带有电路控制系统的圆柱坐标工业机械手的制造方法与工艺

本发明涉及一种带有电路控制系统的圆柱坐标工业机械手。

背景技术：
机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。工业机械手具有许多人类无法比拟的优点，满足了社会化大生产的需要，其主要优点如下：1.能代替人从事危险、有害的操作。只要根据工作环境进行合理设计，选择适当的材料和结构，机械手就可以在异常高温或低温、异常压力和有害气体、粉尘、放射线作用下，以及冲压、灭火等危险环境中胜任工作。工伤事故多的工种，如冲压、压铸、热处理、锻造、喷漆以及有强烈紫外线照射的电弧焊等作业中，应推广工业机械手或机器人。2.能长时间工作，不怕疲劳，可以把人从繁重单调的劳动中解放出来，并能扩大和延伸人的功能。人在连续工作几小时后，总会感到疲劳或厌倦，而机械手只要注意维护、检修，即能胜任长时间的单调重复劳动。3.动作准确，因此可以稳定和提高产品的质量，同时又可避免人为的操作错误。4.机械手特别是通用工业机械手的通用性、灵活性好，能较好地适应产品品种的不断变化，以满足柔性生产的需要。5.机械手能明显地提高劳动生产率和降低成本。由于机械手在工业自动化和信息化中发挥了以上巨大的作用，世界各国都很重视工业机械手的应用和发展，机械手的应用在我过还属于起步阶段，就显示出了许多的无法替代的优点，展现了广阔的应用前景。近十几年来，机械手的开发不仅越来越优化，而且涵盖了许多领域，应用的范畴十分广阔。

技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种带有电路控制系统的圆柱坐标工业机械手。为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：一种带有电路控制系统的圆柱坐标工业机械手，包括沿Z向升降设置的机身升降装置、沿W向回转设置在机身升降装置上端的手臂回转装置、设置在手臂回转装置上端的手臂连接架、固定设置在手臂连接架左侧的手臂伸缩后支座、固定设置在手臂连接架中部的手臂伸缩中支座、固定设置在手臂连接架右侧的手臂伸缩前支座、沿X向伸缩设置在手臂连接架上的手臂伸缩装置、沿U向回转设置在手臂伸缩装置右端的手腕回转装置、设置在手腕回转装置右端的手指夹紧装置、液压控制系统以及电路控制系统，手臂伸缩装置穿装在手臂伸缩后支座、手臂伸缩中支座以及手臂伸缩前支座上；机身升降装置包括手臂固定架、设置在手臂固定架下端中部的连接法兰、分别设置在手臂固定架下表面且位于连接法兰一侧的测位螺杆前支架与测位螺杆后支架、设置在手臂固定架下表面且位于连接法兰一侧的、沿Z向穿装在测位螺杆前支架与测位螺杆后支架内的手臂测位螺杆导套、沿Z向穿装在手臂测位螺杆导套内的手臂测位螺杆以及设置在手腕回转装置下端的手臂测位固定架；手臂伸缩后支座的下端、手臂伸缩中支座的下端以及手臂伸缩前支座的下端分别固定手臂固定架上，手臂测位电位计套装在手臂测位螺杆上，手臂测位螺杆的右端与手臂测位固定架固定连接；手臂伸缩装置包括两端分别穿装在手臂伸缩后支座与手臂伸缩中支座内的手臂伸缩缸套、沿X向设置在手臂伸缩缸套内的手臂伸缩活塞杆、设置在手臂伸缩缸套右端的手臂伸缩油缸后盖、设置在手臂伸缩油缸后盖右侧壁上且与手臂伸缩活塞杆左端相对应的手臂伸缩后缓冲槽、套装在手臂伸缩活塞杆上的手臂伸缩活塞、设置在手臂伸缩缸套右端的缸体前端盖、设置在缸体前端盖左侧壁上且与手臂伸缩活塞杆右端相对应的手臂伸缩前缓冲槽、设