帶有基于可編程處理器的電路控制系統的圓柱坐標工業機械手的制作方法

帶有基于可編程處理器的電路控制系統的圓柱坐標工業機械手的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種帶有基于可編程處理器的電路控制系統的圓柱坐標工業機械手，其包括沿Z向升降設置的機身升降裝置、沿W向回轉設置在機身升降裝置上端的手臂回轉裝置、設置在手臂回轉裝置上端的手臂連接架以及固定設置在手臂連接架左側的手臂伸縮后支座；本發明實現機械手各種規定動作的控制，有利于簡化線路，節省成本，提高勞動效率，提高生產率。
【專利說明】
帶有基于可編程處理器的電路控制系統的圓柱坐標工業機 械手
技術領域
[0001] 本發明設及一種帶有基于可編程處理器的電路控制系統的圓柱坐標工業機械手。
【背景技術】
[0002] 機械手是近幾十年發展起來的一種高科技自動化生產設備。它的特點是可通過編 程來完成各種預期的作業任務，在構造和性能上兼有人和機器各自的優點，尤其體現了人 的智能和適應性。機械手作業的準確性和各種環境中完成作業的能力，在國民經濟各領域 有著廣闊的發展前景。
[0003] 工業機械手具有許多人類無法比擬的優點，滿足了社會化大生產的需要，其主要 優點如下： 1.能代替人從事危險、有害的操作。只要根據工作環境進行合理設計，選擇適當的材料 和結構，機械手就可W在異常高溫或低溫、異常壓力和有害氣體、粉塵、放射線作用下，W及 沖壓、滅火等危險環境中勝任工作。工傷事故多的工種，如沖壓、壓鑄、熱處理、鍛造、噴漆W 及有強烈紫外線照射的電弧焊等作業中，應推廣工業機械手或機器人。
[0004] 2.能長時間工作，不怕疲勞，可W把人從繁重單調的勞動中解放出來，并能擴大和 延伸人的功能。人在連續工作幾小時后，總會感到疲勞或厭倦，而機械手只要注意維護、檢 修，即能勝任長時間的單調重復勞動。
[0005] 3.動作準確，因此可W穩定和提高產品的質量，同時又可避免人為的操作錯誤。
[0006] 4.機械手特別是通用工業機械手的通用性、靈活性好，能較好地適應產品品種的 不斷變化，W滿足柔性生產的需要。
[0007] 5.機械手能明顯地提高勞動生產率和降低成本。
[000引由于機械手在工業自動化和信息化中發揮了 W上巨大的作用，世界各國都很重視 工業機械手的應用和發展，機械手的應用在我過還屬于起步階段，就顯示出了許多的無法 替代的優點，展現了廣闊的應用前景。近十幾年來，機械手的開發不僅越來越優化，而且涵 蓋了許多領域，應用的范疇十分廣闊。

【發明內容】

[0009] 本發明所要解決的技術問題是提供一種帶有基于可編程處理器的電路控制系統 的圓柱坐標工業機械手。
[0010] 為解決上述問題，本發明所采取的技術方案是： 一種帶有基于可編程處理器的電路控制系統的圓柱坐標工業機械手，包括沿Z向升降 設置的機身升降裝置、沿W向回轉設置在機身升降裝置上端的手臂回轉裝置、設置在手臂回 轉裝置上端的手臂連接架、固定設置在手臂連接架左側的手臂伸縮后支座、固定設置在手 臂連接架中部的手臂伸縮中支座、固定設置在手臂連接架右側的手臂伸縮前支座、沿X向伸 縮設置在手臂連接架上的手臂伸縮裝置、沿U向回轉設置在手臂伸縮裝置右端的手腕回轉 裝置、設置在手腕回轉裝置右端的手指夾緊裝置、液壓控制系統w及電路控制系統，手臂伸 縮裝置穿裝在手臂伸縮后支座、手臂伸縮中支座W及手臂伸縮前支座上;機身升降裝置包 括手臂固定架、設置在手臂固定架下端中部的連接法蘭、分別設置在手臂固定架下表面且 位于連接法蘭一側的測位螺桿前支架與測位螺桿后支架、設置在手臂固定架下表面且位于 