CN106965166A - 送料机械手臂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种送料机械手臂，包括：底座；回转支承，其装设在所述底座上，并由回转电机驱动在水平平面内转动；第一臂，其装设在所述回转支承上，并由第一电机驱动在竖直平面内转动；第二臂，其与所述第一臂枢接，并由第二电机驱动在竖直平面转动；机械手，其装设在所述第二臂上，所述机械手用于夹持工件；控制器控制电机，使回转支承、第一臂和第二臂转动到某一形态，使得机械手运动到工件存放处，然后夹持工件，通过控制器再次控制电机，使得回转支承、第一臂和第二臂转动到另一形态，使得机械手带动工件运动到指定位置，从而实现了自动运送工件。
Description
技术领域
本发明涉及零部件加工技术领域，尤其涉及一种用于夹紧工件的送料机械手臂。
背景技术
送料机械手臂主要由手部、运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，称为送料机械手臂的自由度。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，送料机械手臂的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用送料机械手臂有2～3个自由度。控制系统是通过对送料机械手臂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。
对于夹持型的送料机械手臂，多通过两夹持的钳体的枢转动作夹持物件。然而，现有技术中的送料机械手臂的两钳体，一个钳体保持固定，另一钳体通过枢转来实现夹持，这势必导致使用范围的缩小，实用性不高。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种送料机械手臂。
为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：
一种送料机械手臂，用于运送工件，包括：
底座；
回转支承，其装设在所述底座上，并由回转电机驱动在水平平面内转动；
第一臂，其装设在所述回转支承上，并由第一电机驱动在竖直平面内转动；
第二臂，其与所述第一臂枢接，并由第二电机驱动在竖直平面转动；
机械手，其装设在所述第二臂上，所述机械手用于夹持工件，且能够调节夹持开度；
控制器，其用于根据机械手的夹持状态控制所述回转电机、第一驱动电机和第二驱动电机转动以控制所述机械手的运动轨迹，以通过所述机械手将工件从存放位置运送到预设的指定位置。
优选地，所述机械手包括
保持体；
两夹持钳，其相对设置，两所述夹持体枢接在所述保持体的头部；
转盘，其可转动的设置在所述保持体的尾部；
连杆，其一端枢接在所述转盘上，所述连杆与所述转盘的枢接点到所述转盘的转动中心具有预定距离；
两摇杆，两者的一端分别与两所述夹持钳的尾部枢接，两所述摇杆的另一端相互枢接，所述连杆的另一端与所述摇杆的相互枢接点枢接；
第三驱动电机，其装设在所述保持体的尾部，用于驱动所述转盘转动，其中，
所述第三驱动电机驱动所述转盘转动，所述转盘驱动所述连杆带动两所述摇杆的相互枢接点沿所述保持体的延伸方向移动，以使两所述摇杆的夹角改变以带动两所述夹持钳枢转以夹持所述工件或对工件解除夹持。
优选地，两所述摇杆的相互枢接处穿设有导向柱，所述保持体上开设有沿保持体的延伸方向延伸的导向长孔，所述导向柱穿设所述导向长孔，并能够沿所述导向长孔的延伸方向滑动。
优选地，两所述夹持钳之间设置有弹性复位件。
优选地，所述弹性复位件为复位弹簧，所述复位弹簧为两所述夹持钳的解除夹持提供复位力。
优选地，所述夹持钳的头部相对的侧面上设置有衬垫。
优选地，两所述衬垫相对的侧面开设有弧形凹面，以当两所述夹持钳夹持所述工件时，两所述弧形凹面包覆所述工件的外周面。
优选地，两所述衬垫相对的侧面开设有V形凹面，以当两所述夹持钳夹持工件时，两所述V形凹面包覆所述工件的外周面。
优选地，所述衬垫由弹性橡胶材料制成。
优选地，所述保持体呈矩形条状。
