CN211812212U - 一种基于plc的多自由度机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于PLC的多自由度机械手，其结构包括抬升机构，本实用新型通过在支撑柱底部设置抬升机构，将支撑柱与置物板嵌合，按压控制器启动第二电机，第二电机经输出轴带动螺杆正向转动，螺杆与滑套啮合，致使滑套经三角支撑架沿着滑槽向内同步滑动，且滑套内移过程中带动转动架右移直至转动架与置物板呈垂直对接，从而抬升置物板高度，达到对机械手高度进行微调，提高设备实用性的有益效果，通过在螺杆左右两端设置有辅助支撑机构，将杆筒与螺杆左右两端贯穿镶嵌，且固定杆内伸缩杆与置物板固定，致使伸缩杆的伸缩范围与置物板抬升范围同步，达到了对抬升过程中置物板进行辅助支撑，便于设备抬升稳定的有益效果。

Description

一种基于PLC的多自由度机械手

技术领域

本实用新型涉及机械手技术领域，具体涉及一种基于PLC的多自由度机械手。

背景技术

PLC控制系统是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的远程控制系统，具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点，且PLC技术往往与多自由度机械手结合使用。

以前的基于PLC的多自由度机械手使用时，通过PLC控制器启动相应的驱动元件致使机械手收缩夹取物品，现有的基于PLC的多自由度机械手整体高度多为固定的，不便对机械手高度进行微调，致使设备灵活性低，实用性差。

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

为了克服现有技术不足，现提出一种基于PLC的多自由度机械手，解决现有的基于PLC的多自由度机械手整体高度多为固定的，不便对机械手高度进行微调，致使设备灵活性低，实用性差的问题。

（二）技术方案

本实用新型通过如下技术方案实现：本实用新型提出了一种基于PLC的多自由度机械手，包括转盘，

固定件，用于对电动推杆进行固定安装；

支撑柱，用于对转盘进行辅助支撑；

抬升机构，用于对设备进行升降运动；

进一步的，所述支撑柱设置有4个。

进一步的，所述转盘顶端通过固定件与电动推杆螺栓固定，所述电动推杆左端与支撑板水平拉伸，所述支撑板左端与爪手转动配合，所述转盘底端与第一电机螺栓固定，所述转盘底端四角通过支撑柱与抬升机构螺纹嵌合，所述抬升机构前端嵌入有控制器，所述控制器底端插接有电源线，所述电动推杆和第一电机与控制器电连接，所述控制器与电源线电连接。

进一步的，所述抬升机构包括框体、第二电机、螺杆、滑套、三角支撑架、滑槽、辅助支撑机构、转动架、置物板和安装板，所述框体左端与第二电机螺栓固定，所述第二电机右端通过输出轴与螺杆转动配合，所述螺杆左右两端对称分布有滑套，所述滑套底端焊接有三角支撑架，所述三角支撑架底端沿着滑槽左右滑动，所述螺杆左右两侧贯穿有辅助支撑机构，所述滑套顶端与转动架上下翻转，所述转动架顶部与置物板焊接，所述框体底端前后两侧焊接有安装板，所述置物板顶部与支撑柱螺纹嵌合，所述第二电机与控制器电连接。

进一步的，所述辅助支撑机构包括杆筒、固定杆和伸缩杆，所述杆筒顶端焊接有固定杆，所述固定杆内壁与伸缩杆上下滑动，所述杆筒中部水平贯穿有螺杆。

进一步的，所述支撑板左端前后两侧与爪手通过铆钉连接，且爪手两者交接处插设有插杆。

进一步的，所述滑套和三角支撑架均设置有2个，且滑套内径螺槽分别与螺杆左右两侧对立外螺纹相匹配。

进一步的，所述转动架和置物板配合抬升高度范围为0至20cm，且置物板顶端四角开设固定槽与支撑柱相对应。

进一步的，所述杆筒内径与螺杆相匹配，且固定杆和伸缩杆伸缩范围为0至19cm。

进一步的，所述电动推杆为DL系列，具体型号根据实际使用情况进行设计或定制。

进一步的，所述三角支撑架为45号钢材质，硬度高，并且抗腐蚀性强。

（三）有益效果

本实用新型相对于现有技术，具有以下优点：

优点1：本实用新型的一种基于PLC的多自由度机械手，通过在支撑柱底部设置抬升机构，将支撑柱与置物板嵌合，按压控制器启动第二电机，第二电机经输出轴带动螺杆正向转动，螺杆与滑套啮合，致使滑套经三角支撑架沿着滑槽向内同步滑动，且滑套内移过程中带动转动架右移直至转动架与置物板呈垂直对接，从而抬升置物板高度，达到对机械手高度进行微调，提高设备实用性的有益效果。

