一种注塑机用五轴机械手的制作方法

本实用新型涉及机械设备领域，尤其涉及一种注塑机用五轴机械手。

背景技术：

随着科技科技的进步，中国的制造业自动化生产水平越来越高，主要得益于各领域的科技人员们不断研发设计可代替人工的自动化设备。

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。

机械手属于通用设备，能够应用很多领域，而通用机械手为了能够适用于各行各业，其能够执行的动作多即自由度也多，但是体积大，重量大，消耗功率也大，价格高；这给很多领域的生产厂商造成资源上的浪费，每个领域对机械手的要求都是特定的，他们可以根据自己的需求来定制机械手的功能，并且把多余的执行机构摒弃，把需要的执行机构添加进去，本实用新型将以注塑机用机械手为例，且对其技术方案张开描述。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术，提供一种结构简单、重量小、体积小、功率损耗低、生产成本低点的一种注塑机用五轴机械手：

一种注塑机用五轴机械手，包括机台、主旋转机构、手腕回转机构、手腕第一摆动机构、手腕第二摆动机构和手腕旋转机构；所述主旋转机构包括主旋转支架和主旋转动力机构，所述主旋转动力机构垂向设于所述机台上，且其输出端通过传动件连接所述主旋转支架；所述手腕回转机构包括回转体和回转体动力机构，所述回转体动力机构水平设于所述主旋转支架上；且其输出端通过传动件连接所述回转体；所述手腕第一摆动机构包括第一摆臂和第一摆臂动力机构，所述第一摆臂动力机构设于所述回转体上；且其输出端通过传动件连接所述第一摆臂；所述手腕第二摆动机构包括第二摆臂和第二摆臂动力机构，所述第二摆臂动力机构设于所述第一摆臂的末端部，且其输出端通过传动件连接所述第二摆臂；所述手腕旋转机构；包括取料机构和手腕旋转动力机构，所述手腕旋转动力机构设于所述第二摆臂的末端部，且其输出端通过传动件连接所述取料机构。

运用时，通过手腕旋转机构实现自动取工件和调节工件相对放料部的放置角度；通过手腕第一摆动机构和手腕第二摆动机构配合工作实现驱动取料机构到达指定位置；通过手腕回转机构实现驱动手腕第一摆动机构和手腕第二摆动机构完成上下翻转，从而驱动取料机构上下翻转；通过主旋转机构实现同时驱动手腕第一摆动机构和手腕第二摆动机构旋转，进一步扩大了取料机构所能涉及的范围。

优选的，所述机台台面设有第一安装板，所述主旋转支架底部固接有旋转主板；所述主旋转动力机构包括第一电机和第一减速机；所述第一减速机安装于所述第一安装板上，且其输出端连接所述旋转主板；所述第一电机输出端连接所述第一减速机输入端。

优选的，所述主旋转支架侧部垂向固接有第二安装板；所述回转体前端部固接有旋转法兰；所述手腕回转机构包括第二电机和第二减速机；所述第二减速机安装于所述第二安装板上，且其输出端连接所述旋转法兰；所述第二电机输出端连接所述第二减速机输入端。

优选的，所述回转体上部固接有第三安装板；所述第一摆臂前端部水平固接有第一摆动板；所述手腕第一摆臂动力机构包括第三电机和第三减速机；所述第三减速机安装于所述第三安装板上，且其输出端连接所述第一摆动板；所述第三电机输出端连接所述第三减速机输入端。

优选的，还包括摆臂平衡机构，所述摆臂平衡机构包括摆臂支撑板、第一轴承座、第二轴承座和旋转支撑柱；所述摆臂支撑板水平固接于所述回转体底部；所述第一轴承座垂向固接于所述摆臂支撑板上；所述第二轴承座垂向固接于所述第一摆臂前端底部；所述第一轴承座与第二轴承座同心设置；所述第一轴承座与第二轴承座通过所述旋转支撑柱连接。

优选的，还包括旋转限制机构，所述旋转限制机构包括第一限位和第二限位部；所述第一限位部设于所述旋转法兰的前端面上，所述第二限位部设于所述第二安装板的末端面上，且其位于所述第一限位部旋转将扫过的区域内，所述第二限位部将限制第一限位部的旋转角度，且旋转角度不超过360度。

优选的，所述第一摆臂末端部固接有第四安装板；所述第二摆臂前端部水平固接有第二摆动板；所述手腕第二摆臂动力机构包括第四电机和第四减速机；所述第四减速机安装于所述第四安装板上，且其输出端连接所述第二摆动板；所述第四电机输出端连接所述第四减速机输入端。

优选的，所述第二摆臂末端部固接有第五安装板；所述手腕旋转动力机构包括第五电机和第五减速机；所述第五减速机安装于所述第五安装板上，且其输出端连接所述取料机构；所述第五电机输出端连接所述第五减速机输入端。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型中的一种注塑机用五轴机械手通过主旋转机构、手腕回转机构、手腕第一摆动机构、手腕第二摆动机构和手腕旋转机构的配合工作，可现实把在机械手侧旁的注塑机内部任意角度放置的工件取出，并且精准的放置在另一侧的转送机构上；另一方面，通过对主旋转机构、手腕回转机构、手腕第一摆动机构、手腕第二摆动机构和手腕旋转机构的极简设计，大大简化了机构部件，减轻了机构重量，节省了制造成本；减少了机械手功率损耗，节省了加工厂商的加工成本。

