一种基于导轨和转塔控制的机械手制造技术

一种基于导轨和转塔控制的机械手，包括机械爪、用于带动机械爪沿着水平方向运动的水平移动机构、用于带动机械爪竖直上下运动和绕竖直方向的转动的转塔控制装置、用于带动机械爪旋转的旋转机构和用于控制机械爪开合的抓取电机，所述机械爪安装在抓取电机的输出轴上，所述抓取电机安装在旋转机构上，所述旋转机构通过直角臂安装在转塔控制装置上，所述转塔控制装置安装在水平移动机构上；所述转塔控制装置包括转塔壳体、转动机构和竖直运动机构。本实用新型专利技术提供一种基于导轨和转塔控制的机械手，该机械手拥有5个自由度，可以实现多种运动变化，以适应不同环境中的工作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于导轨和转塔控制的机械手
本技术涉及机械手
,尤其是一种基于导轨和转塔控制的机械手。
技术介绍
机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点。机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，可用来搬运物体以完成在某一环境中工作。
技术实现思路
为了克服单一机械手自由度不足而无法适应多种工作环境的不足，本技术提供一种基于导轨和转塔控制的机械手，该机械手拥有5个自由度，可以实现多种运动变化，以适应不同环境中的工作。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于导轨和转塔控制的机械手，包括机械爪、用于带动机械爪沿着水平方向运动的水平移动机构、用于带动机械爪竖直上下运动和绕竖直方向的转动的转塔控制装置、用于带动机械爪旋转的旋转机构和用于控制机械爪开合的抓取电机，所述机械爪安装在抓取电机的输出轴上，所述抓取电机安装在旋转机构上，所述旋转机构通过直角臂安装在转塔控制装置上，所述转塔控制装置安装在水平移动机构上；所述转塔控制装置包括转塔壳体、转动机构和竖直运动机构，所述转塔壳体内设有两根细轴，两根细轴竖直布置并且其下端通过细轴固定件可转动地安装在转塔壳体的底部上，两根细轴上还设有抬升凸台，该抬升凸台与两根细轴形成上下滑动副，两根细轴之间还设有一根中心粗轴，中心粗轴的下端与抬升凸台固定连接，中心粗轴的上端穿过转塔壳体的顶部并且与直角臂固定连接，中心粗轴与转塔壳体间隙配合；所述转动机构包括水平主动带轮、水平从动带轮、水平同步带和转动电机，所述水平从动带轮位于转塔壳体的上方并且其中心处设有轴套，轴套穿过转塔壳体的顶部并且通过连接件与两根细轴的上端固定连接，细轴与转塔壳体间隙配合，所述中心粗轴的中部穿过轴套并且可在轴套内上下移动；所述水平主动带轮安装在转动电机的输出轴上，水平主动带轮与水平从动带轮之间通过水平同步带连接，转动电机安装在转塔壳体外；所述竖直运动机构包括Z向主动带轮、Z向从动带轮、Z向同步带和竖直运动电机，所述Z向从动带轮可转动地安装在转塔壳体的上部内，所述竖直运动电机安装在转塔壳体下部外并且其输出轴伸入到转塔壳体内，同时该输出轴上设有Z向主动带轮，所述Z向主动带轮与Z向从动带轮之间通过Z向同步带连接，抬升凸台外设有一圈的凹槽，环形连接件卡接在该凹槽内并且与Z向同步带相连接，抬升凸台与环形连接件形成转动副。进一步，所述水平移动机构包括导轨基座、丝杠和水平平台，所述丝杠水平安装在导轨基座上并且与水平驱动电机的输出轴连接，所述水平平台安装在丝杠上并且与丝杠形成移动副，所述水平平台的两端分别设有滑轮，滑轮分别与导轨基座两侧的导轨形成滚动副，所述转塔壳体安装在水平平台上。再进一步，所述转动电机通过连接板安装在转塔壳体上。