連接法蘭一側的、沿Z向穿裝在測位螺桿前支架與測位螺桿后支架內的手臂測位螺桿導套、 沿Z向穿裝在手臂測位螺桿導套內的手臂測位螺桿W及設置在手腕回轉裝置下端的手臂測 位固定架;手臂伸縮后支座的下端、手臂伸縮中支座的下端W及手臂伸縮前支座的下端分 別固定手臂固定架上，手臂測位電位計套裝在手臂測位螺桿上，手臂測位螺桿的右端與手 臂測位固定架固定連接;手臂伸縮裝置包括兩端分別穿裝在手臂伸縮后支座與手臂伸縮中 支座內的手臂伸縮缸套、沿X向設置在手臂伸縮缸套內的手臂伸縮活塞桿、設置在手臂伸縮 缸套右端的手臂伸縮油缸后蓋、設置在手臂伸縮油缸后蓋右側壁上且與手臂伸縮活塞桿左 端相對應的手臂伸縮后緩沖槽、套裝在手臂伸縮活塞桿上的手臂伸縮活塞、設置在手臂伸 縮缸套右端的缸體前端蓋、設置在缸體前端蓋左側壁上且與手臂伸縮活塞桿右端相對應的 手臂伸縮前緩沖槽、設置在缸體前端蓋與手臂伸縮活塞桿之間的導向襯套、套裝在手臂伸 縮活塞桿上的手臂伸縮骨架油封、設置在手臂伸縮骨架油封右端且與缸體前端蓋右端連接 的手臂伸縮襯套帽、設置在手臂伸縮活塞桿右端的手臂伸縮連接支耳、固定設置在缸體前 端蓋右端外止口上的手臂伸縮支撐套、設置在手臂伸縮中支座W及手臂伸縮前支座上的手 臂伸縮缸體導向套、沿X向活動設置在手臂伸縮缸體導向套內孔中的手臂伸縮缸體殼體、固 定設置在手臂伸縮缸體殼體內的手臂缸體連接套、固定設置在手臂缸體連接套左端的手腕 油路進油尾蓋、固定設置在手臂伸縮缸體殼體右端的回轉缸后蓋、設置在回轉缸后蓋右端 的回轉定位通油內止口、設置在回轉定位通油內止口與手腕油路進油尾蓋之間的手腕油缸 油路、設置在手臂伸縮前支座上的手臂伸縮前支撐襯套、設置在手臂伸縮前支撐襯套與手 臂伸縮支撐套上的伸縮油缸滑動帶動內套、設置在伸縮油缸滑動帶動內套上的伸縮滑動帶 動外套W及插裝設置在手臂伸縮連接支耳與回轉缸后蓋之間的手臂伸縮定位銷，手臂伸縮 骨架油封位于導向襯套右側，手臂伸縮骨架油封位于缸體前端蓋右側內止口中，手臂伸縮 支撐套設置在手臂伸縮中支座上，手臂測位固定架固定設置在回轉缸后蓋下端;手腕回轉 裝置包括左端設置在回轉定位通油內止口內的手腕回轉活塞桿、左端與回轉缸后蓋右端固 定連接手腕回轉缸后固定座、固定設置在手腕回轉缸后固定座右端的手腕回轉缸固定殼 體、與手腕回轉缸固定殼體右端面固定連接的手腕旋轉右封蓋、分別設置在手腕回轉缸固 定殼體與手腕回轉活塞桿之間的手腕回轉導向弧形塊與手腕回轉固定弧形塊、設置在手腕 回轉固定弧形塊與手腕回轉缸固定殼體之間的手腕回轉密封墊、設置在手腕回轉導向弧形 塊與手腕回轉活塞桿之間的手腕回轉連接鍵、設置在手腕旋轉右封蓋右端的手腕前連接法 蘭座、設置在手腕前連接法蘭座右端的手腕前支撐端蓋W及設置在手腕前連接法蘭座與手 腕前支撐端蓋之間的手腕中間支撐套，手腕回轉缸后固定座、手腕回轉缸固定殼體W及手 腕旋轉右封蓋通過螺栓連接并通過手腕支架定位銷定位，手腕回轉固定弧形塊的左端與手 腕回轉缸后固定座通過螺栓連接并通過定位銷定位，在手腕回轉活塞桿的右端設置有手指 夾緊緩沖槽，在手腕回轉活塞桿上設置有連通手指夾緊緩沖槽與手腕油缸油路的管路，在 手腕回轉活塞桿與手腕回轉缸后固定座之間設置有深溝球軸承，在手腕回轉活塞桿與手腕 旋轉右封蓋之間設置有深溝球軸承，在手腕回轉活塞桿上設置有用于背緊深溝球軸承的鎖 緊螺母，手腕回轉導向弧形塊帶動手腕回轉活塞桿轉動設置，在手腕回轉導向弧形塊上設 置有弧形通油槽;手指夾緊裝置包括左端設置在手腕回轉活塞桿內止口中的手指夾緊活塞 桿、設置在手指夾緊活塞桿左端的手腕伸縮活塞套、套裝在手指夾緊活塞桿上的手指復位 彈黃、套裝在手指夾緊活塞桿上且設置在手腕前支撐端蓋上的手指夾緊骨架油封、設置在 