一种四自由度机械手制造技术

本实用新型专利技术涉及一种四自由度机械手，包括从上往下依次设置的小车、支架和抓手，支架水平设置；支架和小车之间设置有用于带动小车在支架上移动的前后行程机构以及左右行程机构；小车上安装有竖直且能够上下伸缩的伸缩装置，伸缩装置穿过支架；抓手的上端连接用于控制抓手张合的气压缸，气压缸连接用于带动气压缸和抓手旋转的旋转步进电机，旋转步进电机连接在伸缩装置的底部。本实用新型专利技术中抓手能够前后移动、左右移动、上下移动和旋转，实现了四自由度移动，增强了本实用新型专利技术的自由性和灵活性，且调节方便，利于抓手在气压缸的作用下进行张合，以准确抓取放置在不同位置的货物，适用范围广。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本技术涉及工业机械手
，尤其涉及一种四自由度机械手。【
技术介绍
】—般的包装企业，运输、搬运物体都需要大量的劳动人员，并且效率低；随着我国经济技术的发展，机械手在生产应用中变得越来越重要，在很多的工业
可以代替人的很大的劳动强度，实现生产自动化。目前的工业机械手大多都采用关节臂机械手，其机构较复杂，且体积较大，在某些小空间中使用不方便甚至无法使用；而且维修较为复杂，成本高。【
技术实现思路
】本技术的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种四自由度机械手，能够实现四自由度移动，体积小，且便于维护。为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案:包括从上往下依次设置的小车、支架和抓手，支架水平设置;支架和小车之间设置有用于带动小车在支架上移动的前后行程机构以及左右行程机构;小车上安装有竖直且能够上下伸缩的伸缩装置，伸缩装置穿过支架;抓手的上端连接用于控制抓手张合的气压缸，气压缸连接用于带动气压缸和抓手旋转的旋转步进电机，旋转步进电机连接在伸缩装置的底部。进一步地，前后行程机构安装在左右行程机构的上侧。进一步地，支架的左右两侧分别设置左右行程开关；左右行程机构的前后两侧分别设置前后行程开关。进一步地，前后行程机构包括两根并排的横梁、两块前后滑板和竖直的前后行程步进电机，其中，小车固定安装在两根横梁的上侧;两根横梁的下侧同时连接前后滑板，形成第一矩形框架结构;前后滑板并排安装在左右行程机构上且能够在左右行程机构的上侧前后滑动；前后行程步进电机固定安装在一块前后滑板上，且前后行程步进电机的输出轴上套接第一齿轮;第一齿轮位于前后滑板的下侧，且与小车齿条相啮合，小车齿条固定安装在左右行程机构的侧边上。进一步地，左右行程机构包括两根纵梁、两块左右滑板和竖直的左右行程步进电机，两根纵梁的上侧分别设置第一导轨连接前后滑板，两根纵梁的下侧同时连接左右滑板，形成第二矩形框架结构；左右滑板的下侧安装在支架上且能够在支架上左右滑动；左右行程步进电机固定安装在一块左右滑板上，且左右行程步进电机的输出轴上套接第二齿轮，第二齿轮与支架齿条相啮合，支架齿条安装在支架的侧边上。进一步地，伸缩装置包括相连的螺母和丝杠，螺母连接用于带动螺母旋转的升降步进电机，丝杠的底部连接旋转步进电机。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果:本技术中将抓手安装在气压缸上，气压缸通过旋转步进电机安装在伸缩装置的底部，伸缩装置安装在小车上，通过设置前后行程机构以及左右行程机构，能够带动小车以及抓手在支架上前后移动以及左右移动;伸缩装置通过旋转步进电机和气压缸带动抓手上下移动；同时旋转步进电机能够带动气压缸和抓手旋转，从而实现抓手的四自由度移动，大大增强了本技术的自由性和灵活性，且调节方便，更利于抓手在气压缸的作用下进行张合，以准确抓取放置在不同位置的货物，有效提高工作效率;本技术结构简单，便于维护;体积小，适用范围广，尤其是小型包装企业。