附图说明

图1-一种注塑机用五轴机械手示意图

图2-一种注塑机用五轴机械手及其局部拆解图

图3-主旋转机构与手腕回转机构拆分示意图

图中。1-机台，2-主旋转支架，3-主旋转动力机构，4-回转体，5-回转体动力机构，6-第一摆臂，7-第一摆臂动力机构，8-第二摆臂，9-第二摆臂动力机构，10-手腕旋转动力机构，11-第一安装板，12-旋转主板，13-第二安装板，14-旋转法兰，15-第三安装板，16-第一摆动板，17-摆臂支撑板，18-第一轴承座，19-第二轴承座，20-第一限位部，21-第二限位部，22-第四安装板，23-第二摆动板，24-第五安装板

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

实施例

本实施例结合说明书附图1-3对本实用新型做进一步说明：

一种注塑机用五轴机械手，包括机台1、主旋转机构、手腕回转机构、手腕第一摆动机构、手腕第二摆动机构和手腕旋转机构；

主旋转机构包括主旋转支架2和主旋转动力机构3，主旋转动力机构3垂向设于机台1上，且其输出端通过传动件连接主旋转支架2；参考附图1-2，具体的，机台1台面设有第一安装板11，主旋转支架2底部固接有旋转主板12；主旋转动力机构3包括第一电机和第一减速机；第一减速机安装于第一安装板11上，且其输出端连接旋转主板12；第一电机输出端连接第一减速机输入端；从而实现主旋转动力机构3可通过驱动旋转主板12来驱动主旋转支架2旋转。

手腕回转机构包括回转体4和回转体动力机构5，回转体动力机构5水平设于主旋转支架2上；且其输出端通过传动件连接回转体4；参考附图1-3，具体的，主旋转支架2侧部垂向固接有第二安装板13；回转体4前端部固接有旋转法兰14；回转体动力机构5包括第二电机和第二减速机；第二减速机安装于第二安装板13上，且其输出端连接旋转法兰14；第二电机输出端连接第二减速机输入端。从而实现回转体动力机构5驱动回转体4旋转；由于本实施例中的机械手在实际运用时，机械手抓取到工件后，无需翻转360度，所以机械手的取料机构不会出现翻转360度以上的时候，为了限制其翻转角度，而且不受到程序故障的影响，所以还增加一个限制取料机构翻转的角度的机构，所以加设旋转限制机构，旋转限制机构包括第一限位和第二限位部21；第一限位部20设于旋转法兰14的前端面上，第二限位部21设于第二安装板13的末端面上，且其位于第一限位部20旋转将扫过的区域内，第二限位部21将限制第一限位部20的旋转角度，且旋转角度不超过360度；

手腕第一摆动机构包括第一摆臂6和第一摆臂动力机构7；第一摆臂动力机构7设于回转体4上，且其输出端通过传动件连接第一摆臂6；参考附图1-3，具体的，回转体4上部固接有第三安装板15；第一摆臂6前端部水平固接有第一摆动板16；手腕第一摆臂动力机构7包括第三电机和第三减速机；第三减速机安装于第三安装板15上，且其输出端连接第一摆动板16；第三电机输出端连接第三减速机输入端。从而实现手腕第一摆臂动力机构7通过驱动第一摆动板16来实现第一摆臂6的摆动。还设有摆臂平衡机构，具体的摆臂平衡机构包括摆臂支撑板17、第一轴承座18、第二轴承座19和旋转支撑柱；摆臂支撑板17水平固接于回转体4底部；第一轴承座18垂向固接于摆臂支撑板17上；第二轴承座19垂向固接于第一摆臂6前端底部；第一轴承座18与第二轴承座19同心设置；第一轴承座18与第二轴承座19通过旋转支撑柱连接；从而摆臂平衡机构实现使第一摆臂6更加平稳的摆动。

手腕第二摆动机构包括第二摆臂8和第二摆臂动力机构9，第二摆臂动力机构9设于第一摆臂6的末端部，且其输出端通过传动件连接第二摆臂8；参照附图1-2，具体的，第一摆臂6末端部固接有第四安装板22；第二摆臂8前端部水平固接有第二摆动板23；手腕第二摆臂动力机构9包括第四电机和第四减速机；第四减速机安装于第四安装板22上，且其输出端连接第二摆动板23；第四电机输出端连接第四减速机输入端；从而实现手腕第二摆臂动力机构9通过驱动第二摆动板23实现第二摆臂8的摆动。

手腕旋转机构；包括取料机构和手腕旋转动力机构10，手腕旋转动力机构10设于第二摆臂8的末端部，且其输出端通过传动件连接取料机构。参照附图1-2，具体的，第二摆臂8末端部固接有第五安装板24；手腕旋转动力机构10包括第五电机和第五减速机；第五减速机安装于第五安装板24上，且其输出端连接取料机构；第五电机输出端连接第五减速机输入端；从而实现手腕旋转动力机构10驱动取料机构的旋转。

本实施例最终实现通过主旋转机构、手腕回转机构、手腕第一摆动机构、手腕第二摆动机构和手腕旋转机构的配合工作，可现实把在机械手侧旁的注塑机内部任意角度放置的工件取出，并且精准的放置在另一侧的转送机构上；另一方面，通过对主旋转机构、手腕回转机构、手腕第一摆动机构、手腕第二摆动机构和手腕旋转机构的极简设计，大大简化了机构部件，减轻了机构重量，节省了制造成本；减少了机械手功率损耗，节省了加工厂商的加工成本。