手腕前支撐端蓋右端的夾緊支板、設置在手指夾緊活塞桿右端且在夾緊支板上滑動的手指 夾緊推板、兩個對稱設置且左端分別較接在手指夾緊推板上的后手指、通過較接銷軸與相 應后手指右端較接的前手指、設置在相應的前手指中部與夾緊支板右端之間的支點圓柱銷 W及設置在相應的前手指右端上且用于夾持塊料的手指指尖;手指復位彈黃設置在手腕伸 縮活塞套與手腕前連接法蘭座之間，手臂回轉裝置包括上端與連接法蘭通過螺栓連接的手 臂回轉上法蘭座、與手臂回轉上法蘭座下端固定連接的手臂回轉缸外殼、與手臂回轉缸外 殼下端固定連接的手臂回轉缸連接套、與手臂回轉缸連接套下端固定連接的手臂回轉缸下 蓋、沿Z向依次貫穿手臂回轉上法蘭座、手臂回轉缸外殼、手臂回轉缸連接套和手臂回轉缸 下蓋的機身升降活塞桿、設置在機身升降活塞桿與手臂回轉缸下蓋的密封圈、設置在機身 升降活塞桿與手臂回轉缸連接套之間的圓錐滾子軸承、設置在機身升降活塞桿上端的升降 防松螺母、分別設置在機身升降活塞桿與手臂回轉缸外殼之間的手臂回轉導向塊與手臂固 定擋片、設置在手臂回轉導向塊與機身升降活塞桿之間的手臂回轉導向鍵、設置在手臂固 定擋片與手臂回轉缸外殼的耐磨橡膠墊片;在手臂固定擋片與手臂回轉缸外殼之間設置有 密封墊，手臂固定擋片與手臂回轉缸外殼通過螺栓連接且通過定位銷定位，手臂回轉導向 塊與機身升降活塞桿通過手臂回轉導向鍵連接，手臂連接架包括設置在機身升降活塞桿一 側的升降固定座、沿Z向活動設置的升降測位桿、套裝在升降測位桿上的升降位置檢測器、 套裝在機身升降活塞桿上的升降殼體缸體、設置在升降殼體缸體上端的升降缸上連接座、 設置在升降缸上連接座上端的升降缸上蓋、設置在升降缸上連接座與機身升降活塞桿之間 的升降缸骨架油封、設置在機身升降活塞桿上的活塞套、沿Z向設置在機身升降活塞桿下 端內盲孔中的升降導向花鍵軸、設置在升降導向花鍵軸與機身升降活塞桿之間的升降導向 套、設置在升降殼體缸體下端的升降缸下法蘭座、設置在升降缸下法蘭座與升降導向套之 間的升降下骨架油封、設置在升降缸下法蘭座下端的下底連接法蘭座、套裝在升降導向套 下端且設置在下底連接法蘭座下端的下防松鎖母W及設置在下防松鎖母上的開口銷，升降 測位桿通過第二鎖緊螺母與升降固定座連接，升降導向套與機身升降活塞桿固定連接，在 升降缸下法蘭座設置有通油孔； 所述電路控制系統包括可編程處理器化C、手臂正轉開關SB1、手臂反轉開關SB2、手臂 上升開關SB3、手臂下降開關SB4、手臂伸出開關SB5、手臂縮回開關SB6、手腕正轉開關SB7、 手腕反轉開關SB8、手指夾緊開關SB9、手指松開開關SB10、手臂回轉緩沖開關SB11、手臂升 降緩沖開關SB12、手臂伸縮緩沖開關SB13、手腕回轉緩沖開關SB14、啟動開關SB15、回原點 開關SB16、連續開關SB17、點位控制開關SB18、停止開關SB19、手臂正轉限位ST1、手臂反轉 限位ST2、手臂上升限位ST3、手臂下降限位ST4、手臂伸出限位ST5、手臂縮回限位ST6、手腕 正轉限位ST7、手腕反轉限位ST8、 信號燈化、卸荷兩位兩通電磁閥控制線圈1YA、伸縮回油兩位兩通電磁閥線圈2YA、升降 出油兩位兩通電磁閥線圈3YA、手臂回轉出油兩位兩通電磁閥線圈4YA、手腕回轉出油兩位 兩通電磁閥線圈5YA、伸縮Ξ位四通電磁閥左線圈6YA、伸縮Ξ位四通電磁閥右線圈7YA、升 降Ξ位四通電磁閥左線圈8YA、升降Ξ位四通電磁閥右線圈9YA、手臂回轉Ξ位四通電磁閥 左線圈10ΥΑ、手臂回轉Ξ位四通電磁閥右線圈11ΥΑ、手腕回轉Ξ位四通電磁閥左線圈12ΥΑ、 手腕回轉Ξ位四通電磁閥右線圈13YAW及夾緊兩位Ξ通電磁閥線圈14ΥΑ;手臂正轉限位 