CN110405795B - 直线运行的打磨机械手 - Google Patents
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Abstract
一种直线运行的打磨机械手，包括底座、回转装置、机械臂、执行端，所述底座上固定有所述回转装置，所述回转装置上设置所述机械臂，且所述回转装置带动所述机械臂转动，所述机械臂的另一端设置执行端，改进的机械结构打磨大型铸件可以得到打磨平整的平面，成本较低的实现了这个目的，较之前大大降低了废品率，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及打磨机械手领域，尤其涉及一种直线运行的打磨机械手。
背景技术
机械手臂作为重要制造装备中较为主要的关键装备而被广泛研究，主要应用于机械、冶金、铸造等领域。它能在一定程度上代替人进行繁重、危险的手工作业。关节机器人的末端执行器运动轨迹通常都是圆弧轨迹，小型铸件不明显，而大型铸件打磨面就会呈凹陷状，而铸件打磨多数要求打磨平整的平面，这样就容易磨伤铸件，造成废品，给企业带来不必要的损失。虽然现有技术可以通过运动算法控制可以实现末端执行器的线性运动，但是由此增加了软件成本，而且算法比较复杂，对于硬件要求较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种直线运行的打磨机械手，本发明公开的一个方面解决的一个技术问题是利用机械结构实现打磨机器人末端执行器呈直线运动。
本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：
一种直线运行的打磨机械手，包括底座、回转装置、机械臂、执行端，所述底座上固定有所述回转装置，所述回转装置上设置所述机械臂，且所述回转装置带动所述机械臂转动，所述机械臂的另一端设置执行端，其中所述机械臂包括基座、摇摆缸、立臂、连杆、横臂，所述基座设置在所述回转装置上，所述基座的一端向一侧延伸，且端部与所述摇摆缸铰接，所述基座相对的另一端与所述连杆铰接，所述基座中部与所述立臂铰接，所述摇摆缸的另一端与所述立臂铰接，所述立臂的另一端与所述横臂的一端铰接，所述连杆与所述横臂铰接，所述连杆设置在所述立臂靠近所述执行端一侧，所述横臂的另一端与所述执行端连接；所述摇摆缸被驱动伸长或者缩短，使得所述横臂与所述执行端连接的一端在某一个水平面上运动。
利用这种铰接行程的机械臂实现执行端在一个水平面上运动，也就是可以实现大磨面的平整，仅利用机械结构就实现这个功能，替代了昂贵的软件程序，节约了成本，而且打磨效果好。
优选的，所述立臂与所述基座的铰接点、所述立臂与所述横臂的铰接点、所述连杆与所述基座的铰接点、所述连杆与所述横臂的铰接点，上述四个铰接点围成四边形，且所述立臂与所述横杆的铰接点和所述连杆与所述横杆的铰接点所在的边是所述围成的四边形四个边中最短的一条边。
优选的，所述执行端包括升降缸、腕关节、俯仰缸、俯仰轴、打磨装置，所述升降缸垂直设置，且上端与所述横臂固定连接，所述升降缸的另一端与所述腕关节固定连接，所述腕关节竖直向下延伸，所述俯仰缸的一端固定在所述腕关节上，且另一端与所述俯仰轴铰接，所述俯仰轴与所述腕关节铰接，所述俯仰轴的一端与所述打磨装置固定连接，所述俯仰杆被驱动伸长或者缩短，带动所述打磨装置相对所述腕关节转动；所述升降杆被驱动伸长或者缩短，带动所述腕关节竖直方向运动。
为了能打磨更多面，设计了执行端，升降缸实现竖直方向的运动，俯仰缸和俯仰轴配合实现打磨装置的旋转，从而能完成各个平面的直线打磨。
优选的，所述打磨装置包括安装架、电机、打磨头，所述安装架的一端与所述俯仰轴固定连接，且相对的另一端设置所述打磨头，所述电机设置在所述安装架上，且与所述打磨头连接，所述电机驱动所述打磨头旋转。
