一种自动控制的多功能机械臂的制作方法

本发明涉及一种自动控制的多功能机械臂，属于机电一体化技术领域。

背景技术：

目前，而随着机电一体化技术的不断发展，机电融合技术的推广与应用提高了控制系统的智能化程度， 高新技术的推广使得远程无人操控系统得到了快速发展，进而增强机电装置的机械化属性，机械臂应运而生，随着机械臂的不断发展，机械臂的应用已经越来越广泛，机械臂可把任一物件或工具按空间位姿（位置和姿态）的时变要求进行移动，从而完成某一工业生产的作业要求。如夹持焊钳或焊枪，对汽车或摩托车车体进行了点焊或弧焊；搬运压铸或冲压成型的零件或构件；进行激光切割；喷涂；装配机械零部件等等。

但是，目前的机械臂的功能一般比较单一化，某一机械臂一般仅能够完成一种加工，而由于机械臂的成本较大，占用空间也较大，在机械复合加工生产中，如何设置多个机械臂，不仅增强成本，而且，占用厂房空间，影响加工的方便性，因此，如何设计一种多功能的机械臂，以便满足机械自动复合加工的目的，提高机械加工的方便性，降低成本。

技术实现要素：

本发明针对现有的技术问题，提供一种自动控制的多功能机械臂，目的是提供一种多功能的机械臂，以便满足机械自动复合加工的目的，提高机械加工的方便性，降低成本，拟解决现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动控制的多功能机械臂，其包括底座、减震座、多自由度机械臂、多功能盘头和PLC控制器，其特征在于，所述的底座上设置有减震座，所述的减震座上固定设置有多自由度机械臂，所述的多自由度机械臂上设置有多功能盘头，所述的多功能盘头内集成设置有机械手和多种刀具，且所述的机械手设置在所述的多功能盘头的中心，多种刀具阵列设置在所述的机械手的四周，所述的机械手和各个刀具均各自由所述的PLC控制器控制其在所述的多功能盘头内隐藏或者伸出所述的多功能盘头，所述的刀具至少包括铣刀、钻头、车刀和磨头，所述的PLC控制器控制所述的多自由度机械臂以及多功能盘头的动作。

进一步，作为优选，所述的减震座上固定设置有固定座，所述的固定座上设置有转动盘，所述的转动盘上固定设置有铰接臂一，所述的铰接臂一的上端铰接设置有铰接臂二，所述的铰接臂二的上端铰接设置有铰接臂三，所述的铰接臂三与所述的铰接臂一之间设置有驱动臂，所述的铰接臂三的上端设置有固定盘，所述的固定盘上设置有转动臂，所述的转动臂的端部设置有多功能盘头；所述的多功能盘头为盘座和盘体构成的内部设置有多个空腔的圆柱结构，各个所述的刀具通过刀具安装组件设置在四周的空腔内，所述的机械手通过机械手安装组件设置在中心的空腔内，所述的刀具安装组件包括刀具气缸、气缸轴和刀座，其中，所述的刀具气缸固定设置在所述的盘座内壁上，所述的刀具气缸的气缸轴的端部固定设置有所述的刀座，所述刀具固定设置在所述的刀座上，所述的刀具由所述的刀具气缸驱动实现伸出与隐藏，所述的机械手安装组件包括抓取气缸、抓取气缸轴和抓取座，其中，所述的抓取气缸固定设置在盘座内壁上，所述的抓取气缸的抓取气缸轴的端部固定设置有所述的抓取座，所述机械手固定设置在所述的抓取座上，所述的机械手由所述的抓取气缸驱动实现伸出与隐藏。

进一步，作为优选，所述的刀座内设置有直驱电机，所述的刀具由所述的直驱电机驱动转动。

进一步，作为优选，所述的机械手包括机械爪一、机械爪二、固定杆和夹紧滑块，其中，所述的固定杆固定设置在所述的夹紧滑块上，所述的夹紧滑块可滑动的设置在所述的抓取座上，所述的固定杆的端部铰接设置有机械爪二，所述的机械爪二的端部铰接设置有机械爪一，所述的机械手的抓取动作和滑块的移动动作均由所述的PLC控制器进行控制。

进一步，作为优选，所述的盘座上设置有控制管道，且所述的控制管道与各个刀具一一对应设置，所述的控制管道上设置有控制阀。

进一步，作为优选，所述的抓取座上设置有负压孔，所述的负压吸附孔用于负压固定工件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明设置的多功能机械臂，不仅实现了铣削加工、钻孔加工、车削加工和磨削加工的集成复合加工，而且，还设置了抓取工件的机械手，实现了一个机械臂实现多种加工功能与机械手的功能，提高了机械加工的方便性，降低了设备成本，而且，采用PLC一体化控制，实现了全自动的控制。

