[發明專利]一種數控三截機械手臂的制備方法及數控三截機械手臂

有效

• 申請號: 201210593416.X
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103072145B
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 施復興;黃俊欽
• 申請（專利權）人: 東莞艾爾發自動化機械有限公司
• 主分類號: B25J18/02
• 分類號: B25J18/02;B25J9/18
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 吳英彬

技術領域

本發明涉及機械自動化控制設備領域，具體涉及一種數控三截機械手臂 的制備方法，及實施該方法的數控三截機械手臂。

背景技術

隨著現代工業的發展，人們出于提高生產效率，穩定和提高產品質量， 改善工人勞動條件，加快實現工業生產機械化和自動化的考慮，發明了機械 臂，并把它大量應用于生產過程中，尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音以及 帶有放射性和污染的場合，機械臂更是得到了廣泛的應用。機械臂是近代自 動控制領域中出現的一項新技術，并已成為現代工業生產系統中的一個重要 組成部分。機械臂是工業機器人的一種,它由操作機,控制器,伺服驅動系統和 檢測傳感裝置構成,是一種仿人操作，自動控制，可重復編程，能在三維空間 完成各科·作業的自動化生產設備。機械臂最早應用于汽車制造工業，常應用 于焊接，噴漆，上下料和搬運。機械臂延伸和擴大了入的手足和大腦功能， 它可代替入從事危險、有害、有毒、低溫和高熱等惡劣環境中的工作，代替 人從事繁重，單調的重復勞動，提高勞動生產率,保證產品質量。

現有的傳統注塑機械手臂中，以單截式和兩截式的機械手臂為主，其手 臂行程受到單截式或者兩截式的手臂的臂部長度的限制，且當手臂處于非工 作狀態時，手臂的臂部往往高于機臺高度許多，大大增加了整個機械手的空 間占用體積；同時，單截式或兩截式的機械手臂的運行速度不僅受到驅動方 式的限制，而且受到其本身結構的限制，目前的機械手臂無法滿足越來越高 的機械制造業發展。

發明內容

本發明的目的是針對上述不足，提供一種數控三截機械手臂的制備方法， 及實施該方法的數控三截機械手臂，通過在機械手臂中設置三截的手臂臂部， 并采用特定的控制方法及倍速機構，實現整個機械手的占用空間的縮小及加 快機械手手臂運行速度。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：

一種數控三截機械手臂的制備方法，其包括以下步驟，

（1）制備數控三截機械手臂本體，其包括一固定端、一伺服電機、第一 截機械手臂、第二截機械手臂、第數控三截機械手臂及設置在每截機械手臂 臂部上的導軌，每截機械手臂通過導軌連接；第一截機械手臂也通過導軌與 固定端連接，所述伺服電機固定在固定端上部；

（2）于數控三截機械手臂本體上設置倍速機構，該倍速機構包括皮帶傳 動裝置，皮帶傳動裝置連接伺服電機，皮帶傳動裝置帶動數控三截機械手臂 的每個臂部以相同速度做上下平移運動；

（3）設置數控系統，該數控系統包括依次連接的中央控制模塊、數據運 算模塊、記憶存儲模塊和信號處理模塊；所述數控系統電連接所述伺服電機； 于所述的中央控制模塊中嵌入速度方式控制子模塊、位置方式控制子模塊及 轉矩方式控制子模塊；

（4）在步驟(3)所述的數控系統中設置閉環反饋子系統，該閉環反饋子 系統將數控三截機械手臂本體的各個臂部位置及運行速度反饋到數控系統 中，再由數控系統選擇控制子模塊進行運算，將運算結果輸出到伺服電機中；

（5）所述伺服電機根據所述數控系統中傳輸來的運算結果進行動作，通 過倍速機構的動作實現數控三截機械手臂的同步、精確且快速的伸長及縮短 動作，使機械手臂的第數控三截機械手臂的端部到達指定位置及運行指定動 作。

所述倍速機構包括第一皮帶傳動裝置，其包括第一從動輪、第二從動輪 及第一皮帶，所述第一從動輪和第二從動輪分別固定在固定端的上下兩端， 所述第一皮帶繞過所述第一從動輪及第二從動輪后連接所述伺服電機，所述 第一皮帶的兩端分別固定在所述第一截機械手臂的上下兩端。

所述倍速機構還包括第二皮帶傳動裝置，其包括第三從動輪、第四從動 輪、第二固定塊及第二皮帶，所述第三從動輪和第四從動輪分別設置在所述 第二截機械手臂的上下兩端；所述第二固定塊固定在所述第一從動輪與第二 從動輪的外側，所述第二皮帶首尾連接，并活動連接所述第三從動輪和第四 從動輪、固定連接所述第二固定塊。