一种水平和垂直两个方向旋转的伺服机械手爪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种水平和垂直两个方向旋转的伺服机械手爪，包括有机械爪的开合动力部分、以及机械爪的同步开合部分、机械爪水平旋转本体部分、以及机械爪垂直旋转部分；其中，机械爪旋转本体部分包括有机械爪旋转轴承安装座、机械爪旋转安装法兰轴、机械爪旋转从动同步带轮、以及与轴承压紧片配合的压紧螺母；而机械爪垂直旋转部分包括有垂直旋转装置安装板、垂直旋转控制电机、垂直旋转蜗杆、垂直旋转传动安装支架、垂直旋转蜗轮、导向轴、导向直线轴承、以及机械爪下活动关节；本实用新型专利技术在实现机械手抓的精确开口和抓取力度控制的同时还可以实现对手抓的水平和垂直方向的旋转角度控制。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子制造加工设备
，涉及一种水平和垂直两个方向旋转的伺服机械手爪。
技术介绍
随着电子工业的迅速发展，电子加工类设备的应用越来越广泛，而机械手爪是电子加工设备非常常用的辅助设备，主要用来抓取电子元器件，并将它输送和安装到电路板上，而现有的机械手爪通常采用气动结构，由于其结构复杂和制造困难及本身可控性差，无法实现精确的开口和抓取力的控制，更无法实现在水平和垂直两个方向上的角度可控，同时还需要外围的气动阀的配合，无法实现狭小范围和要求抓取力控制严格的电子元件装配。现有气动机械手爪均采用空气作为驱动力，气缸的活塞杆和杠杆通过铰链销连接在一起，杠杆驱动安装在直线导轨上的卡爪座，从而实现机械手爪的张开和闭合，然而，其采用气动原理，对气源洁净度要求比较高；长时间、频繁反复动作，影响气缸的使用寿命。可控性较差，不能对气爪手指进行自由、独立定位和精确控制抓取力。并且，气动手爪的机械精度较差，在整体旋转运动中难以定位旋转中心。另外，目前气动机械手抓的旋转角度部分采用底部安装方法固定在一个由伺服马达控制的旋转盘上。无法实现对手抓垂直方向的角度控制。故，实有必要进行研究，提供一种水平和垂直两个方向旋转的伺服机械手爪。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术的目的在于提供一种水平和垂直两个方向旋转的伺服机械手爪，在实现机械手抓的精确开口和抓取力度控制的同时还可以实现对手抓的水平和垂直方向的旋转角度控制。为实现上述目的，本技术的技术方案为:—种水平和垂直两个方向旋转的伺服机械手爪，包括有机械爪的开合动力部分、以及机械爪的同步开合部分、机械爪水平旋转本体部分、以及机械爪垂直旋转部分；其中，机械爪旋转本体部分包括有机械爪旋转轴承安装座、安装于安装座上的机械爪旋转轴承与轴承压紧片、机械爪旋转安装法兰轴、机械爪旋转从动同步带轮、以及与轴承压紧片配合的压紧螺母；而机械爪垂直旋转部分包括有垂直旋转装置安装板、安装在垂直旋转装置安装板上的垂直旋转控制电机、连接垂直旋转控制电机的垂直旋转蜗杆、垂直旋转传动安装支架、安装于垂直旋转传动安装支架的垂直旋转蜗轮、导向轴、导向直线轴承、以及固定于导向直线轴承的机械爪下活动关节。进一步地，所述机械爪的开合动力部分包括有伺服电机、安装伺服电机的电机安装法兰、联轴器、主动轮连接轴、第一、第二主动轮、以及机械爪主动轮皮带；其中，伺服电机安装到电机安装法兰上，通过联轴器与主动轮连接轴联接，再驱动第一主动轮，经过机械爪主动轮皮带带动第二主动轮旋转运动。进一步地，所述电机安装法兰和机械爪旋转安装法兰轴联接，依次穿过机械爪旋转从动同步带轮、压紧螺母、轴承压紧片、机械爪旋转轴承以及机械爪旋转轴承安装座，以组成一个独立可旋转的本体。进一步地，所述机械爪同步开合部分包括有机械爪本体、机械爪连接法兰、固定在机械爪本体上的线性滑轨、固定在性滑轨上的机械爪开合端安装座、固定于机械爪开合端安装座上的固定关节、以及机械爪同步运动皮带。进一步地,所述机械爪本体通过机械爪连接法兰和机械爪旋转本体部分连接,机械爪的开合动力部分通过电机安装法兰和机械爪旋转本体部分连接，第一主动轮的动力通过机械爪主动轮皮带传递到第二主动轮上，再由第二主动轮通过机械爪同步运动皮带连接从动轮进行往复运动。进一步地，所述线性滑轨固定在机械爪本体上，机械爪开合端安装座固定在性滑轨上，皮带压块使机械爪开合端安装座和机械爪同步运动皮带固定连接，机械爪上的固定关节固定于机械爪开合端安装座上，从而利用机械爪同步运动皮带的往复运动可实现两个机械爪上固定关节的同步开合。