一种多轴机械手的制作方法

本发明涉及机械手技术领域，特别是涉及一种多轴机械手。

背景技术

随着经济的高速发展，目前在很多加工生产行业都纷纷采用自动化设备来进行生产，例如在光盘生产加工过程中，一般都需要对光盘进行取料和放料的操作，然而目前大多数采用人工实施取料和放料的操作，造成操作不方便，生产效率低，工人的劳动强度大，并且容易造成光盘的表面造成损坏，因此目前通常采用普通机械手进行搬运，但是现有的机械手存在灵活度差，搬运效率较低，不利于加工效率的提高，同时机械手的结构复杂，集成化程度高，需要耗费较多的人力和物力对其进行维护，使得其成本较高，不利于企业的发展。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种可以多轴同时运行，运行速度快且搬运效率高的多轴机械手。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多轴机械手，包括底部移动机构、上下移动机构、左右移动机构和夹取装置，所述底部移动机构上可滑动连接有上下移动机构，所述上下移动机构上滑动连接有左右移动机构，所述左右移动机构上滑动连接有夹取装置，所述夹取装置用于夹取物料。

采用上述方案，通过底部移动机构使上下移动机构做左右移动，当上下移动机构运动到物料放置的位置时，上下机构驱动连接在其上的左右移动机构开始做上下运动，调整左右移动机构距离物料放置的高度，当左右移动机构调整到物料放置的正上方时，左右移动机构驱动连接在其上的夹取装置开始往物料放置方向运动，当夹取装置运动到物料放置位置上时，夹取装置开始对物料进行夹取，当夹取装置夹取到物料后，底部移动机构驱动上下移动机构往物料检测位置方向运动，进而使连接在上下移动机构上的左右移动机构和夹取装置往物料检测位置方向运动，当上下移动机构运动到物料检测位置正侧面时，上下移动机构驱动左右移动机构做上下运动，调整左右移动机构距离物料检测位置的高度，当左右移动机构调整到物料检测位置的正上方时，左右移动机构驱动连接在其上的夹取装置开始往物料检测位置方向运动，当夹取装置运动到物料检测位置上时，夹取装置将物料放置到物料检测位置上，结构简单、灵活度高，自动化程度高，有效地减少工人的劳动强度，避免了采用人工取料和放料对物料造成损坏。

作为优选方案，所述左右移动机构包括第一左右移动机构和第二左右移动机构，所述第一左右移动机构和第二左右移动机构对称设置在上下移动机构的两侧，所述第一左右移动机构和第二左右移动机构之间设有中间转换装置，所述中间转换装置设置在上下移动机构的上部。

采用上述方案，当加工物料的加工装置位于第一左右移动机构的一侧，若需要去夹取距离第一左右移动机构较近的物料时，直接通过第一左右移动机构上的夹取装置进行夹取，再放置到加工装置进行加工即可，若物料在第一左右移动机构夹取不到的位置时，可以采用第二左右移动机构上的夹取装置将物料夹取出来放置到中间转换装置上，第一左右移动机构在将放置到中间转换装置上的物料夹取，放置到加工装置进行加工，采用第一左右移动机构和第二移动机构配合使用可以缩短取料和放料的时间，加快了物料搬运的效率，有效地提高了生产效率。

作为优选方案，所述中间转换装置包括第一电机和托架，所述第一电机的输出端连接有滑环，所述滑环与托架连接，所述托架上设有料槽，所述料槽用于储料。

采用上述方案，通过第一电动驱动，托架可以进行360°旋转，使得托架能够旋转至第一左右移动机构和第二左右移动机构能够夹取或者放置的位置，便于加快物料的搬运效率。

作为优选方案，所述上下移动机构包括支架和第二电机，所述支架的下部和上部分别设有第一丝杆和第二丝杆，所述第一丝杆与第二电机连接，第二电机固定在支架的下部，所述第一丝杆的两端分别设有第一带轮和第二带轮，所述第二丝杆的两端设有第三带轮和第四带轮，所述第一带轮和第三带轮之间连接有第一同步带，所述第二带轮和第四带轮之间连接有第二带轮，所述左右移动机构的两端分别与第一同步带和第二同步带连接，所述支架的两侧边上对称设有第一导轨，所述第一导轨上滑动连接有第一滑块，所述第一滑块固定在左右移动机构上。

