一种四自由度机械臂控制结构制造技术

本实用新型专利技术公布一种四自由度机械臂控制结构，包括：机械爪，用于抓取物料；第二旋转机构，与所述机械爪相连接，所述第二旋转机构用于带动机械爪以第一轴线为转轴作圆周运动；移动机构，与所述第二旋转机构相连接，所述移动机构用于驱动机械爪在位移平面上横向移动以及纵向移动；第一旋转机构，包括机架与第一旋转动力装置，所述第一旋转动力装置与所述机架相连接，所述第一旋转动力装置与所述移动机构相连接以驱动所述移动机构以第二轴线为转轴作圆周运动。四自由度机械臂控制结构具有两个旋转轴与两个垂直方向的线性扩展，机械爪的运动范围是一个空心圆柱，有比较直观的空间定位，具有较高的输送效率。具有较高的输送效率。具有较高的输送效率。

【技术实现步骤摘要】
一种四自由度机械臂控制结构


[0001]本技术涉及机械臂
，尤其涉及一种四自由度机械臂控制结构。

技术介绍

[0002]工业机器人技术糅合了多个学科的高新技术，代表了智能机电设备的最高研究成果，是现代科术发展异常活跃的领域。上下料机器人是以工业机器人作为基础替代操作工的一种方式，它可以自动完成加工中心，数控车床等加工的工件，同时也可以完成工件的自动抓取，上料，下料装卡和工件移位翻转等工作任务。
[0003]目前在我国数控机床的上下料作业中，多采用人工作业的方式完成。然而机床上下料是一项强度大、重复率高、工作环境恶劣且具有一定危险性的工作，传统的人工耗时长、效率低已无法适应现代化生产的需求。而机械臂是上下料机器人最主要的执行构件之一。
[0004]已知材料架摆放有三种不同的物料，物料重1kg，材料架的高度高于加工台，现在需要将物料从材料架搬运加工台，并且需要按照原先的顺序排列。现有机械臂可以较为准确地抓取物料，但在对物料进行排序效率是不佳的。

