[发明专利]一种具有万向调节功能的三轴机械手组件及其使用方法

权利要求书

1.一种具有万向调节功能的三轴机械手组件，包括转盘(1)、横架(8)、侧架(9)和机械手(17)，其特征在于，所述转盘(1)底部固定安装有驱动电机(2)，所述驱动电机(2)的输出轴与转盘(1)中部的转轴(3)相连接，所述转轴(3)两侧均设置有一条位于转盘(1)上的滑轨(6)，其中一个滑轨(6)靠近转盘(1)外边缘的一端设置有一个固定在转盘(1)上的侧边气缸(4)，所述侧边气缸(4)侧壁上连接有一根气动伸缩杆(5)，所述横架(8)底部位于两个滑轨(6)上，且所述横架(8)底部安装有若干个与滑轨(6)配套使用的滑轮(7)，所述横架(8)底部靠近侧边气缸(4)的侧壁上焊接有一块连接板，所述连接板与气动伸缩杆(5)相连接；

所述侧架(9)上设置有滑槽(11)，所述滑槽(11)上安装有一块位于侧架(9)其中一侧外壁的纵向滑板(12)，所述侧架(9)另一侧外壁上固定安装有纵向液压缸(10)，所述纵向液压缸(10)侧壁上连接有一根纵向液压杆(13)，所述纵向液压杆(13)的一端与纵向滑板(12)相连接，所述纵向滑板(12)侧壁上固定安装有一个连接座(14)，所述连接座(14)侧壁上固定安装有一个竖直液压缸(15)，所述竖直液压缸(15)底部连接有一根竖直液压杆(16)，所述竖直液压杆(16)底端连接有一个转向电机(27)，所述转向电机(27)的输出轴连接有一个竖直朝下设置的机械手(17)，所述侧架(9)靠近横架(8)的一端设置有接头(21)，所述接头(21)一侧设置有调向杆(20)，所述调向杆(20)一侧设置有横向滑板(18)，所述横向滑板(18)安装在横架(8)侧壁上，所述横架(8)上设置有活动槽，所述横架(8)为与活动槽上，且所述横架(8)远离侧架(9)的侧壁上固定安装有一个横向液压缸(19)，所述横向液压缸(19)的液压杆与横向滑板(18)相连接；

所述调向杆(20)上下两端均为螺纹结构，且所述调向杆(20)顶端旋接有一个顶部锁螺帽(23)，所述调向杆(20)底端旋接有一个底部锁螺帽(24)，所述顶部锁螺帽(23)与底部锁螺帽(24)相邻的一侧均设置有一个套接在调向杆(20)上的轴承(22)，两个所述轴承(22)外壁上均设置有一根连接臂(25)，两个所述连接臂(25)共同连接接头(21)，所述调向杆(20)中部侧壁上连接有一个固定板(26)，所述固定板(26)与横向滑板(18)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有万向调节功能的三轴机械手组件，其特征在于，两条所述滑轨(6)位于同一水平线上，且横架(8)通过气动伸缩杆(5)与两个滑轨(6)之间均滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种具有万向调节功能的三轴机械手组件，其特征在于，两个所述轴承(22)在拧松顶部锁螺帽(23)、底部锁螺帽(24)时与调向杆(20)之间转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有万向调节功能的三轴机械手组件，其特征在于，所述顶部锁螺帽(23)、底部锁螺帽(24)拧松时，侧架(9)与横架(8)之间转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有万向调节功能的三轴机械手组件，其特征在于，所述侧架(9)通过横向滑板(18)、横向液压缸(19)的液压杆与横架(8)之间滑动连接，且侧架(9)的滑动方向与活动槽方向相同。

6.根据权利要求1所述的一种具有万向调节功能的三轴机械手组件，其特征在于，所述纵向滑板(12)连带着连接座(14)、机械手(17)通过纵向液压杆(13)与侧架(9)之间滑动连接，且纵向滑板(12)的滑动方向与滑槽(11)方向相同。

7.根据权利要求1所述的一种具有万向调节功能的三轴机械手组件，其特征在于，所述机械手(17)通过竖直液压杆(16)与竖直液压缸(15)之间活动链接，且所述机械手(17)通过转向电机(27)的输出轴与转向电机(27)之间转动连接。

8.一种如权利要求1所述的具有万向调节功能的三轴机械手组件的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：三轴轨迹运行时，通过启动横向液压缸(19)，利用横向液压缸(19)驱动液压杆的伸缩来带动横向滑板(18)沿着活动槽的方向前后移动位置，从而带动侧架(9)前后移动位置，通过启动纵向液压缸(10)，利用纵向液压缸(10)驱动纵向液压杆(13)的伸缩来带动纵向滑板(12)沿着滑槽(11)方向左右移动，从而带动连接座(14)、竖直液压缸(15)、转向电机(27)、机械手(17)沿着滑槽(11)方向左右移动，通过启动竖直液压缸(15)来驱动竖直液压杆(16)伸缩来带动转向电机(27)、机械手(17)沿着竖直方向上下移动位置，通过启动转向电机(27)来带动机械手(17)旋转调整方向；

步骤二：当机械手(17)的运行轨迹需要调节时，拧松顶部锁螺帽(23)、底部锁螺帽(24)，两个轴承(22)均能够正常转动，直接推动侧架(9)，使得侧架(9)绕着调向杆(20)旋转调整角度，在侧架(9)旋转后机械手(17)沿侧架(9)活动的方向也就随之改变，当完成调节后拧紧顶部锁螺帽(23)、底部锁螺帽(24)；

步骤三：当机械手(17)需要做弧形轨迹运行、变轨运行时，启动驱动电机(2)，通过驱动电机(2)的输出轴带动转轴(3)旋转，转轴(3)在旋转的过程中带动横架(8)、侧架(9)、机械手(17)移动绕着转轴(3)旋转调整角度，使得机械手(17)能够按照弧形轨迹运行，并且通过启动侧边气缸(4)驱动气动伸缩杆(5)伸缩来带动横架(8)沿着滑轨(6)的方向移动位置，横架(8)在移动过程中使得机械手(17)实现变轨运行。