更进一步，所述旋转机构包括旋转电机和电机卡盘，所述旋转电机通过电机架安装在直角臂的竖杆上，中心粗轴的上端与直角臂的横杆固定连接，所述旋转电机的输出轴上设有电机卡盘，所述抓取电机通过电机旋转支架安装在电机卡盘上。本技术的有益效果是：电路简单，自由度高，不同方向上的运动由不同电机控制，排查故障便利。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术的局部放大图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。参照图1和图2,一种基于导轨和转塔控制的机械手，包括机械爪19、用于带动机械爪沿着水平方向运动的水平移动机构、用于带动机械爪19竖直上下运动和绕竖直方向的转动的转塔控制装置、用于带动机械爪19旋转的旋转机构和用于控制机械爪19开合的抓取电机，所述机械爪19安装在抓取电机的输出轴上，所述抓取电机安装在旋转机构上，所述旋转机构通过直角臂14安装在转塔控制装置上，所述转塔控制装置安装在水平移动机构上；所述转塔控制装置包括转塔壳体11、转动机构和竖直运动机构，所述转塔壳体11内设有两根细轴6，两根细轴6竖直布置并且其下端通过细轴固定件5可转动地安装在转塔壳体11的底部上，两根细轴6上还设有抬升凸台8，该抬升凸台8与两根细轴6形成上下滑动副，两根细轴6之间还设有一根中心粗轴7，中心粗轴7的下端与抬升凸台8固定连接，中心粗轴7的上端穿过转塔壳体11的顶部并且与直角臂14固定连接，中心粗轴7与转塔壳体11间隙配合；所述转动机构包括水平主动带轮、水平从动带轮12、水平同步带13和转动电机，所述水平从动带轮12位于转塔壳体11的上方并且其中心处设有轴套21，轴套21穿过转塔壳体11的顶部并且通过连接件与两根细轴6的上端固定连接，细轴6与转塔壳体11间隙配合，所述中心粗轴7的中部穿过轴套21并且可在轴套21内上下移动；所述水平主动带轮安装在转动电机的输出轴上，水平主动带轮与水平从动带轮之间通过水平同步带13连接，转动电机安装在转塔壳体11外；所述竖直运动机构包括Z向主动带轮、Z向从动带轮10、Z向同步带9和竖直运动电机，所述Z向从动带轮10可转动地安装在转塔壳体11的上部内，所述竖直运动电机安装在转塔壳体下部外并且其输出轴伸入到转塔壳体内，同时该输出轴上设有Z向主动带轮，所述Z向主动带轮与Z向从动带轮10之间通过Z向同步带9连接，抬升凸台8外设有一圈的凹槽，环形连接件20卡接在该凹槽内并且与Z向同步带9相连接，抬升凸台8与环形连接件20形成转动副。进一步，所述水平移动机构包括导轨基座1、丝杠3和水平平台4，所述丝杠3水平安装在导轨基座1上并且与水平驱动电机的输出轴连接，所述水平平台4安装在丝杠3上并且与丝杠3形成移动副，所述水平平台4的两端分别设有滑轮2，滑轮2分别与导轨基座1两侧的导轨形成滚动副，所述转塔壳体11安装在水平平台4上。再进一步，所述转动电机通过连接板15安装在转塔壳体11上。更进一步，所述旋转机构包括旋转电机和电机卡盘17，所述旋转电机通过电机架16安装在直角臂14的竖杆上，中心粗轴7的上端与直角臂14的横杆固定连接，所述旋转电机的输出轴上设有电机卡盘17，所述抓取电机通过电机旋转支架18安装在电机卡盘17上。本技术的工作过程：通过水平移动机构来调整机械爪的水平位置，具体为由水平驱动电机驱动，水平平台4通过滑轮2和丝杠3在导轨基座1上运动；通过转塔控制装置实现机械爪竖直平动和沿竖直方向转动，具体为：通过转动电机驱动水平主动带轮转动，水平主动带轮通过水平同步带13带动水平从动带轮12转动，水平从动带轮12带动两根细轴6转动，两根细轴6通过抬升凸台8带动中心粗轴7转动，因抬升凸台8上的凹槽与环形连接件20形成转动副，因此抬升凸台8可以进行转动，环形连接件20可以不动，中心粗轴7通过直角臂14带动其上的转动电机以及