[發(fā)明專利]一種具有五自由度的塑件抓取機械手

在審

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• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107030995A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設計）人: 李衛(wèi)民;黃淑琴
• 申請（專利權）人: 泰州職業(yè)技術學院
• 主分類號: B29C45/42
• 分類號: B29C45/42
• 代理公司: 北京匯知杰知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11587
• 代理人: 楊巍

技術領域

本發(fā)明涉及機械手技術領域，特別涉及一種具有五自由度的塑件抓取機械手。

背景技術

所謂機械手，也就是模仿人類肢體，幫助人們或者替代人們執(zhí)行動作的一種機械設備，并且隨著科技以及制造業(yè)的飛速發(fā)展，機械手得到了越來越多的應用，成為了制造業(yè)生產(chǎn)大軍中不可或缺的一份子。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，并且是迅速的發(fā)展，機械手(機器人)已經(jīng)成為了一門學科。它包含了各種領域，可以說目前涉及領域最廣的一種學科，如果的高科技機械手一般能夠涉及到人體工程學，工程力學，材料力學，電力工程學，生物學等等幾十個領域。機械手的技術也就指的是我國幾十個專業(yè)領域的技術水平，所以可以肯定的說，機械手在某種程度上就直接代表了一個國家科技發(fā)展的程度。從最初的機械手的產(chǎn)生開始，其實其結構相當?shù)暮唵危瑑H僅涉及到了一兩個專業(yè)領域，并且有很大的局限性，專用性這個特點在那個時段可以說是機械手最大的缺點。如今的機械手，在科技發(fā)展以及工業(yè)急速發(fā)展所產(chǎn)生需求的共同催生下，機械手變得越來越復雜，專用性這個特點不再成為機械手的發(fā)展劣勢，甚至在一些行業(yè)，專用性必不可少，不可替代。

我國在二十世紀末期制定了有關工業(yè)機械手的研究計劃，發(fā)展到如今，我國已經(jīng)完全掌握了相關的技術，能夠自主的去研發(fā)各種類型的機械手，不管是機械結構還有軟硬件都運用自如，如今工業(yè)生產(chǎn)中最為常見的機械手按照功用可以分為：搬運、組裝、分配、焊接機械手等等。盡管我國機械手的應用已經(jīng)十分的廣泛，但是跟國際發(fā)達國家相比，差距真的不是一點兩點，我國對工業(yè)機械手的研究起步比較晚，中國的其他附屬技術同國外也存在很大差距，這兩點是導致我國生產(chǎn)的機械手與其他國家機械手存在這么大差距的主要因素。目前機器人用的機械臂整體質(zhì)量重，存在慣性導致的機械臂工作不穩(wěn)定的缺點，并且在小型件抓取過程中，由于小型件結構不規(guī)則，現(xiàn)有自由有限難以準確抓取塑件。

因此，為了解決上述技術問題，需要降低了機械臂各部分的質(zhì)量，提高裝配精度，使注塑取件過程中準確抓取塑件，并穩(wěn)定工作的一種具有五自由度的塑件抓取機械手。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有五自由度的塑件抓取機械手，所述塑件抓取機械手包括機身、機械臂和機械手，其中

所述機械臂包括主臂和副臂，所述主臂包括由受力板、保持架和連接架，構成具有水平移動自由度的一平面框架，所述副臂包括副臂桿、滑塊導軌和副臂氣缸，具有豎直方向移動的自由度；

所述機身包括底座和機械臂支撐架，所述機械臂支撐架上設有搖桿機構；所述搖桿機構通過旋轉(zhuǎn)軸連接所述機械臂，使所述機械臂具有第一旋轉(zhuǎn)自由度；

所述機械手包括抓取機構和腕部回轉(zhuǎn)氣缸，所述抓取機構包括驅(qū)動氣缸和夾頭，所述夾頭包括相互拼接成剪刀狀的第一鉗板和第二鉗板，所述驅(qū)動氣缸推動所述的第一鉗板和第二鉗板開合；所述腕部回轉(zhuǎn)氣缸帶動所述夾頭相對所述機械臂旋轉(zhuǎn)，使所述機械手具有第二旋轉(zhuǎn)自由度。

進一步地，在所述平面框架內(nèi)設有連接所述保持架和連接架的導向桿，所述副臂桿嵌入到所述滑塊導軌。

進一步地，所述主臂與所述副臂之間設有第一連接部件連接，所述第一連接部件向內(nèi)形成凹形槽，在所述凹形槽中嵌入所述副臂桿，所述第一連接部件兩側(cè)具有垂直于所述凹形槽軸向的耳部，所述耳部開有通孔；所述主臂與所述副臂通過所述第一連接部件使所述主臂與所述副臂呈垂直連接。

進一步地，在所述副臂端部設有第二連接部件，所述第二連接部件包括一平面連接板，以及由豎直板構成的用于卡接機械手的卡槽。

進一步地，所述主臂還包括主臂氣缸，所述平面框架內(nèi)還設有軸向腳座，在所述軸向腳座中心開有固定所述主臂氣缸的圓孔。

進一步地，所述機械臂支撐架一端與所述底座固定連接，另一端設置一個柱體，所述柱體具有沿柱體軸向貫通的中心孔，用于安裝旋轉(zhuǎn)軸。

進一步地，所述搖桿機構包括連接至所述機械臂支撐架底部的直線氣缸，以及三角狀搖塊；所述三角形搖塊的一邊開有弧形凹槽，在所述弧形凹槽內(nèi)設置滾軸，所述滾軸與所述直線氣缸的活塞桿垂直固定連接，所述弧形凹槽所在邊的對應的角開設固定旋轉(zhuǎn)軸的通孔。

進一步地，在所述驅(qū)動氣缸的活塞桿前端設有頂錐，在所述第一鉗板和第二鉗板的后端設有滾輪。

進一步地，所述頂錐與所述第一鉗板和第二鉗板后端的滾輪之間的間隙相對應，用于頂入滾輪之間的間隙；在所述滾輪中心設有復位彈簧。

進一步地，所述腕部回轉(zhuǎn)氣缸包括中空的缸體、隔板、單葉片和輸出軸，所述輸出軸伸出至所述缸體外部，在所述缸體外周設有限位卡快。