进一步地，本技术通过设置左右行程开关和前后行程开关，防止小车和抓手由于出现故障而掉落下来，降低损失。进一步地，本技术中前后行程机构和左右行程机构均为齿轮和齿条啮合结构，运动精度高，使用寿命长。进一步地，本技术中的伸缩装置采用螺母丝杠结构，运动精度高。【【附图说明】】图1为本技术的主视图；图2为图1中A处的局部放大图；图3为本技术的局部后视图；图4为本技术的右视图；图5为本技术伸缩装置剖面结构示意图。图中标记:1、支架;2、左右行程开关;3、支架齿条;4、小车齿条;5、齿轮;6、伸缩装置;7、左右行程步进电机;8、抓手;9、气压缸；10、前后行程开关；11、上下行程开关；12、升降步进电机；13、前后行程步进电机;14、旋转步进电机;15、小车；16、螺母;17、轴承；18、丝杠；19、横梁;20、前后滑板;21、纵梁;22、左右滑板。【【具体实施方式】】下面结合附图对本技术做进一步详细说明。如图1至图4所示，本技术包括从上往下依次设置的小车15、支架I和抓手8，支架I水平设置;支架I和小车15之间设置有用于带动小车15在支架I上移动的前后行程机构以及左右行程机构，前后行程机构安装在左右行程机构的上侧；小车15上安装有竖直的伸缩装置6，伸缩装置6穿过支架I;抓手8的上端连接用于控制抓手8张合的气压缸9，气压缸9连接用于带动气压缸9和抓手8旋转的旋转步进电机14，旋转步进电机14连接在伸缩装置6的底部。前后行程机构包括两根并排的横梁19、两块前后滑板20和竖直的前后行程步进电机13，其中，小车15固定安装在两根横梁19的上侧;两根横梁19的下侧同时连接前后滑板20，形成第一矩形框架结构；左右行程机构包括两根纵梁21、两块左右滑板22和竖直的左右行程步进电机7，两根纵梁21的上侧分别设置第一导轨，两根纵梁21的下侧同时连接左右滑板22，形成第二矩形框架结构。前后滑板20的底部分别安装有两个第一滑块，第一滑块设置第一凹槽且分别安装在两根纵梁21的第一导轨上，因此前后滑板20能够在两根纵梁21的上侧前后滑动；前后行程步进电机13固定安装在一块前后滑板20上，且前后行程步进电机13的输出轴上套接第一齿轮5;第一齿轮5位于前后滑板20的下侧，且与小车齿条4相啮合，小车齿条4固定安装在一根纵梁21的侧边上。左右滑板22的下侧分别安装有两个第二滑块，第二滑块设置第二凹槽，支架I的上侧安装有和第二凹槽相配合的第二导轨，左右滑板22安装在支架I上，因此左右滑板22能够在支架I上左右滑动；左右行程步进电机7固定安装在一块左右滑板22上，且左右行程步进电机7的输出轴上套接第二齿轮，第二齿轮与支架齿条3相啮合，支架齿条3安装在支架I的侧边上。支架I的左右两侧分别设置左右行程开关2，左右行程机构的纵梁21上前后两侧分别设置前后行程开关10。小车15上安装有控制伸当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四自由度机械手，其特征在于，包括从上往下依次设置的小车(15)、支架(1)和抓手(8)，支架(1)水平设置；支架(1)和小车(15)之间设置有用于带动小车(15)在支架(1)上移动的前后行程机构以及左右行程机构；小车(15)上安装有竖直且能够上下伸缩的伸缩装置(6)，伸缩装置(6)穿过支架(1)；抓手(8)的上端连接用于控制抓手(8)张合的气压缸(9)，气压缸(9)连接用于带动气压缸(9)和抓手(8)旋转的旋转步进电机(14)，旋转步进电机(14)连接在伸缩装置(6)的底部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：管鹏举，程磊磊，王岁龙，王开民，蔺博见，薛忠余，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61