ST1接在可編程處理器化C的COM端與可編程處理器化C的Χ0端之間，手臂反轉限位ST2接在 可編程處理器化C的COM端與可編程處理器化C的XI端之間，手臂上升限位ST3接在可編程處 理器化C的COM端與可編程處理器化C的X2端之間，手臂下降限位ST4接在可編程處理器化C 的COM端與可編程處理器化C的X3端之間，手臂伸出限位ST5接在可編程處理器化C的COM端 與可編程處理器化C的X4端之間，手臂縮回限位ST6接在可編程處理器化C的COM端與可編程 處理器化C的X5端之間，手腕正轉限位ST7接在可編程處理器化C的COM端與可編程處理器 PLC的X6端之間，手腕反轉限位ST8接在可編程處理器化C的COM端與可編程處理器化C的X7 端之間；手臂正轉開關SB1接在可編程處理器化C的COM端與可編程處理器化C的X10端之間， 手臂反轉開關SB2接在可編程處理器化C的COM端與可編程處理器化C的XII端之間，手臂上 升開關SB3接在可編程處理器化C的COM端與可編程處理器化C的X12端之間，手臂下降開關 SB4接在可編程處理器化C的COM端與可編程處理器化C的X13端之間，手臂伸出開關SB5接在 可編程處理器化C的COM端與可編程處理器化C的X14端之間，手臂縮回開關SB6接在可編程 處理器化C的COM端與可編程處理器化C的X15端之間，手腕正轉開關SB7接在可編程處理器 PLC的COM端與可編程處理器化C的X16端之間，手腕反轉開關SB8接在可編程處理器化C的 COM端與可編程處理器化C的X17端之間，手指夾緊開關SB9接在可編程處理器化C的COM端與 可編程處理器化C的X20端之間，手指松開開關SB10接在可編程處理器化C的COM端與可編程 處理器化C的X21端之間，手臂回轉緩沖開關SB11接在可編程處理器化C的COM端與可編程處 理器化C的X22端之間，手臂升降緩沖開關SB12接在可編程處理器化C的COM端與可編程處理 器化C的X23端之間，手臂伸縮緩沖開關SB13接在可編程處理器化C的COM端與可編程處理器 PLC的X24端之間，手腕回轉緩沖開關SB14接在可編程處理器化C的COM端與可編程處理器 PLC的X25端之間，啟動開關SB15接在可編程處理器化C的COM端與可編程處理器化C的X26端 之間，回原點開關SB16接在可編程處理器化C的COM端與可編程處理器化C的X27端之間，連 續開關SB17接在可編程處理器化C的COM端與可編程處理器化C的X30端之間，點位控制開關 SB18接在可編程處理器化C的COM端與可編程處理器化C的X31端之間，停止開關SB19接在可 編程處理器化C的COM端與可編程處理器化C的X32端之間；可編程處理器化C的交流火線電 源端L端接220V交流電源火線端，可編程處理器化C的交流零線電源端N端接220V交流電源 零線端;可編程處理器化C的第一公共端C0M1端與第二公共的COM2端分別接220V交流電源 火線端，卸荷兩位兩通電磁閥控制線圈1YA接在可編程處理器化C的Y0端與220V交流電源零 線端之間，伸縮回油兩位兩通電磁閥線圈2YA接在可編程處理器化C的Y1端與220V交流電源 零線端之間，升降出油兩位兩通電磁閥線圈3YA接在可編程處理器化C的Y2端與220V交流電 源零線端之間，手臂回轉出油兩位兩通電磁閥線圈4YA接在可編程處理器化C的Y3端與220V 交流電源零線端之間，手腕回轉出油兩位兩通電磁閥線圈5YA接在可編程處理器化C的Y4端 與220V交流電源零線端之間，伸縮Ξ位四通電磁閥左線圈6YA接在可編程處理器化C的Y5端 與220V交流電源零線端之間，伸縮Ξ位四通電磁閥右線圈7YA接在可編程處理器化C的Y6端 