一种智能限位机械手的制作方法

本发明涉及机械手，特别是一种智能限位机械手。

背景技术：

机械手是一种模仿人手和臂的功能，按固定程序执行抓取、搬运物件或操作工具的装置，目前机械手由于其高强度的工作能力、高效的工作效率广泛的应用于机械制造、电子等行业。机械手使用一段时间后常出现精度降低问题，如果不及时进行调试，将会出现超程的情况，使得机械手与行程之外的物体接触，从而发生工伤等意外事故。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种智能限位机械手，设置可调整位置的限位件，对机械手的行程进行部分限定，防止机械手超行程运行，从而提高了机械手使用的安全系数。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种智能限位机械手，包括底座、大臂、小臂、丝杆、竖轴、夹具、螺母、固定件、连接件和限位件，所述大臂和小臂水平设置，所述大臂一端转动连接在底座上，所述大臂另一端与小臂连接，所述小臂上连接有丝杆和位于丝杆一侧的竖轴，所述竖轴最下端连接有夹具，所述丝杆和竖轴均竖直设置，所述丝杆上套设有螺母，所述竖轴上连接有固定件，所述螺母和固定件之间连接有连接件，所述限位件设置于底座上，所述限位件包括限位气缸、双面齿条、齿轮和限位杆，所述底座上经转动轴转动连接有两个齿轮，所述齿轮间设置有双面齿条，所述双面齿条的一端与限位气缸的输出轴连接，所述两个齿轮上固定连接有水平设置的限位杆，所述大臂位于两根限位杆之间。

前述的智能限位机械手，所述连接件包括连接a板和连接b板，所述连接a板和连接b板之间经螺栓组固定连接，所述连接a板远离连接b板的一端经螺栓与螺母连接，所述连接b板远离连接a板的一端与固定件固定连接。

前述的智能限位机械手，所述限位杆远离齿轮的一端还设置有接触件，所述大臂位于两个接触件之间，所述接触件朝向大臂的一侧设置有软质垫层。

前述的智能限位机械手，所述限位杆上设置有压力传感器。

前述的智能限位机械手，所述软质垫层上开设有防滑纹。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：

1)本发明通过提供一种智能限位机械手，设置可调整位置的限位件，对机械手的行程进行部分限定，防止机械手超行程运行，从而提高了机械手使用的安全系数；

2)通过将连接件设置为包括连接a板和连接b板的可拆卸式的形式，使得机械手的安装和拆卸更加简单和方便，有利于机械手的检修和保持机械手的精度；

3)通过在限位杆上设置接触件和软质垫层，使得机械手在超程时，大臂先与软质垫层进行接触，软质垫层采用软质塑料、橡胶等材料，从而避免了刚性接触或碰撞对机械手的伤害，从而对机械手进行超程限位的同时保护机械手，避免机械手的精度进一步降低，通过在软质垫层上开设防滑纹，可以减少软质垫层形变撕裂的现象发生，使得软质垫层更加耐用，确保软质点成对机械手中大臂的保护作用；

4)通过在限位杆上设置压力传感器，并使压力传感器与控制系统相连，使得限位杆能作为机械手中大臂的限位及定位机构使用，即大臂经移动与限位杆接触后，压力传感器反馈信号给控制系统，从而可以制动大臂的移动，这可以应用于大臂的移动定位和限位，从而使得大臂的定位方式更加多元化，不必通过频繁调试来保持精度。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的俯视图。

附图标记的含义：1、底座；2、大臂；3、小臂；4、丝杆；5、竖轴；6、夹具；7、螺母；8、固定件；9、连接件；10、限位件；11、限位气缸；12、双面齿条；13、齿轮；14、限位杆；15、连接a板；16、连接b板；17、接触件；18、软质垫层；19、压力传感器；20、防滑纹；21、一号舵机；22、二号舵机；23、伺服电机。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

本发明的实施例1：一种智能限位机械手，构成如图1和图2所示，包括底座1、大臂2、小臂3、丝杆4、竖轴5、夹具6、螺母7、固定件8、连接件9和限位件10，所述大臂2和小臂3水平设置，所述大臂2一端转动连接在底座1上，所述大臂2另一端与小臂3连接，所述小臂3上连接有丝杆4和位于丝杆4一侧的竖轴5，所述竖轴5最下端连接有夹具6，所述丝杆4和竖轴5均竖直设置，所述丝杆4上套设有螺母7，所述竖轴5上连接有固定件8，所述螺母7和固定件8之间连接有连接件9，所述限位件10设置于底座1上，所述限位件10包括限位气缸11、双面齿条12、齿轮13和限位杆14，所述底座1上经转动轴转动连接有两个齿轮13，所述齿轮13间设置有双面齿条12，所述双面齿条12的一端与限位气缸11的输出轴连接，所述两个齿轮13上固定连接有水平设置的限位杆14，所述大臂2位于两根限位杆14之间。

