一种多连杆机械臂的制作方法

本发明涉及多连杆机械手技术领域，具体涉及一种多连杆机械臂。

背景技术：

在现今的生活上,科技日新月益的进展之下,机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度。也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累！机械手臂的应用也将会越来越广泛,机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力。工业机械手机器人的一个重要分支。

机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或 dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。然而，自由度越高的机械手的结构越复杂，并且在精确度上相对来说就会比自由度少的机械手要低；再有就是机械手因为驱动方式的限制，在手臂行程上也会受到很大的限制，最后还会影响机械手在抓取时的精确度。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种一种多连杆机械臂，可以在机械手的手臂行程范围内任意点待机，并且设有气动顶杆来进行微调，使其更加精确。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种多连杆机械臂，包括底座，所述底座下端固定在地面上，底座上端的四个角均设有液压顶杆，所述液压顶杆上端连接固定箱，所述固定箱前端面为敞口状，固定箱左侧板外面连接PLC控制箱，固定箱左侧板的下端设有螺纹通孔连接调节装置一，固定箱右侧板的下端设有对应的调节装置二，所述固定箱底板前侧从往左右依次连有气动阀一、气动阀二和气泵，所述气动阀一、气动阀二和气泵均采用导线连接PLC控制箱，所述气泵分别采用软管连接气动阀一和气动阀二，所述固定箱左侧板内壁的中间位置设有螺孔一，所述螺孔一正上方设有螺孔二，固定箱右侧板上的设有和螺孔一对称的通孔一，通孔一上端设有和螺孔二对称的通孔二，所述螺孔一和通孔一连有滑杆一，所述滑杆一左端设有螺纹，滑杆一穿过通孔一将左端固定在螺孔一内，所述滑杆一右端位于通孔一右侧的部分还使用螺母固定，所述螺孔二和通孔二连有滑杆二，并采用和滑杆一相同的连接固定方法，所述滑杆一和滑杆二连接滑动座后端，所述滑动座下端设有气动顶杆一和气动顶杆二，所述气动顶杆一向左顶出，气动顶杆一的顶出头顶出后和调节装置一右侧接触，所述气动顶杆一还和气动阀一采用软管连接，所述气动顶杆二向右顶出，气动顶杆二的顶出头顶出后和调节装置二的左侧接触，所述气动顶杆二还和气动阀二采用软管连接，所述滑动座顶板上垂直设有立柱，所述立柱底端和滑动座顶板转动连接，立柱上端垂直连接吊臂的一端，所述吊臂和立柱连接处为转动连接，吊臂另一端连接机械手臂，所述机械手臂和吊臂的连接处为转动连接，机械手臂的左端连接第一伺服电机，所述第一伺服电机通过导线连到 PLC控制箱，立柱左侧设有固定柱，所述固定柱上端垂直连接第一连杆，其连接处上端还连接第二伺服电机，所述第二伺服电机通过导线连到PLC控制箱，所述第一连杆的另一端连接第二连杆，所述固定柱和第一连杆的连接处以及第一连杆和第二连杆的连接处均为转动连接，所述第二连杆的另一端连在机械手臂上。

优选的，所述调节装置一包括螺纹柱和限位盘，所述螺纹柱右端和限位盘采用焊接固定，螺纹左端设有内六角螺孔，所述调节装置二采用和调节装置一相对称的设计。

优选的，所述滑动座的引拨行程为120-300mm。

优选的，所述机械手臂行程为1550mm。

优选的，所述机械手臂的循环节拍为10sec。

本发明的有益效果是：本发明的底座和固定箱之间采用液压顶杆连接，通过液压顶杆来调节固定箱在竖直方向的高度，由于固定箱的负重较大，所以选用液压顶杆来进行支撑更稳固，并且液压顶杆通过导线连接到PLC控制箱，由PLC控制箱内的控制模块进行精确控制；在固定箱内设有两根水平向的滑杆连接滑动座，然后机械手臂安装在滑动座，这样可以增加机械手臂的行程，并且滑动座在滑杆上滑动是采用双气动顶杆的驱动方式，滑动座下端左右两边分别设置了一个气动顶杆，气动顶杆不仅结构简单且便于维护，而且精度很高，可以读机械手臂的行程精度进行微调，提高工作精确度，然后在固定座的左右两端设置了匹配两个启动顶杆的调节装置，调节装置由螺纹柱和限位盘组成，可以根据实际需要来进行左右调节，并且为了便于调节，还将螺纹柱靠外端设计成内六角螺孔状；机械手臂由安装在滑动座上端的立柱和吊臂夹持，并且立柱和吊臂的连接处以及吊臂和机械手臂的连接处均为转动连接，机械手臂则由立柱左侧固定柱上端连接的第二伺服电机驱动多连杆来带动，可以增加机械手臂的行程范围。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图。