與220V交流電源零線端之間，升降Ξ位四通電磁閥左線圈8YA接在可編程處理器化C的Y7端 與220V交流電源零線端之間，升降Ξ位四通電磁閥右線圈9YA接在可編程處理器化C的Y10 端與220V交流電源零線端之間，手臂回轉Ξ位四通電磁閥左線圈lOYA接在可編程處理器 PLC的Y11端與220V交流電源零線端之間，手臂回轉Ξ位四通電磁閥右線圈11YA接在可編程 處理器化C的Y12端與220V交流電源零線端之間，手腕回轉Ξ位四通電磁閥左線圈12YA接在 可編程處理器化C的Y13端與220V交流電源零線端之間，手腕回轉Ξ位四通電磁閥右線圈 13YA接在可編程處理器化C的Y14端與220V交流電源零線端之間，夾緊兩位Ξ通電磁閥線圈 14YA接在可編程處理器化C的Y15端與220V交流電源零線端之間，信號燈化接在可編程處理 器化C的Y16端與220V交流電源零線端之間。作為優選，可編程處理器化C為FX2N-64型。采用 上述技術方案所產生的有益效果在于： 本發明采用圓柱坐標式，能完成上料、翻轉等功能。本發明主要由手指、手腕、手臂和機 身等部分組成，具有手腕回轉、手臂伸縮、手臂升降和手臂回轉4個自由度，能夠滿足一般的 工業要求。該機械手由電位器定位，實行點位控制，控制系統采用化C可編程控制，具有良好 的通用性和靈活性。該機械手為液壓驅動，4個自由度和手指的夾緊都由液壓驅動，本發明 實現機械手各種規定動作的控制，有利于簡化線路，節省成本，提高勞動效率，提高生產率， 同時在油路的布置和規劃中結合機械制造的基礎，不斷使油路符合制造的可行性，而且將 油路布置成空間結構，使機械手的結構更加簡潔和緊湊。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本發明的結構示意圖。
[0012] 圖2是本發明手臂連接架的結構示意圖。
[0013] 圖3是圖2的左視結構示意圖。
[0014] 圖4是圖2的剖視結構示意圖。
[0015] 圖5是本發明手臂伸縮裝置的結構示意圖。
[0016] 圖6是本發明手指夾緊裝置的結構示意圖。
[0017] 圖7是圖6的A-A向剖視結構示意圖。
[0018] 圖8是本發明前手指的結構示意圖。
[0019]圖9是本發明手指指尖的結構示意圖。
[0020] 圖10是本發明手臂回轉裝置的結構示意圖。
[0021] 圖11是圖10的C-C向結構示意圖。
[0022] 圖12是本發明機身升降裝置的結構示意圖。
[0023] 圖13是本發明的液壓系統示意圖。
[0024] 圖14是本發明的電路結構框圖。
[0025] 圖15是本發明的電磁鐵動作示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 如圖1-15所示，本發明包括沿Z向升降設置的機身升降裝置1、沿W向回轉設置在機 身升降裝置1上端的手臂回轉裝置2、設置在手臂回轉裝置2上端的手臂連接架3、固定設置 在手臂連接架3左側的手臂伸縮后支座4、固定設置在手臂連接架3中部的手臂伸縮中支座 5、固定設置在手臂連接架3右側的手臂伸縮前支座6、沿X向伸縮設置在手臂連接架3上的手 臂伸縮裝置7、沿U向回轉設置在手臂伸縮裝置7右端的手腕回轉裝置8、設置在手腕回轉裝 置8右端的手指夾緊裝置9、液壓控制系統W及電路控制系統，手臂伸縮裝置7穿裝在手臂伸 縮后支座4、手臂伸縮中支座5 W及手臂伸縮前支座6上； 機身升降裝置1包括手臂固定架17、設置在手臂固定架17下端中部的連接法蘭16、分別 設置在手臂固定架17下表面且位于連接法蘭16-側的測位螺桿前支架13與測位螺桿后支 