CN112873192A - 一种强化研磨工件夹取机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种强化研磨工件夹取机械臂，包括底座模块、腰转模块、肩转模块、肘转模块、腕转模块以及夹取模块，腰转模块转动连接在底座模块上，肩转模块的下端转动连接在腰转模块上，肘转模块的下端转动连接在肩转模块的上端，腕转模块的下端转动连接在肘转模块的上端，夹取模块安装在腕转模块上；夹取模块包括连接座、夹取驱动机构以及多个均匀分布在连接座上的机械爪，机械爪的上端铰接在连接座上；夹取驱动机构的伸缩杆通过摇杆与机械爪连接，该摇杆的上端与机械爪铰接，下端与伸缩杆的下端铰接。本发明的强化研磨工件夹取机械臂不仅能够代替人工机械重复的夹取动作，而且工作效率高，适合大规模生产。

Description

一种强化研磨工件夹取机械臂

技术领域

本发明涉及一种自动化设备，具体涉及一种强化研磨工件夹取机械臂。

背景技术

目前，在大批量的工件生产过程中，强化研磨工件在进行研磨工序之前，可以通过流水线将工件运送到强化研磨机底下，一般方法是运用人工夹取的方法将工件放至强化研磨机里，将工件夹紧以及进行强化研磨加工这两个工序都已经可以通过人工智能来实现了。然而，工人需要一直完成这个夹取工件的工序，不仅工作效率低，同时随着零件的大批量生产，对于质量较轻的零件，人工夹取的方法明显是不可取的，只会浪费人力物力。而对于质量较重的零件，人工夹取会大幅度增加工人的工作负担。除此之外，由于工件强化研磨加工的场所噪音大，而且强化研磨过程中会产生一些可吸入灰尘，对工作人员的身体健康有极大危害。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种强化研磨工件夹取机械臂，该强化研磨工件夹取机械臂不仅能够代替人工机械重复的夹取动作，而且工作效率高，适合大规模生产。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种强化研磨工件夹取机械臂，包括用于支撑固定的底座模块、用于实现在水平面上旋转的腰转模块、与所述腰转模块配合对工件指定方向位置进行选择的肩转模块、肘转模块、与所述肘转模块配合进一步控制工件空间位置的腕转模块以及用于夹取工件的夹取模块，其中，所述腰转模块转动连接在所述底座模块上，所述肩转模块的下端转动连接在所述腰转模块上，所述肘转模块的下端转动连接在所述肩转模块的上端，所述腕转模块的下端转动连接在所述肘转模块的上端，所述夹取模块安装在所述腕转模块上；所述夹取模块包括连接座、夹取驱动机构以及多个均匀分布在所述连接座上的机械爪，所述机械爪的上端铰接在所述连接座上；所述夹取驱动机构的伸缩杆通过摇杆与所述机械爪连接，该摇杆的上端与所述机械爪铰接，下端与所述伸缩杆的下端铰接。

上述强化研磨工件夹取机械臂的工作原理是：

在使用机械臂时，根据工件的强化研磨工序，将机械臂放置在需要夹取工件的位置，通过对底座模块的固定从而对整个机械臂结构进行固定；需要强化研磨的工件在进行研磨工序之前，通过输送流水线运送到强化研磨机底下；工件在输送流水线上移动过程中，当工件到达设定位置时，触发传感器，从而使得机械臂启动作业；腰转模块进行位置方向的选择转动，肩转模块带动肘转模块对工件的空间位置进行调整，使得腕转模块带动夹取模块到达工件所在的位置，夹取模块启动，夹取驱动机构驱动伸缩杆向下运动，使得伸缩杆往下拖动摇杆，从而往下拖动机械爪；由于机械爪的上端铰接在连接座上，因此在机械爪受到往下的拉力时，机械爪沿着伸缩杆轴线的方向转动，完成收拢的动作，从而夹紧工件；在夹紧工件后，根据夹持的工件的位置与研磨机所在的位置关系，腰转模块旋转，同时肩转模块带动肘转模块转动，使得移动腕转结构带动工件到达研磨机的位置，夹取模块继续启动，夹取驱动机构驱动伸缩杆往上运动，伸缩杆往上推动摇杆，从而往上推动机械爪，使得机械爪沿着远离伸缩杆轴线的方向转动，完成张开的动作，松开工件，从而将工件放置到研磨机上的研磨工位，完成将工件搬运到研磨机上的搬运过程；在工件放置到研磨工位上之后，会触发强化研磨机自动夹紧工件的动作，开始强化研磨的工序。

