一种塑胶玩具喷涂机械手的手腕装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种塑胶玩具喷涂机械手的手腕装置，包括翻转关节机构、俯仰关节机构和手腕支撑座，所述翻转关节机构设置在手腕支撑座上，俯仰关节机构与翻转关节机构连接，所述翻转关节机构包括第一电机，第一连接轴和翻转关节支撑座，所述第一连接轴与第一电机连接，翻转关节支撑座与第一连接轴连接，所述第一连接轴上设有弹性联轴器，所述俯仰关节机构包括第二电机、第二连接轴和俯仰关节支撑板，第二连接轴与第二电机连接，使得喷枪的运动方向、加速度、速度等参数均是连续可控的,保证塑胶玩具表面厚度均匀、色彩清晰等要求的实现，同时,还能使得喷枪姿态精度、喷涂机械手的轨迹精度优秀。
【专利说明】一种塑胶玩具喷涂机械手的手腕装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及玩具加工领域，具体涉及一种塑胶玩具喷涂机械手的手腕装置。
【背景技术】
[0002]目前，由于塑胶玩具喷涂作业的复杂性，喷涂自动化程度仍然很低。国内塑胶玩具喷涂作业基本上还是靠手工完成，不仅劳动力成本高，而且喷涂作业对操作者的人身危害较大。国内外对于大型喷涂机械手的研究较多，有很多成熟的产品，但是针对塑胶玩具特点喷涂的机械手研究较少，商品化程度较低。现有的塑胶玩具喷涂机改善了工作环境，提高了玩具的喷涂质量，但是工作效率、喷涂精度和自动化程度仍较低。因此，研究开发塑胶玩具自动喷涂机器具有重要的意义，而其中喷涂机械手的手腕结构是设计关键，是直接关系到支撑和调整末端执行器姿态的部件。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种转动灵活、位移精确和速度可控的机械手手腕装置。
[0004]本实用新型解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:一种塑胶玩具喷涂机械手的手腕装置，包括翻转关节机构、俯仰关节机构和手腕支撑座，所述翻转关节机构设置在手腕支撑座上，俯仰关节机构与翻转关节机构连接，所述翻转关节机构包括第一电机，第一连接轴和翻转关节支撑座，所述第一连接轴与第一电机连接，翻转关节支撑座与第一连接轴连接，所述第一连接轴上设有弹性联轴器，所述俯仰关节机构包括第二电机、第二连接轴和俯仰关节支撑板，第二连接轴与第二电机连接，俯仰关节支撑板与翻转关节支撑座连接，第二电机设置在俯仰关节支撑板一端，俯仰关节支撑板另一端设有喷枪连杆，所述第二连接轴与喷枪连杆之间设有传动同步带。
[0005]优选的，所述俯仰关节支撑板两端分别设有轴孔一和轴孔二，所述第二连接轴设置在轴孔一中，喷枪连杆设置在轴孔二中。
[0006]优选的，所述翻转关节支撑座上设有轴孔三，第一连接轴与轴孔三连接。
[0007]优选的，所述手腕支撑座上设有轴孔四。
[0008]优选的，所述第一电机和第二电机都采用带有小型减速箱的步进电机。
[0009]采用本实用新型的优点在于:该手腕装置的运动是通过机械结构来实现的，具体采用旋转关节形式，该手腕装置选用轴线相互垂直且与线性关节正交或平行的两个旋转关节，通过对两个旋转关节的控制完成喷枪的姿态调整，喷涂机械手的构型；通过该手腕结构的设计，可以有效防止喷涂死角的出现，使得喷涂机械手手腕末端的喷枪运动较为灵活，能按照喷涂模具预留的区域进行精确喷涂，使得喷枪的运动方向、加速度、速度等参数均是连续可控的，保证塑胶玩具表面厚度均匀、色彩清晰等要求的实现，同时，还能使得喷枪姿态精度、喷涂机械手的轨迹精度优秀；所述第一电机和第二电机都采用带有小型减速箱的步进电机，旋转关节选用带小型减速箱的步进电机提供旋转运动和转矩，且易于维护保养，传动比恒定，无滑差，传动平稳，同步带传动能够传递的力矩较小，能吸震，噪音小，不需润滑。本实用新型结构有2个自由度，结构紧凑、质量较小。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的总体结构示意图；
[0011]图2为本实用新型的正面示意图。
