[实用新型]一种水平和垂直两个方向旋转的伺服机械手爪

说明书

本实用新型属于电子制造加工设备技术领域，涉及一种水平和垂直两个方向旋转的伺服机械手爪。 

随着电子工业的迅速发展，电子加工类设备的应用越来越广泛，而机械手爪是电子加工设备非常常用的辅助设备，主要用来抓取电子元器件，并将它输送和安装到电路板上，而现有的机械手爪通常采用气动结构，由于其结构复杂和制造困难及本身可控性差，无法实现精确的开口和抓取力的控制，更无法实现在水平和垂直两个方向上的角度可控，同时还需要外围的气动阀的配合，无法实现狭小范围和要求抓取力控制严格的电子元件装配。 

现有气动机械手爪均采用空气作为驱动力，气缸的活塞杆和杠杆通过铰链销连接在一起，杠杆驱动安装在直线导轨上的卡爪座，从而实现机械手爪的张开和闭合，然而，其采用气动原理，对气源洁净度要求比较高；长时间、频繁反复动作，影响气缸的使用寿命。可控性较差，不能对气爪手指进行自由、独立定位和精确控制抓取力。并且，气动手爪的机械精度较差，在整体旋转运动中难以定位旋转中心。另 外，目前气动机械手抓的旋转角度部分采用底部安装方法固定在一个由伺服马达控制的旋转盘上。无法实现对手抓垂直方向的角度控制。 

故，实有必要进行研究，提供一种水平和垂直两个方向旋转的伺服机械手爪。 

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种水平和垂直两个方向旋转的伺服机械手爪，在实现机械手抓的精确开口和抓取力度控制的同时还可以实现对手抓的水平和垂直方向的旋转角度控制。 

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为： 

一种水平和垂直两个方向旋转的伺服机械手爪，包括有机械爪的开合动力部分、以及机械爪的同步开合部分、机械爪水平旋转本体部分、以及机械爪垂直旋转部分；其中，机械爪旋转本体部分包括有机械爪旋转轴承安装座、安装于安装座上的机械爪旋转轴承与轴承压紧片、机械爪旋转安装法兰轴、机械爪旋转从动同步带轮、以及与轴承压紧片配合的压紧螺母；而机械爪垂直旋转部分包括有垂直旋转装置安装板、安装在垂直旋转装置安装板上的垂直旋转控制电机、连接垂直旋转控制电机的垂直旋转蜗杆、垂直旋转传动安装支架、安装于垂直旋转传动安装支架的垂直旋转蜗轮、导向轴、导向直线轴承、以及固定于导向直线轴承的机械爪下活动关节。 

一种水平和垂直两个方向旋转的伺服机械手爪，包括有机械爪的开合动力部分、以及机械爪的同步开合部分、机械爪水平旋转本体部分、以及机械爪垂直旋转部分；其中，机械爪旋转本体部分包括有机械爪旋转轴承安装座、安装于安装座上的机械爪旋转轴承与轴承压紧片、机械爪旋转安装法兰轴、机械爪旋转从动同步带轮、以及与轴承压紧片配合的压紧螺母；而机械爪垂直旋转部分包括有垂直旋转装置安装板、安装在垂直旋转装置安装板上的垂直旋转控制电机、连接垂直旋转控制电机的垂直旋转蜗杆、垂直旋转传动安装支架、安装于垂直旋转传动安装支架的垂直旋转蜗轮、导向轴、导向直线轴承、以及固定于导向直线轴承的机械爪下活动关节。 

进一步地，所述机械爪的开合动力部分包括有伺服电机、安装伺服电机的电机安装法兰、联轴器、主动轮连接轴、第一、第二主动轮、 以及机械爪主动轮皮带；其中，伺服电机安装到电机安装法兰上，通过联轴器与主动轮连接轴联接，再驱动第一主动轮，经过机械爪主动轮皮带带动第二主动轮旋转运动。 

进一步地，所述电机安装法兰和机械爪旋转安装法兰轴联接，依次穿过机械爪旋转从动同步带轮、压紧螺母、轴承压紧片、机械爪旋转轴承以及机械爪旋转轴承安装座，以组成一个独立可旋转的本体。 

进一步地，所述机械爪同步开合部分包括有机械爪本体、机械爪连接法兰、固定在机械爪本体上的线性滑轨、固定在性滑轨上的机械爪开合端安装座、固定于机械爪开合端安装座上的固定关节、以及机械爪同步运动皮带。 

进一步地，所述机械爪本体通过机械爪连接法兰和机械爪旋转本体部分连接，机械爪的开合动力部分通过电机安装法兰和机械爪旋转本体部分连接，第一主动轮的动力通过机械爪主动轮皮带传递到第二主动轮上，再由第二主动轮通过机械爪同步运动皮带连接从动轮进行往复运动。 

进一步地，所述线性滑轨固定在机械爪本体上，机械爪开合端安装座固定在性滑轨上，皮带压块使机械爪开合端安装座和机械爪同步运动皮带固定连接，机械爪上的固定关节固定于机械爪开合端安装座上，从而利用机械爪同步运动皮带的往复运动可实现两个机械爪上固定关节的同步开合。 

进一步地，所述垂直旋转控制电机安装在垂直旋转装置安装板上，并与机械爪本体相连，垂直旋转控制电机直接带动垂直旋转蜗杆，通 过垂直旋转蜗杆驱动垂直旋转蜗轮旋转，从而控制垂直旋转蜗轮旋转角度。