CN212736012U - 一种基于plc机械手传动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于PLC机械手传动控制装置，所述底板的上表面设有壳体和第一电机，所述壳体相对的两个侧壁贯穿转动连接有转轴，所述转轴上设有若干主动锥齿轮，所述转轴的一端位于所述壳体外部且与所述第一电机的输出端相连，所述底板上转动连接有若干螺纹杆，所述螺纹杆贯穿所述壳体的上侧壁且二者间为转动连接，所述螺纹杆的上部螺纹连接有升降台，升降台运行至极限位置后在转动部的作用下螺纹杆可继续旋转，避免了螺纹杆和升降台上的螺纹损坏；主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮的缺齿设计使得转动轴只能带动机械手本体进行小角度的偏转，第一压缩弹簧、弧形架、限位块和滑块的设置增加了主动齿轮与从动齿轮啮合的可靠性。

Description

一种基于PLC机械手传动控制装置

技术领域

本实用新型涉及机械手技术领域，具体领域为一种基于PLC机械手传动控制装置。

背景技术

机械手，指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，主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成，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。

专利号为CN201920902862.1的实用新型公开了一种基于PLC机械手传动控制装置，具备便于固定机械臂，便于调节机械臂角度的优点，解决了拆卸机械臂过程复杂的问题，但是该装置存在一定的不足之处：螺纹杆为手动操作，不利于降低操作者的劳动强度，且螺纹杆持续转动时，活动块在沿螺纹杆相向或者背向运动，运行的极限位置为未设置有转动部，导致螺纹杆和活动块上的螺纹容易发生损坏；机械手的角度调整机构部角度调整效果也不是很好，在此，提出一种新型的基于PLC机械手传动控制装来将解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于PLC机械手传动控制装置，以解决上述背景技术中提出的螺纹杆为手动操作，不利于降低操作者的劳动强度，且螺纹杆持续转动时，活动块在沿螺纹杆相向或者背向运动，运行的极限位置为未设置有转动部，导致螺纹杆和活动块上的螺纹容易发生损坏；机械手的角度调整机构部角度调整效果也不是很好的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于PLC机械手传动控制装置，包括底板，所述底板的上表面设有壳体和第一电机，所述壳体的下部为开口，所述壳体相对的两个侧壁贯穿转动连接有转轴，所述转轴上设有若干主动锥齿轮，所述转轴的一端位于所述壳体外部且与所述第一电机的输出端相连，所述底板上转动连接有若干螺纹杆，所述螺纹杆贯穿所述壳体的上侧壁且二者间为转动连接，所述螺纹杆的上部螺纹连接有升降台，所述螺纹杆上均设有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮与对应的所述主动锥齿轮相啮合，所述螺纹杆上对应所述螺纹段两侧的位置均设有转动部，所述升降台的上表面设有回转气缸，所述回转气缸的上表面设有安装板，所述安装板的上部贯穿转动连接有转动轴，所述转动轴的一端设有机械手总成，所述转动轴的另一端设有从动齿轮，所述安装板上设有第二电机，所述第二电机的输出端设有主动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮相啮合，所述从动齿轮上设有滑块，所述安装板上设有弧形架，所述弧形架上设有限位块，所述滑块在所述弧形架上滑动，所述弧形架上对应所述限位块和所述滑块之间的位置套设有第一压缩弹簧。

优选的，所述转动部包括两个圆环、两个第二压缩弹簧和螺母，两个所述圆环分别套设于所述螺纹杆上对应螺纹段两侧的位置，所述螺母螺纹连接在所述螺纹杆的上端，两个所述第二压缩弹簧均套设在所述螺纹杆上，两个所述第二压缩弹簧分别位于所述螺母与上部所述圆环之间和所述壳体的上侧壁与下部所述圆环之间。

优选的，所述主动锥齿轮为斜齿轮。

优选的，所述螺纹杆的数量为2。

优选的，所述底板的底部四角均设有万向轮。

优选的，所述安装板上对应所述主动齿轮和从动齿轮的位置设有防尘罩。

优选的，所述圆环朝向所述螺纹杆螺纹段的表面均设有凸缘。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种基于PLC机械手传动控制装置，第一电机和第一电机均为伺服电机，二者均通过PLC控制器控制，转轴在第一电机的带动下转动，经过主动锥齿轮和从动锥齿轮的啮合作用，转矩传递至螺纹杆，螺纹杆的转动使得升降台的纵向高度发生改变，升降台运行至极限位置后在转动部的作用下螺纹杆可继续旋转，避免了螺纹杆和升降台上的螺纹损坏；主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮的缺齿设计使得转动轴只能带动机械手本体进行小角度的偏转，第一压缩弹簧、弧形架、限位块和滑块的设置增加了主动齿轮与从动齿轮啮合的可靠性，对比现有技术，本实用新型公开的技术手段结构简单，功能齐全，便于推广。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的主动齿轮部分的右视结构示意图；