所述的智能限位机械手，所述底座1和大臂2之间设置有一号舵机21，所述一号舵机21带动大臂2相对于底座1转动；所述大臂2和小臂3之间设置有二号舵机22，所述二号舵机22带动小臂3相对于大臂2转动；所述小臂3上还设置有伺服电机23，所述伺服电机23带动丝杆4转动；所述一号舵机21和二号舵机22均由电机和减速齿轮13组组成。

实施例2：一种智能限位机械手，构成如图1和图2所示，包括底座1、大臂2、小臂3、丝杆4、竖轴5、夹具6、螺母7、固定件8、连接件9和限位件10，所述大臂2和小臂3水平设置，所述大臂2一端转动连接在底座1上，所述大臂2另一端与小臂3连接，所述小臂3上连接有丝杆4和位于丝杆4一侧的竖轴5，所述竖轴5最下端连接有夹具6，所述丝杆4和竖轴5均竖直设置，所述丝杆4上套设有螺母7，所述竖轴5上连接有固定件8，所述螺母7和固定件8之间连接有连接件9，所述限位件10设置于底座1上，所述限位件10包括限位气缸11、双面齿条12、齿轮13和限位杆14，所述底座1上经转动轴转动连接有两个齿轮13，所述齿轮13间设置有双面齿条12，所述双面齿条12的一端与限位气缸11的输出轴连接，所述两个齿轮13上固定连接有水平设置的限位杆14，所述大臂2位于两根限位杆14之间。

所述的智能限位机械手，所述底座1和大臂2之间设置有一号舵机21，所述一号舵机21带动大臂2相对于底座1转动；所述大臂2和小臂3之间设置有二号舵机22，所述二号舵机22带动小臂3相对于大臂2转动；所述小臂3上还设置有伺服电机23，所述伺服电机23带动丝杆4转动；所述一号舵机21和二号舵机22均由电机和减速齿轮13组组成。

所述连接件9包括连接a板15和连接b板16，所述连接a板15和连接b板16之间经螺栓组固定连接，所述连接a板15远离连接b板16的一端经螺栓与螺母7连接，所述连接b板16远离连接a板15的一端与固定件8固定连接，所述连接a板15上设置有供丝杆4穿过的通孔，所述连接b板16上设置有供竖轴5穿过的通孔，通过将连接件9设置为包括连接a板15和连接b板16的可拆卸式的形式，使得机械手的安装和拆卸更加简单和方便，也有利于机械手的检修。

所述智能限位机械手，所述限位杆14远离齿轮13的一端还设置有接触件17，所述大臂2位于两个接触件17之间，所述接触件17朝向大臂2的一侧设置有软质垫层18，所述软质垫层18上开设有防滑纹20，通过在限位杆14上设置接触件17和软质垫层18，使得机械手在超程时，大臂2先与软质垫层18进行接触，软质垫层18采用软质塑料、橡胶等材料，从而避免了刚性接触或碰撞对机械手的伤害，从而对机械手进行超程限位的同时保护机械手，避免机械手的精度进一步降低，通过在软质垫层18上开设防滑纹20，可以减少软质垫层18形变撕裂的现象发生，使得软质垫层18更加耐用，确保软质点成对机械手中大臂2的保护作用。

实施例3：一种智能限位机械手，构成如图1和图2所示，包括底座1、大臂2、小臂3、丝杆4、竖轴5、夹具6、螺母7、固定件8、连接件9和限位件10，所述大臂2和小臂3水平设置，所述大臂2一端转动连接在底座1上，所述大臂2另一端与小臂3连接，所述小臂3上连接有丝杆4和位于丝杆4一侧的竖轴5，所述竖轴5最下端连接有夹具6，所述丝杆4和竖轴5均竖直设置，所述丝杆4上套设有螺母7，所述竖轴5上连接有固定件8，所述螺母7和固定件8之间连接有连接件9，所述限位件10设置于底座1上，所述限位件10包括限位气缸11、双面齿条12、齿轮13和限位杆14，所述底座1上经转动轴转动连接有两个齿轮13，所述齿轮13间设置有双面齿条12，所述双面齿条12的一端与限位气缸11的输出轴连接，所述两个齿轮13上固定连接有水平设置的限位杆14，所述大臂2位于两根限位杆14之间。

所述的智能限位机械手，所述底座1和大臂2之间设置有一号舵机21，所述一号舵机21带动大臂2相对于底座1转动；所述大臂2和小臂3之间设置有二号舵机22，所述二号舵机22带动小臂3相对于大臂2转动；所述小臂3上还设置有伺服电机23，所述伺服电机23带动丝杆4转动；所述一号舵机21和二号舵机22均由电机和减速齿轮13组组成。

所述限位杆14上设置有压力传感器19，通过在限位杆14上设置压力传感器19，并使压力传感器19与控制系统相连，使得限位杆14能作为机械手中大臂2的限位及定位机构使用，即大臂2经移动与限位杆14接触后，压力传感器19反馈信号给控制系统，从而可以制动大臂2的移动，这可以应用于大臂2的移动定位和限位，从而使得大臂2的定位方式更加多元化，不必通过频繁调试来保持精度。