置在缸体前端盖与手臂伸缩活塞杆之间的导向衬套、套装在手臂伸缩活塞杆上的手臂伸缩骨架油封、设置在手臂伸缩骨架油封右端且与缸体前端盖右端连接的手臂伸缩衬套帽、设置在手臂伸缩活塞杆右端的手臂伸缩连接支耳、固定设置在缸体前端盖右端外止口上的手臂伸缩支撑套、设置在手臂伸缩中支座以及手臂伸缩前支座上的手臂伸缩缸体导向套、沿X向活动设置在手臂伸缩缸体导向套内孔中的手臂伸缩缸体壳体、固定设置在手臂伸缩缸体壳体内的手臂缸体连接套、固定设置在手臂缸体连接套左端的手腕油路进油尾盖、固定设置在手臂伸缩缸体壳体右端的回转缸后盖、设置在回转缸后盖右端的回转定位通油内止口、设置在回转定位通油内止口与手腕油路进油尾盖之间的手腕油缸油路、设置在手臂伸缩前支座上的手臂伸缩前支撑衬套、设置在手臂伸缩前支撑衬套与手臂伸缩支撑套上的伸缩油缸滑动带动内套、设置在伸缩油缸滑动带动内套上的伸缩滑动带动外套以及插装设置在手臂伸缩连接支耳与回转缸后盖之间的手臂伸缩定位销，手臂伸缩骨架油封位于导向衬套右侧，手臂伸缩骨架油封位于缸体前端盖右侧内止口中，手臂伸缩支撑套设置在手臂伸缩中支座上，手臂测位固定架固定设置在回转缸后盖下端；手腕回转装置包括左端设置在回转定位通油内止口内的手腕回转活塞杆、左端与回转缸后盖右端固定连接手腕回转缸后固定座、固定设置在手腕回转缸后固定座右端的手腕回转缸固定壳体、与手腕回转缸固定壳体右端面固定连接的手腕旋转右封盖、分别设置在手腕回转缸固定壳体与手腕回转活塞杆之间的手腕回转导向弧形块与手腕回转固定弧形块、设置在手腕回转固定弧形块与手腕回转缸固定壳体之间的手腕回转密封垫、设置在手腕回转导向弧形块与手腕回转活塞杆之间的手腕回转连接键、设置在手腕旋转右封盖右端的手腕前连接法兰座、设置在手腕前连接法兰座右端的手腕前支撑端盖以及设置在手腕前连接法兰座与手腕前支撑端盖之间的手腕中间支撑套，手腕回转缸后固定座、手腕回转缸固定壳体以及手腕旋转右封盖通过螺栓连接并通过手腕支架定位销定位，手腕回转固定弧形块的左端与手腕回转缸后固定座通过螺栓连接并通过定位销定位，在手腕回转活塞杆的右端设置有手指夹紧缓冲槽，在手腕回转活塞杆上设置有连通手指夹紧缓冲槽与手腕油缸油路的管路，在手腕回转活塞杆与手腕回转缸后固定座之间设置有深沟球轴承，在手腕回转活塞杆与手腕旋转右封盖之间设置有深沟球轴承，在手腕回转活塞杆上设置有用于背紧深沟球轴承的锁紧螺母，手腕回转导向弧形块带动手腕回转活塞杆转动设置，在手腕回转导向弧形块上设置有弧形通油槽；手指夹紧装置包括左端设置在手腕回转活塞杆内止口中的手指夹紧活塞杆、设置在手指夹紧活塞杆左端的手腕伸缩活塞套、套装在手指夹紧活塞杆上的手指复位弹簧、套装在手指夹紧活塞杆上且设置在手腕前支撑端盖上的手指夹紧骨架油封、设置在手腕前支撑端盖右端的夹紧支板、设置在手指夹紧活塞杆右端且在夹紧支板上滑动的手指夹紧推板、两个对称设置且左端分别铰接在手指夹紧推板上的后手指、通过铰接销轴与相应后手指右端铰接的前手指、设置在相应的前手指中部与夹紧支板右端之间的支点圆柱销以及设置在相应的前手指右端上且用于夹持块料的手指指尖；手指复位弹簧设置在手腕伸缩活塞套与手腕前连接法兰座之间，手臂回转装置包括上端与连接法兰通过螺栓连接的手臂回转上法兰座、与手臂回转上法兰座下端固定连接的手臂回转缸外壳、与手臂回转缸外壳下端固定连接的手臂回转缸连接套、与手臂回转缸连接套下端固定连接的手臂回转缸下盖、沿Z向依次贯穿手臂回转上法兰座、手臂回转缸外壳、手臂回转缸连接套和手臂回转缸下盖的机身升降活塞