优选的，所述打磨头包括外壳、旋转轴、固定销、锥形件、砂轮，所述外壳与所述安装架固定连接，所述旋转轴轴承安装在所述外壳内，且所述旋转轴与所述电机连接，所述旋转轴为中空管状，且一端的开口是与所述锥形件相匹配的喇叭状，所述锥形件与所述砂轮固定连接，所述锥形件设置在喇叭状开口中，且与所述旋转轴连接，所述固定销从相对的另一端进入所述旋转轴中，且与所述锥形件连接，其中所述固定销、所述锥形件和所述旋转轴组装为可拆卸的一体结构。
设计这种可拆卸的打磨头，可以节约成本，利于快捷更换易损部位。
优选的，所述回转装置，回转装置包括固定盘、旋转盘，所述固定盘与所述底座固定连接，所述旋转盘与所述基座固定连接，驱动装置驱动所述旋转盘相对所述固定盘转动。
回转装置实现机械手更大的工作范围，适用于工厂，提高工作效率。
由上述技术方案可知，本发明公开的一个方面带来的一个有益效果是，改进的机械结构打磨大型铸件可以得到打磨平整的平面，成本较低的实现了这个目的，较之前大大降低了废品率，提高了工作效率。
附图说明
附图1是根据本发明公开的一个实施例的直线运行的打磨机械手的局部结构示意图。
附图2是根据本发明公开的一个实施例的直线运行的打磨机械手的机械臂运动示意图。
附图3是根据本发明公开的一个实施例的直线运行的打磨机械手打磨竖直面的结构示意图。
附图4是附图3中执行端的结构示意图。
附图5是根据本发明公开的一个实施例的直线运行的打磨机械手打磨水平面的结构示意图。
附图6是附图5中执行端的结构示意图。
附图7是根据本发明公开的一个实施例的直线运行的打磨机械手的打磨头的结构示意图。
图中：底座10、回转装置20、机械臂30、基座31、摇摆缸32、立臂33、连杆34、横臂35、执行端40、升降缸41、腕关节42、俯仰缸43、俯仰轴44、打磨装置45、安装架450、电机451、打磨头452、外壳4520、旋转轴4521、固定销4522、锥形件4523、砂轮4524、所述立臂与所述基座的铰接点A、所述立臂与所述横臂的铰接点B、所述连杆与所述基座的铰接点D、所述连杆与所述横臂的铰接点C、所述俯仰缸与所述俯仰轴的铰接点G、所述俯仰轴与所述腕关节的铰接点E。
具体实施方式
结合本发明的附图，对发明实施例的一个技术方案做进一步的详细阐述。
一种直线运行的打磨机械手，包括底座10、回转装置20、机械臂30、执行端40，所述底座10上固定有所述回转装置20，所述回转装置20上设置所述机械臂30，且所述回转装置20带动所述机械臂30转动，所述机械臂30的另一端设置执行端40。
参照附图1和附图2所示，其中所述机械臂30包括基座31、摇摆缸32、立臂33、连杆34、横臂35，所述基座31设置在所述回转装置20上，所述基座31的一端向一侧延伸，且端部与所述摇摆缸32铰接，所述基座31相对的另一端与所述连杆34铰接，所述基座31中部与所述立臂33铰接，所述摇摆缸32的另一端与所述立臂33铰接，所述立臂33的另一端与所述横臂35的一端铰接，所述连杆34与所述横臂35铰接，所述连杆34设置在所述立臂33靠近所述执行端40一侧，所述横臂35的另一端与所述执行端40连接；所述摇摆缸32被驱动伸长或者缩短，使得所述横臂35与所述执行端40连接的一端在某一个水平面上运动。
所述立臂33与所述基座31的铰接点、所述立臂33与所述横臂35的铰接点、所述连杆34与所述基座31的铰接点、所述连杆34与所述横臂35的铰接点，上述四个铰接点围成四边形，且所述立臂33与所述横杆的铰接点和所述连杆34与所述横杆的铰接点之间的连线而成的一条边是所述围成的四边形四个边中最短的一条边。
参照附图3-5所示，执行端40包括升降缸41、腕关节42、俯仰缸43、俯仰轴44、打磨装置45，所述升降缸41垂直设置，且上端与所述横臂35固定连接，所述升降缸41的另一端与所述腕关节42固定连接，所述腕关节42竖直向下延伸，所述俯仰缸43的一端固定在所述腕关节42上，且另一端与所述俯仰轴44铰接，所述俯仰轴44与所述腕关节42铰接，所述俯仰轴44的一端与所述打磨装置45固定连接，所述俯仰杆被驱动伸长或者缩短，带动所述打磨装置45相对所述腕关节42转动；所述升降杆被驱动伸长或者缩短，带动所述腕关节42竖直方向运动。
