用于SMC复合材料自动铺层的机械手臂的制作方法

本实用新型涉及机械自动化技术领域，具体涉及一种用于smc复合材料自动铺层的机械手臂。

背景技术：

smc是一种新型模压复合材料，随着其材料和工艺的逐步成熟，应用范围也越来越广，如汽车上使用的保险杠、挡泥板、面罩等，同时，smc材料在建筑、电子电气行业也有广泛的应用。smc片材包括中间的芯材和覆盖在中间芯材上下表面的薄膜，在生产前，需要将薄膜去掉，然后将中间芯材切割成一定尺寸的板材，再将切割好的芯材分层叠放，以便于模压成型。

目前，对smc复合材料的撕膜和切割都需要人工完成。smc复合材料撕膜和切割后，还需要将芯材分层叠放，如果人工完成，劳动强度大，工作效率低，因而，需要设计专用的机械手臂，以实现smc复合材料的自动铺层。

技术实现要素：

本实用新型目的在于针对背景技术所述的现有技术中smc复合材料铺层时，采用人工操作，劳动强度大，工作效率低的问题，提供一种用于smc复合材料自动铺层的机械手臂。

实现本实用新型的目的技术方案如下：

一种用于smc复合材料自动铺层的机械手臂，其包括底座、连接座、转座、转座驱动电机、第一转臂、第一转臂驱动电机、第一转臂转动限制件、第二转臂、第二转臂驱动电机、腕关节以及腕关节转动驱动电机，所述的连接座固定连接在底座的顶部，连接座为圆盘形，转座设置在连接座上，且与连接座转动配合，转座驱动电机设置在转座上，转座驱动电机通过第一传动机构带动转座相对于连接座转动，在转座上设有第一关节座，第一转臂与第一关节座活动连接，第一转臂驱动电机设置在第一关节座上，第一转臂驱动电机通过减速机带动第一转臂相对第一关节座转动，在转座上设有连接第一转臂转动限制件的铰接座，第一转臂转动限制件的外壳铰接在铰接座上，第一转臂转动限制件的连杆的端部与第一转臂铰接，第一转臂的上端与第二关节座活动连接，第二关节座与第二转臂转动配合，在第二关节座上设有第二转臂驱动电机，第二转臂驱动电机通过第二传动机构带动第二关节座和第二转臂相对第一转臂转动，所述的腕关节设置在第二转臂的端部，腕关节与第二转臂固定连接，腕关节转动驱动电机设置在第二关节座上，腕关节转动驱动电机通过第三传动机构带动第二转臂相对于第二关节座转动，进而带动腕关节的转动，腕关节的端部设有用于连接smc芯材板铺层夹具的法兰盘。

上述方案中，所述的腕关节内设有带动腕关节相对第二转臂摆动的腕关节摆动驱动装置，腕关节摆动驱动装置包括电机和蜗轮蜗杆传动机构，电机的输出端与蜗杆连接，蜗杆与蜗轮啮合，涡轮与腕关节的转轴固定连接。

上述方案中，所述的第一传动机构为锥齿轮传动机构，所述的转座驱动电机通过锥齿轮传动机构带动转座相对于连接座转动，转座驱动电机的输出端与锥齿轮传动机构的锥齿轮杆连接，锥齿轮杆与锥齿轮盘啮合，锥齿轮盘与转座固定连接。

上述方案中，所述的第二传动机构为齿轮减速传动机构，所述的第二转臂驱动电机通过齿轮减速传动机构带动第二关节座和第二转臂相对第一转臂转动。

上述方案中，所述的第三传动机构为齿轮减速传动机构，所述的腕关节转动驱动电机通过齿轮减速传动机构带动第二转臂相对于第二关节座转动。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型设置了五个自由度的旋转机构，包括转座、第一关节和第二关节的转动、第二转臂的转动以及腕关节的摆动，使机械手臂能以预定的高度和角度精确的抓取和码放撕膜和切割好的smc芯材板，避免了人工劳动，且提升了工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的用于smc复合材料自动铺层的机械手臂的结构示意图；