图3为本实用新型图2中A处的局部放大结构示意图；

图4为本实用新型图1中B处的局部放大结构示意图；

图5为本实用新型图1中C处的局部放大结构示意图。

图中：1-底板、2-壳体、3-第一电机、4-转轴、5-主动锥齿轮、6-螺纹杆、7-升降台、8-从动锥齿轮、9-转动部、901-圆环、902-第二压缩弹簧、903-螺母、10-回转气缸、11-安装板、12-转动轴、13-机械手总成、14-从动齿轮、15-第二电机、16-主动齿轮、17-滑块、18-弧形架、19-限位块、20-第一压缩弹簧。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种基于PLC机械手传动控制装置，包括底板1，底板1的上表面设有壳体2和第一电机3，第一电机3和下文提到的第二电机15均为伺服电机，二者通过PLC控制器控制正反转，壳体2的下部为开口，壳体2相对的两个侧壁贯穿转动连接有转轴4，转轴4上设有若干主动锥齿轮5，转轴4的一端位于壳体2外部且与第一电机3的输出端相连，底板1上转动连接有若干螺纹杆6，螺纹杆6的具体形式如图1所示，螺纹杆6贯穿壳体2的上侧壁且二者间为转动连接，螺纹杆6的上部螺纹连接有升降台7，即螺纹杆6上的螺纹段与升降台7之间螺纹连接，螺纹杆6上均设有从动锥齿轮8，从动锥齿轮8与对应的主动锥齿轮5相啮合，螺纹杆6上对应螺纹段两侧的位置均设有转动部9，转动部9即为螺纹杆6的螺纹保险装置，当升降台7运行至极限位置后，在转动部9的作用下，螺纹杆6继续进行转动，避免了升降台7运行至极限位置后第一电机3继续运转导致螺纹损坏的现象发生，升降台7的上表面设有回转气缸10，回转气缸10位现有技术手段，在此不做详细描述，回转气缸10的上表面设有安装板11，安装板11的上部贯穿转动连接有转动轴12，转动轴12的一端设有机械手总成13，转动轴12的另一端设有从动齿轮14，从动齿轮14位缺齿轮，安装板11上设有第二电机15，第二电机15的输出端设有主动齿轮16，主动齿轮16与从动齿轮14相啮合，从动齿轮14上设有滑块17，安装板11上设有弧形架18，弧形架18上设有限位块19，滑块17在弧形架18上滑动，弧形架18上对应限位块19和滑块17之间的位置套设有第一压缩弹簧20，在第一压缩弹簧20的作用下，即使主动齿轮16与从动齿轮14已经脱离啮合，第二电机15反转时二者可重新啮合。

具体而言，转动部9包括两个圆环901、两个第二压缩弹簧902和螺母903，请参考图1、图4以及图5，两个圆环901分别套设于螺纹杆6上对应螺纹段两侧的位置，螺母903螺纹连接在螺纹杆6的上端，两个第二压缩弹簧902均套设在螺纹杆6上，两个第二压缩弹簧902分别位于螺母903与上部的圆环901之间和壳体2的上侧壁与下部的圆环901之间。