技术实现思路

[0005]为此，需要提供一种四自由度机械臂控制结构，解决
技术介绍
提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本申请提供一种四自由度机械臂控制结构，包括：
[0007]机械爪，用于抓取物料；
[0008]第二旋转机构，与所述机械爪相连接，所述第二旋转机构用于带动机械爪以第一轴线为转轴作圆周运动；
[0009]移动机构，与所述第二旋转机构相连接，所述移动机构用于驱动机械爪在位移平面上横向移动以及纵向移动；
[0010]第一旋转机构，包括机架与第一旋转动力装置，所述第一旋转动力装置与所述机架相连接，所述第一旋转动力装置与所述移动机构相连接以驱动所述移动机构以第二轴线为转轴作圆周运动，所述第一轴线垂直于所述第二轴线，所述第一轴线与所述第二轴线均平行于所述位移平面。
[0011]进一步地，所述移动机构包括第一旋转件、第一移动动力装置、第一固定座、第二旋转件、第二移动动力装置、第二固定座、第三固定座、第四固定座、移动座与同步带；
[0012]所述第一旋转件与所述第一移动动力装置分别设置在所述第一固定座上，所述第一旋转件与所述第一移动动力装置相连接，所述第一移动动力装置用于驱动第一旋转件作圆周运动，所述第二旋转件与所述第二移动动力装置分别设置在所述第二固定座上，所述第二旋转件与所述第二移动动力装置相连接，所述第二移动动力装置用于驱动第二旋转件作圆周运动，所述第一固定座与所述第二固定座之间通过第一滑杆相固定；
[0013]所述第三固定座与所述第四固定座之间通过第二滑杆相固定，所述第一滑杆与所
述第二滑杆呈十字形，所述移动座可滑动地设置在所述第一滑杆与所述第二滑杆上；
[0014]所述第三固定座上设置第一限位件，所述同步带绕过所述第一旋转件、所述第二旋转件与所述第一限位件，且所述同步带的两端均设置在所述第四固定座上；
[0015]所述第三固定座或者所述第四固定座与所述第二旋转机构相连接；
[0016]所述第一固定座或者所述第二固定座与所述第一旋转动力装置相连接。
[0017]进一步地，所述移动机构还包括第二限位件、第三限位件、第四限位件与第五限位件；
[0018]所述第二限位件、所述第三限位件、所述第四限位件与所述第五限位件分别设置在所述移动座上，所述同步带绕过所述第一旋转件、所述第二旋转件、所述第一限位件、所述第二限位件、所述第三限位件、所述第四限位件与所述第五限位件。
[0019]进一步地，所述第一限位件的结构和/或所述第二限位件的结构和/或所述第三限位件的结构和/或所述第四限位件的结构和/或所述第五限位件的结构相同于所述第一旋转件的结构。
[0020]进一步地，所述第一旋转件包括滑轮。
[0021]进一步地，所述移动座通过第一直线轴承设置在所述第一滑杆上，所述移动座通过第二直线轴承设置在所述第二滑杆上。
[0022]进一步地，所述第一旋转动力装置包括连接轴、第一电机、第一齿轮与第二齿轮；
[0023]所述机架上设置所述第一电机，所述第一电机的输出轴上套设所述第一齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合，所述第二齿轮套设在连接轴上，所述连接轴可转动地设置在所述机架上，所述移动机构设置在所述连接轴上，所述连接轴平行于所述第二轴线。
[0024]进一步地，所述第一齿轮为小齿轮，所述第二齿轮为大齿轮。
[0025]进一步地，所述第一旋转机构还包括轴承座；
[0026]所述轴承座设置在所述机架上，所述轴承座的轴承套设在所述连接轴上。
[0027]进一步地，所述第二旋转机构为舵机。
[0028]区别于现有技术，上述技术方案中，第一旋转机构立于地面上并支撑着移动机构、第二旋转机构与机械爪，在第一旋转机构驱动移动机构转动时，移动机构上的第二旋转机构与机械爪一并以第二轴线为轴作圆周运动；移动机构驱动第二旋转机构与机械爪在位移平面上横向移动以及纵向移动；第二旋转机构可以驱动机械爪以第一轴线为转轴作圆周运动；四自由度机械臂控制结构具有两个旋转轴与两个垂直方向的线性扩展，机械爪的运动范围是一个空心圆柱，有比较直观的空间定位，具有较高的输送效率。
附图说明
[0029]图1为本申请中四自由度机械臂控制结构的立体图；
[0030]图2为本申请中四自由度机械臂控制结构的俯视图；
[0031]图3为本申请中四自由度机械臂控制结构的侧视图；
[0032]图4为本申请中移动机构的结构示意图；
[0033]图5为本申请中平移机构的原理图之一；
[0034]图6为本申请中平移机构的原理图之二；
[0035]图7为本申请中平移机构的原理图之三；
[0036]图8为本申请中平移机构的原理图之四；
[0037]图9为本申请中第一旋转机构的结构示意图。
[0038]附图标记说明：
[0039]1、机械爪，
[0040]2、第二旋转机构；
[0041]3、移动机构；
[0042]301、第一旋转件；302、第一移动动力装置；303、第一固定座；
[0043]304、第一滑杆；305、第二旋转件；306、第二移动动力装置；
[0044]307、第二固定座；308、第三固定座；309、第四固定座；
[0045]310、第二滑杆；311、移动座；312、第一限位件；313、第二限位件；
[0046]314、第三限位件；315、第四限位件；316、第五限位件；
[0047]317、同步带；318、第一直线轴承；319、第二直线轴承；
[0048]4、第一旋转机构；
[0049]41、机架；42、第一旋转动力装置；421、第一电机；43、连接轴；
[0050]44、第一齿轮；45、第二齿轮；46、轴承座。
具体实施方式
[0051]为详细说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四自由度机械臂控制结构，其特征在于，包括：机械爪，用于抓取物料；第二旋转机构，与所述机械爪相连接，所述第二旋转机构用于带动机械爪以第一轴线为转轴作圆周运动；移动机构，与所述第二旋转机构相连接，所述移动机构用于驱动机械爪在位移平面上横向移动以及纵向移动；第一旋转机构，包括机架与第一旋转动力装置，所述第一旋转动力装置与所述机架相连接，所述第一旋转动力装置与所述移动机构相连接以驱动所述移动机构以第二轴线为转轴作圆周运动，所述第一轴线垂直于所述第二轴线，所述第一轴线与所述第二轴线均平行于所述位移平面。2.根据权利要求1所述的一种四自由度机械臂控制结构，其特征在于，所述移动机构包括第一旋转件、第一移动动力装置、第一固定座、第二旋转件、第二移动动力装置、第二固定座、第三固定座、第四固定座、移动座与同步带；所述第一旋转件与所述第一移动动力装置分别设置在所述第一固定座上，所述第一旋转件与所述第一移动动力装置相连接，所述第一移动动力装置用于驱动第一旋转件作圆周运动，所述第二旋转件与所述第二移动动力装置分别设置在所述第二固定座上，所述第二旋转件与所述第二移动动力装置相连接，所述第二移动动力装置用于驱动第二旋转件作圆周运动，所述第一固定座与所述第二固定座之间通过第一滑杆相固定；所述第三固定座与所述第四固定座之间通过第二滑杆相固定，所述第一滑杆与所述第二滑杆呈十字形，所述移动座可滑动地设置在所述第一滑杆与所述第二滑杆上；所述第三固定座上设置第一限位件，所述同步带绕过所述第一旋转件、所述第二旋转件与所述第一限位件，且所述同步带的两端均设置在所述第四固定座上；所述第三固定座或者所述第四固定座与所述第二旋转机构相连接；所述第一固定座或者所述第二固定座与所述第一旋转动力装置相连接。3.根据权利要求2所述的一种四自由度机械臂控制结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷吴雨，赖联锋，叶月松，
申请(专利权)人：宁德师范学院，
类型：新型
国别省市：