本发明的一个优选方案，所述伸缩杆的底部设有压紧板，所述机械爪的下端设有承托钩，在伸缩杆驱动机械爪合拢夹持工件时，所述承托钩对工件的底部起到承托作用，所述压紧板抵紧工件的顶部。设置上述结构的夹取模块，一方面，在伸缩杆向下运动时，伸缩杆通过摇杆对机械爪作用一个向下的力，使得机械爪沿着伸缩杆轴线的方向转动，从而完成收拢动作，对工件起到夹紧作用；另一方面，在机械爪合拢时，承托钩托住工件的底部，压紧板抵紧工件的顶部，承托钩与压紧板互相作用对工件形成一个向上的支承力，从而对工件起到承托作用；通过设置承托钩与压紧板，在承托钩与压紧板作用时，不会对工件产生沿径向的作用力，既能够避免工件因受到径向压力而导致的变形问题，又能够对工件起到承托作用，设计巧妙，功能强大。

本发明的一个优选方案，所述夹取驱动机构包括推杆电机，所述推杆电机的伸缩轴与所述伸缩杆连接。在推杆电机启动工作时，推杆电机的伸缩轴向下或者向上运动，由于该伸缩轴与所述伸缩杆连接，因此推杆电机驱动所述伸缩杆向上或者向下运动，从而使得机械爪做张开或者收拢的动作。

本发明的一个优选方案，所述底座模块包括底座支架，所述底座机架包括底板以及安装在所述底板上的底座圆筒；所述底板上设有四个用于固定安装机械臂的固定安装孔。通过设置上述结构的底座模块，在将机械臂选定安装位置之后，安装螺钉穿过所述固定安装孔将底板锁紧在安装位上，即可实现机械臂的固定安装。

优选地，所述底座圆筒的底部与所述底板之间设有四个筋体。上述筋体沿着底座圆筒的圆周方向均匀分布，大幅度增加了底座圆筒与底板之间的连接强度，使得整个底座结构更加稳定牢靠。

本发明的一个优选方案，所述腰转模块包括腰转体圆盘以及用于安装所述肩转模块的腰转体连接板；所述腰转体圆盘包括上盘体以及设置在所述上盘体下方的下盘体，所述腰转体连接板设置在所述上盘体的顶部。通过设置上述结构的腰转模块，腰转体圆盘转动连接在所述底座模块上，使得腰转模块在底座模块上灵活转动；腰转体连接板用于安装所述肩转模块，并且腰转体连接板安装在所述上盘体上，起到连接安装的作用。

本发明的一个优选方案，所述腰转模块通过安装结构转动连接在所述底座模块上，所述安装结构包括设置在所述底座圆筒顶部的封板、设置在所述封板上的凸起圆环以及非标轴承，所述封板的中心设有用于避让所述下盘体的避空孔，该避空孔设置在凸起圆环的内部；所述非标轴承安装在所述封板上且非标轴承的外圈贴紧所述凸起圆环的内圈，所述下盘体与非标轴承的内圈配合。设置上述安装结构，下盘体安装在非标轴承的内圈，上盘体的底面抵紧非标轴承的顶面，这样，下盘体能够相对非标轴承的内圈自由转动，从而实现腰转模块在底座模块上的灵活转动。