具体而言，主动锥齿轮5为斜齿轮，斜齿轮具备传动平稳，噪声低等优点，故而选用。

具体而言，螺纹杆6的数量为2，数量取2便可是实现升降台7的升降功能，同时使得该装置整体的工艺成本以及制造成本较低。

具体而言，底板1的底部四角均设有万向轮，且万向轮具备锁止机构，加装万向轮可增加该装置整体的机动性，方便其进行移动。

具体而言，安装板11上对应主动齿轮16和从动齿轮14的位置设有防尘罩。

具体而言，圆环901朝向螺纹杆6螺纹段的表面均设有凸缘，加设凸缘可以使得圆环901在与升降台7之间发生相对运动时运行更加流畅。

工作原理：本实用新型在使用时，如需调整机械手总成13的高度，则启动第一电机3，第一电机3带动转轴4转轴，转轴4上的主动锥齿轮5与螺纹杆6上的从动锥齿轮8相啮合，转矩传动至螺纹杆6，螺纹杆6的上部螺纹段与升降台7之间螺纹连接，由于螺纹升程的存在，螺纹杆6的转动转化为升降台7水平高度的改变；当升降台7运行至极限位置时，升降台7在螺纹杆6螺纹段外部转动，并且第二压缩弹簧902被压缩，当螺纹杆6反转时，在第二压缩弹簧902的作用下，螺纹杆6与升降台7重新配合；回转气缸10可以调整机械手总成13的纵向角度，第二电机15则可以调整机械手总成13的水平方向的角度，调整时，主动齿轮16带动从动齿轮14转动，从动齿轮14则带动转动轴12转动，如此机械手总成13的水平方向的角度可以被调节，当从动齿轮14与主动齿轮16脱离啮合后，主动齿轮16反转时，在第一压缩弹簧20的作用下，主动齿轮16与从动齿轮14可重新啮合，使得该角度调整机构使用可靠。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于PLC机械手传动控制装置,包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的上表面设有壳体(2)和第一电机(3)，所述壳体(2)的下部为开口，所述壳体(2)相对的两个侧壁贯穿转动连接有转轴(4)，所述转轴(4)上设有若干主动锥齿轮(5)，所述转轴(4)的一端位于所述壳体(2)外部且与所述第一电机(3)的输出端相连，所述底板(1)上转动连接有若干螺纹杆(6)，所述螺纹杆(6)贯穿所述壳体(2)的上侧壁且二者间为转动连接，所述螺纹杆(6)的上部螺纹连接有升降台(7)，所述螺纹杆(6)上均设有从动锥齿轮(8)，所述从动锥齿轮(8)与对应的所述主动锥齿轮(5)相啮合，所述螺纹杆(6)上对应螺纹段两侧的位置均设有转动部(9)，所述升降台(7)的上表面设有回转气缸(10)，所述回转气缸(10)的上表面设有安装板(11)，所述安装板(11)的上部贯穿转动连接有转动轴(12)，所述转动轴(12)的一端设有机械手总成(13)，所述转动轴(12)的另一端设有从动齿轮(14)，所述安装板(11)上设有第二电机(15)，所述第二电机(15)的输出端设有主动齿轮(16)，所述主动齿轮(16)与所述从动齿轮(14)相啮合，所述从动齿轮(14)上设有滑块(17)，所述安装板(11)上设有弧形架(18)，所述弧形架(18)上设有限位块(19)，所述滑块(17)在所述弧形架(18)上滑动，所述弧形架(18)上对应所述限位块(19)和所述滑块(17)之间的位置套设有第一压缩弹簧(20)。

2.根据权利要求1所述的一种基于PLC机械手传动控制装置，其特征在于：所述转动部(9)包括两个圆环(901)、两个第二压缩弹簧(902)和螺母(903)，两个所述圆环(901)分别套设于所述螺纹杆(6)上对应螺纹段两侧的位置，所述螺母(903)螺纹连接在所述螺纹杆(6)的上端，两个所述第二压缩弹簧(902)均套设在所述螺纹杆(6)上，两个所述第二压缩弹簧(902)分别位于所述螺母(903)与上部所述圆环(901)之间和所述壳体(2)的上侧壁与下部所述圆环(901)之间。

3.根据权利要求1所述的一种基于PLC机械手传动控制装置，其特征在于：所述主动锥齿轮(5)为斜齿轮。

4.根据权利要求1所述的一种基于PLC机械手传动控制装置，其特征在于：所述螺纹杆(6)的数量为2。

5.根据权利要求1所述的一种基于PLC机械手传动控制装置，其特征在于：所述底板(1)的底部四角均设有万向轮。

6.根据权利要求1所述的一种基于PLC机械手传动控制装置，其特征在于：所述安装板(11)上对应所述主动齿轮(16)和从动齿轮(14)的位置设有防尘罩。

7.根据权利要求2所述的一种基于PLC机械手传动控制装置，其特征在于：所述圆环(901)朝向所述螺纹杆(6)螺纹段的表面均设有凸缘。

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