图中标号：底座1；液压顶杆2；固定箱3；PLC控制箱4；调节装置一5；调节装置二6；气动阀一7；气动阀二8；气泵9；滑杆一10；滑杆二11；滑动座12；气动顶杆一13；气动顶杆二14；立柱 15；吊臂16；机械手臂17；第一伺服电机18；固定柱19；第一连杆 20；第二伺服电机21；第二连杆22。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

参照图1-2，一种多连杆机械臂，包括底座1，所述底座1下端固定在地面上，底座1上端的四个角均设有液压顶杆2，所述液压顶杆2上端连接固定箱3，所述固定箱3前端面为敞口状，固定箱3左侧板外面连接PLC控制箱4，固定箱3左侧板的下端设有螺纹通孔连接调节装置一5，固定箱3右侧板的下端设有对应的调节装置二6，所述固定箱3底板前侧从往左右依次连有气动阀一7、气动阀二8和气泵9，所述气动阀一7、气动阀二8和气泵9均采用导线连接PLC 控制箱4，所述气泵9分别采用软管连接气动阀一7和气动阀二8，所述固定箱3左侧板内壁的中间位置设有螺孔一，所述螺孔一正上方设有螺孔二，固定箱3右侧板上的设有和螺孔一对称的通孔一，通孔一上端设有和螺孔二对称的通孔二，所述螺孔一和通孔一连有滑杆一 10，所述滑杆一10左端设有螺纹，滑杆一10穿过通孔一将左端固定在螺孔一内，所述滑杆一10右端位于通孔一右侧的部分还使用螺母固定，所述螺孔二和通孔二连有滑杆二11，并采用和滑杆一10相同的连接固定方法，所述滑杆一10和滑杆二11连接滑动座12后端，所述滑动座12下端设有气动顶杆一13和气动顶杆二14，所述气动顶杆一13向左顶出，气动顶杆一13的顶出头顶出后和调节装置一5 右侧接触，所述气动顶杆一13还和气动阀一7采用软管连接，所述气动顶杆二14向右顶出，气动顶杆二14的顶出头顶出后和调节装置二6的左侧接触，所述气动顶杆二14还和气动阀二8采用软管连接，所述滑动座12顶板上垂直设有立柱15，所述立柱15底端和滑动座 12顶板转动连接，立柱15上端垂直连接吊臂16的一端，所述吊臂 16和立柱15连接处为转动连接，吊臂16另一端连接机械手臂17，所述机械手臂17和吊臂16的连接处为转动连接，机械手臂17的左端连接第一伺服电机18，所述第一伺服电机通过导线连到PLC控制箱4，立柱15左侧设有固定柱19，所述固定柱19上端垂直连接第一连杆20，其连接处上端还连接第二伺服电机21，所述第二伺服电机 21通过导线连到PLC控制箱4，所述第一连杆20的另一端连接第二连杆22，所述固定柱19和第一连杆20的连接处以及第一连杆20和第二连杆22的连接处均为转动连接，所述第二连杆22的另一端连在机械手臂17上。

然后机械手臂17内部为空心管，空心管内设有钢丝缆绳，钢丝缆绳左端连接第一伺服电机18，右端会外接夹爪；当开始工作时， PLC控制箱4发出信号，第二伺服电机21开始驱动第一连杆20转动并带动第二连杆22，以此推动机械手臂17运动，第一伺服电机18 通过钢丝缆绳打开夹爪，在接近被抓取物的时候，PLC控制箱4控制气动阀一7和气泵9打开，气动顶杆一13向左顶出，然后推动滑动座12向右端进行更精确的移动，接着第一伺服电机18通过钢丝缆绳闭合夹爪进行抓取；抓取功动作完成后，PLC控制箱4控制气动阀一 7打开，然后气动顶杆一13收回，再控制第二伺服电机21反向转动回拉第一连杆20并带动第二连杆22，然后拉回机械手臂17，再控制气动阀二8和气泵9打开，气动顶杆二14向右顶出，对机械手臂17 最后的运动行程进行微调，最后第一伺服电机18反向启动控制夹爪打开，放下被抓取物。