与现有技术相比，本发明的送料机械手臂的有益效果是：通过控制器控制电机，使回转支承、第一臂和第二臂转动到某一形态，使得机械手运动到工件存放处，然后夹持工件，通过控制器再次控制电机，使得回转支承、第一臂和第二臂转动到另一形态，使得机械手带动工件运动到指定位置，从而实现了自动运送工件。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的送料机械手臂的主视图。
图2为本发明的实施例提供的送料机械手臂的右视图。
图3为本发明的实施例提供的送料机械手臂中的机械手的主视图。
图4为本发明的实施例提供的送料机械手臂中的机械手的右视图。
图5为图4的A-A向剖视图。
图中：
1-机械手；2-回转支承；3-第一臂；4-第二臂；5-安装体；6-底座；7-第二驱动电机；8-第一驱动电机；9-回转电机；10-控制器；101-夹持钳；1021-第二钳体；1022-第一钳体；1023-插柱；1024-弧形凹陷；1025-弧形键；1026-盖板；1027-紧固件；102-保持体；103-连杆；104-摇杆；105-复位弹簧；106-衬垫；107-转盘；108-驱动电机；109-导向长孔。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
如图1和图2所示，本发明的实施例公开了一种送料机械手1臂，用于运送工件，包括：底座6、回转支承2、第一臂3、第二臂4、机械手1以及控制器10。回转支承2装设在所述底座6上，并由回转电机9驱动在水平平面内转动；第一臂3装设在所述回转支承2上，并由第一电机驱动在竖直平面内转动；第二臂4与所述第一臂3枢接，并由第二电机驱动在竖直平面转动；机械手1通过安装体5装设在所述第二臂4上，所述机械手1用于夹持工件；控制器10用于根据机械手1的夹持状态控制所述回转电机9、第一驱动电机1088和第二驱动电机1087转动以控制所述机械手1的运动轨迹，以通过所述机械手1将工件从存放位置运送到预设的指定位置。
根据上述可知，通过控制器10控制电机，使回转支承2、第一臂3和第二臂4转动到某一形态，使得机械手1运动到工件存放处，然后夹持工件，通过控制器10再次控制电机，使得回转支承2、第一臂3和第二臂4转动到另一形态，使得机械手1带动工件运动到指定位置，从而实现了自动运送工件。
在本发明的一个优选实施例中，如图3、图4、图5所示，上述的机械手1包括：保持体102、两夹持钳101、转盘107、连杆103、两摇杆104、驱动电机108。保持体102；两夹持钳101相对设置，两所述夹持体枢接在所述保持体102的头部；转盘107可转动的设置在所述保持体102的尾部；连杆103的一端枢接在所述转盘107上，所述连杆103与所述转盘107的枢接点到所述转盘107的转动中心具有预定距离；两摇杆104的一端分别与两所述夹持钳101的尾部枢接，两所述摇杆104的另一端相互枢接，所述连杆103的另一端与所述摇杆104的相互枢接点枢接；驱动电机108，其装设在所述保持体102的尾部，用于驱动所述转盘107转动，其中，所述驱动电机108驱动所述转盘107转动，所述转盘107驱动所述连杆103带动两所述摇杆104的相互枢接点沿所述保持体102的延伸方向移动，以使两所述摇杆104的夹角改变以带动两所述夹持钳101枢转以夹持所述工件或对工件解除夹持，所述夹持钳101包括第一钳体1022和第二钳体1021，所述第一钳体1022开设有插孔，所述第二钳体1021形成有插柱1023，所述插柱1023上开设有若干间隔设置的弧形凹陷1024，所述插柱1023插入所述插孔，所述第一钳体1022上开设有缺口，一弧形键1025设置于所述缺口中，并通过盖板1026和紧固件1027固定，并与所述弧形凹陷1024配合以限制所述插柱1023移动。
根据上述可知，通过电机驱动转动盘，借助连杆103和摇杆104使得两夹持钳101实现夹持动作。本发明将驱动电机108的旋转运动转换为夹持钳101的夹持动作，设计巧妙，夹持钳101的夹持动作和解除夹持动作无需反向运动就能够实现。
由于设置了插孔和插柱1023，使得钳体的长度通过插柱1023插入插孔的深度决定，而钳体的长度又决定这两钳体的开度，因此，本发明中的机械手1能够通过改变钳体的长度改变机械手1的夹持开度。