作为优选方案，还包括对称固定在左右移动机构两端的连接件，所述连接件均包括第一夹块和第二夹块，所述第二夹块的一面与左右移动机构连接，所述第二夹块的另一面与第一夹块相互配合固定在第一同步带上。

采用上述方案，通过第一夹块和第二夹块相互配合固定在第一同步带上，使得左右移动机构与第一同步带具有相同的速度，更加平稳地在支架上进行上下运动。

作为优选方案，所述第一左右移动机构和第二左右移动机构均包括固定板和第三电机，所述固定板的两端分别设有主动带轮和从动带轮，所述主动带轮和从动带轮之间连接有第三同步带，所述第三同步带与夹取装置连接，所述第三电机与主动带轮连接，所述第三电机固定在固定板上，所述固定板上对称设有第二导轨，所述第二导轨上滑动连接有第二滑块，所述第二滑块与夹取装置连接。

采用上述方案，当上下移动机构将左右移动装置调整到合适位置后，启动第三电机带动主动带轮旋转，使得第三同步带开始运转，此时连接在第三同步带上的夹取装置随着第三同步带一起运动，当夹取装置运动至可夹取物料的位置时，第三电机停止运转，此时夹取装置停止往前运动，开始对物料进行夹取，当夹取装置夹取到物料后，第三电机开始启动，在第三同步带的作用下夹取装置往检测物料的位置方向运动，自动化程度高，有效地减少工人的劳动强度，同时将夹取装置连接在同步带上，使得夹取装置与同步带的速度一致，运动更加平稳和运转速度更快。

作为优选方案，所述夹取装置包括支撑架和第四电机，所述支撑架的两侧边均连接有第一连接板，所述第一连接板的端部固定有勾取件，所述第四电机垂直的输出轴向下穿过支撑架连接有滑环，所述滑环的下部连接第二连接板，所述第二连接板的另一端与夹具连接。

作为优选方案，所述底部移动机构包括底板、安装板和对称固定在底板上的一对齿条，所述安装板位于底板的上方，所述底板上对称设有第三导轨和第四导轨，所述第三导轨和第四导轨上滑动连接有第三滑块，所述第三滑块与安装板下表面连接，所述安装板上设有驱动连接板滑动的第五电机，所述第五电机的输出端连接有齿轮，所述齿轮与齿条相互啮合，所述齿条位于第三导轨和第四导轨之间，所述安装板的上表面与上下移动机构连接。

作为优先方案，还包括第五导轨，第五导轨位于两个齿条之间且固定在底板上，所述第五导轨上滑动连接有第四滑块，所述第四滑块与安装板的下表面连接。

采用上述方案，通过在安装板的中部连接第二滑块，第二滑块在第三导轨上进行滑动，避免安装板上连接的机械手的重量过重，安装板在移动过程中不够平稳，防止压坏安装板。

作为优选方案，所述底板的下表面连接有脚垫。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过底部移动机构驱动上下移动机构做左右移动来调整上下移动机构的前后位置，当上下前后位置调整好后，上下移动机构驱动左右移动机构做上下运动，调整左右移动机构的高度，当左右移动机构的高度调整后，左右移动机构驱动夹取装置做左右移动来调整夹取装置到物料的位置，当夹取装置调整到可以夹取物料的位置后，夹取装置开始对物料进行夹取，然后再通过左右移动机构、上下移动机构和底部移动机构之间的相互配合，将夹取后的物料放置到需要放置物料的位置，从而完成取料和放料的过程，可以同时进行调节，灵活度高，自动化程度高，有效地减少工人的劳动强度，避免了采用人工取料和放料对物料造成损坏，同时采用电动和同步带的驱动方式，结构简单，成本较低，使得机械手的运动更加的平稳。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明多轴机械手的结构示意图。