打磨装置45包括安装架450、电机451、打磨头452，所述安装架450的一端与所述俯仰轴44固定连接，且相对的另一端设置所述打磨头452，所述电机451设置在所述安装架450上，且与所述打磨头452连接，所述电机451驱动所述打磨头452旋转。
参照附图6所示，所述打磨头452包括外壳4520、旋转轴4521、固定销4522、锥形件4523、砂轮4524，所述外壳4520与所述安装架450固定连接，所述旋转轴4521轴承安装在所述外壳4520内，且所述旋转轴4521与所述电机451连接，所述旋转轴4521为中空管状，且一端的开口是与所述锥形件4523相匹配的喇叭状，所述锥形件4523与所述砂轮4524固定连接，所述锥形件4523设置在喇叭状开口中，且与所述旋转轴4521连接，所述固定销4522从相对的另一端进入所述旋转轴4521中，且与所述锥形件4523连接，其中所述固定销4522、所述锥形件4523和所述旋转轴4521组装为可拆卸的一体结构。
所述回转装置20，回转装置20包括固定盘、旋转盘，所述固定盘与所述底座10固定连接，所述旋转盘与所述基座31固定连接，驱动装置驱动所述旋转盘相对所述固定盘转动。
Claims (5)
1.一种直线运行的打磨机械手，其特征在于：包括底座、回转装置、机械臂、执行端，所述底座上固定有所述回转装置，所述回转装置上设置所述机械臂，且所述回转装置带动所述机械臂转动，所述机械臂的另一端设置执行端，其中所述机械臂包括基座、摇摆缸、立臂、连杆、横臂，所述基座设置在所述回转装置上，所述基座的一端向一侧延伸，且端部与所述摇摆缸铰接，所述基座相对的另一端与所述连杆铰接，所述基座中部与所述立臂铰接，所述摇摆缸的另一端与所述立臂铰接，所述立臂的另一端与所述横臂的一端铰接，所述连杆与所述横臂铰接，所述连杆设置在所述立臂靠近所述执行端一侧，所述横臂的另一端与所述执行端连接；所述摇摆缸被驱动伸长或者缩短，使得所述横臂与所述执行端连接的一端在某一个水平面上运动；
所述执行端包括升降缸、腕关节、俯仰缸、俯仰轴、打磨装置，所述升降缸垂直设置，且上端与所述横臂固定连接，所述升降缸的另一端与所述腕关节固定连接，所述腕关节竖直向下延伸，所述俯仰缸的一端固定在所述腕关节上，且另一端与所述俯仰轴铰接，所述俯仰轴与所述腕关节铰接，所述俯仰轴的一端与所述打磨装置固定连接，俯仰杆被驱动伸长或者缩短，带动所述打磨装置相对所述腕关节转动；升降杆被驱动伸长或者缩短，带动所述腕关节竖直方向运动。
2.根据权利要求1所述的直线运行的打磨机械手，其特征在于：所述立臂与所述基座的铰接点、所述立臂与所述横臂的铰接点、所述连杆与所述基座的铰接点、所述连杆与所述横臂的铰接点，上述四个铰接点围成四边形，且所述立臂与所述横臂的铰接点和所述连杆与所述横臂的铰接点所在的边是所述围成的四边形四个边中最短的一条边。
3.根据权利要求1所述的直线运行的打磨机械手，其特征在于：所述打磨装置包括安装架、电机、打磨头，所述安装架的一端与所述俯仰轴固定连接，且相对的另一端设置所述打磨头，所述电机设置在所述安装架上，且与所述打磨头连接，所述电机驱动所述打磨头旋转。
4.根据权利要求3所述的直线运行的打磨机械手，其特征在于：所述打磨头包括外壳、旋转轴、固定销、锥形件、砂轮，所述外壳与所述安装架固定连接，所述旋转轴轴承安装在所述外壳内，且所述旋转轴与所述电机连接，所述旋转轴为中空管状，且一端的开口是与所述锥形件相匹配的喇叭状，所述锥形件与所述砂轮固定连接，所述锥形件设置在喇叭状开口中，且与所述旋转轴连接，所述固定销从相对的另一端进入所述旋转轴中，且与所述锥形件连接，其中所述固定销、所述锥形件和所述旋转轴组装为可拆卸的一体结构。
5.根据权利要求1所述的直线运行的打磨机械手，其特征在于：所述回转装置，回转装置包括固定盘、旋转盘，所述固定盘与所述底座固定连接，所述旋转盘与所述基座固定连接，驱动装置驱动所述旋转盘相对所述固定盘转动。
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