一种五轴机械手的制作方法

本实用新型属于工业机械设备技术领域，具体涉及一种五轴机械手。

背景技术：

随着国家工业技术的发展，工业机械的出现大大减轻了人们的工作强度，促进了生产力的发展。现有的机械手短距离移动采用人力推动，长距离移动则需使用叉车搬运，给实际应用带来了很大的不便，使得机械手的使用受到限制。现有的五轴机械手大多没有装备行走机构，少量装有行走机构的机械手基本在底座上装有脚轮，采用人力推动。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服已有技术中的不足，提供了一种五轴机械手。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型包括行走组件和上肢，所述行走组件包括脚轮和脚轮驱动减速电机；所述上肢包括手臂组件、四根立柱导轨、提升电机、提升丝杠、平衡重物和手臂翻转电机、上肢旋转电机；手臂组件包括固定手臂和伸出手臂。

手臂翻转电机通过联轴器带动小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合传动，大齿轮固定安装于手臂与平衡重物上，通过大齿轮的转动来带动手臂翻转传动轴旋转实现整个手臂的翻转动作，手臂翻转传动轴与手臂翻转法兰相连接；末端微调电机倒立安装于伸出手臂末端，末端微调电机通过联轴器与夹持部件连接，由末端微调电机直接驱动夹持部件的转动。

手臂伸出电机安装于固定手臂中，手臂伸出电机通过联轴器与手臂伸长丝杠连接带动手臂伸长丝杠旋转，手臂伸长丝杠滑动衬套与伸出手臂固定在一起，从而通过手臂伸出电机驱动伸出手臂；平衡重物用于平衡手臂抓取部件的重量。

提升电机通过联轴器使电机与提升丝杠之间实现传动，实现手臂上下移动；上肢旋转电机安装在上肢旋转电机固定板上，上肢旋转电机固定板通过上肢旋转电机固定立柱与固定板相连接，上肢旋转电机通过带动上肢旋转传动轴转动来实现整个上肢的转动。

脚轮驱动减速电机固定安装在底座上，啮合传动齿轮通过键连接固定在脚轮驱动减速电机的输出轴上，脚轮驱动轴做成齿轮轴，两端与脚轮通过键连接；通过PLC控制电动机的运转，当PLC有指令发出，脚轮驱动减速电机转动，带动啮合传动齿轮转动，通过啮合传动齿轮，带动齿轮轴转动，从而使脚轮转动，实现机械手的整体移动，当需要转弯时，控制两端电动机转速不同，来实现整体的转弯。

本实用新型有益效果：本实用新型通过电机驱动及齿轮啮合，最终带动脚轮移动，更加方便了使用。通过PLC控制脚轮电机运转可以实现机械手的远程操作，使机械手可以自行移动。本实用新型具有以下优越性：使用方便，减少工作强度；中间传动环节少，传动效率高；可以实现机械手的远程操作，提高自动化程度。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型手臂剖面结构示意图（由机械手固定手臂及伸出手臂部分全剖所得）。

图3为本实用新型底座框架剖面结构示意图（由底部支撑支架从中间轴线全剖所得）。

图中：1、提升电机，2、提升丝杠，3、立柱导轨，4、手臂翻转电机，5、小齿轮，6、平衡重物，7、固定板，8、上肢旋转传动轴9、上肢旋转电机固定立柱，10、上肢旋转电机固定板，11、上肢旋转电机，12、底座，13、脚轮驱动减速电机，14、啮合传动齿轮，15、脚轮，16、夹持部件，17、末端微调电机，18、伸出手臂，19、固定手臂，20、手臂伸出电机，21、大齿轮，22、手臂伸长丝杠滑动衬套，23、手臂伸长丝杠，24、手臂翻转法兰，25、手臂翻转传动轴。

具体实施方式

本实施例的主要构思：在机械手底座安装两个电动机，通过减速器带动一对啮合齿轮，再通过与齿轮相连接的轴，带动脚轮转动。通过PLC控制脚轮驱动减速电机的运转实现机械手整体的移动。

基于此，图2所示结构与滚珠丝杠相连，来实现机械手伸长手臂的伸缩。图3所示结构安装在底部框架的下部，通过两端电动机的转速控制来实现整体的移动和转弯；具体结构：

参见图1，一种机械手，包括上肢旋转电机11和上肢，上肢包括手臂、四根立柱导轨3、提升电机1、提升丝杠2、平衡重物6和手臂翻转电机4；手臂包括固定手臂19和伸出手臂18；手臂翻转电机4通过联轴器带动小齿轮5，然后通过小齿轮5与大齿轮21啮合传动，大齿轮21固定安装于手臂与平衡重物6上，通过大齿轮21的转动来带动手臂翻转传动轴25旋转实现整个手臂的翻转动作，手臂翻转传动轴25与手臂翻转法兰24相连接；提升电机1通过联轴器使电机与提升丝杠2之间实现传动，末端微调电机17倒立安装于伸长手臂18末端，末端微调电机17通过联轴器与夹持部件16连接，由末端微调电机17直接驱动夹持部件16的转动；上肢旋转电机11安装在上肢旋转电机固定板10上，上肢旋转电机固定板10通过上肢旋转电机固定立柱9与固定板7相连接，上肢旋转电机11通过带动上肢旋转传动轴8转动来实现整个上肢的转动。

参见图2，手臂伸出电机20安装于固定手臂19中，手臂伸出电机20通过联轴器与手臂伸长丝杠23连接带动手臂伸长丝杠23旋转，手臂伸长丝杠滑动衬套22与伸出手臂18固定在一起，从而通过手臂伸出电机20驱动伸出手臂18从固定手臂19中手臂伸出。

参见图3，脚轮驱动减速电机13固定安装在底座12框架上，啮合传动齿轮14通过键25连接固定在脚轮驱动减速电机13的输出轴上，驱动轴做成齿轮轴，另两端与脚轮15通过键连接。通过PLC控制脚轮驱动减速电机13的运转，当PLC有指令发出，电机转动，带动啮合传动齿轮14转动，通过齿轮啮合，带动齿轮轴转动，从而使脚轮16转动，实现机械手的整体移动，当需要转弯时，控制两端电动机转速不同，来实现整体的转弯。

五轴机械手的具体工作过程：通过PLC控制单元，首先对整个机械手进行示教，调整到初始位置，其次启动PLC控制单元发出执行命令先使上肢旋转电机获得启动驱动整个上肢的转动，实现抓取物的平移；接着向提升电机发出指令使提升电机动作，实现抓取物的上下移动；通过手臂翻转电机的动作来抓取不同倾斜度放置的物品；伸出手臂电机驱动手臂伸长来增加抓取范围；然后对旋转移动过程中产生的微小角度偏差通过PLC控制系统编程给电机发送脉冲指令，使电机产生相应的偏转角度，从而实现对微小偏差角度的调节；最终实现对抓取部件的移动放置。当需要移动机械手到其他位置时，通过PLC控制单元发出命令，使脚轮驱动减速电机获得启动，实现短距离或长距离的移动，并可以控制电动机转速的差异实现机械手的转弯。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。