一種六軸聯動控料機械手的製作方法

2023-04-28 14:00:16 1

本發明涉及一種機械手，尤其涉及一種六軸聯動控料機械手。

背景技術：

隨著現代機械加工業地發展，對切割的質量、精度要求的不斷提高，對提高生產效率、降低生產成本、具有高智能化的自動切割功能的要求也在提升。數控焊割機的發展必須要適應現代機械加工業發展的要求。焊割機分為火焰焊割機、等離子焊割機、雷射焊割機、水切割等。雷射焊割機為效率最快，切割精度最高，切割厚度一般較小。等離子焊割機切割速度也很快，切割面有一定的斜度。火焰焊割機針對於厚度較大的碳鋼材質。

焊割機從切割材料來區分，分為金屬材料焊割機和非金屬材料焊割機。金屬材料焊割機分為火焰焊割機、等離子焊割機、雷射焊割機、水刀焊割機等。非金屬材料焊割機主要是刀具焊割機。

焊割機從控制方式來區分，分為數控焊割機和手動焊割機。數控焊割機就是用數字程序驅動工具機運動，隨著工具機運動時，隨機配帶的切割工具對物體進行切割。這種機電一體化的焊割機就稱之為數控焊割機。雷射焊割機為效率最快，切割精度最高，切割厚度一般較小。等離子焊割機切割速度也很快，切割面有一定的斜度。火焰焊割機針對於厚度較大的碳鋼材質。

不論哪種焊割機，為了應對切割的靈活性，小型可攜式焊割機應運而生。然而目前的可攜式焊割機都是依靠手腕人工調整方向，這樣非常不方便。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種六軸聯動控料機械手，其結構簡單、易操作、便利性高，其安裝上，其便於負載的安裝，負載如焊割機的紅外定位機構、點火總成、焊割炬總成。

本發明的解決方案是：一種六軸聯動控料機械手，定義機械手前後移動的方位為x軸，機械手左右移動的方位為y軸，機械手上下升降的方位為z軸，機械手繞平行於z軸的直線而旋轉的方位為a軸旋轉面，機械手繞a軸旋轉面而旋轉的方位為b軸旋轉面，機械手繞a軸旋轉面而旋轉的方位為c軸旋轉面；機械手包括y軸平移機構、調節平臺、固定杆、a軸旋轉步進電機、旋轉配氣總成、b軸旋轉步進電機、c軸旋轉步進電機、x軸平移機構；a軸旋轉步進電機驅動旋轉配氣總成帶動b軸旋轉步進電機在a軸旋轉面上旋轉，b軸旋轉步進電機驅動c軸旋轉步進電機在b軸旋轉面上旋轉；c軸旋轉步進電機帶動負載一起在c軸旋轉面上旋轉；a軸旋轉步進電機豎向安裝在y軸平移機構上，由y軸平移機構驅動沿y軸平移；x軸平移機構採用x軸平移步進電機在導向塊上的移位實現在x軸上的平移；x軸平移機構上安裝升降十字平移滑臺，升降十字平移滑臺帶動x軸平移機構在z軸上升降；調節平臺用於對a軸旋轉步進電機提供橫向安裝工位。

作為上述方案的進一步改進，升降十字平移滑臺包括固定盤、絲杆一、至少一對導杆、移動塊、安裝板、z軸升降步進電機；固定盤固定在平移步進電機上而跟隨平移步進電機移動，通過平移步進電機實現固定盤在x軸上的調節；絲杆一一端豎直安裝在固定盤上且能相對固定盤旋轉；導杆平行於絲杆一，且一端固定在固定盤上；移動塊活動安裝在絲槓一和導杆上，絲槓一的另一端通過螺紋咬合的方式穿過移動塊以驅動移動塊垂直升降，導杆的另一端穿過移動塊以導引移動塊垂直升降；安裝板固定在導杆的另一端，絲杆一的另一端穿過安裝板；z軸升降步進電機固定在安裝板上且共軸安裝在絲杆一上以驅動絲杆一旋轉。

進一步地，y軸平移機構還包括限位塊，限位塊固定在導杆二的另一端上以限位在移動塊中。

本發明的有益效果：

1.通過六軸聯動控料機械手的x軸平移機構實現負載如焊割炬總成在x軸上的平移調節；

2.通過六軸聯動控料機械手的升降十字平移滑臺實現焊割炬總成在z軸上的平移調節；

3.通過六軸聯動控料機械手的y軸平移機構實現焊割炬總成在y軸上的平移調節；

4.通過六軸聯動控料機械手的a軸旋轉步進電機實現焊割炬總成在z軸的旋轉平面上的旋轉調節；

5.通過六軸聯動控料機械手的b軸旋轉步進電機實現焊割炬總成在a軸旋轉面上的旋轉調節；

6.通過六軸聯動控料機械手的c軸旋轉步進電機實現焊割炬總成在b軸旋轉面上的旋轉調節。

附圖說明

圖1為本發明較佳實施例提供的六軸聯動控料機械手的結構示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為圖1的左視圖。