图2是本发明多轴机械手中的中间转换装置的示意图。

图3是本发明多轴机械手中的上下移动机构的示意图。

图4是本发明多轴机械手中的上下移动机构的正视图。

图5是图3中a处的放大图。

图6是本发明多轴机械手中左右移动机构和夹取装置的连接示意图。

图7是本发明多轴机械手中的底部移动机构的示意图。

图8是本发明多轴机械手中的底部移动机构去掉安装板的示意图。

图9是图8中b处的放大图。

1-第一左右移动机构；2-上下移动机构；201-支架；202-第三带轮；203-第一滑块；204-第一带轮；205-第一同步带；206-第二电机；207-第一丝杆；208-第二带轮；209-第二同步带；210-第四带轮；211-第二丝杆；212-第一导轨；213-齿槽；214-第一夹块；215-第二夹块；3-中间转换装置；301-托架；302-料槽；303-滑环；304-第一电机；4-第二左右移动机构；401-第三电机；402-拖链槽；403-第二滑块；404-第二导轨；405-从动带轮；406-第三同步带；407-主动带轮；408-固定板；5-夹取装置；501-第四电机；502-滑环；503-第二连接板；504-支撑架；505-第一连接板；506-勾取件；6-底部移动机构；601-齿条；602-第五电机；603-安装板；604-第三导轨；605-脚垫；606-底板；607-第五导轨；608-第四导轨；609-第四滑块；610-第三滑块；611-齿轮。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

在本发明中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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。

请参照图1和图2，一种多轴机械手，包括底部移动机构6、上下移动机构2、左右移动机构和夹取装置5，底部移动机构6上可滑动连接有上下移动机构2，上下移动机构2上滑动连接有左右移动机构，左右移动机构包括第一左右移动机构1和第二左右移动机构4，第一左右移动机构1和第二左右移动机构4对称设置在上下移动机构2的两侧，在第一左右移动机构1和第二左右移动机构4之间设有中间转换装置3，中间转换装置3设置在上下移动机构2的上部，第一左右移动机构1和第二左右移动机构4上均滑动连接有夹取装置5，夹取装置5用于夹取物料。

具体地，中间转换装置3包括第一电机304和托架301，第一电机304的输出端连接有滑环303，滑环303与托架301的下端连接，托架301上设有两个料槽302，该料槽302用于放置物料，第一电机采用减速电机。

具体地，上下移动机构2包括支架201和第二电机206，在支架201的下部和上部分别设有第一丝杆207和第二丝杆2011，第一丝杆207和第二丝杆2011通过丝杆座固定在支架201上，第一丝杆207位于第二丝杆2011的正下方，第一丝杆207的两端部连接有第一带轮204和第二带轮208，第一丝杆207与第二电机206连接，第二电机206固定在支架201的下部，第二丝杆2011的两端部连接有第三带轮202和第四带轮210，第一带轮204和第三带轮202之间连接有第一同步带205，第二带轮208和第四带轮210之间连接有第二同步带209，左右移动机构的两端分别与第一同步带205和第二同步带209连接，在支架201的两侧边上对称设有第一导轨212，第一导轨212上滑动连接有第一滑块203，第一滑块203固定在左右移动机构上。

具体地，还包括对称固定在左右移动机构两端的连接件，连接件包括第一夹块214和第二夹块215，第二夹块215的右侧面与左右移动机构连接，第二夹块215的左侧面与第一夹块214相互配合固定在第一同步带205上，第一夹块214与第一同步带205接触的表面上设有齿槽213，第一同步带205上也设有与齿槽相配合的齿形，使得左右移动机构与第一同步带205具有相同的速度，更加平稳地在支架201上进行上下运动，同样地，第二同步带209与左右移动机构连接也采用相同结构的连接件。

