專利名稱：一種柔性四自由度機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械手，具體地說(shuō)是一種柔性四自由度機(jī)械手。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械手越來(lái)越多的被運(yùn)用到各類領(lǐng)域，尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)線，但 目前自動(dòng)化生產(chǎn)線所使用的機(jī)械手大多比較大，不適合生產(chǎn)體積較小的零件，由于微小零 件不易夾持，對(duì)機(jī)械手的制造要求就會(huì)很嚴(yán)格，既要實(shí)現(xiàn)高精度的抓取還要提高工作可靠 性。例如民用電源開關(guān)的生產(chǎn)，由于個(gè)零件體積較小，不易抓取，目前還采用人工安裝，非常 不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種柔性四自由度機(jī)械手，解決上述問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種柔性四自由度機(jī)械手，包括支 架裝置和固定在支架裝置上的氣動(dòng)裝置，其特征是，所述的支架裝置包括水平固定板、儲(chǔ)料 器支架、立支架和固定腳板，水平固定板的兩側(cè)通過定位銷和螺栓分別固定有一立支架，立 支架的底部通過螺栓和定位銷固定有固定腳板，在兩立支架之間還固定有一儲(chǔ)料器支架， 儲(chǔ)料器支架上安裝有儲(chǔ)料裝置；所述的氣動(dòng)裝置包括水平位移氣缸、垂直位移氣缸、旋轉(zhuǎn)氣 缸和氣爪，水平位移氣缸的底部固定在連接件上，連接件通過螺栓固定在水平固定板上，垂 直位移氣缸的底部固定在水平位移氣缸的一端，垂直位移氣缸的末端固定有旋轉(zhuǎn)氣缸，旋 轉(zhuǎn)氣缸通過法蘭固定有氣爪；所述的儲(chǔ)料裝置包括儲(chǔ)料管，儲(chǔ)料管內(nèi)設(shè)有多層凹槽，凹槽與 物料的形狀相配合，儲(chǔ)料管的端部通過螺釘安裝有端面固定板；所述的儲(chǔ)料裝置上還設(shè)有 儲(chǔ)料管蓋，儲(chǔ)料管蓋通過螺釘固定在儲(chǔ)料管上表面兩側(cè)；所述的儲(chǔ)料裝置上還設(shè)有光纖傳 感器，所述的光纖傳感器位于儲(chǔ)料管和端面固定板之間；所述的垂直位移氣缸的末端還可 通過法蘭直接固定氣爪；所述的氣爪可采用平行氣爪，還可采用內(nèi)卡氣爪或卡槽式氣爪; 所述的內(nèi)卡氣爪的爪頭為圓柱形，內(nèi)設(shè)有氣爪桿，氣爪桿的端部設(shè)有空腔，空腔內(nèi)設(shè)有滾 珠，空腔壁上設(shè)有一圓孔，圓孔的直徑不大于滾珠，滾珠與空腔壁之間設(shè)有彈簧。本發(fā)明的有益效果是可方便的抓取塊狀零件或有內(nèi)孔的零件，放入指定位置，抓 取精度高，可靠性高，體積小。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2A是本發(fā)明儲(chǔ)料裝置的俯視圖，圖2B是本發(fā)明儲(chǔ)料裝置的左視圖，圖3是本發(fā)明內(nèi)卡氣爪結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是本發(fā)明卡槽式氣爪結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是本發(fā)明工作狀態(tài)框圖。
圖中1水平固定板，2儲(chǔ)料器支架，3立支架，4固定腳板，5水平位移氣缸，6垂直 位移氣缸，7旋轉(zhuǎn)氣缸，8氣爪，81內(nèi)卡氣爪，811爪頭，812氣爪桿，813空腔，814滾珠，815 彈簧，82卡槽式氣爪，9連接件，10法蘭，11儲(chǔ)料管，12端面固定板，13儲(chǔ)料管蓋，14光纖傳感器。