杆、设置在机身升降活塞杆与手臂回转缸下盖的密封圈、设置在机身升降活塞杆与手臂回转缸连接套之间的圆锥滚子轴承、设置在机身升降活塞杆上端的升降防松螺母、分别设置在机身升降活塞杆与手臂回转缸外壳之间的手臂回转导向块与手臂固定挡片、设置在手臂回转导向块与机身升降活塞杆之间的手臂回转导向键、设置在手臂固定挡片与手臂回转缸外壳的耐磨橡胶垫片；在手臂固定挡片与手臂回转缸外壳之间设置有密封垫，手臂固定挡片与手臂回转缸外壳通过螺栓连接且通过定位销定位，手臂回转导向块与机身升降活塞杆通过手臂回转导向键连接，手臂连接架包括设置在机身升降活塞杆一侧的升降固定座、沿Z向活动设置的升降测位杆、套装在升降测位杆上的升降位置检测器、套装在机身升降活塞杆上的升降壳体缸体、设置在升降壳体缸体上端的升降缸上连接座、设置在升降缸上连接座上端的升降缸上盖、设置在升降缸上连接座与机身升降活塞杆之间的升降缸骨架油封、设置在机身升降活塞杆上的活塞套、沿Z向设置在机身升降活塞杆下端内盲孔中的升降导向花键轴、设置在升降导向花键轴与机身升降活塞杆之间的升降导向套、设置在升降壳体缸体下端的升降缸下法兰座、设置在升降缸下法兰座与升降导向套之间的升降下骨架油封、设置在升降缸下法兰座下端的下底连接法兰座、套装在升降导向套下端且设置在下底连接法兰座下端的下防松锁母以及设置在下防松锁母上的开口销，升降测位杆通过第二锁紧螺母与升降固定座连接，升降导向套与机身升降活塞杆固定连接，在升降缸下法兰座设置有通油孔，所述电路控制系统包括手臂正转开关SB1、手臂反转开关SB2、手臂上升开关SB3、手臂下降开关SB4、手臂伸出开关SB5、手臂缩回开关SB6、手腕正转开关SB7、手腕反转开关SB8、手指夹紧开关SB9、手指松开开关SB10、手臂回转缓冲开关SB11、手臂升降缓冲开关SB12、手臂伸缩缓冲开关SB13、手腕回转缓冲开关SB14、启动开关SB15、回原点开关SB16、连续开关SB17、点位控制开关SB18、停止开关SB19、手臂正转限位ST1、手臂反转限位ST2、手臂上升限位ST3、手臂下降限位ST4、手臂伸出限位ST5、手臂缩回限位ST6、手腕正转限位ST7、手腕反转限位ST8、信号灯HL、卸荷两位两通电磁阀控制线圈1YA、伸缩回油两位两通电磁阀线圈2YA、升降出油两位两通电磁阀线圈3YA、手臂回转出油两位两通电磁阀线圈4YA、手腕回转出油两位两通电磁阀线圈5YA、伸缩三位四通电磁阀左线圈6YA、伸缩三位四通电磁阀右线圈7YA、升降三位四通电磁阀左线圈8YA、升降三位四通电磁阀右线圈9YA、手臂回转三位四通电磁阀左线圈10YA、手臂回转三位四通电磁阀右线圈11YA、手腕回转三位四通电磁阀左线圈12YA、手腕回转三位四通电磁阀右线圈13YA以及夹紧两位三通电磁阀线圈14YA。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用圆柱坐标式，能完成上料、翻转等功能。本发明主要由手指、手腕、手臂和机身等部分组成，具有手腕回转、手臂伸缩、手臂升降和手臂回转4个自由度，能够满足一般的工业要求。该机械手由电位器定位，实行点位控制，控制系统采用PLC可编程控制，具有良好的通用性和灵活性。该机械手为液压驱动，4个自由度和手指的夹紧都由液压驱动，本发明实现机械手各种规定动作的控制，有利于简化线路，节省成本，提高劳动效率，提高生产率，同时在油路的布置和规划中结合机械制造的基础，不断使油路符合制造的可行性，而且将油路布置成空间结构，使机械手的结构更加简洁和紧凑。