一种垂直升降与水平旋转圆弧臂机械手装置的制作方法

1.本实用新型属于机械手臂技术领域，具体涉及一种垂直升降与水平旋转圆弧臂机械手装置。


背景技术：

2.随着我国机械化、自动化生产的不断进步，机械手被广泛地应用于自动生产线中。机械手虽不如人手灵活，但机械手具有能不断重复工作、不会产生疲劳、不惧危险以及抓举力量大等特点，因此，机械手已受到越来越多的重视，且得到了广泛的运用。
3.现有机械手根据结构形式的不同分为多关节机械手臂，直角坐标系机械手臂，球坐标系机械手臂，极坐标机械手臂，柱坐标机械手臂等。但对于一种圆弧型开口圆盘重叠旋转类装置中物件的存取的适用性机械手受到诸多限制。现有的机械手在使用时存在不便于调节机械手进出的位置，操作灵活性弱，占用空间大等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种垂直升降与水平旋转圆弧臂机械手装置，以解决现有技术中机械手不便抓取圆弧型开口圆盘重叠旋转类装置中物件以及操作灵活性弱等问题。
5.为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.提供一种垂直升降与水平旋转圆弧臂机械手装置，包括支撑座、垂直水平升降装置和机械手；支撑座与垂直水平升降装置上下活动连接；机械手与垂直水平升降装置活动连接；
7.支撑座包括从上到下依次设置的支撑座顶座、用于支撑垂直水平升降装置的滑动支撑座和支撑座底座；
8.机械手通过圆弧机械内臂和圆弧机械外臂与垂直水平升降装置活动连接。
9.本方案通过丝杆螺母以及电机所驱动的丝杆，将丝杆的回转运动转化为机械手在竖直方向上的直线运动；同时也可驱动机械手做水平方向上的旋转运动；机械手的二指抓手上所设置的抓手驱动电机用于控制二指抓手对目标物体的夹取。因此，通过上述设计可实现机械手对不同位置上目标物体的夹取或释放，且具有操作灵活性强、占用空间小等特点。
10.进一步地，支撑座顶座与第一滑杆顶部和第二滑杆顶部固定连接，支撑座底座与第一滑杆底部和第二滑杆底部固定连接。
11.两支撑座与两滑杆固定连接用于增加整个装置的稳定性。
12.进一步地，支撑座顶座和支撑座底座分别与丝杆顶部和丝杆底部转动连接，且丝杆与第一滑杆和第二滑杆平行排列。
13.两支撑座与丝杆转动连接方便丝杆做回转运动。
14.进一步地，滑动支撑座通过第一带座直线轴承和第二带座直线轴承分别与第一滑
杆和第二滑杆活动连接。
15.滑动支撑座与两滑杆活动连接方便滑动支撑座做竖直方向上的直线运动。
16.进一步地，垂直水平升降装置包括丝杆，丝杆从下到上依次穿过支撑座底座、滑动支撑座和支撑座顶座，且所述支撑座顶座上端设有驱动丝杆做回转运动的丝杆旋转驱动电机。
17.进一步地，垂直水平升降装置还包括丝杆螺母，丝杆螺母上端依次穿过滑动支撑座、平面推力滚针、轴承和从动轮。
18.将上述结构件设置于丝杆螺母上，方便带动整个垂直水平升降装置上下移动。
19.进一步地，垂直水平升降装置还包括水平旋转电机，水平旋转电机上设有主动轮，且主动轮通过传动皮带与从动轮传动连接。
20.主动轮受水平旋转电机驱动，再经传动皮带将动力传送至从动轮，从而进一步带动轴承旋转。
21.进一步地，机械手通过圆弧机械内臂和圆弧机械外臂与轴承固定连接。
22.机械手与轴承固定连接，使得轴承在从动轮带动下旋转时，机械手做水平方向上的旋转运动。
23.进一步地，圆弧机械内臂的圆弧半径与圆弧机械外臂的圆弧半径相同。
24.本实用新型的有益效果为：可以通过控制丝杆旋转驱动电机和水平旋转电机的正反转进一步控制机械手在竖直和水平两个维度上的移动；同时通过控制抓手驱动电机的正反转实现二指抓手的收缩或张开，以此实现机械手对不同空间位置上的目标物体的抓取或释放。同时本方案所设计的机械结构，稳定简单，直观性好，成本低廉易造，工作效率高，特别适用于在圆弧型开口圆盘重叠旋转类装置中抓取物件。
附图说明：
25.图1为本实用新型的侧视结构示意图。
26.图2为本实用新型的正视结构示意图。
27.图3为本实用新型的结构件示意图。
28.其中，1、支撑座；2、垂直水平升降装置；3、机械手；4、第一滑杆；5、第二滑杆；6、第一固定螺母；7、第二固定螺母；8、第一旋转螺母；9、第三固定螺母；10、第四固定螺母；11、第二旋转螺母；12、第一直线轴承；13、第二直线轴承；101、支撑座顶座；102、滑动支撑座；103、支撑座底座；201、丝杆；202、丝杆螺母；203、丝杆旋转驱动电机；204、水平旋转电机；205、主动轮；206、从动轮；207、轴承；208、平面推力滚针；209、传动皮带；301圆弧机械内臂；302、圆弧机械外臂；303、二指抓手；304、抓手驱动电机。
