萬向機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種萬向機(jī)械手，屬于紡絲輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]紡絲組件是紡絲成型中一個比較關(guān)鍵的部件，在使用過程中，該部件將直接與熔體接觸，承受高溫高壓，紡絲組件的精度將會直接影響紡絲成型，進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量以及紡絲消耗。因此，為確保其精密度，紡絲組件需要經(jīng)常進(jìn)行更換和清洗。而通常紡絲組件的上述處理多是在高溫狀態(tài)下進(jìn)行的，而且由于需要承受高壓，紡絲組件自重較大，以滌綸工業(yè)絲為例，組件預(yù)熱溫度為320°C左右，組件更換需要在此溫度下進(jìn)行；一套組裝好的組件重量在100kg_200kg左右，通常需要借助于輔助設(shè)備。另一方面，組件的安裝不精確易帶來漏漿等問題，甚至在高溫條件下，組件因應(yīng)力而變形損壞。
[0003]基于此，做出本申請案。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了提高組件安裝精確度，減少操作人員勞動強(qiáng)度，避免高溫燙傷等問題。本實用新型提供一種可多角度轉(zhuǎn)向、高度與角度可同步調(diào)整、集自動化與半自動化于一體的萬向機(jī)械手。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案如下:
[0006]萬向機(jī)械手，由控制機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和抓取機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括豎直導(dǎo)向和水平導(dǎo)向，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與水平導(dǎo)向相連接，且該轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)位于豎直導(dǎo)向上方，抓取機(jī)構(gòu)與水平導(dǎo)向相連接;豎直導(dǎo)向和水平導(dǎo)向均由控制機(jī)構(gòu)調(diào)控，豎直導(dǎo)向上下移動，水平導(dǎo)向則前后移動或轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)抓取機(jī)構(gòu)的方向改變，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)控制水平導(dǎo)向和豎直導(dǎo)向的朝向，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與控制機(jī)構(gòu)通過水平導(dǎo)向和豎直導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)抓取機(jī)構(gòu)位置與方向的改變。
[0007]進(jìn)一步的，作為優(yōu)選:
[0008]所述的豎直導(dǎo)向包括豎直支桿和導(dǎo)向套一，豎直支桿與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相連接，導(dǎo)向套一活動安裝于豎直支桿上，該導(dǎo)向套一與水平導(dǎo)向相連接，導(dǎo)向套一沿豎直支桿上下移動，帶動水平導(dǎo)向上下移動，進(jìn)而帶動與水平導(dǎo)向相連接的抓取機(jī)構(gòu)上下移動。更優(yōu)選的，所述的導(dǎo)向套一連接有氣缸，控制機(jī)構(gòu)通過氣缸驅(qū)動導(dǎo)向套一做上下移動。
[0009]所述的水平導(dǎo)向包括導(dǎo)向套二、機(jī)械臂和導(dǎo)軌，水平導(dǎo)向通過導(dǎo)向套二與豎直導(dǎo)向相連接，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)通過導(dǎo)軌與水平導(dǎo)向相連接，導(dǎo)向套二與機(jī)械臂活動連接，導(dǎo)向套二通過機(jī)械臂與抓取機(jī)構(gòu)相連接。更優(yōu)選的，所述的導(dǎo)向套二套裝于機(jī)械臂外，以實現(xiàn)機(jī)械臂的伸出或縮入導(dǎo)向套二。