附图说明图1是本发明的结构示意图。图2是本发明手臂连接架的结构示意图。图3是图2的左视结构示意图。图4是图2的剖视结构示意图。图5是本发明手臂伸缩装置的结构示意图。图6是本发明手指夹紧装置的结构示意图。图7是图6的A-A向剖视结构示意图。图8是本发明前手指的结构示意图。图9是本发明手指指尖的结构示意图。图10是本发明手臂回转装置的结构示意图。图11是图10的C-C向结构示意图。图12是本发明机身升降装置的结构示意图。图13是本发明的液压系统示意图。图14是本发明的电路结构框图。图15是本发明的电磁铁动作示意图。具体实施方式如图1-15所示，本发明包括沿Z向升降设置的机身升降装置1、沿W向回转设置在机身升降装置1上端的手臂回转装置2、设置在手臂回转装置2上端的手臂连接架3、固定设置在手臂连接架3左侧的手臂伸缩后支座4、固定设置在手臂连接架3中部的手臂伸缩中支座5、固定设置在手臂连接架3右侧的手臂伸缩前支座6、沿X向伸缩设置在手臂连接架3上的手臂伸缩装置7、沿U向回转设置在手臂伸缩装置7右端的手腕回转装置8、设置在手腕回转装置8右端的手指夹紧装置9、液压控制系统以及电路控制系统，手臂伸缩装置7穿装在手臂伸缩后支座4、手臂伸缩中支座5以及手臂伸缩前支座6上；机身升降装置1包括手臂固定架17、设置在手臂固定架17下端中部的连接法兰16、分别设置在手臂固定架17下表面且位于连接法兰16一侧的测位螺杆前支架13与测位螺杆后支架14、设置在手臂固定架17下表面且位于连接法兰16一侧的、沿Z向穿装在测位螺杆前支架13与测位螺杆后支架14内的手臂测位螺杆导套15、沿Z向穿装在手臂测位螺杆导套15内的手臂测位螺杆11以及设置在手腕回转装置8下端的手臂测位固定架10；手臂伸缩后支座4的下端、手臂伸缩中支座5的下端以及手臂伸缩前支座6的下端分别固定手臂固定架17上，手臂测位电位计12套装在手臂测位螺杆11上，手臂测位螺杆11的右端与手臂测位固定架10固定连接；手臂伸缩装置7包括两端分别穿装在手臂伸缩后支座4与手臂伸缩中支座5内的手臂伸缩缸套20、沿X向设置在手臂伸缩缸套20内的手臂伸缩活塞杆18、设置在手臂伸缩缸套20右端的手臂伸缩油缸后盖28、设置在手臂伸缩油缸后盖28右侧壁上且与手臂伸缩活塞杆18左端相对应的手臂伸缩后缓冲槽26、套装在手臂伸缩活塞杆18上的手臂伸缩活塞19、设置在手臂伸缩缸套20右端的缸体前端盖21、设置在缸体前端盖21左侧壁上且与手臂伸缩活塞杆18右端相对应的手臂伸缩前缓冲槽27、设置在缸体前端盖21与手臂伸缩活塞杆18之间的导向衬套22、套装在手臂伸缩活塞杆18上的手臂伸缩骨架油封23、设置在手臂伸缩骨架油封23右端且与缸体前端盖21右端连接的手臂伸缩衬套帽24、设置在手臂伸缩活塞杆18右端的手臂伸缩连接支耳29、固定设置在缸体前端盖21右端外止口上的手臂伸缩支撑套25、设置在手臂伸缩中支座5以及手臂伸缩前支座6上的手臂伸缩缸体导向套31、沿X向活动设置在手臂伸缩缸体导向套31内孔中的手臂伸缩缸体壳体32、固定设置在手臂伸缩缸体壳体32内的手臂缸体连接套33、固定设置在手臂缸体连接套33左端的手腕油路进油尾盖34、固定设置在手臂伸缩缸体壳体32右端的回转缸后盖39、设置在回转缸后盖39右端的回转定位通油内止口40、设置在回转定位通油内止口40与手腕油路进油尾盖34之间的手腕油缸油路37、设置在手臂伸缩前支座6上的手臂伸缩前支撑衬套30、设置在手臂伸缩前支撑衬套30与手臂伸缩支撑套25上的伸缩...