优点2：本实用新型的一种基于PLC的多自由度机械手，通过在螺杆左右两端设置有辅助支撑机构，将杆筒与螺杆左右两端贯穿镶嵌，且固定杆内伸缩杆与置物板固定，致使伸缩杆的伸缩范围与置物板抬升范围同步，达到了对抬升过程中置物板进行辅助支撑，便于设备抬升稳定的有益效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的爪手A处放大结构示意图；

图3为本实用新型的抬升机构结构示意图；

图4为本实用新型的抬升机构左侧剖面结构示意图；

图5为本实用新型的辅助支撑机构结构示意图。

图中：转盘-1、固定件-2、电动推杆-3、支撑板-4、铆钉-41、爪手-5、插杆-51、第一电机-6、支撑柱-7、抬升机构-8、控制器-9、电源线-10、框体-81、第二电机-82、螺杆-83、滑套-84、三角支撑架-85、滑槽-86、辅助支撑机构-87、转动架-88、置物板-89、安装板-810、杆筒-871、固定杆-872、伸缩杆-873。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1、图2、图3、图4和图5，本实用新型提供一种基于PLC的多自由度机械手：包括转盘1，

固定件2，用于对电动推杆3进行固定安装；

支撑柱7，用于对转盘1进行辅助支撑；

抬升机构8，用于对设备进行升降运动；

其中，所述支撑柱7设置有4个。

其中，所述转盘1顶端通过固定件2与电动推杆3螺栓固定，所述电动推杆3左端与支撑板4水平拉伸，所述支撑板4左端与爪手5转动配合，所述转盘1底端与第一电机6螺栓固定，所述转盘1底端四角通过支撑柱7与抬升机构8螺纹嵌合，所述抬升机构8前端嵌入有控制器9，所述控制器9底端插接有电源线10，所述电动推杆3和第一电机6与控制器9电连接，所述控制器9与电源线10电连接。

其中，所述抬升机构8包括框体81、第二电机82、螺杆83、滑套84、三角支撑架85、滑槽86、辅助支撑机构87、转动架88、置物板89和安装板810，所述框体81左端与第二电机82螺栓固定，所述第二电机82右端通过输出轴与螺杆83转动配合，有利于螺杆83的传动配合，所述螺杆83左右两端对称分布有滑套84，所述滑套84底端焊接有三角支撑架85，有利于引导滑套84的水平滑动，所述三角支撑架85底端沿着滑槽86左右滑动，所述螺杆83左右两侧贯穿有辅助支撑机构87，有利于对置物板89进行辅助支撑，所述滑套84顶端与转动架88上下翻转，有利于微调置物板89的高度，所述转动架88顶部与置物板89焊接，所述框体81底端前后两侧焊接有安装板810，所述置物板89顶部与支撑柱7螺纹嵌合，所述第二电机82与控制器9电连接。

其中，所述辅助支撑机构87包括杆筒871、固定杆872和伸缩杆873，所述杆筒871顶端焊接有固定杆872，所述固定杆872内壁与伸缩杆873上下滑动，有利于对置物板89进行辅助支撑，所述杆筒871中部水平贯穿有螺杆83。

其中，所述支撑板4左端前后两侧与爪手5通过铆钉41连接，且爪手5两者交接处插设有插杆51，有利于爪手5的收缩闭合。

其中，所述滑套84和三角支撑架85均设置有2个，且滑套84内径螺槽分别与螺杆83左右两侧对立外螺纹相匹配，有利于滑套84的同步滑动。

其中，所述转动架88和置物板89配合抬升高度范围为0至20cm，且置物板89顶端四角开设固定槽与支撑柱7相对应，有利于对转盘1进行辅助支撑。

其中，所述杆筒871内径与螺杆83相匹配，且固定杆872和伸缩杆873伸缩范围为0至19cm，有利于伸缩杆873随着置物板89延伸。

其中，所述电动推杆3为DL系列，具体型号根据实际使用情况进行设计或定制。

其中，所述三角支撑架85为45号钢材质，硬度高，并且抗腐蚀性强。

本专利所述的电动推杆3又名直线驱动器，主要是由电机推杆和控制装置等机构组成的一种新型直线执行机构，可以认为是旋转电机在结构方面的一种延伸。

本实用新型一种基于PLC的多自由度机械手，其工作原理如下；

第一，使用时，首先将基于PLC的多自由度机械手移动到适当位置，将框体81经安装板810与机床贴合经螺栓依次插入旋固，然后将电源线10与外界电源连接，为设备运行提供充足动能；