进一步地，所述垂直旋转控制电机安装在垂直旋转装置安装板上，并与机械爪本体相连，垂直旋转控制电机直接带动垂直旋转蜗杆，通过垂直旋转蜗杆驱动垂直旋转蜗轮旋转，从而控制垂直旋转蜗轮旋转角度。进一步地，所述垂直旋转蜗轮安装在垂直旋转传动安装支架上，垂直旋转传动安装支架固定于垂直旋转装置安装板上。进一步地，所述导向轴设置有凹槽，该导向轴穿过垂直旋转传动安装支架和垂直旋转蜗轮的中心并和垂直旋转蜗轮固定一起，跟随垂直旋转蜗轮一起转动。本技术伺服电机通过连接轴和同步带直接驱动机械爪的开合，精确控制开合距离，反应速度快，可靠性高，寿命长；而使用同步带双向驱动安装在直线导轨上移动单元，可实现对两个移动单元的同步移动控制。伺服电机固定于旋转法兰轴上，其动力部分通过连接轴穿过空心的旋转法兰和主动轮相连，旋转法兰利用其固定连接的同步带轮通过外部的伺服电机控制，实现整个机械爪本体的旋转定位。另外，通过蜗轮蜗杆机构控制导向轴的精确旋转，机械爪的活动关节固定于与导向轴只能直线滑动而旋转方向固定的导向直线轴承上，机械爪的固定端固定于可控开合的机械爪本体上，同时可控制导向轴承左右运动，通过导向轴的旋转和导向轴承的左右运动实现机械爪的开合和垂直角度的旋转。附图说明图1是本技术的立体组合图示。图2是本技术的另一角度组合图示。图3是本技术的另一角度组合图示。图4是本技术立体分解图示。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术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技术，并不用于限定本技术。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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技术中的具体含义。请参照图1所示，本技术于水平和垂直两个方向可旋转的伺服机械手爪包括有机械爪的开合动力部分、机械爪水平旋转本体部分、机械爪的同步开合部分、以及机械爪垂直旋转部分。机械爪的开合动力部分包括有伺服电机1、安装伺服电机I的电机安装法兰3、联轴器2、主动轮连接轴10、第一、第二主动轮15，16、以及机械爪主动轮皮带18。其中，伺服电机I安装到电机安装法兰3上，通过联轴器2与主动轮连接轴10联接，再驱动第一主动轮15，经过机械爪主动轮皮带18带动第二主动轮16旋转运动。机械爪水平旋转本体部分包括有机械爪旋转轴承安装座12、安装于安装座12上的机械爪旋转轴承9与轴承压紧片8、机械爪旋转安装法兰轴11、机械爪旋转从动同步带轮4、以及与轴承压紧片8配合的压紧螺母7。其中，电机安装法兰3和机械爪旋转安装法兰轴11联接，依次穿过机械爪旋转从动同步带轮4，压紧螺母7，轴承压紧片8，机械爪旋转轴承9，机械爪旋转轴承安装座12组 成一个独立可旋转的本体，由外部的伺服电机连接机械爪旋转伺服马达主动轮6通过机械爪旋转同步带5和机械爪旋转从动同步带轮4连接可实现对机械爪旋转角度的精确控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水平和垂直两个方向旋转的伺服机械手爪，包括有机械爪的开合动力部分、以及机械爪的同步开合部分，其特征在于：还包括有机械爪水平旋转本体部分、以及机械爪垂直旋转部分；其中，机械爪旋转本体部分包括有机械爪旋转轴承安装座、安装于安装座上的机械爪旋转轴承与轴承压紧片、机械爪旋转安装法兰轴、机械爪旋转从动同步带轮、以及与轴承压紧片配合的压紧螺母；而机械爪垂直旋转部分包括有垂直旋转装置安装板、安装在垂直旋转装置安装板上的垂直旋转控制电机、连接垂直旋转控制电机的垂直旋转蜗杆、垂直旋转传动安装支架、安装于垂直旋转传动安装支架的垂直旋转蜗轮、导向轴、导向直线轴承、以及固定于导向直线轴承的机械爪下活动关节。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王硕，肖尊高，朱成武，李来迎，
申请(专利权)人：深圳市硕安迪科技开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：