一种多自由度自动控制机械手的制作方法

本实用新型涉及自动控制的机械手，具体涉及一种热压成型加工中取模用机械手结构。

背景技术：

热压成型是复合材料(塑料、纤维材料等)的加工方法，主要是利用加热加工模具后，加入原料，用上模加压力并加热成型，然后取出上模和模型成品即可。加工的产品可以是一次性餐具、生活用品等。热压成型后需要取模，即将上模或产品从下模中取出。目前最先进的取模方法是采用机械手操作，现有的机械手是采用气缸提升的机械手直接拔出上模和产品，机械手下面采用夹钳夹持产品，夹钳力度和夹持方式不能根据上模和产品侧面开关进行调整，夹持时会造成产品损坏。

技术实现要素：

本实用新型提供一种一种多自由度自动控制机械手，本实用新型解决了热压成型加工中取模用机械手采用夹钳夹持产品，夹钳力度和夹持方式不能根据上模和产品侧面开关进行调整，夹持时会造成产品损坏的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：一种多自由度自动控制机械手，包括气缸和支撑架，气缸安装于支撑架上方，气缸上安装放气电磁阀和充气泵，气缸活塞杆下方安装有升降杆；还包括旋转电机、卡盘和控制器，旋转电机安装于旋转电机下端，卡盘安装于旋转电机的转轴上；卡盘是圆盘结构，卡盘下面一侧固定有圆弧形的固定卡爪；在卡盘下面另外一侧设置有第一活动卡爪和第二活动卡爪，在卡盘上面安装有第一卡爪电机和第二卡爪电机，第一卡爪电机和第二卡爪电机的转轴分别连接第一活动卡爪和第二活动卡爪；第一活动卡爪和第二活动卡爪侧表面为渐开线形，渐开线表面上设置有压力传感器；控制器输入端连接压力传感器，控制器的输出端连接放气电磁阀和充气泵，控制器还连接第一卡爪电机、第二卡爪电机和旋转电机的电机控制器。

本实用新型可以设定卡盘的夹持力度，在工作中，通过压力传感器传递夹持力度的信息，当力度达到确定范围时，控制器停止卡爪电机旋转，防止将被加工件夹伤。由于活动卡爪表面是渐开线形，在活动卡爪旋转时，渐开线表面逐渐形成夹紧动作。本实用新型升降杆实现升降动作，旋转电机实现旋转动作，第一活动卡爪和第二活动卡爪实现双向旋转的夹持动作，上述结构形成多自由度的机构手结构。由于设置有两个活动卡爪，它们可以根据工件表面形状进行夹持，两个活动卡爪与固定卡爪形成三爪夹持，结构稳定。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图图；

图2是卡盘仰视图；

图3是卡盘俯视图；

图4是本实用新型电器部件连接图；

图5是卡盘使用状态图。

图中符号说明：气缸1，放气电磁阀1-1，充气泵1-2，支撑架2，升降杆3、旋转电机4，卡盘5，固定卡爪5-1，第一活动卡爪6，第一卡爪电机6-1，第二活动卡爪7，第二卡爪电机7-1，压力传感器8，控制器9，被加工件或上模10。

具体实施方式

下面用最佳的实施例对本实用新型做详细的说明。

如图1-4所示，一种多自由度自动控制机械手，包括气缸1、支撑架2，气缸1安装于支撑架2上方，气缸1上安装放气电磁阀1-1和充气泵1-2，气缸1活塞杆设置于支撑架2上的通孔中，气缸1活塞杆下方安装有升降杆3；还包括旋转电机4、卡盘5和控制器9，旋转电机4安装于旋转电机4下端，卡盘5安装于旋转电机4的转轴上(转轴与卡盘偏心安装)；卡盘5是圆盘结构，卡盘5下面一侧固定有圆弧形的固定卡爪5-1，固定卡爪5-1与卡盘5固定连接或为一体结构；在卡盘5下面另外一侧设置有第一活动卡爪6和第二活动卡爪7，在卡盘5上面安装有第一卡爪电机6-1和第二卡爪电机7-1，第一卡爪电机6-1和第二卡爪电机7-1的转轴分别连接第一活动卡爪6和第二活动卡爪7；第一活动卡爪6和第二活动卡爪7侧表面为渐开线形，渐开线表面上设置有压力传感器8；控制器9输入端连接压力传感器8，控制器9的输出端连接放气电磁阀1-1和充气泵1-2，控制器9还连接第一卡爪电机6-1、第二卡爪电机7-1和旋转电机4的电机控制器。

工作原理：控制器9控制充气泵1-2动作，气缸1活塞杆带动升降杆3下降，控制器9控制旋转电机4带动卡盘5旋转到与被加工件或上模对正的位置；控制器9控制第一卡爪电机6-1、第二卡爪电机7-1旋转，两个活动卡爪的渐开线表面将被加工件或上模逐渐的夹紧，渐开线表面的压力传感器8将压力信息传递到控制器9，当压力达到规定压力值(该压力值刚好将工件夹紧，又不能夹伤到工件)时，控制器9发出指令将相应的活动卡爪电机停止；当被加工件或上模表面是不规则形状时，第一活动卡爪6和第二活动卡爪7转动和夹持位置不同(参阅图5)；取模完成后控制器打开放气电磁阀1-1，提起升降杆，放下被加工件或上模，即完成工作。