本发明的一个优选方案，所述腰转模块通过腰转驱动机构实现转动，所述腰转驱动机构包括主动锥齿轮、用于安装所述主动锥齿轮的主动锥齿轮轴、从动锥齿轮以及用于安装所述从动锥齿轮的从动锥齿轮轴；所述底座圆筒的侧壁上设有用于安装所述主动锥齿轮轴的安装通孔，所述从动锥齿轮轴的一端安装在所述下盘体的底部，另一端向下延伸；所述主动锥齿轮与从动锥齿轮互相啮合。通过设置上述腰转驱动机构，主动锥齿轮轴装配在安装通孔上，从动锥齿轮轴安装在下盘体的底部，这样主动锥齿轮轴与从动锥齿轮轴互相垂直设置，适合用锥齿轮结构实现传动；主动锥齿轮与从动锥齿轮互相啮合，在主动锥齿轮转动时，带动从动锥齿轮转动，进而实现从动锥齿轮轴转动，由于从动锥齿轮轴安装在下盘体的底部，因此从动齿轮轴的转动使得腰转模块转动。

优选地，所述腰转驱动机构还包括腰转驱动电机，所述腰转驱动电机通过齿轮传动机构与所述主动锥齿轮轴连接；所述腰转驱动电机通过底部安装架安装在所述底板上。腰转驱动电机安装在底座模块的地板上，腰转驱动电机转轴上安装有齿轮，主动锥齿轮轴上安装有对应的齿轮，腰转驱动电机转动，通过齿轮传动机构，驱动主动锥齿轮轴转动。

本发明的一个优选方案，所述肩转模块包括肩转连杆以及用于与所述腰转模块转动连接的肩转轴；所述肩转连杆上设有连接通孔，所述连接通孔包括设置在肩转连杆下端用于连接所述腰转模块的肩连接底孔以及设置在肩转连杆上端用于连接所述肘转模块的肩连接顶孔；所述肩转轴固定安装在所述肩连接底孔上，所述肩转轴的两端通过轴承安装在所述腰转体连接板上。设置上述结构的肩转模块，肩转轴的两端通过轴承安装在腰转体连接板上，这样，肩转轴转动连接在腰转体连接板上，由于肩转轴与肩转连杆固定连接，因此肩转连接杆通过肩转轴转动连接在腰转体连接板上，从而实现肩转模块在腰转模块上的转动动作。

优选地，所述肩转模块通过肩转驱动机构实现转动，所述肩转驱动机构包括肩转驱动电机、安装在肩转驱动电机主轴上的肩转主动齿轮以及肩转从动齿轮；所述肩转驱动电机安装在所述腰转体连接板上，所述肩转从动齿轮固定安装在所述肩转轴上。肩转驱动机构启动后，肩转驱动电机转动，从而带动肩转主动齿轮转动，肩转主动齿轮与肩转从动齿轮互相啮合，从而使得肩转从动齿轮转动，由于肩转从动齿轮固定安装在肩转轴上，因此肩转从动齿轮的转动使得肩转轴转动，最终实现肩转模块的转动。

本发明的一个优选方案，所述肘转模块包括肘转连杆以及用于与所述肩转模块转动连接的肘转轴；所述肘转连杆上设有连接通孔，所述连接通孔包括设置在肘转连杆下端用于连接所述肩转模块的肘连接底孔以及设置在肘转连杆上端用于连接所述腕转模块的肘连接顶孔；所述肘转轴固定安装在所述肘连接底孔上，所述肘转轴的两端通过轴承安装在所述肩转连杆的上端。设置上述结构的肘转模块，肘转轴的两端通过轴承安装在所述肩连接顶孔上，这样，肘转轴转动连接在肩转连杆的上端，由于肘转轴与肘转连杆固定连接，因此肘转连接杆通过肘转轴转动连接在肩转连杆的上端，从而实现肘转模块在肩转模块上的转动动作。

优选地，所述肘转模块通过肘转驱动机构实现转动，所述肘转驱动机构包括肘转驱动电机、安装在肘转驱动电机主轴上的肘转主动齿轮以及肘转从动齿轮；所述肘转驱动电机安装在所述肩转连杆的上端，所述肘转从动齿轮固定安装在所述肘转轴上。肘转驱动机构启动后，肘转驱动电机转动，从而带动肘转主动齿轮转动，肘转主动齿轮与肘转从动齿轮互相啮合，从而使得肘转从动齿轮转动，由于肘转从动齿轮固定安装在肘转轴上，因此肘转从动齿轮的转动使得肘转轴转动，最终实现肘转模块的转动。