实施例4：一种智能限位机械手，构成如图1和图2所示，包括底座1、大臂2、小臂3、丝杆4、竖轴5、夹具6、螺母7、固定件8、连接件9和限位件10，所述大臂2和小臂3水平设置，所述大臂2一端转动连接在底座1上，所述大臂2另一端与小臂3连接，所述小臂3上连接有丝杆4和位于丝杆4一侧的竖轴5，所述竖轴5最下端连接有夹具6，所述夹具6可使用气缸驱动的多指夹头，也可使用电磁铁，也可使用存在负压的吸盘，所述丝杆4和竖轴5均竖直设置，所述丝杆4上套设有螺母7，所述竖轴5上连接有固定件8，所述螺母7和固定件8之间连接有连接件9，所述限位件10设置于底座1上，所述限位件10包括限位气缸11、双面齿条12、齿轮13和限位杆14，所述底座1上经转动轴转动连接有两个齿轮13，所述齿轮13间设置有双面齿条12，所述双面齿条12的一端与限位气缸11的输出轴连接，所述两个齿轮13上固定连接有水平设置的限位杆14，所述大臂2位于两根限位杆14之间。

所述的智能限位机械手，所述底座1和大臂2之间设置有一号舵机21，所述一号舵机21带动大臂2相对于底座1转动；所述大臂2和小臂3之间设置有二号舵机22，所述二号舵机22带动小臂3相对于大臂2转动；所述小臂3上还设置有伺服电机23，所述伺服电机23带动丝杆4转动；所述一号舵机21和二号舵机22均由电机和减速齿轮13组组成。

所述连接件9包括连接a板15和连接b板16，所述连接a板15和连接b板16之间经螺栓组固定连接，所述连接a板15远离连接b板16的一端经螺栓与螺母7连接，所述连接b板16远离连接a板15的一端与固定件8固定连接，所述连接a板15上设置有供丝杆4穿过的通孔，所述连接b板16上设置有供竖轴5穿过的通孔，通过将连接件9设置为包括连接a板15和连接b板16的可拆卸式的形式，使得机械手的安装和拆卸更加简单和方便，也有利于机械手的检修。

所述智能限位机械手，所述限位杆14远离齿轮13的一端还设置有接触件17，所述大臂2位于两个接触件17之间，所述接触件17朝向大臂2的一侧设置有软质垫层18，所述软质垫层18上开设有防滑纹20，通过在限位杆14上设置接触件17和软质垫层18，使得机械手在超程时，大臂2先与软质垫层18进行接触，软质垫层18采用软质塑料、橡胶等材料，从而避免了刚性接触或碰撞对机械手的伤害，从而对机械手进行超程限位的同时保护机械手，避免机械手的精度进一步降低，通过在软质垫层18上开设防滑纹20，可以减少软质垫层18形变撕裂的现象发生，使得软质垫层18更加耐用，确保软质点成对机械手中大臂2的保护作用。

所述限位杆14上设置有压力传感器19，通过在限位杆14上设置压力传感器19，并使压力传感器19与控制系统相连，使得限位杆14能作为机械手中大臂2的限位及定位机构使用，即大臂2经移动与限位杆14接触后，压力传感器19反馈信号给控制系统，从而可以制动大臂2的移动，这可以应用于大臂2的移动定位和限位，从而使得大臂2的定位方式更加多元化，不必通过频繁调试来保持精度。

所述的智能限位机械手，还包括控制系统，所述控制系统包括控制模块、显示模块、操作模块和各类传感器，所述控制模块与压力传感器19、伺服电机23、一号舵机21、二号舵机22、限位气缸11、显示模块、操作模块和其它各类传感器进行信号连接，其中控制模块可以根据运动复杂程度选用不同类型的处理器，包括单片机、plc、龙芯等。

本发明的工作原理：

本发明是通过将底座1、大臂2、小臂3、丝杆4、竖轴5、夹具6、螺母7、固定件8、连接件9和限位件10等部件有机组装成一种智能限位机械手，从而提供一种智能限位机械手，设置可调整位置的限位件10，对机械手的行程进行部分限定，防止机械手超行程运行，从而提高了机械手使用的安全系数。本发明通过将连接件9设置为包括连接a板15和连接b板16的可拆卸式的形式，使得机械手的安装和拆卸更加简单和方便，也有利于机械手的检修；通过在限位杆14上设置接触件17和软质垫层18，使得机械手在超程时，大臂2先与软质垫层18进行接触，软质垫层18采用软质塑料、橡胶等材料，从而避免了刚性接触或碰撞对机械手的伤害，从而对机械手进行超程限位的同时保护机械手，避免机械手的精度进一步降低，通过在软质垫层18上开设防滑纹20，可以减少软质垫层18形变撕裂的现象发生，使得软质垫层18更加耐用，确保软质点成对机械手中大臂2的保护作用；通过在限位杆14上设置压力传感器19，并使压力传感器19与控制系统相连，使得限位杆14能作为机械手中大臂2的限位及定位机构使用，即大臂2经移动与限位杆14接触后，压力传感器19反馈信号给控制系统，从而可以制动大臂2的移动，这可以应用于大臂2的移动定位和限位，从而使得大臂2的定位方式更加多元化，不必通过频繁调试来保持精度。