附图说明

图1是本发明的一种自动控制的多功能机械臂的整体结构示意图；

图2是本发明的一种自动控制的多功能机械臂的多功能盘头结构示意图；

其中，1、底座，2、减震座，3、固定座，4、转动盘，5、铰接臂一，6、铰接臂二，7、驱动臂，8、铰接臂三，固定盘，10、转动臂，11、多功能盘头，12、盘座，13、盘体，14、刀具气缸，15、气缸轴，16、刀座，17、刀具，18、抓取气缸，19、抓取气缸轴，20、抓取座，21、控制阀，22、控制管道，23、负压孔，24、机械爪一，25、机械爪二，26、固定杆，27、夹紧滑块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种自动控制的多功能机械臂，其包括底座1、减震座2、多自由度机械臂、多功能盘头11和PLC控制器，其特征在于，所述的底座1上设置有减震座2，所述的减震座2上固定设置有多自由度机械臂，所述的多自由度机械臂上设置有多功能盘头11，所述的多功能盘头内集成设置有机械手和多种刀具，且所述的机械手设置在所述的多功能盘头的中心，多种刀具阵列设置在所述的机械手的四周，所述的机械手和各个刀具均各自由所述的PLC控制器控制其在所述的多功能盘头内隐藏或者伸出所述的多功能盘头，所述的刀具至少包括铣刀、钻头、车刀和磨头，所述的PLC控制器控制所述的多自由度机械臂以及多功能盘头的动作。

在本实施例中，所述的减震座2上固定设置有固定座3，所述的固定座3上设置有转动盘4，所述的转动盘4上固定设置有铰接臂一5，所述的铰接臂一5的上端铰接设置有铰接臂二6，所述的铰接臂二6的上端铰接设置有铰接臂三8，所述的铰接臂三8与所述的铰接臂一5之间设置有驱动臂7，所述的铰接臂三8的上端设置有固定盘9，所述的固定盘9上设置有转动臂10，所述的转动臂10的端部设置有多功能盘头11；如图2所示，所述的多功能盘头11为盘座12和盘体13构成的内部设置有多个空腔的圆柱结构，各个所述的刀具17通过刀具安装组件设置在四周的空腔内，所述的机械手通过机械手安装组件设置在中心的空腔内，所述的刀具安装组件包括刀具气缸14、气缸轴15和刀座16，其中，所述的刀具气缸14固定设置在所述的盘座内壁上，所述的刀具气缸的气缸轴15的端部固定设置有所述的刀座16，所述刀具17固定设置在所述的刀座16上，所述的刀具由所述的刀具气缸驱动实现伸出与隐藏，所述的机械手安装组件包括抓取气缸18、抓取气缸轴19和抓取座20，其中，所述的抓取气缸19固定设置在盘座内壁上，所述的抓取气缸的抓取气缸轴的端部固定设置有所述的抓取座20，所述机械手固定设置在所述的抓取座上，所述的机械手由所述的抓取气缸驱动实现伸出与隐藏。

其中，所述的刀座内设置有直驱电机，所述的刀具由所述的直驱电机驱动转动。所述的机械手包括机械爪一24、机械爪二25、固定杆26和夹紧滑块27，其中，所述的固定杆26固定设置在所述的夹紧滑块27上，所述的夹紧滑块27可滑动的设置在所述的抓取座20上，所述的固定杆26的端部铰接设置有机械爪二25，所述的机械爪二25的端部铰接设置有机械爪一24，所述的机械手的抓取动作和滑块的移动动作均由所述的PLC控制器进行控制。

此外，为了便于对各个刀具及机械手进行控制，所述的盘座上设置有控制管道22，且所述的控制管道与各个刀具一一对应设置，所述的控制管道22上设置有控制阀21。

为了便于采用负压吸附的方式固定工件，所述的抓取座上设置有负压孔23，所述的负压吸附孔用于负压固定工件。

本发明设置的多功能机械臂，不仅实现了铣削加工、钻孔加工、车削加工和磨削加工的集成复合加工，而且，还设置了抓取工件的机械手，实现了一个机械臂实现多种加工功能与机械手的功能，提高了机械加工的方便性，降低了设备成本，而且，采用PLC一体化控制，实现了全自动的控制。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。