本发明的一个优选方案，所述腕转模块包括机械腕以及腕转轴；所述机械腕上设有用于连接所述肘转模块的腕连接孔，所述腕转轴固定安装在所述腕连接孔上，所述腕转轴的两端通过轴承安装在所述肘转连杆的上端。设置上述结构的腕转模块，腕转轴的两端通过轴承安装在所述肘连接顶孔上，这样，腕转轴转动连接在肘连接杆的上端，由于腕转轴与机械腕固定连接，因此机械腕通过腕转轴转动连接在肘连接杆的上端，从而实现腕转模块在肘转模块上的转动动作。

本发明的一个优选方案，所述腕转模块通过腕转驱动机构实现转动，所述腕转驱动机构包括腕转驱动电机、安装在腕转驱动电机主轴上的腕转主动齿轮以及腕转从动齿轮；所述腕转驱动电机安装在所述肘转连杆的上端，所述腕转从动齿轮固定安装在所述腕转轴上。腕转驱动机构启动后，腕转驱动电机转动，从而带动腕转主动齿轮转动，腕转主动齿轮与腕转从动齿轮互相啮合，从而使得腕转从动齿轮转动，由于腕转从动齿轮固定安装在腕转轴上，因此腕转从动齿轮的转动使得腕转轴转动，最终实现腕转模块的转动。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

1、本发明的强化研磨工件夹取机械臂，包括底座模块、腰转模块、肩转模块、肘转模块以及腕转模块，能够将工件自动搬运到强化研磨机上的研磨工位，不仅能够代替人工机械重复的夹取动作，而且工作效率高，适合大规模生产。

2、本发明的强化研磨工件夹取机械臂，机构简单，制造成本低，后期维护便利。

附图说明

图1为本发明的强化研磨工件夹取机械臂的立体图。

图2为底座支架的立体图。

图3为腰转模块的体力图。

图4为肩转连杆的立体图。

图5为肘转连杆的立体图。

图6为机械腕的立体图。

图7为夹取模块的立体图。

图8为机械爪合拢时，压紧板与承托钩互相作用承托起工件的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

参见图1-图8，本发明的一种强化研磨工件夹取机械臂，包括用于支撑固定的底座模块1、用于实现在水平面上旋转的腰转模块2、与所述腰转模块2配合对工件指定方向位置进行选择的肩转模块3、肘转模块4、与所述肘转模块4配合进一步控制工件空间位置的腕转模块5以及用于夹取工件的夹取模块6，其中，所述腰转模块2转动连接在所述底座模块1上，所述肩转模块3的下端转动连接在所述腰转模块2上，所述肘转模块4的下端转动连接在所述肩转模块3的上端，所述腕转模块5的下端转动连接在所述肘转模块4的上端，所述夹取模块6安装在所述腕转模块5上；所述夹取模块6包括连接座6-1、夹取驱动机构以及多个均匀分布在所述连接座6-1上的机械爪6-3，所述机械爪6-3的上端铰接在所述连接座6-1上；所述夹取驱动机构的伸缩杆6-2通过摇杆6-4与所述机械爪6-3连接，该摇杆6-4的上端与所述机械爪6-3铰接，下端与所述伸缩杆6-2的下端铰接。

参见图7和图8，所述伸缩杆6-2的底部设有压紧板6-2-1，所述机械爪6-3的下端设有承托钩6-3-1，在伸缩杆6-2驱动机械爪6-3合拢夹持工件时，所述承托钩6-3-1对工件的底部起到承托作用，所述压紧板6-2-1抵紧工件的顶部。设置上述结构的夹取模块6，一方面，在伸缩杆6-2向下运动时，伸缩杆6-2通过摇杆6-4对机械爪6-3作用一个向下的力，使得机械爪6-3沿着伸缩杆6-2轴线的方向转动，从而完成收拢动作，对工件起到夹紧作用；另一方面，在机械爪6-3合拢时，承托钩6-3-1托住工件的底部，压紧板6-2-1抵紧工件的顶部，承托钩6-3-1与压紧板6-2-1互相作用对工件形成一个向上的支承力，从而对工件起到承托作用；通过设置承托钩6-3-1与压紧板6-2-1，在承托钩6-3-1与压紧板6-2-1作用时，不会对工件产生沿径向的作用力，既能够避免工件因受到径向压力而导致的变形问题，又能够对工件起到承托作用，设计巧妙，功能强大。