具体实施方式：
29.下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
30.实施例一，如图一，本实用新型提供的一种垂直升降与水平旋转圆弧臂机械手装
置，包括支撑座1、垂直水平升降装置2和机械手3。
31.支撑座1与垂直水平升降装置2活动连接；机械手3与垂直水平升降装置2活动连接。
32.支撑座1包括从上到下依次设置的支撑座顶座101、滑动支撑座102和支撑座底座103。
33.支撑座顶座101通过第一固定螺母6和第二固定螺母7分别与第一滑杆4和第二滑杆5固定连接，支撑座顶座101通过第一旋转螺母8与丝杆201转动连接。支撑座顶座101与第一滑杆4和第二滑杆5固定连接用于增加整个装置的稳定性，支撑座顶座101与丝杆201转动连接方便电机驱动丝杆做回转运动。
34.滑动支撑座102通过第一带座直线轴承12和第二带座直线轴承13分别与第一滑杆4和第二滑杆5活动连接，滑动支撑座102通过丝杆螺母202与丝杆201活动连接。滑动支撑座102与第一滑杆4和第二滑杆5活动连接方便滑动支撑座102做竖直方向上的直线运动。
35.支撑座底座103通过第三固定螺母9与第四固定螺母10分别与第一滑杆4和第二滑杆5固定连接，支撑座底座103通过第二旋转螺母11与丝杆201转动连接。支撑座底座103与第一滑杆4和第二滑杆5固定连接用于增加整个装置的稳定性，支撑座底座103与丝杆201转动连接方便丝杆做回转运动。
36.垂直水平升降装置2包括丝杆201和与丝杆201上下活动连接的丝杆螺母202。
37.丝杆螺母202从下到上依次穿过滑动支撑座102、平面推力滚针208、轴承207和从动轮206，水平旋转电机205上设有主动轮205，且主动轮205通过传动皮带209与从动轮206传动连接。
38.丝杆螺母202与丝杆201活动连接将丝杆201的回转运动转化为机械手3在竖直方向上的直线运动。主动轮205通过传动皮带209带动从动轮206旋转从而进一步带动机械手做水平方向的旋转运动。
39.丝杆旋转驱动电机203用于驱动丝杆做回转运动，水平旋转电机204用于提供机械手做水平方向上的旋转运动所需的动力。
40.机械手3包括圆弧机械内臂301、圆弧机械外臂302、二指抓手303和用于驱动二指抓手303的抓手驱动电机304。
41.抓手驱动电机304用于控制驱动二指抓手303对目标物体的抓取或释放。
42.本实用新型一种垂直升降与水平旋转圆弧臂机械手装置工作原理如下：
43.支撑座顶座101与支撑座底座103均与第一滑杆4和第二滑杆5固定连接，且支撑座顶座101与支撑座底座103均与丝杆201转动连接，以此形成一个稳定的机械结构，便于机械手3对目标物体的抓取或释放。
44.丝杆旋转驱动电机203启动后，带动丝杆201做回转运动。同时，丝杆螺母202在丝杆201的带动下，在丝杆201上做竖直方向上的直线运动。进一步地，机械手3固定在轴承207上，因而当丝杆旋转驱动电机203启动后，机械手3在竖直方向上上下移动。
45.水平旋转电机204启动后，带动主动轮205旋转。主动轮通过传动皮带209将动力传送到从动轮206，由此带动从动轮206旋转。进一步地，从动轮206带动固定在轴承207上的机械手3做水平方向上的旋转运动。
46.在丝杆旋转驱动电机203和水平旋转电机204的驱动下，机械手3可以实现竖直和
水平两个维度上的自由移动，以此实现对位于不同空间位置上的目标物体的抓取或释放。进一步地，机械手3的二指抓手303上端亦设有用于控制驱动二指抓手303的抓手驱动电机304，通过控制抓手驱动电机304的正反转即可实现对目标物体的抓取或释放。
47.本方案装置，可以通过控制丝杆旋转驱动电机和水平旋转电机的正反转进一步控制机械手在竖直和水平两个维度上的移动；同时通过控制抓手驱动电机的正反转实现二指抓手的收缩或张开，以此实现机械手对不同空间位置上的目标物体的抓取或释放。同时本方案所设计的机械结构，稳定简单，直观性好，成本低廉易造，工作效率高，特别适用于在圆弧型开口圆盘重叠旋转类装置中抓取物件。
48.虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。