[实用新型]一种数控弹琴机械手

说明书

技术领域

本实用新型具体涉及一种数控弹琴机械手。

背景技术

数控技术是21世纪最核心的技术之一，因它具有高柔性、自从20世纪中叶数控技术创立以来，它给机械制造业带来了革命性的变化。计算机技术与工程技术相结合是现代科技发展的一个重要方面，数控技术集传统的机械制造技术，计算机技术，成组技术与现代控制技术，传感检测技术，信息处理技术，网络通讯技术，液压气动技术，光机电技术于一体，是现代先进制造技术的基础和核心，把传统制造业推进到了信息化制造时代，是现代工业实现自动化，柔性化，集成化生产的基础，是一种知识密集型和资金密集型的技术。

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能的自动化机械，用以按控制程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手可以代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

数控弹琴机械手是将数控技术和机器手技术相结合的一种自动化弹琴装置。它主要针对改进现有数控技术实验设备和机械手实验设备功能单一，综合性不足，实验过程乏味等缺点而设计的。它将数控技术、机械手技术、弹琴娱乐有机地结合在一起，让学生在轻松愉悦的状态下学习数控技术和机械手技术，是一种寓教于乐，综合性、趣味性很强的实验教学设备。它也可以用在高端娱乐场所。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种数控弹琴机械手。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种数控弹琴机械手，包括机械部分和控制部分，所述的机械部分包括支架一和支架二，在支架一和支架二上安装有一个横梁，在横梁的前面后面分别安装有导轨副一和导轨副二，在导轨副一上安装有一个机械手臂一，在导轨副二上安装有机械手臂二，所述的机械手臂一通过伺服电动机一和滚珠丝杠螺母副一驱动，机械手臂二通过伺服电动机二和滚珠丝杠螺母副二驱动，且在机械手臂一、机械手臂二的末端均安装有五个机械手指，所述的控制部分包括控制器，所述的控制器分别控制伺服电动机一、伺服电动机二和机械手指。

所述的导轨副一和导轨副二均由导轨和滑块组成，所述的伺服电动机一和伺服电动机二的输出轴均通过联轴器与滚珠丝杠螺母副的丝杠连接，所述的机械手臂一和机械手臂二均用螺栓与滚珠丝杠螺母副的螺母连接，且所述的机械手臂一和机械手臂二均用螺栓固定在导轨副的滑块上，导轨用螺栓固定在横梁上。

所述的机械手指安装在机械手臂一和机械手臂二末端的安装孔内。

所述的控制器为PC机，在PC机上插接有PCI总线式运动控制卡，所述的PCI总线式运动控制卡与一个接口端子板连接，在接口端子板的输出端连接两个伺服驱动器，所述的伺服驱动器驱动机械部分的两个伺服电机。

在接口端子板的输出端还连接有10个中间继电器，所述的10个中间继电器分别与一个直线电磁铁连接，所述的直线电磁铁控制机械手指。

所述的接口端子板的输出端还连接有零点开关和限位开关，所述的零点开关和限位开关安装在横梁的两端，零点和行程极限的位置。

所述的PC机上还连接有显示器、键盘和鼠标。

本实用新型的工作过程如下：首先根据乐谱编制控制机械手弹奏电子琴（或钢琴）的G代码程序，然后通过键盘将G代码程序输入到PC机，PC机通过数控程序对G代码程序进行解码，生成控制机械手臂以及机械手指运动的指令，经运动控制器隔离、放大、信号变换后，输出给伺服电动机驱动器和中间继电器，从而控制伺服电动机驱动机械手臂和控制直线电磁铁驱动机械手指动作，实现对电子琴（或钢琴）的弹奏。

本实用新型的有益效果是：数控弹琴机械手是集机械、电子、数字控制、计算机技术为一体的典型机电一体化设备。它是一种寓教于乐，培养学生机电一体化技术应用、进行机电一体化产品设计的理想实践教学设备，也是高端娱乐场所的一种娱乐设备。

附图说明

图1本实用新型的机械结构主视图；

图2本实用新型的机械结构A-A剖视图

图3控制部分的示意图；

图中：1伺服电动机一，2联轴器一，3滚珠丝杠螺母副一，4机械手臂一，5导轨副一，6伺服电动机二，7联轴器二，8滚珠丝杠螺母副二，9机械手臂二，10导轨副二，11横梁，12支架一，13机械手指，14支架二，15PC机16PCI总线式运动控制卡，17显示器，18键盘，19鼠标，2024V直流输出开关电源，21接口端子板，22伺服驱动器一，23伺服驱动器二，2610个中间继电器，2710个直线电磁铁，28零点开关，29限位开关一，30限位开关二。

具体实施方式