汽车冲压件生产用智能机械手的制作方法

[0001]
本发明涉及汽车配件生产技术领域，具体涉及一种汽车冲压件生产用智能机械手。


背景技术：

[0002]
机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。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。
[0003]
现有的用于汽车冲压件生产线的机械手，大多不具备夹取工作时力度控制的功能，由于汽车冲压件在初步成型后自身结构容易受损，若完全根据程序步骤进行夹取，可能损坏加工件，且现有机械手的夹爪结构为与生产线匹配的固定结构，当夹取工作难度较大时，需要使用其他适配的加工设备，操作复杂，成本较高，适用性相对较弱，难以实现批量化的工业生产。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种汽车冲压件生产用智能机械手，它结构简单，采用力感应器，利用控制系统配合力感应器数据控制机械夹爪适应不同强度工作，不容易损坏汽车冲压件，且能够提高抓夹工作效率，根据设定程序简单操作，方便更换适配工作环境的机械夹爪，避免机械手损坏，延长工作寿命，降低工作成本，适用性强，适用于批量化的工业生产。
[0005]
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它包含主控制箱1、上固定盘2、弹力臂3、下固定盘4、机械手控制器5、机械夹爪6、主控制器7、力感应器8、弹性条9、固定安装座10、控制计算机11、防损套31、转接件41、弹簧91；所述的主控制箱1下部设置有上固定盘2，弹力臂3上端安装于上固定盘2，弹力臂3下端安装下固定盘4；机械手控制器5安装于下固定盘4下方，且机械手控制器5下方安装机械夹爪6；主控制箱1内设置主控制器7，上固定盘
2、下固定盘4内均设置有力感应器8；弹力臂3内部安装长度相等的弹性条9；固定安装座10安装在主控制箱1上方；所述的主控制器7与外部控制计算机11电性连接，由控制计算机11直接控制，且主控制器7与两个力感应器8电性连接，主控制器7直接控制机械手控制器5工作。
[0006]
进一步的，所述的主控制箱1安装在滑动安装座1-1下方，机械手可通过滑动安装座1-1安装于生产线的动力系统中，实现定位滑动夹取冲压件工作。
[0007]
进一步的，所述的滑动安装座1-1两侧均设有滑动凸台1-1-1，滑动凸台1-1-1与生产线动力系统中的安装件匹配滑动连接，实现机械手整体的滑动。
[0008]
进一步的，所述的弹力臂3外部套接防损套31，用于保护弹力臂3内部的弹性条9不受损坏，延长工作寿命。
[0009]
进一步的，所述的下固定盘4上方设置有转接件41，可用于不同用途及不同型号机械手控制器5的更换安装。
[0010]
进一步的，所述的力感应器8包含信号接收器、信号放大器、信号传输器。
[0011]
进一步的，所述的弹性条9上套接有弹簧91，提供足够的弹性力，并保证在固定力矩下的夹爪稳定夹取。
[0012]
本发明的工作原理：控制计算机11根据预设的工作编程程序，控制主控制器7工作，主控制器7将工作信号传输至力感应器8，力感应器8内的信号接收器接收机械手控制器5与机械夹爪6工作时对上固定盘2、下固定盘4产生的力信号，并将信号放大传输回主控制器7内，操作员可根据预设力阈值操作机械手继续工作或停止工作，保证机械手不被损坏。
[0013]
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它结构简单，采用力感应器，利用控制系统配合力感应器数据控制机械夹爪适应不同强度工作，不容易损坏汽车冲压件，且能够提高抓夹工作效率，根据设定程序简单操作，方便更换适配工作环境的机械夹爪，避免机械手损坏，延长工作寿命，降低工作成本，适用性强，适用于批量化的工业生产。
附图说明
[0014]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]
