一种设有自锁限位机构的高精度对位型机械手横走移动架的制作方法

本发明涉及机械臂移动架，具体为一种设有自锁限位机构的高精度对位型机械手横走移动架。

背景技术：

1、随着智能机械技术的发展，一些精度要求较高且重复性的工作已经越开越多的使用机械臂替代人工作业，机械臂在工作过程中完全依靠预知的程序进行工作，通过移动架带动机械臂进行水平方向的位移，利用机械臂上的仿真关节进行工件的抓取和放置，传统机械臂的移动完全依靠伺服电机的驱动，通过高精度伺服电机和丝杆的带动使得机械臂能够准确的移动至预定位置进行作业，但是随着丝杆的使用以及机械臂长久负重造成丝杆与滑移座之间产生一定的间隙，此时为了保证机械臂移动的精度，就需要对丝杆和滑移座进行更换，但是造成丝杆和滑移座快速损耗的问题仍然没有得到解决，单纯依靠机械本身材质和日常维护无法始终保持机械臂移动的精度，同时在机械臂提拉重物的过程中一旦出现工件较重的情况强行抬起机械臂，很可能会造成机械臂损坏以及机械臂定位精度的降低，不利于机械臂的长久高精度使用。

2、针对上述问题，急需在原有机械臂移动架的基础上进行创新设计。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种设有自锁限位机构的高精度对位型机械手横走移动架，以解决上述背景技术中提出的无法长时间保证机械臂移动精度以及缺少在工件过重时对机械臂进行自锁和限位功能的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种设有自锁限位机构的高精度对位型机械手横走移动架，包括基座，所述基座固定安装在地面，所述基座的上表面固定设置有限位板，且基座的外表面正中间开设有贯穿的圆孔，所述限位板关于基座外表面的圆孔外圆周均匀分布，且限位板为弧形设计；

3、换向机构，所述换向机构设于基座的上表面，用于带动机械臂进行轴向转动更换作业方向；

4、所述换向机构包括：转动连接在所述基座上表面的外环，嵌入式安装在外环侧表面的第一激光发射端，固定安装在基座上表面的安装座，嵌入式安装在安装座朝向外环一侧表面的第一激光接收端，固定安装在基座下表面的安装板，固定安装在安装板一端的换向电机，固定连接在换向电机输出轴一端的换向齿轮，固定设置在外环下表面的连接齿轮；

5、负载监测机构，所述负载监测机构设于外环的内侧，用于对机械臂的负载和倾斜进行检测；

6、所述负载监测机构包括：转动安装在所述外环内侧表面的内环，固定安装在外环下端内侧表面的支撑板，固定安装在支撑板一端上表面的压力传感器，安装在内环内部的滑座，固定设置在滑座上表面的卡杆，安装在内环上表面的卡座，固定设置在滑座侧表面的凸块，贯穿内环外侧表面的支撑杆；

7、横移机构，所述横移机构设于内环的内侧，用于带动机械臂进行精确横向移动；

8、所述横移机构包括：固定安装在所述内环侧表面内部的位移电机，与位移电机输出轴固定连接的位移螺杆，被位移螺杆贯穿的滑移座，固定安装在滑移座上端的安装法兰，嵌入式安装在滑移座一侧表面的第二激光发射端，固定设置在内环内侧表面的导向板，嵌入式安装在导向板外表面的导向轮，固定安装在内环侧表面内部的对位电机，与对位电机输出轴固定连接的对位螺杆，被对位螺杆贯穿的对位座，嵌入式安装在对位座侧表面的第二激光接收端。

9、优选的，所述第一激光接收端为正对第一激光发射端设置，且第一激光接收端和第一激光发射端均高于限位板。

10、优选的，所述连接齿轮与外环为同心设置，且连接齿轮与换向齿轮啮合连接。

11、优选的，所述支撑板均匀分布在外环的内侧表面，且支撑板通过压力传感器与内环的下表面相贴合。

12、优选的，所述滑座与内环为滑动连接，且滑座为弧形设计，并且滑座上表面的卡杆贯穿内环的上表面。

13、优选的，所述卡座与内环为紧配合的滑动连接，且卡座与卡杆卡合连接，并且卡座内侧表面设置弧形凹槽。

14、优选的，所述凸块朝向支撑杆的一端为圆润的锥形设计，且凸块的一端与支撑杆外表面相贴合，所述支撑杆贯穿内环的外侧表面与外环卡合连接。

15、优选的，所述位移螺杆与滑移座为螺纹连接，且滑移座与内环为滑动连接，所述对位螺杆与对位座为螺纹连接，且对位座与内环为滑动连接。

16、优选的，所述滑移座的两侧均设置有导向板，且滑移座同侧的2个导向板关于滑移座的横向中心线对称设置，并且同侧的2个导向板通过导向轮与滑移座相贴合。

17、优选的，所述第二激光发射端正对第二激光接收端设置，且第二激光发射端与第二激光接收端处于同一水平高度。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该设有自锁限位机构的高精度对位型机械手横走移动架：