架14、設置在手臂固定架17下表面且位于連接法蘭16-側的、沿Z向穿裝在測位螺桿前支架 13與測位螺桿后支架14內的手臂測位螺桿導套15、沿Z向穿裝在手臂測位螺桿導套15內的 手臂測位螺桿11W及設置在手腕回轉裝置8下端的手臂測位固定架10; 手臂伸縮后支座4的下端、手臂伸縮中支座5的下端W及手臂伸縮前支座6的下端分別 固定手臂固定架17上，手臂測位電位計12套裝在手臂測位螺桿11上，手臂測位螺桿11的右 端與手臂測位固定架10固定連接； 手臂伸縮裝置7包括兩端分別穿裝在手臂伸縮后支座4與手臂伸縮中支座5內的手臂伸 縮缸套20、沿X向設置在手臂伸縮缸套20內的手臂伸縮活塞桿18、設置在手臂伸縮缸套20右 端的手臂伸縮油缸后蓋28、設置在手臂伸縮油缸后蓋28右側壁上且與手臂伸縮活塞桿18左 端相對應的手臂伸縮后緩沖槽26、套裝在手臂伸縮活塞桿18上的手臂伸縮活塞19、設置在 手臂伸縮缸套20右端的缸體前端蓋21、設置在缸體前端蓋21左側壁上且與手臂伸縮活塞桿 18右端相對應的手臂伸縮前緩沖槽27、設置在缸體前端蓋21與手臂伸縮活塞桿18之間的導 向襯套22、套裝在手臂伸縮活塞桿18上的手臂伸縮骨架油封23、設置在手臂伸縮骨架油封 23右端且與缸體前端蓋21右端連接的手臂伸縮襯套帽24、設置在手臂伸縮活塞桿18右端的 手臂伸縮連接支耳29、 固定設置在缸體前端蓋21右端外止口上的手臂伸縮支撐套25、設置在手臂伸縮中支座 5W及手臂伸縮前支座6上的手臂伸縮缸體導向套31、沿X向活動設置在手臂伸縮缸體導向 套31內孔中的手臂伸縮缸體殼體32、固定設置在手臂伸縮缸體殼體32內的手臂缸體連接套 33、固定設置在手臂缸體連接套33左端的手腕油路進油尾蓋34、固定設置在手臂伸縮缸體 殼體32右端的回轉缸后蓋39、設置在回轉缸后蓋39右端的回轉定位通油內止口 40、設置在 回轉定位通油內止口 40與手腕油路進油尾蓋34之間的手腕油缸油路37、設置在手臂伸縮前 支座6上的手臂伸縮前支撐襯套30、設置在手臂伸縮前支撐襯套30與手臂伸縮支撐套25上 的伸縮油缸滑動帶動內套36、設置在伸縮油缸滑動帶動內套36上的伸縮滑動帶動外套35W 及插裝設置在手臂伸縮連接支耳29與回轉缸后蓋39之間的手臂伸縮定位銷38， 手臂伸縮骨架油封23位于導向襯套22右側，手臂伸縮骨架油封23位于缸體前端蓋21右 側內止口中，手臂伸縮支撐套25設置在手臂伸縮中支座5上，手臂測位固定架10固定設置在 回轉缸后蓋39下端； 手腕回轉裝置8包括左端設置在回轉定位通油內止口 40內的手腕回轉活塞桿48、左端 與回轉缸后蓋39右端固定連接手腕回轉缸后固定座41、固定設置在手腕回轉缸后固定座41 右端的手腕回轉缸固定殼體42、與手腕回轉缸固定殼體42右端面固定連接的手腕旋轉右封 蓋43、分別設置在手腕回轉缸固定殼體42與手腕回轉活塞桿48之間的手腕回轉導向弧形塊 44與手腕回轉固定弧形塊46、設置在手腕回轉固定弧形塊46與手腕回轉缸固定殼體42之間 的手腕回轉密封墊65、設置在手腕回轉導向弧形塊44與手腕回轉活塞桿48之間的手腕回轉 連接鍵45、設置在手腕旋轉右封蓋43右端的手腕前連接法蘭座53、設置在手腕前連接法蘭 座53右端的手腕前支撐端蓋55W及設置在手腕前連接法蘭座53與手腕前支撐端蓋55之間 的手脫中間支撐套54， 手腕回轉缸后固定座41、手腕回轉缸固定殼體42W及手腕旋轉右封蓋43通過螺栓連接 并通過手腕支架定位銷47定位，手腕回轉固定弧形塊46的左端與手腕回轉缸后固定座41通 過螺栓連接并通過定位銷定位，在手腕回轉活塞桿48的右端設置有手指夾緊緩沖槽52,在 