圖4為圖1中升降十字平移滑臺的部分立體圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

請參閱圖1、圖2及圖3，本發明的六軸聯動控料機械手包括y軸平移機構32、調節平臺31、固定杆、a軸旋轉步進電機34、旋轉配氣總成33、b軸旋轉步進電機35、c軸旋轉步進電機36、x軸平移機構12。其負載可為焊割炬總成4、點火總成38、紅外定位機構39。在本實施例中，定義機械手前後移動的方位為x軸，機械手左右移動的方位為y軸，機械手上下升降的方位為z軸，機械手繞平行於z軸的直線而旋轉的方位為a軸旋轉面，機械手繞a軸旋轉面而旋轉的方位為b軸旋轉面，機械手繞a軸旋轉面而旋轉的方位為c軸旋轉面。

整個六軸聯動控料機械手可設置基座1，基座1用於支撐整個六軸聯動控料機械手，基座1的底部可設置多個支撐腿11，支撐腿11的形狀可採用吸盤形狀，從而能牢牢的穩固在地面上。

基座1上可安裝x軸平移機構12，x軸平移機構12採用x軸平移步進電機121在導向塊122上的移位實現在x軸上的平移，x軸平移步進電機121可採用x軸平移步進電機數控聯動方式。x軸平移機構12上安裝升降十字平移滑臺，x軸平移步進電機121帶動升降十字平移滑臺在導向塊122上移動，實現升降十字平移滑臺在x軸上的平移。

請結合圖4，升降十字平移滑臺外設置外殼21，外殼21上設置有led數碼顯示器211、單色顯示器212等。升降十字平移滑臺包括固定盤24、絲杆一26、至少一對導杆25(在本實施例中，數量以兩對為例舉例說明)、移動塊27、安裝板2111、z軸升降步進電機2112、y軸平移機構32。

固定盤24固定在x軸平移機構12的平移步進電機121上而跟隨平移步進電機121移動，通過平移步進電機121實現固定盤24在x軸上的調節。絲杆一26一端豎直安裝在固定盤24上且能相對固定盤24旋轉。導杆25平行於絲杆一26，且一端固定在固定盤24上。移動塊27活動安裝在絲槓一26和導杆25上，絲槓一26的另一端通過螺紋咬合的方式穿過移動塊27以驅動移動塊27垂直升降，導杆25的另一端穿過移動塊27以導引移動塊27垂直升降。安裝板2111固定在導杆25的另一端，絲杆一26的另一端穿過安裝板2111。z軸升降步進電機2112固定在安裝板2111上且共軸安裝在絲杆一26上以驅動絲杆一26旋轉。通過升降十字平移滑臺實現切盤在z軸上的快速粗調節。

y軸平移機構32包括y軸平移步進電機321、絲杆二329、兩對導杆二328、限位塊3210。絲杆二329通過螺紋咬合的方式穿過移動塊27，導杆二328提供絲槓二329的導引，y軸平移步進電機321驅動絲杆二329帶動固定杆水平移動。調節平臺31和a軸旋轉步進電機34安裝在固定杆上。通過y軸平移機構32實現調節平臺31和a軸旋轉步進電機34在y軸上的快速粗調節。調節平臺31用於對a軸旋轉步進電機34提供橫向安裝工位。

限位塊3210是可選部件，限位塊3210固定在導杆二328的另一端上以限位在移動塊27中。在限位塊3210的基礎上，配重塊也是可選部件，配重塊固定在限位塊3210上。通過配重塊的設置，保證整個切割機在工作時的平穩性。

a軸旋轉步進電機34驅動旋轉配氣總成33帶動b軸旋轉步進電機35旋轉，b軸旋轉步進電機35驅動c軸旋轉步進電機36旋轉。c軸旋轉步進電機36帶動紅外定位機構39、點火總成38、焊割炬總成310一起旋轉。紅外定位機構39進行紅外定位，點火總成38進行點火，焊割炬總成4實現焊割。

本發明的有益效果：

1.通過x軸平移機構12實現焊割炬總成4在x軸上的平移調節；

2.通過升降十字平移滑臺實現焊割炬總成4在z軸上的平移調節；

3.通過y軸平移機構32實現焊割炬總成4在y軸上的平移調節；

4.通過a軸旋轉步進電機34實現焊割炬總成4在z軸的旋轉平面上的旋轉調節；

5.通過b軸旋轉步進電機35實現焊割炬總成4在a軸旋轉面上的旋轉調節；

6.通過c軸旋轉步進電機36實現焊割炬總成4在b軸旋轉面上的旋轉調節。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。