参见图1、图7和图8，所述夹取驱动机构包括推杆电机，所述推杆电机的伸缩轴与所述伸缩杆6-2连接。在推杆电机启动工作时，推杆电机的伸缩轴向下或者向上运动，由于该伸缩轴与所述伸缩杆6-2连接，因此推杆电机驱动所述伸缩杆6-2向上或者向下运动，从而使得机械爪6-3做张开或者收拢的动作。

参见图1-图2，所述底座模块1包括底座支架，所述底座机架包括底板1-1以及安装在所述底板1-1上的底座圆筒1-2；所述底板1-1上设有四个用于固定安装机械臂的固定安装孔。通过设置上述结构的底座模块1，在将机械臂选定安装位置之后，安装螺钉穿过所述固定安装孔将底板1-1锁紧在安装位上，即可实现机械臂的固定安装。

参见图1-图2，所述底座圆筒1-2的底部与所述底板1-1之间设有四个筋体。上述筋体沿着底座圆筒1-2的圆周方向均匀分布，大幅度增加了底座圆筒1-2与底板1-1之间的连接强度，使得整个底座结构更加稳定牢靠。

参见图1和图3，所述腰转模块2包括腰转体圆盘以及用于安装所述肩转模块3的腰转体连接板2-3；所述腰转体圆盘包括上盘体2-1以及设置在所述上盘体2-1下方的下盘体2-2，所述腰转体连接板2-3设置在所述上盘体2-1的顶部。通过设置上述结构的腰转模块2，腰转体圆盘转动连接在所述底座模块1上，使得腰转模块2在底座模块1上灵活转动；腰转体连接板2-3用于安装所述肩转模块3，并且腰转体连接板2-3安装在所述上盘体2-1上，起到连接安装的作用。

参见图1和图3，所述腰转模块2通过安装结构转动连接在所述底座模块1上，所述安装结构包括设置在所述底座圆筒1-2顶部的封板1-3、设置在所述封板1-3上的凸起圆环1-4以及非标轴承，所述封板1-3的中心设有用于避让所述下盘体2-2的避空孔，该避空孔设置在凸起圆环1-4的内部；所述非标轴承安装在所述封板1-3上且非标轴承的外圈贴紧所述凸起圆环1-4的内圈，所述下盘体2-2与非标轴承的内圈配合。设置上述安装结构，下盘体2-2安装在非标轴承的内圈，上盘体2-1的底面抵紧非标轴承的顶面，这样，下盘体2-2能够相对非标轴承的内圈自由转动，从而实现腰转模块2在底座模块1上的灵活转动。

参见图1-图3，所述腰转模块2通过腰转驱动机构实现转动，所述腰转驱动机构包括主动锥齿轮、用于安装所述主动锥齿轮的主动锥齿轮轴7、从动锥齿轮以及用于安装所述从动锥齿轮的从动锥齿轮轴8；所述底座圆筒1-2的侧壁上设有用于安装所述主动锥齿轮轴7的安装通孔1-5，所述从动锥齿轮轴8的一端安装在所述下盘体2-2的底部，另一端向下延伸；所述主动锥齿轮与从动锥齿轮互相啮合。通过设置上述腰转驱动机构，主动锥齿轮轴7装配在安装通孔1-5上，从动锥齿轮轴8安装在下盘体2-2的底部，这样主动锥齿轮轴7与从动锥齿轮轴8互相垂直设置，适合用锥齿轮结构实现传动；主动锥齿轮与从动锥齿轮互相啮合，在主动锥齿轮转动时，带动从动锥齿轮转动，进而实现从动锥齿轮轴8转动，由于从动锥齿轮轴8安装在下盘体2-2的底部，因此从动齿轮轴的转动使得腰转模块2转动。