在本发明的一个优选实施例中，如图1所示，两所述摇杆104的相互枢接处穿设有导向柱，所述保持体102上开设有沿保持体102的延伸方向延伸的导向长孔109，所述导向柱穿设所述导向长孔109，并能够沿所述导向长孔109的延伸方向滑动。
在本发明的一个优选实施例中，如图1所示，两所述夹持钳101之间设置有弹性复位件。
在本发明的一个优选实施例中，如图1所示，所述弹性复位件为复位弹簧105，所述复位弹簧105为两所述夹持钳101的解除夹持提供复位力。
在本发明的一个优选实施例中，如图1所示，所述夹持钳101的头部相对的侧面上设置有衬垫106。
在本发明的一个优选实施例中，如图1所示，两所述衬垫106相对的侧面开设有弧形凹面，以当两所述夹持钳101夹持所述工件时，两所述弧形凹面包覆所述工件的外周面。
在本发明的一个优选实施例中，如图1所示，两所述衬垫106相对的侧面开设有V形凹面，以当两所述夹持钳101夹持工件时，两所述V形凹面包覆所述工件的外周面。
在本发明的一个优选实施例中，如图1所示，所述衬垫106由弹性橡胶材料制成。
在本发明的一个优选实施例中，如图1所示，所述保持体102呈矩形条状。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种送料机械手臂，用于运送工件，其特征在于，包括：
底座；
回转支承，其装设在所述底座上，并由回转电机驱动在水平平面内转动；
第一臂，其装设在所述回转支承上，并由第一电机驱动在竖直平面内转动；
第二臂，其与所述第一臂枢接，并由第二电机驱动在竖直平面转动；
机械手，其装设在所述第二臂上，所述机械手用于夹持工件，且能够调节夹持开度；
控制器，其用于根据机械手的夹持状态控制所述回转电机、第一驱动电机和第二驱动电机转动以控制所述机械手的运动轨迹，以通过所述机械手将工件从存放位置运送到预设的指定位置。
2.根据权利要求1所述的送料机械手臂，其特征在于，所述机械手包括保持体；
两夹持钳，其相对设置，两所述夹持体枢接在所述保持体的头部；
转盘，其可转动的设置在所述保持体的尾部；
连杆，其一端枢接在所述转盘上，所述连杆与所述转盘的枢接点到所述转盘的转动中心具有预定距离；
两摇杆，两者的一端分别与两所述夹持钳的尾部枢接，两所述摇杆的另一端相互枢接，所述连杆的另一端与所述摇杆的相互枢接点枢接；
第三驱动电机，其装设在所述保持体的尾部，用于驱动所述转盘转动，其中，
所述第三驱动电机驱动所述转盘转动，所述转盘驱动所述连杆带动两所述摇杆的相互枢接点沿所述保持体的延伸方向移动，以使两所述摇杆的夹角改变以带动两所述夹持钳枢转以夹持所述工件或对工件解除夹持，其中，
所述夹持钳包括第一钳体和第二钳体，所述第一钳体开设有插孔，所述第二钳体形成有插柱，所述插柱上开设有若干间隔设置的弧形凹陷，所述插柱插入所述插孔，所述第一钳体上开设有缺口，一弧形键设置于所述缺口中，并与所述弧形凹陷配合以限制所述插柱移动。
3.根据权利要求2所述的送料机械手臂，其特征在于，两所述摇杆的相互枢接处穿设有导向柱，所述保持体上开设有沿保持体的延伸方向延伸的导向长孔，所述导向柱穿设所述导向长孔，并能够沿所述导向长孔的延伸方向滑动。
4.根据权利要求3所述的送料机械手臂，其特征在于，两所述夹持钳之间设置有弹性复位件。
5.根据权利要求4所述的送料机械手臂，其特征在于，所述弹性复位件为复位弹簧，所述复位弹簧为两所述夹持钳的解除夹持提供复位力。
6.根据权利要求2所述的送料机械手臂，其特征在于，所述夹持钳的头部相对的侧面上设置有衬垫。
7.根据权利要求6所述的送料机械手臂，其特征在于，两所述衬垫相对的侧面开设有弧形凹面，以当两所述夹持钳夹持所述工件时，两所述弧形凹面包覆所述工件的外周面。
8.根据权利要求6所述的送料机械手臂，其特征在于，两所述衬垫相对的侧面开设有V形凹面，以当两所述夹持钳夹持工件时，两所述V形凹面包覆所述工件的外周面。
9.根据权利要求6所述的送料机械手臂，其特征在于，所述衬垫由弹性橡胶材料制成。
10.根据权利要求2所述的送料机械手臂，其特征在于，所述保持体呈矩形条状。
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