具体地，第一左右移动机构1和第二左右移动机构4均包括固定板408和第三电机401，固定板408的两端分别设有主动带轮407和从动带轮405，主动带轮407和从动带轮405之间连接有第三同步带406，第三同步带406与夹取装置5连接，第三电机401与主动带轮407连接，第三电机401固定在固定板408上，固定板408上对称设有第二导轨404，第二导轨404上滑动连接有第二滑块403，第二滑块403与夹取装置5连接。

具体地，夹取装置5包括支撑架504和第四电机501，在支撑架504的两侧边上均连接有第一连接板505，第一连接板505的端部固定有勾取件506，勾取件506呈7字形，勾取件506的一端通过螺栓固定在第一连接板505的端部上，第一连接板505的宽度由连接支撑架504的一端向另一端逐渐递减，第四电机501垂直固定在支撑架504上，第四电机501的输出轴垂直穿过支撑架504且连接有滑环502，滑环502的下部连接有第二连接板503，第二连接板503的另一端与夹具连接。

具体地，底部移动机构6包括底板606、安装板603和对称固定在底板606上的一对齿条601，安装板603位于底板606的上方，底板606上对称设有第三导轨604和第四导轨608，第三导轨604和第四导轨608上均滑动连接有第三滑块610，第三滑块610与安装板603的下表面连接，安装板603上设有驱动安装板滑动的第五电机602，第五电机602的输出轴连接有齿轮611，齿轮611与齿条601相互啮合，齿条601位于第三导轨604和第四导轨608之间，安装板603的上表面与支架201的下表面连接。

具体地，还包括第五导轨607，第五导轨607位于两个齿条601之间且固定在底板606上，第五导轨607上滑动连接有第四滑块609，第四滑块609与安装板603的下表面连接。

具体地，在底板606的下表面连接有四个脚垫605，四个脚垫605分布在底板606的四个角落。防止底板606放置在底面上时会出现滑动，影响到机械手的精度。

工作原理：将物料放置到储物柜上，然后控制器控制第五电机602启动，第五电机602驱动齿轮611在齿条601上啮合传动，使得安装板603开始做左右运动，进而使连接在安装板603上的上下移动机构2、左右移动机构和夹取装置5往放置物料的储物柜运动，当安装板603运动到储物柜的正侧面时，第五电机602停止转动，使上下移动机构2、左右移动机构和夹取装置5位于储物柜的侧面，然后第二电机206启动，第二电机206带动第一丝杆207和第二丝杆211旋转，使得第一同步带205和第二同步带209运转，此时与第一同步带205和第二同步带209连接的左右移动机构开始做上下运动，当左右移动机构运动到需要夹取储物柜内物料对应的高度时，第二电机205停止转动，此时第三电机401开始转动，第三电机401带动主动带轮407旋转，使第三同步带406开始运转，进而带动连接有第三同步带406上的夹取装置5往储物柜方向运动，当夹取装置5运动到需要夹取物料的上方时，第三电机401停止转动，此时勾取件506勾住放置物料的托架，然后第三电机401开始反转，使夹取装置5往远离储物柜的方向运动，使勾取件506将托架拉出，当托架被拉出后，第三电机401停止转动，此时第四电机501开始旋转，驱动第二连接板503做360°的旋转，当第二连接板503旋转到托架的上方时，第四电机501停止转动，连接在第二连接板503上的夹具开始夹取物料，当夹具夹取到物料后，第五电机602开始转动，将夹取到的物料往物料检测位置运动，当夹取装置运动到物料检测位置时，第二电机206转动，使夹取装置5做上下运动高于物料检测位置时，第二电机206停止转动，此时第三电机401开始转动，带动连接在三同步带406上的夹取装置往物料检测位置方向运动，当夹取装置5运动到物料检测位置的上方时，第三电机401停止转动，第四电机501开始旋转，驱动第二连接板503做360°的旋转，当第二连接板503旋转到与物料检测位置上时，夹具松开对物料的夹紧，使物料放置到物料检测位置上，如此循环地对物料进行取料和放料，自动化程度高，有效地减少工人的劳动强度。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。