机械爪进行整体沿着竖直方向转动；通过竖直运动电机驱动Z向主动带轮转动，Z向主动带轮通过Z向同步带9带动Z向从动带轮转动，因抬升凸台8通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于导轨和转塔控制的机械手，其特征在于：包括机械爪、用/n于带动机械爪沿着水平方向运动的水平移动机构、用于带动机械爪竖直上下运动和绕竖直方向的转动的转塔控制装置、用于带动机械爪旋转的旋转机构和用于控制机械爪开合的抓取电机，所述机械爪安装在抓取电机的输出轴上，所述抓取电机安装在旋转机构上，所述旋转机构通过直角臂安装在转塔控制装置上，所述转塔控制装置安装在水平移动机构上；/n所述转塔控制装置包括转塔壳体、转动机构和竖直运动机构，所述转塔壳体内设有两根细轴，两根细轴竖直布置并且其下端通过细轴固定件可转动地安装在转塔壳体的底部上，两根细轴上还设有抬升凸台，该抬升凸台与两根细轴形成上下滑动副，两根细轴之间还设有一根中心粗轴，中心粗轴的下端与抬升凸台固定连接，中心粗轴的上端穿过转塔壳体的顶部并且与直角臂固定连接，中心粗轴与转塔壳体间隙配合；所述转动机构包括水平主动带轮、水平从动带轮、水平同步带和转动电机，所述水平从动带轮位于转塔壳体的上方并且其中心处设有轴套，轴套穿过转塔壳体的顶部并且通过连接件与两根细轴的上端固定连接，细轴与转塔壳体间隙配合，所述中心粗轴的中部穿过轴套并且可在轴套内上下移动；所述水平主动带轮安装在转动电机的输出轴上，水平主动带轮与水平从动带轮之间通过水平同步带连接，转动电机安装在转塔壳体外；所述竖直运动机构包括Z向主动带轮、Z向从动带轮、Z向同步带和竖直运动电机，所述Z向从动带轮可转动地安装在转塔壳体的上部内，所述竖直运动电机安装在转塔壳体下部外并且其输出轴伸入到转塔壳体内，同时该输出轴上设有Z向主动带轮，所述Z向主动带轮与Z向从动带轮之间通过Z向同步带连接，抬升凸台外设有一圈的凹槽，环形连接件卡接在该凹槽内并且与Z向同步带相连接，抬升凸台与环形连接件形成转动副。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于导轨和转塔控制的机械手，其特征在于：包括机械爪、用
于带动机械爪沿着水平方向运动的水平移动机构、用于带动机械爪竖直上下运动和绕竖直方向的转动的转塔控制装置、用于带动机械爪旋转的旋转机构和用于控制机械爪开合的抓取电机，所述机械爪安装在抓取电机的输出轴上，所述抓取电机安装在旋转机构上，所述旋转机构通过直角臂安装在转塔控制装置上，所述转塔控制装置安装在水平移动机构上；
所述转塔控制装置包括转塔壳体、转动机构和竖直运动机构，所述转塔壳体内设有两根细轴，两根细轴竖直布置并且其下端通过细轴固定件可转动地安装在转塔壳体的底部上，两根细轴上还设有抬升凸台，该抬升凸台与两根细轴形成上下滑动副，两根细轴之间还设有一根中心粗轴，中心粗轴的下端与抬升凸台固定连接，中心粗轴的上端穿过转塔壳体的顶部并且与直角臂固定连接，中心粗轴与转塔壳体间隙配合；所述转动机构包括水平主动带轮、水平从动带轮、水平同步带和转动电机，所述水平从动带轮位于转塔壳体的上方并且其中心处设有轴套，轴套穿过转塔壳体的顶部并且通过连接件与两根细轴的上端固定连接，细轴与转塔壳体间隙配合，所述中心粗轴的中部穿过轴套并且可在轴套内上下移动；所述水平主动带轮安装在转动电机的输出轴上，水平主动带轮与水平从动带轮之间通过水平同步带连接，转动电机安装在转塔壳体外；所述竖直运动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡雄钧，胡明，杨金林，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33