本实施例中，所述腰转驱动机构还包括腰转驱动电机，所述腰转驱动电机通过齿轮传动机构与所述主动锥齿轮轴7连接；所述腰转驱动电机通过底部安装架安装在所述底板1-1上。腰转驱动电机安装在底座模块1的底板1-1上，腰转驱动电机转轴上安装有齿轮，主动锥齿轮轴7上安装有对应的齿轮，腰转驱动电机转动，通过齿轮传动机构，驱动主动锥齿轮轴7转动。

参见图1和图4，所述肩转模块3包括肩转连杆3-1以及用于与所述腰转模块2转动连接的肩转轴3-2；所述肩转连杆3-1上设有连接通孔，所述连接通孔包括设置在肩转连杆3-1下端用于连接所述腰转模块2的肩连接底孔3-1-1以及设置在肩转连杆3-1上端用于连接所述肘转模块4的肩连接顶孔3-1-2；所述肩转轴3-2固定安装在所述肩连接底孔3-1-1上，所述肩转轴3-2的两端通过轴承安装在所述腰转体连接板2-3上。设置上述结构的肩转模块3，肩转轴3-2的两端通过轴承安装在腰转体连接板2-3上，这样，肩转轴3-2转动连接在腰转体连接板2-3上，由于肩转轴3-2与肩转连杆3-1固定连接，因此肩转连接杆通过肩转轴3-2转动连接在腰转体连接板2-3上，从而实现肩转模块3在腰转模块2上的转动动作。

本实施例中，所述肩转模块3通过肩转驱动机构实现转动，所述肩转驱动机构包括肩转驱动电机、安装在肩转驱动电机主轴上的肩转主动齿轮以及肩转从动齿轮；所述肩转驱动电机安装在所述腰转体连接板2-3上，所述肩转从动齿轮固定安装在所述肩转轴3-2上。肩转驱动机构启动后，肩转驱动电机转动，从而带动肩转主动齿轮转动，肩转主动齿轮与肩转从动齿轮互相啮合，从而使得肩转从动齿轮转动，由于肩转从动齿轮固定安装在肩转轴3-2上，因此肩转从动齿轮的转动使得肩转轴3-2转动，最终实现肩转模块3的转动。

参见图1和图5，所述肘转模块4包括肘转连杆4-1以及用于与所述肩转模块3转动连接的肘转轴4-2；所述肘转连杆4-1上设有连接通孔，所述连接通孔包括设置在肘转连杆4-1下端用于连接所述肩转模块3的肘连接底孔4-1-1以及设置在肘转连杆4-1上端用于连接所述腕转模块5的肘连接顶孔4-1-2；所述肘转轴4-2固定安装在所述肘连接底孔4-1-1上，所述肘转轴4-2的两端通过轴承安装在所述肩转连杆3-1的上端。设置上述结构的肘转模块4，肘转轴4-2的两端通过轴承安装在所述肩连接顶孔3-1-2上，这样，肘转轴4-2转动连接在肩转连杆3-1的上端，由于肘转轴4-2与肘转连杆4-1固定连接，因此肘转连接杆通过肘转轴4-2转动连接在肩转连杆3-1的上端，从而实现肘转模块4在肩转模块3上的转动动作。

本实施例中，所述肘转模块4通过肘转驱动机构实现转动，所述肘转驱动机构包括肘转驱动电机、安装在肘转驱动电机主轴上的肘转主动齿轮以及肘转从动齿轮；所述肘转驱动电机安装在所述肩转连杆3-1的上端，所述肘转从动齿轮固定安装在所述肘转轴4-2上。肘转驱动机构启动后，肘转驱动电机转动，从而带动肘转主动齿轮转动，肘转主动齿轮与肘转从动齿轮互相啮合，从而使得肘转从动齿轮转动，由于肘转从动齿轮固定安装在肘转轴4-2上，因此肘转从动齿轮的转动使得肘转轴4-2转动，最终实现肘转模块4的转动。