[0012]其中:1 一第一电机，2—手腕支撑座，3—翻转关节支撑座，4一第二电机，5—俯仰关节支撑板，6—喷枪连杆，7—传动同步带，8—第一连接轴，9一弹性联轴器，10—第二连接轴。
【具体实施方式】
[0013]为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本实用新型。
[0014]如图1和图2所示，一种塑胶玩具喷涂机械手的手腕装置，包括翻转关节机构、俯仰关节机构和手腕支撑座2，所述翻转关节机构设置在手腕支撑座2上，俯仰关节机构与翻转关节机构连接，所述翻转关节机构包括第一电机1，第一连接轴8和翻转关节支撑座3，所述第一连接轴8与第一电机1连接，翻转关节支撑座3与第一连接轴8连接，所述第一连接轴8上设有弹性联轴器9，所述俯仰关节机构包括第二电机4、第二连接轴10和俯仰关节支撑板5，第二连接轴10与第二电机4连接，俯仰关节支撑板5与翻转关节支撑座3连接，第二电机4设置在俯仰关节支撑板5 —端，俯仰关节支撑板5另一端设有喷枪连杆6，所述第二连接轴10与喷枪连杆6之间设有传动同步带7，所述俯仰关节支撑板5两端分别设有轴孔一和轴孔二，所述第二连接轴10设置在轴孔一中，喷枪连杆6设置在轴孔二中，所述翻转关节支撑座3上设有轴孔三，第一连接轴8与轴孔三连接，所述手腕支撑座2上设有轴孔四，所述第一电机1和第二电机4都采用带有小型减速箱的步进电机。
[0015]基于上述结构设计，该手腕装置的运动是通过机械结构来实现的，具体采用旋转关节形式，该手腕装置选用轴线相互垂直且与线性关节正交或平行的两个旋转关节，通过对两个旋转关节的控制完成喷枪的姿态调整，喷涂机械手的构型；手腕装置末端执行器喷枪需通过控制手腕装置的运动来实现对喷枪在空间的位置和方向的控制。通过该手腕结构的设计，可以有效防止喷涂死角的出现，使得喷涂机械手手腕末端的喷枪运动较为灵活，能按照喷涂模具预留的区域进行精确喷涂，使得喷枪的运动方向、加速度、速度等参数均是连续可控的，保证塑胶玩具表面厚度均匀、色彩清晰等要求的实现，同时，还能使得喷枪姿态精度、喷涂机械手的轨迹精度优秀；所述第一电机1和第二电机4都采用带有小型减速箱的步进电机，旋转关节选用带小型减速箱的步进电机提供旋转运动和转矩，且易于维护保养，传动比恒定，无滑差，传动平稳，同步带传动能够传递的力矩较小，能吸震，噪音小，不需润滑。本实用新型结构有2个自由度，结构紧凑、质量较小。
[0016]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种塑胶玩具喷涂机械手的手腕装置，其特征在于:包括翻转关节机构、俯仰关节机构和手腕支撑座，所述翻转关节机构设置在手腕支撑座上，俯仰关节机构与翻转关节机构连接，所述翻转关节机构包括第一电机，第一连接轴和翻转关节支撑座，所述第一连接轴与第一电机连接，翻转关节支撑座与第一连接轴连接，所述第一连接轴上设有弹性联轴器，所述俯仰关节机构包括第二电机、第二连接轴和俯仰关节支撑板，第二连接轴与第二电机连接，俯仰关节支撑板与翻转关节支撑座连接，第二电机设置在俯仰关节支撑板一端，俯仰关节支撑板另一端设有喷枪连杆，所述第二连接轴与喷枪连杆之间设有传动同步带。
2.根据权利要求1所述的一种塑胶玩具喷涂机械手的手腕装置，其特征在于:所述俯仰关节支撑板两端分别设有轴孔一和轴孔二，所述第二连接轴设置在轴孔一中，喷枪连杆设置在轴孔二中。
3.根据权利要求1所述的一种塑胶玩具喷涂机械手的手腕装置，其特征在于:所述翻转关节支撑座上设有轴孔三，第一连接轴与轴孔三连接。
4.根据权利要求1所述的一种塑胶玩具喷涂机械手的手腕装置，其特征在于:所述手腕支撑座上设有轴孔四。
5.根据权利要求1所述的一种塑胶玩具喷涂机械手的手腕装置，其特征在于:所述第一电机和第二电机都采用带有小型减速箱的步进电机。
【文档编号】B25J17/02GK204221793SQ201420606380
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月21日 优先权日:2014年10月21日
【发明者】董开莎 申请人:陕西理工学院