[实用新型]自控机械手

说明书

技术领域

本实用新型属于印刷机械设备技术领域，涉及印刷造纸设备中的纸筒装卸装置，具体涉及一种自控机械手。

背景技术

机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

机械手主要由手部和运动结构组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。

对于卷筒式印刷机来说，纸筒的装卸不可避免，目前的卷筒式印刷机一般采用人工进行纸筒的装卸，这种方法劳动强度大，效率低。目前，一些先进的大机型以及国外卷筒式印刷机采用了固定位姿机械手进行装卸，这在很大程度上降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，但是这些装置结构复杂，成本高，影响了广泛的使用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种自动机械手，解决了现有卷筒式印刷过程中，人工手动装卸纸筒劳动强度大、工作效率低的问题。

本实用新型采用的技术方案是，一种自控机械手，包括底座、肩关节、肘关节、腕关节及手掌五个部分，所述的底座部分包括底轴，底轴与步进电机A连接，底轴向上与肩关节部分的支撑架连接，支撑架与内侧板连接，内侧板外侧同轴连接有可转动的外侧板，外侧板通过传动装置与步进电机B连接，外侧板与肘关节中的可转动的连接板同轴连接，连接板通过传动装置与步进电机D连接，连接板通过腕部蜗轮轴与腕关节的外手板连接，腕部蜗轮轴通过传动装置与步进电机C连接，外手板中设置有手掌部分的丝杠和CMOS，CMOS与单片机连接，丝杠与直流电机连接，丝杠上套装有导板和手掌板，各部位的电机均与单片机连接。

本实用新型的机械手，其特征还在于，

所述的底座部分的结构是，包括下底板和上底板，下底板和上底板之间连接有支柱，在下底板上固定有步进电机A，步进电机A的电机轴通过连轴套与蜗杆A相连，蜗杆A通过蜗轮A与底轴同步连接。

所述的肩关节部分的结构是，包括支撑架，在支撑架上固定有两个直立的内侧板，在内侧板下端设置有步进电机B；在内侧板上端外侧面同轴连接有可转动的外侧板，穿过每边的内侧板和外侧板各设置有一连接套，连接套与外侧板固定连接，连接套与内侧板光滑接触，外侧板与内侧板之间产生光滑转动，连接套之间固定连接有蜗轮轴，蜗轮轴与蜗轮B固定连接，蜗轮B与蜗杆B连接，蜗杆B的一端与步进电机B的电机轴固定连接。

所述的手掌部分的结构是，包括两个平行设置的外手板，该两个外手板之间连接有丝杠、CMOS支架、腕部蜗轮轴和光杠，其中的丝杠为双头丝杠，丝杠的两端攻丝方向相反，一边为左旋，另一边为右旋，丝杠通过滚动轴承、滑动轴承分别穿过两侧的外手板，在丝杠的滑动轴承一端刚性固连有直流电机；在丝杠上套装有两个导板和两个手掌板，每个导板的两端面分别安装有一个内限位开关和外限位开关，导板与手掌板还同时光滑套装在光杠上，导板通过丝母与丝杠连接，手掌板通过滑套与丝杠连接；每侧的手掌板与各自一侧的导板之间滑动连接有一螺栓A，螺栓上套装有压簧，在CMOS支架上安装有CMOS。

本实用新型的自动机械手，与卷筒式印刷机印后设备配套使用，利用卷筒式印刷机发出的换卷命令进行快速的装卸换筒，实现了装卸纸筒的自动化、高速化作业；并且结构简单，容易操作，大大减轻了工人的劳动强度，提高了工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的自控机械手的剖视示意图；

图2是本实用新型的自控机械手的侧视装配图；

图3是本实用新型的自控机械手抓取纸筒的工作状态图；

图4是本实用新型的自控机械手卸放纸筒的工作状态图；

图5是本实用新型自控机械手中的底座部分结构图；

图6是本实用新型自控机械手中的肩部结构图；

图7是本实用新型自控机械手中的手部结构主视图(手掌松开状态)；

图8是本实用新型自控机械手的手部结构俯视图；

图9是本实用新型自控机械手的手掌抓紧状态示意图。