[0010]所述的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括支架和轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤通過支架與水平導(dǎo)向相連接，且其底部與豎直導(dǎo)向相連接，通過轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)水平導(dǎo)向、豎直導(dǎo)向的方向改變，進(jìn)而實現(xiàn)抓取機(jī)構(gòu)的方向改變。[0011 ]所述的抓取機(jī)構(gòu)包括組件托盤和控制組件托盤松緊度的扳手。
[0012]所述的豎直導(dǎo)向包括豎直支桿和導(dǎo)向套一，水平導(dǎo)向包括導(dǎo)向套二、機(jī)械臂和導(dǎo)軌，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括支架和轉(zhuǎn)盤，抓取機(jī)構(gòu)包括組件托盤和扳手，豎直支桿頂端與轉(zhuǎn)盤相連接，導(dǎo)向套一活動安裝于豎直支桿上，該導(dǎo)向套一與導(dǎo)向套二相連接，，支架外側(cè)設(shè)置有滑軌，滑軌位于導(dǎo)軌內(nèi)，支架通過滑軌與導(dǎo)軌相連，以實現(xiàn)轉(zhuǎn)盤與導(dǎo)向套二的連接;轉(zhuǎn)盤位于支架上，導(dǎo)向套二與機(jī)械臂活動連接，導(dǎo)向套二通過機(jī)械臂與組件托盤相連接，扳手則與組件托盤相連接，并通過扳手的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)組件托盤的開啟或封閉；導(dǎo)向套一沿豎直支桿上下移動，帶動導(dǎo)向套二、支架、轉(zhuǎn)盤、機(jī)械臂和組件托盤上下移動，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)水平導(dǎo)向、豎直導(dǎo)向的方向改變，進(jìn)而實現(xiàn)抓取機(jī)構(gòu)的方向改變。
[0013]所述的導(dǎo)向套一與導(dǎo)向套二固定連接。
[0014]所述的支架外側(cè)設(shè)置有滑軌，支架通過滑軌與導(dǎo)軌相連，以實現(xiàn)轉(zhuǎn)盤與導(dǎo)向套二的連接。
[0015]將本實用新型應(yīng)用于紡絲組件的替換、清洗等操作，其工作原理及有益效果如下:
[0016]I)可實現(xiàn)多角度、全方位位置的改變。在本申請中，其操控作用的主要是轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)，而實現(xiàn)是通過水平導(dǎo)向和豎直導(dǎo)向，并最終將這一效果體現(xiàn)在抓取機(jī)構(gòu)的組件托盤位置的改變上:豎直導(dǎo)向的導(dǎo)向套一與水平導(dǎo)向的導(dǎo)向套二相互固定并構(gòu)成一體式結(jié)構(gòu)，且導(dǎo)向套一的上下移動是通過控制機(jī)構(gòu)控制氣缸來實現(xiàn)其升降(即上下移動)，導(dǎo)向套一帶動導(dǎo)向套二上下移動，進(jìn)而帶動抓取機(jī)構(gòu)的組件托盤上下移動;機(jī)械臂可與導(dǎo)向套二發(fā)生相對的前后伸縮運動，即可改變抓取機(jī)構(gòu)的組件托盤水平方向上的前后移動;機(jī)械臂與導(dǎo)向套二之間為活動連接，在操作過程中，可直接旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向套二，即可實現(xiàn)豎直導(dǎo)向及組件托盤朝向角度的改變，再在該角度上進(jìn)行前后和上下的調(diào)整，因此，組件托盤可在上、下、前、后、左、右六個方向上進(jìn)行位置改變，從而實現(xiàn)抓取機(jī)構(gòu)全方位、多角度的位置調(diào)整。
[0017]2)可實現(xiàn)角度與高度、前后的同步調(diào)節(jié)，適用環(huán)境廣。在操作過程中，由于紡絲組件所處環(huán)境較為復(fù)雜，有的環(huán)境操作較為便利，可直接運作水平導(dǎo)向和豎直導(dǎo)向即可實現(xiàn)紡絲組件的抓取，然而，大多數(shù)的操作環(huán)境較為狹窄，操作空間較小，在這種情況下，由于豎直導(dǎo)向的導(dǎo)向套一與水平導(dǎo)向的導(dǎo)向套二固定連接，抓取機(jī)構(gòu)的組件托盤安裝于機(jī)械臂末端，機(jī)械臂與導(dǎo)向套二呈伸縮方式活動連接，而轉(zhuǎn)盤則與豎直導(dǎo)向的豎直支桿相連接，導(dǎo)向套一套裝于豎直支桿外壁上，因此，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，即可帶動豎直導(dǎo)向角度轉(zhuǎn)變，豎直導(dǎo)向則帶動水平導(dǎo)向發(fā)生角度變化，進(jìn)而帶動抓取機(jī)構(gòu)角度的改變，當(dāng)抓取機(jī)構(gòu)的組件托盤旋轉(zhuǎn)至適宜位置時，即可旋轉(zhuǎn)扳手，使組件托盤抓取并將其固定于其內(nèi)，再通過控制機(jī)構(gòu)調(diào)整導(dǎo)向套一、導(dǎo)向套二的位置，即可實紡絲組件的安裝與拆卸。
