一種工業生產用智能控制機械手臂的製作方法

2023-04-27 03:57:41

本發明涉及機械手臂技術領域，尤其涉及一種工業生產用智能控制機械手臂。

背景技術：

機械手臂是機械人技術領域中得到最廣泛實際應用的自動化機械裝置，在工業製造、醫學治療、娛樂服務、軍事、半導體製造以及太空探索等領域都能見到它的身影。儘管它們的形態各有不同，但它們都有一個共同的特點，就是能夠接受指令，精確地定位到三維（或二維）空間上的某一點進行作業。現有的機械手臂在夾持工件時，由於工件的重力作用，還有機械手臂結構過於簡單，承載重量較小，容易發生晃動，機械手臂位置會發生偏移，並且這個偏移傳遞到連接機械手臂的滑座上，導致滑座在滑軌上的位置發生偏移，進而影響到機械手臂的精度，導致定位發生偏移，影響後續工序的正常進行。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種工業生產用智能控制機械手臂，具備結構穩固、承重大、位置穩定、定位準確的優點，解決了現有機械手臂結構不穩固容易晃動、承重小、位置容易發生偏移、定位不準確的問題。

根據本發明實施例的一種工業生產用智能控制機械手臂，該工業生產用智能控制機械手臂包括：

一底座，緊固在基礎設施上；

一平行滑軌，安裝在底座上的右側，所述平行滑軌上設有鎖緊機構；

一滑座，與所述底座之間通過平行滑軌可滑動連接，並通過鎖緊機構鎖緊在平行滑軌上；

一機械手臂，緊固在所述滑座上，包括第一連接座、第二連接座、第三連接座、第四連接座、第五連接座、第一伸縮驅動裝置、第二伸縮驅動裝置、第三伸縮驅動裝置、第四伸縮驅動裝置、第五伸縮驅動裝置、第一連杆機構、第二連杆機構、第三連杆機構和夾持機構；所述第一連接座與滑座通過轉軸轉動連接，所述第一連杆機構的一端與第一連接座緊固連接，另一端與第二連接座的左下端通過轉軸轉動連接，所述滑座的左端通過轉軸與第一伸縮驅動裝置轉動連接，所述第一伸縮驅動裝置的輸出端與第二連接座的左端通過轉軸轉動連接，所述第二伸縮驅動裝置的兩端通過轉軸分別轉動連接在第一連接座的右端和第二連接座的中下端，所述第二連杆機構的一端與第二連接座的右端緊固連接，另一端與第三連接座通過轉軸轉動連接，所述第三伸縮驅動裝置的兩端通過轉軸分別轉動連接在第二連接座的右下端和第三連接座的下端，所述第三連杆機構的一端與第三連接座的右下端緊固連接，另一端與第四連接座通過轉軸轉動連接，所述第四伸縮驅動裝置的兩端通過轉軸分別轉動連接在第三連接座的上端和第四連接座的中上端，所述第五連接座的左上端與第四連接座的右端通過轉軸轉動連接，所述四伸縮驅動裝置的兩端通過轉軸分別轉動連接在第四連接座的右端和第五連接座的右端，第五連接座的的下端安裝夾持機構；

一自動測距裝置，安裝在所述夾持機構上，用於自動精確定位待夾持機械零件；

一數字控制系統，安裝在底座上的左側，用於提供該工業生產用智能控制機械手臂的系統控制功能。

在上述方案基礎上，所述底座上位於平行滑軌的左側設有用於驅動所述滑座滑動的伺服電動缸，所述伺服電動缸的輸出端與滑座的左端緊固連接。

在上述方案基礎上，所述鎖緊裝置包括磨擦條、兩個導向杆和鎖緊驅動裝置，兩個導向杆安裝在平行滑軌之間，所述鎖緊驅動裝置安裝在平行滑軌一側的內側壁上，其輸出端連接磨擦條，所述磨擦條的兩端套設在兩個導向杆上並可沿兩個導向杆方向滑動，所述平行滑軌的另一側滑軌上設有供所述磨擦條的外側面穿過的長條形透孔。

