[发明专利]一种数控三截机械手臂的制备方法及数控三截机械手臂

说明书

技术领域

本发明涉及机械自动化控制设备领域，具体涉及一种数控三截机械手臂 的制备方法，及实施该方法的数控三截机械手臂。

背景技术

随着现代工业的发展，人们出于提高生产效率，稳定和提高产品质量， 改善工人劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的考虑，发明了机械 臂，并把它大量应用于生产过程中，尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及 带有放射性和污染的场合，机械臂更是得到了广泛的应用。机械臂是近代自 动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代工业生产系统中的一个重要 组成部分。机械臂是工业机器人的一种,它由操作机,控制器,伺服驱动系统和 检测传感装置构成,是一种仿人操作，自动控制，可重复编程，能在三维空间 完成各科·作业的自动化生产设备。机械臂最早应用于汽车制造工业，常应用 于焊接，喷漆，上下料和搬运。机械臂延伸和扩大了入的手足和大脑功能， 它可代替入从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作，代替 人从事繁重，单调的重复劳动，提高劳动生产率,保证产品质量。

现有的传统注塑机械手臂中，以单截式和两截式的机械手臂为主，其手 臂行程受到单截式或者两截式的手臂的臂部长度的限制，且当手臂处于非工 作状态时，手臂的臂部往往高于机台高度许多，大大增加了整个机械手的空 间占用体积；同时，单截式或两截式的机械手臂的运行速度不仅受到驱动方 式的限制，而且受到其本身结构的限制，目前的机械手臂无法满足越来越高 的机械制造业发展。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足，提供一种数控三截机械手臂的制备方法， 及实施该方法的数控三截机械手臂，通过在机械手臂中设置三截的手臂臂部， 并采用特定的控制方法及倍速机构，实现整个机械手的占用空间的缩小及加 快机械手手臂运行速度。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种数控三截机械手臂的制备方法，其包括以下步骤，

（1）制备数控三截机械手臂本体，其包括一固定端、一伺服电机、第一 截机械手臂、第二截机械手臂、第数控三截机械手臂及设置在每截机械手臂 臂部上的导轨，每截机械手臂通过导轨连接；第一截机械手臂也通过导轨与 固定端连接，所述伺服电机固定在固定端上部；

（2）于数控三截机械手臂本体上设置倍速机构，该倍速机构包括皮带传 动装置，皮带传动装置连接伺服电机，皮带传动装置带动数控三截机械手臂 的每个臂部以相同速度做上下平移运动；

（3）设置数控系统，该数控系统包括依次连接的中央控制模块、数据运 算模块、记忆存储模块和信号处理模块；所述数控系统电连接所述伺服电机； 于所述的中央控制模块中嵌入速度方式控制子模块、位置方式控制子模块及 转矩方式控制子模块；

（4）在步骤(3)所述的数控系统中设置闭环反馈子系统，该闭环反馈子 系统将数控三截机械手臂本体的各个臂部位置及运行速度反馈到数控系统 中，再由数控系统选择控制子模块进行运算，将运算结果输出到伺服电机中；

（5）所述伺服电机根据所述数控系统中传输来的运算结果进行动作，通 过倍速机构的动作实现数控三截机械手臂的同步、精确且快速的伸长及缩短 动作，使机械手臂的第数控三截机械手臂的端部到达指定位置及运行指定动 作。

所述倍速机构包括第一皮带传动装置，其包括第一从动轮、第二从动轮 及第一皮带，所述第一从动轮和第二从动轮分别固定在固定端的上下两端， 所述第一皮带绕过所述第一从动轮及第二从动轮后连接所述伺服电机，所述 第一皮带的两端分别固定在所述第一截机械手臂的上下两端。

所述倍速机构还包括第二皮带传动装置，其包括第三从动轮、第四从动 轮、第二固定块及第二皮带，所述第三从动轮和第四从动轮分别设置在所述 第二截机械手臂的上下两端；所述第二固定块固定在所述第一从动轮与第二 从动轮的外侧，所述第二皮带首尾连接，并活动连接所述第三从动轮和第四 从动轮、固定连接所述第二固定块。