[0018]3)可實現(xiàn)自動化與半自動化兩種模式操作。導(dǎo)向套二與支架直接通過導(dǎo)軌連接，而導(dǎo)軌與支架之間則設(shè)置滑軌，在滑軌、導(dǎo)軌的相互配合下，導(dǎo)向套二可單獨進(jìn)行轉(zhuǎn)動，同樣的，也可在導(dǎo)向套一外壁上設(shè)置把手，以方便其進(jìn)行手動轉(zhuǎn)動，在該種情況下，即為半自動的方向改變;也可通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，通過帶動豎直導(dǎo)向角度的改變，來實現(xiàn)水平導(dǎo)向以及抓取機(jī)構(gòu)方向的改變，兩種不同的方式，即實現(xiàn)了半自動化操作與全自動化操作，操作更加便捷，且方便了操作者根據(jù)不同使用環(huán)境下的靈活應(yīng)用。
[0019]將本實用新型應(yīng)用于紡絲成型中紡絲組件的更換和清洗，既方便了紡絲組件的安裝，最大程度的避免了人與操作環(huán)境的直接接觸，又可實現(xiàn)抓取機(jī)構(gòu)中組件托盤全方位、多角度位置的改變，更適用于紡絲環(huán)境的需求。
【附圖說明】
[OO2O]圖1為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021 ]圖2為圖1另一視角的立體結(jié)構(gòu)不意圖；
[0022]圖3為圖1的俯視圖；
[0023]圖4為圖1的側(cè)視圖；
[0024]圖5為圖4中M-M方向剖視圖；
[0025]圖6為圖4中N-N方向剖視圖。
[0026]圖中標(biāo)號:1.控制機(jī)構(gòu)；2.轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；21.支架;22.轉(zhuǎn)盤;23.滑軌；3.抓取機(jī)構(gòu);31.組件托盤;32.扳手;4.豎直導(dǎo)向；41.導(dǎo)向套一;42.豎直支桿;43.氣缸;44.滑輪一;5.水平導(dǎo)向；51.導(dǎo)向套二;52.機(jī)械臂;53.把手;54.滑輪二;55.擋片。
【具體實施方式】
[0027]實施例1
[0028]本實施例萬向機(jī)械手，結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4，由控制機(jī)構(gòu)1、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和抓取機(jī)構(gòu)3構(gòu)成，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括水平導(dǎo)向5和豎直導(dǎo)向4，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2與水平導(dǎo)向5相連接，且該轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2位于豎直導(dǎo)向4上方，抓取機(jī)構(gòu)3與水平導(dǎo)向5相連接;豎直導(dǎo)向4和水平導(dǎo)向5均由控制機(jī)構(gòu)I調(diào)控，豎直導(dǎo)向4上下移動，水平導(dǎo)向5則前后移動或轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)抓取機(jī)構(gòu)3的方向改變，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2控制水平導(dǎo)向5和豎直導(dǎo)向4的朝向，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2與控制機(jī)構(gòu)I通過水平導(dǎo)向5和豎直導(dǎo)向4實現(xiàn)抓取機(jī)構(gòu)3位置與方向的改變。具體到本實施例中，豎直導(dǎo)向4包括豎直支桿51、導(dǎo)向套一 52和氣缸43，豎直支桿42與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)4相連接，導(dǎo)向套一 41活動套裝在豎直支桿42上，具體參見圖5所示，該導(dǎo)向套一 52與水平導(dǎo)向5相連接，導(dǎo)向套一 41連接有氣缸43，控制機(jī)構(gòu)I通過氣缸43驅(qū)動導(dǎo)向套一 41做上下移動，導(dǎo)向套一 41通過滑輪一44套裝于豎直支桿42上，并可沿豎直支桿42上下移動，帶動水平導(dǎo)向5上下移動，進(jìn)而帶動與水平導(dǎo)向5相連接的抓取機(jī)構(gòu)3上下移動。