進一步的，所述磨擦條呈凸形結構，當鎖緊驅動裝置驅動磨擦條移動，其兩端與平行滑軌相抵時，所述磨擦條凸出的一面穿過長條形透孔，與滑座緊緊相抵。

進一步的，所述鎖緊驅動裝置為氣缸或液壓缸。

在上述方案基礎上，所述夾持機構包括驅動電機、安裝座、夾持爪驅動裝置、第一夾持爪和第二夾持爪，所述安裝座可以在驅動電機的驅動下正轉或反轉，所述夾持爪驅動裝置安裝在安裝座的底部，所述夾持爪驅動裝置用於驅動第一夾持爪和第二夾持爪實現夾持動作。

在上述方案基礎上，所述自動測距裝置為紅外測距模塊、雷射測距模塊或smc測量裝置。紅外測距模塊精度高，本發明採用紅外測距模塊進行測距定位。

在上述方案基礎上，所述第一伸縮驅動裝置、第二伸縮驅動裝置、第三伸縮驅動裝置、第四伸縮驅動裝置、第五伸縮驅動裝置為氣缸或液壓缸。

第一連杆機構、第二連杆機構、第三連杆機構均為雙杆結構。

本發明與現有技術相比具有的有益效果是：通過第一連接座、第二連接座、第三連接座、第四連接座、第五連接座、第一伸縮驅動裝置、第二伸縮驅動裝置、第三伸縮驅動裝置、第四伸縮驅動裝置、第五伸縮驅動裝置、第一連杆機構、第二連杆機構、第三連杆機構和夾持機構組成的機械手臂，結構穩固，不容易發生晃動，而且承重較大，通過平行滑軌上的鎖緊機構將滑座位置鎖緊，位置穩定，不容易發生偏移，定位準確。

附圖說明

附圖用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用於解釋本發明，並不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1為本發明提出的一種工業生產用智能控制機械手臂的結構示意圖；

圖2為鎖緊機構安裝結構示意圖。

圖中：1-底座、2-平行滑軌、3-滑座、4-第一連接座、5-第二連接座、6-第三連接座、7-第四連接座、8-第五連接座、9-第一伸縮驅動裝置、10-第二伸縮驅動裝置、11-第三伸縮驅動裝置、12-第四伸縮驅動裝置、13-第五伸縮驅動裝置、14-第一連杆機構、15-第二連杆機構、16-第三連杆機構、17-數字控制系統、18-伺服電動缸、19-磨擦條、20-導向杆、21-鎖緊驅動裝置、22-長條形透孔、23-驅動電機、24-安裝座、25-夾持爪驅動裝置、26-第一夾持爪、27-第二夾持爪。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語「第一」、「第二」等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

參照圖1-2，一種工業生產用智能控制機械手臂，該工業生產用智能控制機械手臂包括：底座1，緊固在基礎設施上；平行滑軌2，安裝在底座1上的右側，平行滑軌2上設有鎖緊機構；滑座3，與底座1之間通過平行滑軌2可滑動連接，並通過鎖緊機構鎖緊在平行滑軌2上；機械手臂，緊固在滑座上，包括第一連接座4、第二連接座5、第三連接座6、第四連接座7、第五連接座8、第一伸縮驅動裝置9、第二伸縮驅動裝置10、第三伸縮驅動裝置11、第四伸縮驅動裝置12、第五伸縮驅動裝置13、第一連杆機構14、第二連杆機構15、第三連杆機構16和夾持機構；第一連接座4與滑座3通過轉軸轉動連接，第一連杆機構14的一端與第一連接座4緊固連接，另一端與第二連接座5的左下端通過轉軸轉動連接，滑座3的左端通過轉軸與第一伸縮驅動裝置9轉動連接，第一伸縮驅動裝置9的輸出端與第二連接座5的左端通過轉軸轉動連接，第二伸縮驅動裝置10的兩端通過轉軸分別轉動連接在第一連接座4的右端和第二連接座5的中下端，第二連杆機構15的一端與第二連接座5的右端緊固連接，另一端與第三連接座6通過轉軸轉動連接，第三伸縮驅動裝置11的兩端通過轉軸分別轉動連接在第二連接座5的右下端和第三連接座6的下端，第三連杆機構16的一端與第三連接座6的右下端緊固連接，另一端與第四連接座7通過轉軸轉動連接，第四伸縮驅動裝置12的兩端通過轉軸分別轉動連接在第三連接座6的上端和第四連接座7的中上端，第五連接座8的左上端與第四連接座7的右端通過轉軸轉動連接，四伸縮驅動裝置12的兩端通過轉軸分別轉動連接在第四連接座7的右端和第五連接座8的右端，第五連接座8的的下端安裝夾持機構；自動測距裝置（圖中未示出），安裝在夾持機構上，用於自動精確定位待夾持機械零件；數字控制系統17，安裝在底座1上的左側，用於提供該工業生產用智能控制機械手臂的系統控制功能。

