【技术实现步骤摘要】
本机构涉及工业机器人领域，属于一种适用于车间自动化生产与装配的多功能复合型机械臂。
技术介绍
1、在车间自动化生产与装配过程中，传统的机械手被大量的使用。但由于传统机械手的固定结构和限制位置关系，它们可能无法满足某些特定工件形状和尺寸的要求。
2、对于某些任务来说，更高的自由度是至关重要的。特殊的工件可能包含复杂的形状和结构，要求机械手能够在多个平面上进行运动和操纵。
3、此外，某些工件的形状和尺寸要求可能无法满足传统机械手的固定结构。一些工件可能具有非常特殊的形状或尺寸，需要机械手能够灵活地适应并准确地进行操纵。
4、因此，克服传统机械手在车间自动化生产与装配中的挑战和限制，提供高效、灵活和准确的操纵和装配能力，对自动化生产具有重要意义。
技术实现思路
1、针对这些问题，我们开发了一种基于scara机械臂结构的五自由度可升降机械手。
2、该机械手具有五自由度，依次为两个yaw(旋转)、一个roll(旋转)、一个pitch(旋转)和一个roll(旋转)，提供了更大的灵活性和操作范围。此外，我们还设计了可替换的前端，使其可适应不同任务需求。我们引入了两段式丝杆升降机构，增强了机械手的升降功能和操作性能。
3、通过这些创新，我们的机械手能够适应多样化的自动化生产与装配需求，提高生产效率。
4、本专利申请旨在保护这一创新机械手的结构和应用，以期在车间自动化生产与装配领域取得更好的成果。
5、与传统的机械手
6、1.多自由度：我们的机械手具有五自由度，包括两个yaw(旋转)、一个roll(旋转)、一个pitch(旋转)和一个roll(旋转)。
7、2.可替换性：我们的机械手设计了可替换的前端，使其能够方便地更换工具或夹具。
8、3.升降功能：我们引入了基于丝杆的两段式丝杆升降机构，增强了机械手的升降功能。
9、通过这些创新特点和示例应用，我们的机械手能够应对复杂的物体操纵和装配任务，提高生产效率和灵活性。
10、本机构是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种基于scara机械臂的五自由度可升降机械手，其特征在于，包括：两段式丝杆升降机构(a)，scara机械臂(b)。所述两段式丝杆升降机构(a)包括一级升降系统，二级升降系统。一级升降系统包括：丝杆阻挡螺母(1)、升降丝杆(2)、丝杆螺母法兰加工件(3)、丝杆螺母(4)、卧式轴承座(5)、一级升降电机(6)、内空型同步轮(7)、一级升降导轨(12)、滑块(13)、一级升降骨架(15)；二级升降系统包括：二级升降丝杆(8)、二级卧式轴承座(9)、联轴器(10)、二级电机(11)、二级导轨(14)、二级升降骨架(16)、二级丝杆螺母(17)；所述scara机械臂(b)包括机械臂整体旋转机构(c)、大臂(d)、小臂(e)、末端(f)。
11、特别的，一级升降系统和二级升降系统上有减少电机轴所受压力的门式结构、传递动力的丝杆螺母法兰加工件(3)，和为保证一级升降电机(6)同步的内空型同步轮(7)。
12、所述机械臂整体旋转机构(c)为一级传动机构，其电机的输出轴通过同步带轮连接大臂(d)的转轴，带动旋转；所述大臂(d)为二级传动机构，其经过一组同步带轮的传递连接小臂(e)的转轴，带动旋转；所述小臂(e)为三级传动机构，其本身可以进行旋转。其经过两组同步带轮的依次传递连接末端(f)，带动俯仰；所述末端(f)为四级传动机构，其通过roll末电机(78)带动吸盘旋转。也可以简化表述为：从前端至末端的旋转组合顺序为yaw(旋转)、yaw(旋转)、roll(旋转)、pitch(旋转)、roll(旋转)。
13、特别的，scara机械臂(b)上设计的结构还有：小臂上的榫卯结构的长方体仓，圆盘加工件(40)、阶梯轴加工件(43)、末端俯仰长轴(83)、末端俯仰短轴(87)、末端旋转轴(80)。