具體實(shí)施例方式如圖1，圖2A，圖2B所示，一種柔性四自由度機(jī)械手，包括支架裝置和固定在支架 裝置上的氣動(dòng)裝置，所述的支架裝置包括水平固定板1、儲(chǔ)料器支架2、立支架3和固定腳 板4，水平固定板1的兩側(cè)通過定位銷和螺栓分別固定有一立支架3，立支架3的底部通過 螺栓和定位銷固定有固定腳板4，在兩立支架3之間還固定有一儲(chǔ)料器支架2，儲(chǔ)料器支架 2上安裝有儲(chǔ)料裝置；所述的氣動(dòng)裝置包括水平位移氣缸5、垂直位移氣缸6、旋轉(zhuǎn)氣缸7和 氣爪8，水平位移氣缸5的底部固定在連接件9上，連接件9通過多個(gè)螺栓緊固，可以通過 松動(dòng)螺栓調(diào)整水平位移氣缸5的前后位置，連接件9通過螺栓固定在水平固定板1的長(zhǎng)條 狀定位孔上，可根據(jù)需要調(diào)整連接件9的左右位移，還可通過固定腳板4的長(zhǎng)條孔對(duì)整體的 左右位移進(jìn)行調(diào)整，垂直位移氣缸6的底部固定在水平位移氣缸5的一端，垂直位移氣缸6 的末端固定有旋轉(zhuǎn)氣缸7，旋轉(zhuǎn)氣缸7通過法蘭10固定有氣爪8 ；所述的儲(chǔ)料裝置包括儲(chǔ)料 管11，儲(chǔ)料管11內(nèi)設(shè)有多層凹槽，凹槽與物料的形狀相配合，儲(chǔ)料管11的端部通過螺釘安 裝有端面固定板12 ；所述的儲(chǔ)料裝置上還設(shè)有儲(chǔ)料管蓋13，儲(chǔ)料管蓋13通過螺釘固定在 儲(chǔ)料管11上表面兩側(cè)，由于物料在物料管中相互之間有一定的作用力，因此容易發(fā)生因擠 壓而蹺起的問題，通過儲(chǔ)料管蓋13可以壓住物料的兩端，使物料一直處于一個(gè)平面內(nèi)，保 持物料的穩(wěn)定性；所述的儲(chǔ)料裝置上還設(shè)有光纖傳感器14，所述的光纖傳感器14位于儲(chǔ)料 管11和端面固定板12之間，可用來(lái)檢測(cè)物料是否到位，提高準(zhǔn)確度；所述的垂直位移氣缸 6的末端還可通過法蘭10直接固定氣爪8 ；所述的氣爪8可采用平行氣爪，還可采用內(nèi)卡氣 爪81，用來(lái)抓取帶有內(nèi)孔的物料；如圖3所示，所述的內(nèi)卡氣爪81的爪頭811為圓柱形，內(nèi) 設(shè)有氣爪桿812，氣爪桿812的端部設(shè)有空腔813，空腔813內(nèi)設(shè)有滾珠814，空腔壁上設(shè)有 一圓孔，圓孔的直徑不大于滾珠，滾珠814與空腔壁之間設(shè)有彈簧815，當(dāng)抓取帶有內(nèi)孔的 物料時(shí)，氣爪桿812的端部伸入到物料內(nèi)孔中，滾珠814在彈簧815的作用下，頂住物料內(nèi) 壁將物料帶起。如圖4所示，所述的氣爪8還可采用卡槽式氣爪82。實(shí)施例一水平位移氣缸5的底部固定在連接件9上，連接件9通過螺栓固定在水 平固定板1上，垂直位移氣缸6的底部固定在水平位移氣缸5的一端，垂直位移氣缸6的末 端固定有旋轉(zhuǎn)氣缸7，旋轉(zhuǎn)氣缸7通過法蘭10固定有平行氣爪。實(shí)施例二 水平位移氣缸5的底部固定在連接件9上，連接件9通過螺栓固定在水 平固定板1上，垂直位移氣缸6的底部固定在水平位移氣缸5的一端，垂直位移氣缸6的末 端固定有旋轉(zhuǎn)氣缸7，旋轉(zhuǎn)氣缸7通過法蘭10固定有內(nèi)卡氣爪81或卡槽式氣爪82。實(shí)施例三水平位移氣缸5的底部固定在連接件9上，連接件9通過螺栓固定在水 平固定板1上，垂直位移氣缸6的底部固定在水平位移氣缸5的一端，垂直位移氣缸6的末 端通過法蘭10固定有平行氣爪。工作原理如圖5所示，垂直位移氣缸6帶動(dòng)氣爪8向下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到儲(chǔ)料管11處， 氣爪8抓取物料，垂直位移氣缸6帶動(dòng)氣爪8向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)至頂部時(shí)，水平位移氣缸5帶動(dòng)垂直位移氣缸6前行至指定位置，同時(shí)在旋轉(zhuǎn)氣缸7的帶動(dòng)下，氣爪8旋轉(zhuǎn)90°，垂直位 移氣缸6帶動(dòng)氣爪8向下運(yùn)動(dòng)，氣爪8將物料放入指定工位后，再由垂直位移氣缸6帶動(dòng)向 