[0029]將本申請應(yīng)用于紡絲組件安裝時，其操控作用的主要是轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2和控制機(jī)構(gòu)I，而實現(xiàn)是通過水平導(dǎo)向5和豎直導(dǎo)向4，并最終將這一效果體現(xiàn)在抓取機(jī)構(gòu)3位置的改變上:豎直導(dǎo)向4的導(dǎo)向套一 41與水平導(dǎo)向相互固定，且導(dǎo)向套一 41的上下移動是通過控制機(jī)構(gòu)I控制氣缸43來實現(xiàn)其升降(即上下移動)，導(dǎo)向套一 41帶動水平導(dǎo)向5上下移動，進(jìn)而帶動抓取機(jī)構(gòu)3上下移動;水平導(dǎo)向5前后移動，即可改變抓取機(jī)構(gòu)3在水平方向上的前后移動。
[0030]當(dāng)紡絲組件所在位置的操作空間較小時，由于豎直導(dǎo)向4與水平導(dǎo)向5固定連接，抓取機(jī)構(gòu)3與水平導(dǎo)向5相連接，而轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2則與豎直導(dǎo)向4的豎直支桿42相連接，導(dǎo)向套一41套裝于豎直支桿42外壁上，因此，啟動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2，即可帶動豎直導(dǎo)向4角度轉(zhuǎn)變，豎直導(dǎo)向4則帶動水平導(dǎo)向5發(fā)生角度變化，進(jìn)而帶動抓取機(jī)構(gòu)3角度的改變，當(dāng)抓取機(jī)構(gòu)3旋轉(zhuǎn)至適宜位置時，緊固紡絲組件，再通過控制機(jī)構(gòu)I調(diào)整豎直導(dǎo)向4豎直方向的位置、水平導(dǎo)向5水平方向的位置，即可實紡絲組件的安裝與拆卸。
[0031]將本實施例應(yīng)用于紡絲成型中紡絲組件的更換和清洗，既方便了紡絲組件的安裝，最大程度的避免了人與操作環(huán)境的直接接觸，又可實現(xiàn)抓取機(jī)構(gòu)中組件托盤全方位、多角度位置的改變，更適用于紡絲環(huán)境的需求。
[0032]實施例2
[0033]萬向機(jī)械手，結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4，由控制機(jī)構(gòu)1、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和抓取機(jī)構(gòu)3構(gòu)成，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括水平導(dǎo)向5和豎直導(dǎo)向4，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2與水平導(dǎo)向5相連接，且該轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2位于豎直導(dǎo)向4上方，抓取機(jī)構(gòu)3與水平導(dǎo)向5相連接;豎直導(dǎo)向4和水平導(dǎo)向5均由控制機(jī)構(gòu)I調(diào)控，豎直導(dǎo)向4上下移動，水平導(dǎo)向5則前后移動或轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)抓取機(jī)構(gòu)3的方向改變，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2控制水平導(dǎo)向5和豎直導(dǎo)向4的朝向，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2與控制機(jī)構(gòu)I通過水平導(dǎo)向5和豎直導(dǎo)向4實現(xiàn)抓取機(jī)構(gòu)3位置與方向的改變。具體