手腕回轉活塞桿48上設置有連通手指夾緊緩沖槽52與手腕油缸油路37的管路，在手腕回轉 活塞桿48與手腕回轉缸后固定座41之間設置有深溝球軸承，在手腕回轉活塞桿48與手腕旋 轉右封蓋43之間設置有深溝球軸承，在手腕回轉活塞桿48上設置有用于背緊深溝球軸承的 鎖緊螺母，手腕回轉導向弧形塊44帶動手腕回轉活塞桿48轉動設置，在手腕回轉導向弧形 塊44上設置有弧形通油槽； 手指夾緊裝置9包括左端設置在手腕回轉活塞桿48內止口中的手指夾緊活塞桿50、設 置在手指夾緊活塞桿50左端的手腕伸縮活塞套51、套裝在手指夾緊活塞桿50上的手指復位 彈黃49、套裝在手指夾緊活塞桿50上且設置在手腕前支撐端蓋55上的手指夾緊骨架油封 56、設置在手腕前支撐端蓋55右端的夾緊支板64、設置在手指夾緊活塞桿50右端且在夾緊 支板64上滑動的手指夾緊推板63、兩個對稱設置且左端分別較接在手指夾緊推板63上的后 手指62、通過較接銷軸60與相應后手指62右端較接的前手指61、設置在相應的前手指61中 部與夾緊支板64右端之間的支點圓柱銷59W及設置在相應的前手指61右端上且用于夾持 塊料57的手指指尖58; 手指復位彈黃49設置在手腕伸縮活塞套51與手腕前連接法蘭座53之間， 手臂回轉裝置2包括上端與連接法蘭16通過螺栓連接的手臂回轉上法蘭座71、與手臂 回轉上法蘭座71下端固定連接的手臂回轉缸外殼70、與手臂回轉缸外殼70下端固定連接的 手臂回轉缸連接套69、與手臂回轉缸連接套69下端固定連接的手臂回轉缸下蓋68、沿Z向依 次貫穿手臂回轉上法蘭座71、手臂回轉缸外殼70、手臂回轉缸連接套69和手臂回轉缸下蓋 68的機身升降活塞桿90、設置在機身升降活塞桿90與手臂回轉缸下蓋68的密封圈、設置在 機身升降活塞桿90與手臂回轉缸連接套69之間的圓錐滾子軸承67、設置在機身升降活塞桿 90上端的升降防松螺母66、分別設置在機身升降活塞桿90與手臂回轉缸外殼70之間的手臂 回轉導向塊75與手臂固定擋片73、設置在手臂回轉導向塊75與機身升降活塞桿90之間的手 臂回轉導向鍵72W及設置在手臂固定擋片73與手臂回轉缸外殼70的耐磨橡膠墊片74; 在手臂固定擋片73與手臂回轉缸外殼70之間設置有密封墊，手臂固定擋片73與手臂回 轉缸外殼70通過螺栓連接且通過定位銷定位，手臂回轉導向塊75與機身升降活塞桿90通過 手臂回轉導向鍵72連接， 手臂連接架3包括設置在機身升降活塞桿90-側的升降固定座77、沿Z向活動設置的升 降測位桿82、套裝在升降測位桿82上的升降位置檢測器81、套裝在機身升降活塞桿90上的 升降殼體缸體91、設置在升降殼體缸體91上端的升降缸上連接座79、設置在升降缸上連接 座79上端的升降缸上蓋78、設置在升降缸上連接座79與機身升降活塞桿90之間的升降缸骨 架油封80、設置在機身升降活塞桿90上的活塞套、沿Z向設置在機身升降活塞桿90下端內盲 孔中的升降導向花鍵軸88、設置在升降導向花鍵軸88與機身升降活塞桿90之間的升降導向 套89、設置在升降殼體缸體91下端的升降缸下法蘭座87、設置在升降缸下法蘭座87與升降 導向套89之間的升降下骨架油封86、設置在升降缸下法蘭座87下端的下底連接法蘭座85、 套裝在升降導向套89下端且設置在下底連接法蘭座85下端的下防松鎖母84W及設置在下 防松鎖母84上的開口銷83， 升降測位桿82通過第二鎖緊螺母76與升降固定座77連接，升降導向套89與機身升降活 塞桿90固定連接，在升降缸下法蘭座87設置有通油孔。