第二，按压控制器9启动第一电机6，第一电机6经输出轴带动转盘1转动直至电动推杆3调节至适当范围，启动电动推杆3向内收缩，致使支撑板4经铆钉41拉动爪手5经插杆51右移便于爪手5闭合夹固物品，接着经转盘1带动爪手5转动的适当范围，电动推杆3向左延伸，致使爪手5松开物品；

第三，当需要对设备整体进行抬升时，通过在支撑柱7底部设置抬升机构8，将支撑柱7与置物板89嵌合，按压控制器9启动第二电机82，第二电机82经输出轴带动螺杆83正向转动，螺杆83与滑套84啮合，致使滑套84经三角支撑架85沿着滑槽86向内同步滑动，且滑套84内移过程中带动转动架88右移直至转动架88与置物板89呈垂直对接，从而抬升置物板89高度；

第四，降低置物板89时，通过第二电机82带动螺杆83反向转动，按照上述，经零件之间的方形配合，致使转动架88向左同步移动致使置物板89缓缓下降直至与框体81上方嵌合；

第五，当需要对升降过程中的置物板89进行辅助支撑时，通过在螺杆左右两端设置有辅助支撑机构87，将杆筒871与螺杆83左右两端贯穿镶嵌，且固定杆872内伸缩杆873与置物板89固定，致使伸缩杆873的伸缩范围与置物板89抬升范围同步，便于对抬升过程中置物板89进行辅助支撑。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,并且本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种基于PLC的多自由度机械手，包括转盘（1），其特征在于，还包括：

固定件（2），用于对电动推杆（3）进行固定安装；

支撑柱（7），用于对转盘（1）进行辅助支撑；

抬升机构（8），用于对设备进行升降运动；

其中，所述支撑柱（7）设置有4个。

2.根据权利要求1所述的一种基于PLC的多自由度机械手，其特征在于：所述转盘（1）顶端通过固定件（2）与电动推杆（3）螺栓固定，所述电动推杆（3）左端与支撑板（4）水平拉伸，所述支撑板（4）左端与爪手（5）转动配合，所述转盘（1）底端与第一电机（6）螺栓固定，所述转盘（1）底端四角通过支撑柱（7）与抬升机构（8）螺纹嵌合，所述抬升机构（8）前端嵌入有控制器（9），所述控制器（9）底端插接有电源线（10），所述电动推杆（3）和第一电机（6）与控制器（9）电连接，所述控制器（9）与电源线（10）电连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于PLC的多自由度机械手，其特征在于：所述抬升机构（8）包括框体（81）、第二电机（82）、螺杆（83）、滑套（84）、三角支撑架（85）、滑槽（86）、辅助支撑机构（87）、转动架（88）、置物板（89）和安装板（810），所述框体（81）左端与第二电机（82）螺栓固定，所述第二电机（82）右端通过输出轴与螺杆（83）转动配合，所述螺杆（83）左右两端对称分布有滑套（84），所述滑套（84）底端焊接有三角支撑架（85），所述三角支撑架（85）底端沿着滑槽（86）左右滑动，所述螺杆（83）左右两侧贯穿有辅助支撑机构（87），所述滑套（84）顶端与转动架（88）上下翻转，所述转动架（88）顶部与置物板（89）焊接，所述框体（81）底端前后两侧焊接有安装板（810），所述置物板（89）顶部与支撑柱（7）螺纹嵌合，所述第二电机（82）与控制器（9）电连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于PLC的多自由度机械手，其特征在于：所述辅助支撑机构（87）包括杆筒（871）、固定杆（872）和伸缩杆（873），所述杆筒（871）顶端焊接有固定杆（872），所述固定杆（872）内壁与伸缩杆（873）上下滑动，所述杆筒（871）中部水平贯穿有螺杆（83）。

5.根据权利要求2所述的一种基于PLC的多自由度机械手，其特征在于：所述支撑板（4）左端前后两侧与爪手（5）通过铆钉（41）连接，且爪手（5）两者交接处插设有插杆（51）。

6.根据权利要求3所述的一种基于PLC的多自由度机械手，其特征在于：所述滑套（84）和三角支撑架（85）均设置有2个，且滑套（84）内径螺槽分别与螺杆（83）左右两侧对立外螺纹相匹配。

7.根据权利要求3所述的一种基于PLC的多自由度机械手，其特征在于：所述转动架（88）和置物板（89）配合抬升高度范围为0至20cm，且置物板（89）顶端四角开设固定槽与支撑柱（7）相对应。

8.根据权利要求4所述的一种基于PLC的多自由度机械手，其特征在于：所述杆筒（871）内径与螺杆（83）相匹配，且固定杆（872）和伸缩杆（873）伸缩范围为0至19cm。

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