图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的内部结构示意图；图3是本发明中实施例2的结构示意图；图4是本发明的工作原理示意框图。
[0016]
附图标记说明：主控制箱1、上固定盘2、弹力臂3、下固定盘4、机械手控制器5、机械夹爪6、主控制器7、力感应器8、弹性条9、固定安装座10、控制计算机11、滑动安装座1-1、滑动凸台1-1-1、防损套31、转接件41、弹簧91。
具体实施方式
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实施例一
参看图1、2、4所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含主控制箱1、上固定盘2、弹力臂3、下固定盘4、机械手控制器5、机械夹爪6、主控制器7、力感应器8、弹性条9、固定安装座10、控制计算机11、防损套31、转接件41、弹簧91；所述的主控制箱1下部设置有上固定盘2，弹力臂3上端安装于上固定盘2，弹力臂3下端安装下固定盘4；机械手控制器5安装于下固定盘4下方，且机械手控制器5下方安装机械夹爪6；主控制箱1内设置主控制器7，上固定盘2、下固定盘4内均设置有力感应器8；弹力臂3内部安装长度相等的弹性条9；固定安装座10安装在主控制箱1上方；所述的主控制器7与外部控制计算机11电性连接，由控制计算机11直接控制，且主控制器7与两个力感应器8电性连接，主控制器7直接控制机械手控制器5工作。
[0018]
进一步的，所述的弹力臂3外部套接防损套31，用于保护弹力臂3内部的弹性条9不受损坏，延长工作寿命。
[0019]
进一步的，所述的下固定盘4上方设置有转接件41，可用于不同用途及不同型号机械手控制器5的更换安装。
[0020]
进一步的，所述的力感应器8包含信号接收器、信号放大器、信号传输器。
[0021]
进一步的，所述的弹性条9上套接有弹簧91，提供足够的弹性力，并保证在固定力矩下的夹爪稳定夹取。
[0022]
本发明的工作原理：控制计算机11根据预设的工作编程程序，控制主控制器7工作，主控制器7将工作信号传输至力感应器8，力感应器8内的信号接收器接收机械手控制器5与机械夹爪6工作时对上固定盘2、下固定盘4产生的力信号，并将信号放大传输回主控制器7内，操作员可根据预设力阈值操作机械手继续工作或停止工作，保证机械手不被损坏。
[0023]
实施例二参看图3所示，本实施例与实施例一的不同点在于：它包含主控制箱1、上固定盘2、弹力臂3、下固定盘4、机械手控制器5、机械夹爪6、主控制器7、力感应器8、弹性条9、固定安装座10、控制计算机11、滑动安装座1-1、滑动凸台1-1-1、防损套31、转接件41、弹簧91；所述的主控制箱1下部设置有上固定盘2，弹力臂3上端安装于上固定盘2，弹力臂3下端安装下固定盘4；机械手控制器5安装于下固定盘4下方，且机械手控制器5下方安装机械夹爪6；主控制箱1内设置主控制器7，上固定盘2、下固定盘4内均设置有力感应器8；弹力臂3内部安装长度相等的弹性条9；所述的主控制器7与外部控制计算机11电性连接，由控制计算机11直接控制，且主控制器7与两个力感应器8电性连接，主控制器7直接控制机械手控制器5工作。所述的主控制箱1安装在滑动安装座1-1下方，机械手可通过滑动安装座1-1安装于生产线的动力系统中，实现定位滑动夹取冲压件工作。所述的滑动安装座1-1两侧均设有滑动凸台1-1-1，滑动凸台1-1-1与生产线动力系统中的安装件匹配滑动连接，实现机械手整体的滑动。
[0024]
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它结构简单，采用力感应器，利用控制系统配合力感应器数据控制机械夹爪适应不同强度工作，不容易损坏汽车冲压件，且能够提高抓夹工作效率，根据设定程序简单操作，方便更换适配工作环境的机械夹爪，避免机械手损坏，延长工作寿命，降低工作成本，适用性强，适用于批量化的工业生产。
[0025]
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。