19、1.通过位移螺杆带动滑移座滑动，对位螺杆带动对位座滑动，利用第二激光发射端和第二激光接收端重合时产生电信号驱使位移电机停止工作的方式，利用空载的对位座在对位螺杆上移动的方式进行高精度的定位，以保证带有负载的滑移座在移动过程中能够精确定位，而没有负载的对位座在位移过程中保持对对位螺杆的低磨损，保证移动架能够长时间带动机械臂保持高精度的位移；

20、2.通过压力传感器设置在内环的下方的方式，对机械臂在重负载时所受压力进行监测，一旦机械臂的压超出预定范围，压力传感器立即发出电信号阻止位移电机启动并发送电信号给机械臂的急停开关，阻止机械臂进一步向上提拉重物导致进一步损坏；

21、3.通过第一激光发射端与第一激光接收端正对的方式保证外环转动角度的精确，同时通过多个换向齿轮同时与连接齿轮啮合带动外环转动的方式，保证外环的转动稳定，提升了机械臂在作业过程中的稳定性。

技术特征：

1.一种设有自锁限位机构的高精度对位型机械手横走移动架，包括基座(1)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种设有自锁限位机构的高精度对位型机械手横走移动架，其特征在于：所述第一激光接收端(304)为正对第一激光发射端(302)设置，且第一激光接收端(304)和第一激光发射端(302)均高于限位板(2)。

3.根据权利要求1所述的一种设有自锁限位机构的高精度对位型机械手横走移动架，其特征在于：所述连接齿轮(308)与外环(301)为同心设置，且连接齿轮(308)与换向齿轮(307)啮合连接。

4.根据权利要求1所述的一种设有自锁限位机构的高精度对位型机械手横走移动架，其特征在于：所述支撑板(402)均匀分布在外环(301)的内侧表面，且支撑板(402)通过压力传感器(403)与内环(401)的下表面相贴合。

5.根据权利要求1所述的一种设有自锁限位机构的高精度对位型机械手横走移动架，其特征在于：所述滑座(404)与内环(401)为滑动连接，且滑座(404)为弧形设计，并且滑座(404)上表面的卡杆(405)贯穿内环(401)的上表面。

6.根据权利要求1所述的一种设有自锁限位机构的高精度对位型机械手横走移动架，其特征在于：所述卡座(406)与内环(401)为紧配合的滑动连接，且卡座(406)与卡杆(405)卡合连接，并且卡座(406)内侧表面设置弧形凹槽。

7.根据权利要求1所述的一种设有自锁限位机构的高精度对位型机械手横走移动架，其特征在于：所述凸块(407)朝向支撑杆(408)的一端为圆润的锥形设计，且凸块(407)的一端与支撑杆(408)外表面相贴合，所述支撑杆(408)贯穿内环(401)的外侧表面与外环(301)卡合连接。

8.根据权利要求1所述的一种设有自锁限位机构的高精度对位型机械手横走移动架，其特征在于：所述位移螺杆(502)与滑移座(503)为螺纹连接，且滑移座(503)与内环(401)为滑动连接，所述对位螺杆(509)与对位座(510)为螺纹连接，且对位座(510)与内环(401)为滑动连接。

9.根据权利要求1所述的一种设有自锁限位机构的高精度对位型机械手横走移动架，其特征在于：所述滑移座(503)的两侧均设置有导向板(506)，且滑移座(503)同侧的2个导向板(506)关于滑移座(503)的横向中心线对称设置，并且同侧的2个导向板(506)通过导向轮(507)与滑移座(503)相贴合。

10.根据权利要求9所述的一种设有自锁限位机构的高精度对位型机械手横走移动架，其特征在于：所述第二激光发射端(505)正对第二激光接收端(511)设置，且第二激光发射端(505)与第二激光接收端(511)处于同一水平高度。

技术总结
本发明公开了一种设有自锁限位机构的高精度对位型机械手横走移动架，包括基座，所述基座固定安装在地面，所述基座的上表面固定设置有限位板，且基座的外表面正中间开设有贯穿的圆孔。该设有自锁限位机构的高精度对位型机械手横走移动架，通过位移螺杆带动滑移座滑动，对位螺杆带动对位座滑动，利用第二激光发射端和第二激光接收端重合时产生电信号驱使位移电机停止工作的方式，利用空载的对位座在对位螺杆上移动的方式进行高精度的定位，以保证带有负载的滑移座在移动过程中能够精确定位，而没有负载的对位座在位移过程中保持对对位螺杆的低磨损，保证移动架能够长时间带动机械臂保持高精度的位移。

技术研发人员：林超
受保护的技术使用者：广东恒星机器人科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11