图2为本实用新型的的左侧结构示意图；

图中，1为底座，2为连接座，3为转座，4为转座驱动电机，5为第一转臂，6为第一转臂驱动电机，7为第一转臂转动限制件，8为第二转臂，9为第二转臂驱动电机，10为腕关节，11为腕关节转动驱动电机，12为第一关节座，13为铰接座，14为第二关节座，15为法兰盘。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用方案和实现效果表达的更加清楚明了,下面将结合附图进一步详细描述,所有实例描述仅为本实用新型的部分不是全部的实例,本邻域技术人员没有创造性的成果的其他实例都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图2所示为本实用新型的用于smc复合材料自动铺层的机械手臂，包括底座1、连接座2、转座3、转座驱动电机4、第一转臂5、第一转臂驱动电机6、第一转臂转动限制件7、第二转臂8、第二转臂驱动电机9、腕关节10以及腕关节转动驱动电机11，所述的连接座2固定连接在底座1的顶部，连接座2为圆盘形，转座3设置在连接座2上，且与连接座2转动配合，转座驱动电机4设置在转座3上，转座驱动电机4通过第一传动机构带动转座3相对于连接座2转动，在转座3上设有第一关节座12，第一转臂5与第一关节座12活动连接，第一转臂驱动电机6设置在第一关节座12上，第一转臂驱动电机6通过减速机带动第一转臂5相对第一关节座12转动，在转座3上设有连接第一转臂转动限制件7的铰接座13，第一转臂转动限制件7的外壳铰接在铰接座13上，第一转臂转动限制件7的连杆的端部与第一转臂5铰接，第一转臂5的上端与第二关节座14活动连接，第二关节座14与第二转臂8转动配合，在第二关节座14上设有第二转臂驱动电机9，第二转臂驱动电机9通过第二传动机构带动第二关节座14和第二转臂8相对第一转臂5转动，所述的腕关节10设置在第二转臂8的端部，腕关节10与第二转臂8固定连接，腕关节转动驱动电机11设置在第二关节座14上，腕关节转动驱动电机11通过第三传动机构带动第二转臂8相对于第二关节座14转动，进而带动腕关节10的转动，腕关节10的端部设有用于连接smc芯材板铺层夹具的法兰盘15。

上述方案中，所述的腕关节10内设有带动腕关节10相对第二转臂8摆动的腕关节摆动驱动装置，腕关节摆动驱动装置包括电机和蜗轮蜗杆传动机构，电机的输出端与蜗杆连接，蜗杆与蜗轮啮合，涡轮与腕关节的转轴固定连接。

上述方案中，所述的第一传动机构为锥齿轮传动机构，所述的转座驱动电机4通过锥齿轮传动机构带动转座相对于连接座转动，转座驱动电机的输出端与锥齿轮传动机构的锥齿轮杆连接，锥齿轮杆与锥齿轮盘啮合，锥齿轮盘与转座固定连接。

上述方案中，所述的第二传动机构为齿轮减速传动机构，所述的第二转臂驱动电机9通过齿轮减速传动机构带动第二关节座和第二转臂相对第一转臂转动。

上述方案中，所述的第三传动机构为齿轮减速传动机构，所述的腕关节转动驱动电机11通过齿轮减速传动机构带动第二转臂相对于第二关节座转动。

本实用新型的用于smc复合材料自动铺层的机械手臂，在使用时，在机械手臂的腕关节的前端的法兰盘上连接抓取板材的夹具，连接完成后，设置机械手臂的操作参数，机械手臂能自动在smc撕膜切割机器上抓取撕膜和切割好的smc芯材板，然后将smc芯材板自动整齐地码放至预定的位置。因为本实用新型设置了五个自由度的旋转机构，包括转座、第一关节和第二关节的转动、第二转臂的转动以及腕关节的摆动，使机械手臂能以预定的高度和角度精确的抓取和码放撕膜和切割好的smc芯材板，避免了人工劳动，且提升了工作效率。

需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的最优选的实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然能够对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。