参见图1和图6，所述腕转模块5包括机械腕5-1以及腕转轴5-2；所述机械腕5-1上设有用于连接所述肘转模块4的腕连接孔5-1-1，所述腕转轴5-2固定安装在所述腕连接孔5-1-1上，所述腕转轴5-2的两端通过轴承安装在所述肘转连杆4-1的上端。设置上述结构的腕转模块5，腕转轴5-2的两端通过轴承安装在所述肘连接顶孔4-1-2上，这样，腕转轴5-2转动连接在肘连接杆的上端，由于腕转轴5-2与机械腕5-1固定连接，因此机械腕5-1通过腕转轴5-2转动连接在肘连接杆的上端，从而实现腕转模块5在肘转模块4上的转动动作。

本实施例中，所述腕转模块5通过腕转驱动机构实现转动，所述腕转驱动机构包括腕转驱动电机、安装在腕转驱动电机主轴上的腕转主动齿轮以及腕转从动齿轮；所述腕转驱动电机安装在所述肘转连杆4-1的上端，所述腕转从动齿轮固定安装在所述腕转轴5-2上。腕转驱动机构启动后，腕转驱动电机转动，从而带动腕转主动齿轮转动，腕转主动齿轮与腕转从动齿轮互相啮合，从而使得腕转从动齿轮转动，由于腕转从动齿轮固定安装在腕转轴5-2上，因此腕转从动齿轮的转动使得腕转轴5-2转动，最终实现腕转模块5的转动。

本实施例中，还包括辅助模块，辅助模块分为两类，首先是限位结构，限位结构可以对机械臂各关节的运动做出精确控制和限制。其次是在关节部位安装限位器，进而控制各关节转动的角度，与电机的PLC控制相结合，共同控制强化研磨工件夹取机械臂的运动轨迹。再者是过载保护，过载保护是每一个机械设备都必须具备的一个重要部分，它可以有效防止因机械超过自身承载能力而导致机械或电路损坏进而造成不可预估的亏损。这里采用的是空气开关。当机械臂工作时间过长或者载荷过大的时候，此时已经超出了设备所能承受的额定负载，引起用电设备发热，此时空气开关就会自动断开，停止供电，保证机器不被损坏。

上述强化研磨工件夹取机械臂的工作原理是：

在使用机械臂时，根据工件的强化研磨工序，将机械臂放置在需要夹取工件的位置，通过对底座模块1的固定从而对整个机械臂结构进行固定；需要强化研磨的工件在进行研磨工序之前，通过输送流水线运送到强化研磨机底下；工件在输送流水线上移动过程中，当工件到达设定位置时，触发传感器，从而使得机械臂启动作业；腰转模块2进行位置方向的选择转动，肩转模块3带动肘转模块4对工件的空间位置进行调整，使得腕转模块5带动夹取模块6到达工件所在的位置，夹取模块6启动，夹取驱动机构驱动伸缩杆6-2向下运动，使得伸缩杆6-2往下拖动摇杆6-4，从而往下拖动机械爪6-3；由于机械爪6-3的上端铰接在连接座6-1上，因此在机械爪6-3受到往下的拉力时，机械爪6-3沿着伸缩杆6-2轴线的方向转动，完成收拢的动作，从而夹紧工件；在夹紧工件后，根据夹持的工件的位置与研磨机所在的位置关系，腰转模块2旋转，同时肩转模块3带动肘转模块4转动，使得移动腕转结构带动工件到达研磨机的位置，夹取模块6继续启动，夹取驱动机构驱动伸缩杆6-2往上运动，伸缩杆6-2往上推动摇杆6-4，从而往上推动机械爪6-3，使得机械爪6-3沿着远离伸缩杆6-2轴线的方向转动，完成张开的动作，松开工件，从而将工件放置到研磨机上的研磨工位，完成将工件搬运到研磨机上的搬运过程；在工件放置到研磨工位上之后，会触发强化研磨机自动夹紧工件的动作，开始强化研磨的工序。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种强化研磨工件夹取机械臂，其特征在于，包括用于支撑固定的底座模块、用于实现在水平面上旋转的腰转模块、与所述腰转模块配合对工件指定方向位置进行选择的肩转模块、肘转模块、与所述肘转模块配合进一步控制工件空间位置的腕转模块以及用于夹取工件的夹取模块，其中，所述腰转模块转动连接在所述底座模块上，所述肩转模块的下端转动连接在所述腰转模块上，所述肘转模块的下端转动连接在所述肩转模块的上端，所述腕转模块的下端转动连接在所述肘转模块的上端，所述夹取模块安装在所述腕转模块上；所述夹取模块包括连接座、夹取驱动机构以及多个均匀分布在所述连接座上的机械爪，所述机械爪的上端铰接在所述连接座上；所述夹取驱动机构的伸缩杆通过摇杆与所述机械爪连接，该摇杆的上端与所述机械爪铰接，下端与所述伸缩杆的下端铰接。

