一種四自由度機械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于機械教具領(lǐng)域，具體涉及一種機械相關(guān)課程的教學(xué)實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在科技日新月益的發(fā)展之下，機械手與有人類的手最大區(qū)別就在于精確度與耐力度。也就是機械手的最大優(yōu)勢是可以重復(fù)的做同一動作在機械正常情況下永遠(yuǎn)也不會覺得累。在工業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展的同時，機械手的應(yīng)用也將會越來越廣泛，機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動生產(chǎn)設(shè)備，作業(yè)的準(zhǔn)確性和環(huán)境中完成作業(yè)的能力。
[0003]為適應(yīng)工業(yè)技術(shù)發(fā)展的需要，現(xiàn)在的中職、高職以及相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校，都開設(shè)了機械加工生產(chǎn)、機電一體化課程，然而，理論課學(xué)習(xí)過程中，缺乏相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行實際操作，市面上也有相關(guān)的機械手，但因為其功能不夠完善，結(jié)構(gòu)復(fù)雜不易安裝和維修，并且保護措施不夠好，使得很多院校放棄了對設(shè)備的引進(jìn)，導(dǎo)致學(xué)生對整個生產(chǎn)線的運行情況處于一個迷茫的階段，因此急需一些結(jié)構(gòu)簡單，保護措施好，且操作簡單，精確度高的教學(xué)設(shè)備還原真實的生產(chǎn)線環(huán)境。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、動作精確的四自由度機械手，解決了機械手結(jié)構(gòu)復(fù)雜、反應(yīng)緩慢，調(diào)整不靈活，動作精度低等問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種四自由度機械手，包括支架，支架上端安裝有一底座，底座上安裝一機械手，底座上設(shè)有限位保護機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)動力機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)動力機構(gòu)安裝在底座的底部，限位保護機構(gòu)包括兩個導(dǎo)槽，導(dǎo)槽上安裝有傳感器、限位件，機械手包括水平移動機械臂、垂直移動機械臂、手爪，水平移動機械臂后端安裝在旋轉(zhuǎn)動力機構(gòu)上，垂直移動機械臂垂直安裝在水平移動機械臂前端，手爪連接在垂直移動機械臂下端，水平移動機械臂、垂直移動機械臂、手爪上均設(shè)有到位傳感器。這樣的設(shè)計顯得結(jié)構(gòu)簡單，水平移動機械臂、垂直移動機械臂的設(shè)置，實現(xiàn)了機械手在水平、豎直方向的四自由度移動，傳感器及到位傳感器的設(shè)置，使機械手的動作更加精確，反應(yīng)更靈敏。
[0006]運作時，旋轉(zhuǎn)動力機構(gòu)轉(zhuǎn)動，通過聯(lián)軸器帶動水平移動機械臂轉(zhuǎn)動，水平移動機械臂移動到左邊或右邊的金屬傳感器時，旋轉(zhuǎn)動力機構(gòu)停止轉(zhuǎn)動，水平移動機械臂在氣缸推動作用下伸出，到達(dá)指定位置，裝在水平移動機械臂上的到位傳感器感應(yīng)到后，垂直移動機械臂在氣缸推著下向下移動，到達(dá)指定位置，裝在垂直移動機械臂上的到位傳感器感應(yīng)到后，手爪張開開始夾持動作。手爪上的到位傳感器感應(yīng)到夾持動作完成后，手爪閉合，到位后垂直移動機械臂上升，到位后水平移動機械臂縮回，到位后旋轉(zhuǎn)動力機構(gòu)反方向旋轉(zhuǎn)，到位后垂直移動機械臂下降，到位后手爪松開，從而完成周期動作。
[0007]作為優(yōu)選，四自由度機械手的導(dǎo)槽設(shè)置為圓弧形導(dǎo)槽，圓弧形導(dǎo)槽利于調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)角度，水平移動機械臂可沿所述導(dǎo)槽滑動的角度范圍為10?360°，當(dāng)可滑動角度為60°時，將限位件及傳感器固定設(shè)置于正視機械手為中心左右30°處，水平移動機械臂可繞聯(lián)軸器在水平方向作60°運動，當(dāng)可滑動角度為360°時，水平移動機械臂可繞聯(lián)軸器在水平方向作圓周運動。
[0008]作為優(yōu)選，四自由度機械手的傳感器、限位件分別插入所述兩個導(dǎo)槽內(nèi)，并可沿所述導(dǎo)槽滑動。便于根據(jù)抓取物的位置調(diào)整水平移動機械臂的偏轉(zhuǎn)角度。
[0009]作為優(yōu)選，四自由度機械手的水平移動機械臂后端通過聯(lián)軸器安裝在旋轉(zhuǎn)動力機構(gòu)上，使得旋轉(zhuǎn)動力機構(gòu)可以帶動水平移動機械臂在水平方向上轉(zhuǎn)動。
[0010]作為優(yōu)選，四自由度機械手的水平移動機械臂的下方安裝一感應(yīng)板。用于與限位保護機構(gòu)的傳感器對應(yīng)，實現(xiàn)精確的移動。
[0011]作為優(yōu)選，四自由度機械手的感應(yīng)板下方，安裝一導(dǎo)桿，導(dǎo)桿延伸到限位保護結(jié)構(gòu)的導(dǎo)槽內(nèi)。導(dǎo)桿可起到旋轉(zhuǎn)動力機構(gòu)定位、限位緩沖的作用，還可起到支撐水平移動手臂的作用。
[0012]作為優(yōu)選，四自由度機械手的旋轉(zhuǎn)動力機構(gòu)選用電機、氣壓缸、液壓缸中的一種。
[0013]作為優(yōu)選，四自由度機械手的傳感器為金屬傳感器、光電傳感器、磁敏傳感器中的一種。
[0014]作為優(yōu)選，四自由度機械手的限位件選用螺絲，螺絲材質(zhì)選用塑料或金屬。塑料件更利于移動過程中的緩沖，金屬使得限位保護機構(gòu)更加穩(wěn)定。
[0015]如上所述，本實用新型的有益效果在于:設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，方便安裝，水平移動機械臂、垂直移動機械臂的設(shè)置，實現(xiàn)了機械手在水平、豎直方向的四自由度移動，傳感器及到位傳感器的設(shè)置，使機械手的動作更加精確，反應(yīng)更靈敏，圓弧形導(dǎo)槽利于調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)角度，導(dǎo)桿延伸到限位保護結(jié)構(gòu)的導(dǎo)槽內(nèi)，可起到旋轉(zhuǎn)動力機構(gòu)定位、限位緩沖的作用，還可起到支撐水平移動手臂的作用。整體限位保護措施好，反應(yīng)速度快，調(diào)整靈活，動作精度高。
【附圖說明】
[0016]圖1顯示為本實用新型實施例的四自由度機械手的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2顯示為本實用新型實施例的四自由度機械手后側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]零件標(biāo)號說明
[0019]1.支架，
[0020]2.底座，
[0021]3.限位保護機構(gòu)，
[0022]4.旋轉(zhuǎn)動力機構(gòu)，
[0023]5.導(dǎo)槽，
[0024]6.限位件，
[0025]7.傳感器，
[0026]8.水平移動機械臂，
[0027]9.垂直移動機械臂，
[0028]10.手爪，
[0029]11.聯(lián)軸器，
[0030]12.感應(yīng)板，
[0031]13.導(dǎo)桿。
【具體實施方式】
[0032]以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點與功效。本實用