[发明专利]一种工业机械手

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业机械手。

背景技术

目前，各个机械领域，如自动化设备、汽车、精密机械行业等领域，越来越多的引入了机械手臂。但传统机械手臂的整体的灵活性相对较低，这在实际生产中往往会制约生产的自动化程度。此外，现有机械手臂在学校教学方面，不能将机械手臂的相关组成部件直观地反映出来，且在将现有工业机械手臂用到教学中时，无法全方位的展示工业机械手臂的运动状态，不便于学生了解机械手臂的相关领域的知识体系。此为现有技术的不足之处。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种工业机械手臂的技术方案，用于解决传统机械手臂的整体的灵活性相对较低的问题，以提高实际生产的自动化程度，能将机械手的相关组成部件直观地反映出来，能将工业机械手臂直观地应用到教学上，且能全方位的展示工业机械手臂的运动状态。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种工业机械手臂，包括底座，底座上可转动的安有回转座，回转座上固定有大臂，大臂的上端转动安有小臂，小臂能够在竖直平面内转动，小臂远离大臂的一端转动安有夹具头;回转座上设有用于驱动回转座在水平面内转动的动力组件I，小臂上设有用于带动小臂在竖直平面内转动的动力组件II，小臂上还设有用于带动夹具头在竖直平面内俯仰转动的动力组件III。

所述大臂与所述的底座转动连接，底座上设有用于驱动大臂在竖直平面内转动的动力组件VI，所述的动力组件VI包括电机VI和减速机VI，电机VI固定在回转座上，减速机VI的输入轴与电机VI的输出轴同轴连接，减速机VI的输出轴固定在大臂上。

所述回转座、大臂和小臂均采用壳体结构，所述回转座、大臂和小臂上分别设有可视窗口，便于教学使用。

所述的动力组件工包括电机I和减速机I，电机I固定在回转座上，减速机I的输入轴与电机工的输出轴同轴连接，减速机工的输出轴固定在底座上。

所述的动力组件II包括电机II和减速机II，电机II固定在小臂上，减速机II的输入轴与电机II的输出轴同轴连接，减速机II的输出轴固定在大臂上。

所述的动力组件III包括分别固定在小臂上的电机III和减速机III，电机III的输出轴上安有皮带轮III，减速机III的输入轴上安有皮带轮IV，皮带轮IV通过皮带II与皮带轮III相连；减速机III的输出轴与夹具头固定连接。

所述小臂包括肘关节和转动安装在肘关节一侧的横臂;肘关节上设有用于驱动横臂转动的动力组件IV;所述的动力组件IV包括电机IV、减速机IV和转轴I，减速机IV和电机IV分别固定在肘关节上，减速机IV的输入轴与电机IV的输出轴同轴连接，减速机IV的输出轴与转轴I同轴连接，转轴I远离减速机IV的一端固定在横臂上。

所述夹具头包括腕关节和转动安装在腕关节上的夹具;横臂上设有用于驱动夹具转动的动力组件V;动力组件V包括电机V和中部转动安装在小臂上的转轴II，电机V的输出轴上安有皮带轮I，转轴II的轴线和减速机III的输出轴的轴线重合，转轴II位于小臂的外侧的轴上安有皮带轮II，皮带轮II通过皮带I与皮带轮I相连;转轴II位于小臂的内侧的轴上同轴地连接有伞齿轮工，伞齿轮I与一伞齿轮II相啮合，伞齿轮II同轴地安装在转轴III的一端，转轴III的另一端穿过所述的腕关节与减速机V的输入轴固定连接，减速机V的输出轴与所述的夹具固定连接，转轴III与腕关节转动连接。

所述的电机I、电机II、电机III、电机IV、电机V和电机VI连接一电机驱动器，所述的电机驱动器分别连接运动控制器I和运动控制器II，运动控制器I连接一上位机，运动控制器II连接一工控手持终端。其中，电机驱动器用于控制各电机的启动与关闭，且电机驱动器还用于实时向上位机反馈各电机的驱动参数，上位机接收并处理各相关电机的驱动参数，计算并直观显示夹具头所限位的部件在实际运动中的移动角度、角速度、角加速度等运动参数，从而便于学生快速全面的学习和掌握工业机械手的运动控制，以及便于实现在线仿真和在线编程实验的实训;尤其便于针对某一个特定的转动部位，进行相应的运动控制仿真与实际实践控制。此外，使用时，可通过上位机和/或工控手持终端，设置各相关电机的驱动参数，运动控制器将上位机和/或工控手持终端的控制信号转换成运动控制信号，传送给电机驱动器，驱动电机转动。使用灵活且便于工业与教学使用，且能将工业机械手臂直观地应用到教学上，且能全方位的展示工业机械手臂的运动状态，从而便于学生了解机械手臂的相关领域的知识体系，且便于在实践中教学，实用性强。