14、本机构提供的一种基于scara机械臂的五自由度可升降机械手，通过升降电机驱动丝杆，带动骨架运动，即可实现机械臂升降状态；通过机械臂上的电机驱动各自转轴运动，即可实现从前端至末端依次为yaw(旋转)、yaw(旋转)、roll(旋转)、pitch(旋转)、roll(旋转)顺序的五轴自由度。
15、与现有技术相比，具有以下有益效果：首先，多自由度：我们的机械手具有五自由度。这增加了机械手的灵活性和操作范围，使其能够更好地适应复杂的物体操纵和装配任务。其次，可替换性：我们的机械手设计了可替换的前端，使其能够方便地更换工具或夹具。最后，升降功能：我们特别引入了利用丝杆的两段式丝杆升降机构。与只有一级升降系统相比，其可以在实现能到达同样高度的前提下，因为各级升降高度的降低，使对电机扭矩的要求降低，且更易搬运和收纳。
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1.一种基于SCARA机械臂的五自由度可升降机械手，其特征在于，包括：两段式丝杆升降机构（a），SCARA机械臂(b)；所述两段式丝杆升降机构（a）包括一级升降系统，二级升降系统；一级升降系统包括：丝杆阻挡螺母（1）、升降丝杆（2）、丝杆螺母法兰加工件（3）、丝杆螺母（4）、卧式轴承座（5）、一级升降电机（6）、内空型同步轮（7）、一级升降导轨（12）、滑块（13）、一级升降骨架（15）；二级升降系统包括：二级升降丝杆（8）、二级卧式轴承座（9）、联轴器（10）、二级电机（11）、二级导轨（14）、二级升降骨架（16）、二级丝杆螺母（17）；所述SCARA机械臂(b)包括机械臂整体旋转机构(c)、大臂(d)、小臂(e)、末端(f)。
2.根据权利要求1所述的一种基于SCARA机械臂的五自由度可升降机械手，其特征在于还包括，一级升降系统和二级升降系统上减少电机轴所受压力的门式结构、丝杆螺母法兰加工件（3）、内空型同步轮（7）。
3.根据权利要求1所述的一种基于SCARA机械臂的五自由度可升降机械手，其特征在于， SCARA机械臂(b) 从前端至末端的旋转组合
4.根据权利要求1所述的一种基于SCARA机械臂的五自由度可升降机械手，其特征在于，还包括：小臂上的榫卯结构的长方体仓，圆盘加工件（40）、阶梯轴加工件（43）、末端俯仰长轴（83）、末端俯仰短轴（87）、末端旋转轴（80）。
...【技术特征摘要】
1.一种基于scara机械臂的五自由度可升降机械手，其特征在于，包括：两段式丝杆升降机构（a），scara机械臂(b)；所述两段式丝杆升降机构（a）包括一级升降系统，二级升降系统；一级升降系统包括：丝杆阻挡螺母（1）、升降丝杆（2）、丝杆螺母法兰加工件（3）、丝杆螺母（4）、卧式轴承座（5）、一级升降电机（6）、内空型同步轮（7）、一级升降导轨（12）、滑块（13）、一级升降骨架（15）；二级升降系统包括：二级升降丝杆（8）、二级卧式轴承座（9）、联轴器（10）、二级电机（11）、二级导轨（14）、二级升降骨架（16）、二级丝杆螺母（17）；所述scara机械臂(b)包括机械臂整体旋转机构(c)、大臂(d)、小臂(e)、末端(f)。
2.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘秉禛，韦健毫，黄天鹏，朱晓锋，彭肇业，刘江波，翟坤，陈羽杰，宋明欢，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：新型
国别省市：
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