2.根据权利要求1所述的一种强化研磨工件夹取机械臂，其特征在于，所述伸缩杆的底部设有压紧板，所述机械爪的下端设有承托钩，在伸缩杆驱动机械爪合拢夹持工件时，所述承托钩对工件的底部起到承托作用，所述压紧板抵紧工件的顶部。

3.根据权利要求2所述的一种强化研磨工件夹取机械臂，其特征在于，所述夹取驱动机构包括推杆电机，所述推杆电机的伸缩轴与所述伸缩杆连接。

4.根据权利要求1所述的一种强化研磨工件夹取机械臂，其特征在于，所述底座模块包括底座支架，所述底座机架包括底板以及安装在所述底板上的底座圆筒；所述底板上设有四个用于固定安装机械臂的固定安装孔。

5.根据权利要求4所述的一种强化研磨工件夹取机械臂，其特征在于，所述腰转模块包括腰转体圆盘以及用于安装所述肩转模块的腰转体连接板；所述腰转体圆盘包括上盘体以及设置在所述上盘体下方的下盘体，所述腰转体连接板设置在所述上盘体的顶部。

6.根据权利要求5所述的一种强化研磨工件夹取机械臂，其特征在于，所述腰转模块通过腰转驱动机构实现转动，所述腰转驱动机构包括主动锥齿轮、用于安装所述主动锥齿轮的主动锥齿轮轴、从动锥齿轮以及用于安装所述从动锥齿轮的从动锥齿轮轴；所述底座圆筒的侧壁上设有用于安装所述主动锥齿轮轴的安装通孔，所述从动锥齿轮轴的一端安装在所述下盘体的底部，另一端向下延伸；所述主动锥齿轮与从动锥齿轮互相啮合。

7.根据权利要求5所述的一种强化研磨工件夹取机械臂，其特征在于，所述肩转模块包括肩转连杆以及用于与所述腰转模块转动连接的肩转轴；所述肩转连杆上设有连接通孔，所述连接通孔包括设置在肩转连杆下端用于连接所述腰转模块的肩连接底孔以及设置在肩转连杆上端用于连接所述肘转模块的肩连接顶孔；所述肩转轴固定安装在所述肩连接底孔上，所述肩转轴的两端通过轴承安装在所述腰转体连接板上。

8.根据权利要7所述的一种强化研磨工件夹取机械臂，其特征在于，所述肩转模块通过肩转驱动机构实现转动，所述肩转驱动机构包括肩转驱动电机、安装在肩转驱动电机主轴上的肩转主动齿轮以及肩转从动齿轮；所述肩转驱动电机安装在所述腰转体连接板上，所述肩转从动齿轮固定安装在所述肩转轴上。

9.根据权利要求7所述的一种强化研磨工件夹取机械臂，其特征在于，所述肘转模块包括肘转连杆以及用于与所述肩转模块转动连接的肘转轴；所述肘转连杆上设有连接通孔，所述连接通孔包括设置在肘转连杆下端用于连接所述肩转模块的肘连接底孔以及设置在肘转连杆上端用于连接所述腕转模块的肘连接顶孔；所述肘转轴固定安装在所述肘连接底孔上，所述肘转轴的两端通过轴承安装在所述肩转连杆的上端。

10.根据权利要求1所述的一种强化研磨工件夹取机械臂，其特征在于，所述腕转模块包括机械腕以及腕转轴；所述机械腕上设有用于连接所述肘转模块的腕连接孔，所述腕转轴固定安装在所述腕连接孔上，所述腕转轴的两端通过轴承安装在所述肘转连杆的上端。

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