接部；72、第四连接部；73、第二支撑部；74、第二气缸；321、第一推杆；322、第二推杆；331、第三推杆；332、第四推杆。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

一种三自由度机械手，参照图1，包括机架1和固定在机架1上的固定轴2，在固定轴2上设置有固定滑轨31和活动滑轨，其中，固定滑轨31固定连接于固定轴2，活动滑轨转动连接于固定轴2，且活动滑轨包括第一活动滑轨32和第二活动滑轨33，第一活动滑轨32上滑移连接有产品取料机构4，第二活动滑轨33上滑移连接有废料取料机构5，参照图3，产品取料机构4包括下部设有吸附盘43的产品取料臂42以及第三气缸41，废料取料机构5包括下部设有水口夹钳53的废料取料臂52以及第四气缸51。

参照图1，固定滑轨31、第一活动滑轨32和第二活动滑轨33沿着固定轴2的轴向按照固定滑轨31、第一活动滑轨32、固定滑轨31、第二活动滑轨33和固定滑轨31的顺序排列，并共同形成供产品取料机构4和废料取料机构5滑移的滑轨3。

参照图2，位于第一活动滑轨32的两侧的固定滑轨31上相对于产品取料机构4的另一侧固定连接有相互平行的第一连接部61和第二连接部62，在第一连接部61和第二连接部62之间固定连接有垂直于第一连接部61和第二连接部62所在平面的第一支撑部63，在第一支撑部63上固定连接有第一气缸64；参照图3，在第一活动滑轨323的下部固定连接有相互平行的第一推杆321和第二推杆322，第一气缸64的活塞杆的两侧分别固定连接于第一推杆321和第二推杆322，第一活动滑轨32在第一气缸64的活塞杆的带动下围绕固定轴2发生转动，同时带动产品取料机构4发生旋转。

参照图2，位于第二活动滑轨33的两侧的固定滑轨31上相对于废料取料机构5的另一侧固定连接有相互平行的第三连接部71和第四连接部72，在第三连接部71和第四连接部72之间固定连接有垂直于第三连接部71和第四连接部72所在平面的第二支撑部73，在第二支撑部73上固定连接有第二气缸74；参照图3，在第二活动滑轨33的下部固定连接有相互平行的第三推杆331和第四推杆332，第二气缸74的活塞杆的两端分别固定连接在第三推杆331和第四推杆332，第二活动滑轨33在第二气缸74的活塞杆的带动下围绕固定轴2发生转动，同时带动废料取料机构5发生旋转。

在进行取料作业时，产品取料臂42在第三气缸41的活塞杆的伸出运动的推动下伸长并从模具内取出产品；，与此同时，废料取料臂52在第四气缸51的活塞杆的伸出运动的推动下伸长并从流道内取出废料。

取料作业完成后，产品取料臂42在第三气缸41的活塞杆的拉动下收回，与此同时，废料取料臂52也在第四气缸51的活塞杆的拉动下收回。

而后进行送料作业，第一活动滑轨32在第一气缸64的活塞杆的伸出运动的推动下围绕固定轴2发生转动，与此同时，第二活动滑轨33在第二气缸74的活塞杆的伸出运动的推动下围绕固定轴2发生转动，这里可通过对第一气缸64和第二气缸74的活塞杆的行程进行设定来实现控制第一活动滑轨32和第二活动滑轨33的转动角度的目的，第一气缸64和第二气缸74的活塞杆的行程设定可借助程序实现。

此时产品取料机构4在第一活动滑轨32的带动下发生旋转，并在第三气缸41的活塞杆的伸出运动的推动下，使产品取料臂42的下端伸长至产品输送带的上方，然后控制吸附盘将产品置于产品输送带上；与此同时，废料取料机构5在第二活动滑轨33的带动下发生旋转，并在第四气缸51的活塞杆的伸出运动的推动下，使废料取料臂52的下端伸长至废料收集处的上方，然后控制水口夹钳53将废料置于废料收集处。

完成送料作业后，产品取料臂42在第三气缸41的活塞杆的拉动下收回，与此同时，废料取料臂52也在第四气缸51的活塞杆的拉动下收回。参照图2，然后控制第一气缸64的活塞杆收回以拉动第一活动滑轨32转动的同时带动产品取料机构4旋转至竖直状态，与此同时，控制第二气缸74的活塞杆收回以拉动第二活动滑轨33发生转动的同时带动废料取料机构5旋转至竖直状态。

以上，即完成了一次作业。