上運(yùn)動(dòng)，至頂部時(shí)在旋轉(zhuǎn)氣缸7的帶動(dòng)下，氣爪8旋轉(zhuǎn)90°回到原位，此時(shí)水平位移氣缸5 帶動(dòng)垂直位移氣缸6返回至原位，至此為一個(gè)循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種柔性四自由度機(jī)械手，包括支架裝置和固定在支架裝置上的氣動(dòng)裝置，其特征 是，所述的支架裝置包括水平固定板、儲(chǔ)料器支架、立支架和固定腳板，水平固定板的兩側(cè) 通過定位銷和螺栓分別固定有一立支架，立支架的底部通過螺栓固定有固定腳板，在兩立 支架之間還固定有一儲(chǔ)料器支架，儲(chǔ)料器支架上安裝有儲(chǔ)料裝置；所述的氣動(dòng)裝置包括水 平位移氣缸、垂直位移氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸和氣爪，水平位移氣缸的底部固定在連接件上，連接 件通過螺栓固定在水平固定板上，垂直位移氣缸的底部固定在水平位移氣缸的一端，垂直 位移氣缸的末端固定有旋轉(zhuǎn)氣缸，旋轉(zhuǎn)氣缸通過法蘭固定有氣爪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性四自由度機(jī)械手，其特征是，所述的儲(chǔ)料裝置包括 儲(chǔ)料管，儲(chǔ)料管內(nèi)設(shè)有多層凹槽，凹槽與物料的形狀相配合，儲(chǔ)料管的端部通過螺釘安裝有 端面固定板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種柔性四自由度機(jī)械手，其特征是，所述的儲(chǔ)料裝置上 還設(shè)有儲(chǔ)料管蓋，儲(chǔ)料管蓋通過螺釘固定在儲(chǔ)料管上表面兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種柔性四自由度機(jī)械手，其特征是，所述的儲(chǔ)料裝置上 還設(shè)有光纖傳感器，所述的光纖傳感器位于儲(chǔ)料管和端面固定板之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性四自由度機(jī)械手，其特征是，所述的垂直位移氣缸 的末端還可通過法蘭直接固定氣爪。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性四自由度機(jī)械手，其特征是，所述的氣爪可采用平 行氣爪，還可采用內(nèi)卡氣爪或卡槽式氣爪。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種柔性四自由度機(jī)械手，其特征是，所述的內(nèi)卡氣爪的爪 頭為圓柱形，內(nèi)設(shè)有氣爪桿，氣爪桿的端部設(shè)有空腔，空腔內(nèi)設(shè)有滾珠，空腔壁上設(shè)有一圓 孔，圓孔的直徑不大于滾珠，滾珠與空腔壁之間設(shè)有彈簧。
全文摘要
一種柔性四自由度機(jī)械手，涉及一種機(jī)械手，包括支架裝置和氣動(dòng)裝置，所述的支架裝置包括水平固定板、儲(chǔ)料器支架、立支架和固定腳板，水平固定板的兩側(cè)通過定位銷和螺栓分別固定有一立支架，立支架的底部通過螺栓固定有固定腳板，在兩立支架之間還固定有一儲(chǔ)料器支架，儲(chǔ)料器支架上安裝有儲(chǔ)料裝置；氣動(dòng)裝置包括水平位移氣缸、垂直位移氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸和氣爪，水平位移氣缸的底部固定在連接件上，連接件通過螺栓固定在水平固定板上，垂直位移氣缸的底部固定在水平位移氣缸的一端，垂直位移氣缸的末端固定有旋轉(zhuǎn)氣缸，旋轉(zhuǎn)氣缸通過法蘭固定有氣爪。本發(fā)明可方便的抓取塊狀零件或有內(nèi)孔的零件，放入指定位置，抓取精度高，可靠性高，體積小。
文檔編號(hào)B25J15/00GK102145488SQ20111003753
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月14日
發(fā)明者張樂貢, 張浦, 李元波 申請(qǐng)人:山東碧通通信技術(shù)有限公司