[发明专利]一种具有五自由度的塑件抓取机械手

说明书

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，特别涉及一种具有五自由度的塑件抓取机械手。

背景技术

所谓机械手，也就是模仿人类肢体，帮助人们或者替代人们执行动作的一种机械设备，并且随着科技以及制造业的飞速发展，机械手得到了越来越多的应用，成为了制造业生产大军中不可或缺的一份子。经过数十年的发展，并且是迅速的发展，机械手(机器人)已经成为了一门学科。它包含了各种领域，可以说目前涉及领域最广的一种学科，如果的高科技机械手一般能够涉及到人体工程学，工程力学，材料力学，电力工程学，生物学等等几十个领域。机械手的技术也就指的是我国几十个专业领域的技术水平，所以可以肯定的说，机械手在某种程度上就直接代表了一个国家科技发展的程度。从最初的机械手的产生开始，其实其结构相当的简单，仅仅涉及到了一两个专业领域，并且有很大的局限性，专用性这个特点在那个时段可以说是机械手最大的缺点。如今的机械手，在科技发展以及工业急速发展所产生需求的共同催生下，机械手变得越来越复杂，专用性这个特点不再成为机械手的发展劣势，甚至在一些行业，专用性必不可少，不可替代。

我国在二十世纪末期制定了有关工业机械手的研究计划，发展到如今，我国已经完全掌握了相关的技术，能够自主的去研发各种类型的机械手，不管是机械结构还有软硬件都运用自如，如今工业生产中最为常见的机械手按照功用可以分为：搬运、组装、分配、焊接机械手等等。尽管我国机械手的应用已经十分的广泛，但是跟国际发达国家相比，差距真的不是一点两点，我国对工业机械手的研究起步比较晚，中国的其他附属技术同国外也存在很大差距，这两点是导致我国生产的机械手与其他国家机械手存在这么大差距的主要因素。目前机器人用的机械臂整体质量重，存在惯性导致的机械臂工作不稳定的缺点，并且在小型件抓取过程中，由于小型件结构不规则，现有自由有限难以准确抓取塑件。

因此，为了解决上述技术问题，需要降低了机械臂各部分的质量，提高装配精度，使注塑取件过程中准确抓取塑件，并稳定工作的一种具有五自由度的塑件抓取机械手。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有五自由度的塑件抓取机械手，所述塑件抓取机械手包括机身、机械臂和机械手，其中

所述机械臂包括主臂和副臂，所述主臂包括由受力板、保持架和连接架，构成具有水平移动自由度的一平面框架，所述副臂包括副臂杆、滑块导轨和副臂气缸，具有竖直方向移动的自由度；

所述机身包括底座和机械臂支撑架，所述机械臂支撑架上设有摇杆机构；所述摇杆机构通过旋转轴连接所述机械臂，使所述机械臂具有第一旋转自由度；

所述机械手包括抓取机构和腕部回转气缸，所述抓取机构包括驱动气缸和夹头，所述夹头包括相互拼接成剪刀状的第一钳板和第二钳板，所述驱动气缸推动所述的第一钳板和第二钳板开合；所述腕部回转气缸带动所述夹头相对所述机械臂旋转，使所述机械手具有第二旋转自由度。

进一步地，在所述平面框架内设有连接所述保持架和连接架的导向杆，所述副臂杆嵌入到所述滑块导轨。

进一步地，所述主臂与所述副臂之间设有第一连接部件连接，所述第一连接部件向内形成凹形槽，在所述凹形槽中嵌入所述副臂杆，所述第一连接部件两侧具有垂直于所述凹形槽轴向的耳部，所述耳部开有通孔；所述主臂与所述副臂通过所述第一连接部件使所述主臂与所述副臂呈垂直连接。

进一步地，在所述副臂端部设有第二连接部件，所述第二连接部件包括一平面连接板，以及由竖直板构成的用于卡接机械手的卡槽。

进一步地，所述主臂还包括主臂气缸，所述平面框架内还设有轴向脚座，在所述轴向脚座中心开有固定所述主臂气缸的圆孔。

进一步地，所述机械臂支撑架一端与所述底座固定连接，另一端设置一个柱体，所述柱体具有沿柱体轴向贯通的中心孔，用于安装旋转轴。

进一步地，所述摇杆机构包括连接至所述机械臂支撑架底部的直线气缸，以及三角状摇块；所述三角形摇块的一边开有弧形凹槽，在所述弧形凹槽内设置滚轴，所述滚轴与所述直线气缸的活塞杆垂直固定连接，所述弧形凹槽所在边的对应的角开设固定旋转轴的通孔。

进一步地，在所述驱动气缸的活塞杆前端设有顶锥，在所述第一钳板和第二钳板的后端设有滚轮。

进一步地，所述顶锥与所述第一钳板和第二钳板后端的滚轮之间的间隙相对应，用于顶入滚轮之间的间隙；在所述滚轮中心设有复位弹簧。

进一步地，所述腕部回转气缸包括中空的缸体、隔板、单叶片和输出轴，所述输出轴伸出至所述缸体外部，在所述缸体外周设有限位卡快。