实施例2

参照图1-2，一种多连杆机械臂，包括底座1，所述底座1下端固定在地面上，底座1上端的四个角均设有液压顶杆2，所述液压顶杆2上端连接固定箱3，所述固定箱3前端面为敞口状，固定箱3左侧板外面连接PLC控制箱4，固定箱3左侧板的下端设有螺纹通孔连接调节装置一5，固定箱3右侧板的下端设有对应的调节装置二6，所述固定箱3底板前侧从往左右依次连有气动阀一7、气动阀二8和气泵9，所述气动阀一7、气动阀二8和气泵9均采用导线连接PLC 控制箱4，所述气泵9分别采用软管连接气动阀一7和气动阀二8，所述固定箱3左侧板内壁的中间位置设有螺孔一，所述螺孔一正上方设有螺孔二，固定箱3右侧板上的设有和螺孔一对称的通孔一，通孔一上端设有和螺孔二对称的通孔二，所述螺孔一和通孔一连有滑杆一 10，所述滑杆一10左端设有螺纹，滑杆一10穿过通孔一将左端固定在螺孔一内，所述滑杆一10右端位于通孔一右侧的部分还使用螺母固定，所述螺孔二和通孔二连有滑杆二11，并采用和滑杆一10相同的连接固定方法，所述滑杆一10和滑杆二11连接滑动座12后端，所述滑动座12下端设有气动顶杆一13和气动顶杆二14，所述气动顶杆一13向左顶出，气动顶杆一13的顶出头顶出后和调节装置一5 右侧接触，所述气动顶杆一13还和气动阀一7采用软管连接，所述气动顶杆二14向右顶出，气动顶杆二14的顶出头顶出后和调节装置二6的左侧接触，所述气动顶杆二14还和气动阀二8采用软管连接，所述滑动座12顶板上垂直设有立柱15，所述立柱15底端和滑动座 12顶板转动连接，立柱15上端垂直连接吊臂16的一端，所述吊臂 16和立柱15连接处为转动连接，吊臂16另一端连接机械手臂17，所述机械手臂17和吊臂16的连接处为转动连接，机械手臂17的左端连接第一伺服电机18，所述第一伺服电机通过导线连到PLC控制箱4，立柱15左侧设有固定柱19，所述固定柱19上端垂直连接第一连杆20，其连接处上端还连接第二伺服电机21，所述第二伺服电机 21通过导线连到PLC控制箱4，所述第一连杆20的另一端连接第二连杆22，所述固定柱19和第一连杆20的连接处以及第一连杆20和第二连杆22的连接处均为转动连接，所述第二连杆22的另一端连在机械手臂17上。

然后机械手臂17内部为空心管，空心管内设有钢丝缆绳，钢丝缆绳左端连接第一伺服电机18，右端会外接夹爪；当开始工作时， PLC控制箱4发出信号，第二伺服电机21开始驱动第一连杆20转动并带动第二连杆22，以此推动机械手臂17运动，第一伺服电机18 通过钢丝缆绳打开夹爪，在接近被抓取物的时候，PLC控制箱4控制气动阀一7和气泵9打开，气动顶杆一13向左顶出，然后推动滑动座12向右端进行更精确的移动，接着第一伺服电机18通过钢丝缆绳闭合夹爪进行抓取；抓取功动作完成后，PLC控制箱4控制气动阀一 7打开，然后气动顶杆一13收回，再控制第二伺服电机21反向转动回拉第一连杆20并带动第二连杆22，然后拉回机械手臂17，再控制气动阀二8和气泵9打开，气动顶杆二14向右顶出，对机械手臂17 最后的运动行程进行微调，最后第一伺服电机18反向启动控制夹爪打开，放下被抓取物，所述机械手臂17行程为1550mm。

为了可以对气动顶杆一13和气动顶杆二14的位移范围进行控制，所述调节装置一5包括螺纹柱和限位盘，所述螺纹柱右端和限位盘采用焊接固定，螺纹左端设有内六角螺孔，所述调节装置二6采用和调节装置一5相对称的设计，所述滑动座12的引拨行程为120-300mm。

所述机械手臂17的循环节拍为10sec。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。