本實施例中，底座1上位於平行滑軌2的左側設有用於驅動滑座3滑動的伺服電動缸18，伺服電動缸18的輸出端與滑座3的左端緊固連接。

本實施例中，鎖緊裝置包括磨擦條19、兩個導向杆20和鎖緊驅動裝置21，兩個導向杆20安裝在平行滑軌2之間，鎖緊驅動裝置21安裝在平行滑軌2一側的內側壁上，其輸出端連接磨擦條19，磨擦條19的兩端套設在兩個導向杆20上並可沿兩個導向杆20方向滑動，平行滑軌2的另一側滑軌上設有供磨擦條19的外側面穿過的長條形透孔22。

進一步的，磨擦條19呈凸形結構，當鎖緊驅動裝置21驅動磨擦條19移動，其兩端與平行滑軌2相抵時，磨擦條19凸出的一面穿過長條形透孔與滑座緊緊相抵。滑座3到達指定位置後被鎖緊。

進一步的，鎖緊驅動裝置21為氣缸或液壓缸。

本實施例中，夾持機構包括驅動電機23、安裝座24、夾持爪驅動裝置25、第一夾持爪26和第二夾持爪27，安裝座24可以在驅動電機的驅動下正轉或反轉，夾持爪驅動裝置安裝在安裝座的底部，夾持爪驅動裝置25用於驅動第一夾持爪26和第二夾持爪27實現夾持動作。

本實施例中，自動測距裝置為紅外測距模塊、雷射測距模塊或smc測量裝置。紅外測距模塊精度高，本發明採用紅外測距模塊進行測距定位。

本實施例中，第一伸縮驅動裝置9、第二伸縮驅動裝置10、第三伸縮驅動裝置11、第四伸縮驅動裝置12、第五伸縮驅動裝置13均為氣缸或液壓缸。

進一步地，第一連杆機構14、第二連杆機構15、第三連杆機構16均為雙杆結構，增強機械手臂連接穩定性，故障率低。

工作原理：在使用該工業生產用智能控制機械手臂之前，需要對整個工業生產用智能控制機械手臂進行簡單的結構了解，在使用之前先通過數字控制系統設置相關參數，通過紅外測距模塊的定位能夠很好的保證夾取零件的精準性，通過第一連接座4、第二連接座5、第三連接座6、第四連接座7、第五連接座8、第一伸縮驅動裝置9、第二伸縮驅動裝置10、第三伸縮驅動裝置11、第四伸縮驅動裝置12、第五伸縮驅動裝置13、第一連杆機構14、第二連杆機構15、第三連杆機構16和夾持機構組成的機械手臂，結構穩固，不容易發生晃動，而且承重較大，通過平行滑軌2上的鎖緊機構將滑座位置鎖緊，位置穩定，不容易發生偏移，定位準確。

本發明未詳述之處，均為本領域技術人員的公知技術。

儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。