[0027]如圖13所示，本發明的液壓控制系統包括油箱92、過濾器93、油累94、電機95、第一 主路96、第二旁路97、主路單向閥98、第二主路99、手臂伸縮液壓控制模塊100、手臂回轉液 壓控制模塊101、升降液壓控制模塊102、手腕回轉液壓控制模塊103、手指夾緊液壓控制模 塊104、安全閥105、壓力表支路106、壓力表開關107、壓力指示表108、卸荷支路109W及卸荷 兩位兩通電磁閥110; 油箱92通過過濾器93與油累94連接，電機95帶動油累94轉動； 油累94經過第一主路96后分兩路，一路與主路單向閥98連通；另一路通過第二旁路97 后分Ξ路，第一路通過安全閥105返回油箱92,第二路經壓力表支路106通過壓力表開關107 與壓力指示表108連通，第Ξ路通過卸荷支路109與卸荷兩位兩通電磁閥110的進油口連通， 卸荷兩位兩通電磁閥110的出油口與油箱92連通； 主路單向閥98通過第二主路99后分五路，分別與手臂伸縮液壓控制模塊100、手臂回轉 液壓控制模塊101、升降液壓控制模塊102、手腕回轉液壓控制模塊103W及手指夾緊液壓控 制模塊104連通； 手臂伸縮液壓控制模塊100包括手臂伸縮裝置7、伸縮進油支路111、伸縮進油節流閥 112、伸縮Ξ位四通電磁閥113、伸縮第一支路114、伸縮緩沖單元115、順序閥116、緩沖單向 閥117、伸縮第一分路118、伸縮第二分路119、伸縮回油支路120、伸縮回油節流閥121W及伸 縮回油兩位兩通電磁閥122; 第二主路99與伸縮進油支路111連通，伸縮進油支路111經伸縮進油節流閥112與伸縮 Ξ位四通電磁閥113的第一進口 al連通，伸縮Ξ位四通電磁閥113的第一出口 a2通過伸縮第 一支路114與伸縮緩沖單元115的進口連通，伸縮緩沖單元115的出口通過伸縮第一分路118 與手臂伸縮裝置7的油缸無桿腔連通，手臂伸縮裝置7的油缸有桿腔與伸縮第二分路119連 通，伸縮第二分路119與伸縮Ξ位四通電磁閥113的第二出口 a4連通，伸縮Ξ位四通電磁閥 113的第二進口 a3與伸縮回油支路120連通，伸縮回油支路120分兩路，一路通過伸縮回油節 流閥121返回油箱92,另一路經過伸縮回油兩位兩通電磁閥122返回油箱92; 伸縮Ξ位四通電磁閥113中位機能為0型； 伸縮緩沖單元115包括并聯設置的順序閥116與緩沖單向閥117,順序閥116的進油口與 伸縮第一分路118連通，順序閥116的出油口與伸縮第一支路114連通，緩沖單向閥117的進 油口與伸縮第一支路114連通，緩沖單向閥117的出油口與伸縮第一分路118連通； 手臂回轉液壓控制模塊101包括手臂回轉裝置2、手臂回轉進油支路123、手臂回轉進油 節流閥124、手臂回轉Ξ位四通電磁閥125、手臂回轉第一分路126、手臂回轉第二分路127、 手臂回轉出油支路128、手臂回轉出油節流閥129W及手臂回轉出油兩位兩通電磁閥130; 第二主路99與手臂回轉進油支路123連通，手臂回轉進油支路123經手臂回轉進油節流 閥124與手臂回轉Ξ位四通電磁閥125的第一進口 bl連通，手臂回轉Ξ位四通電磁閥125的 第一出口 b2與手臂回轉第一分路126連通，手臂回轉第一分路126與手臂回轉裝置2的一油 缸腔體連通，手臂回轉裝置2的另一油缸腔體與手臂回轉第二分路127連通，手臂回轉第二 分路127與手臂回轉Ξ位四通電磁閥125的第二出口 b4連通，手臂回轉Ξ位四通電磁閥125 的第二進口 b3與手臂回轉出油支路128連通，手臂回轉出油支路128分兩路，分別經過手臂 回轉出油節流閥129W及手臂回轉出油兩位兩通電磁閥130返回油箱92; 手臂回轉Ξ位四通電磁閥125中位機能為0型； 升降液壓控制模塊102包括機身升降裝置1、升降進油支路131、升降進油節流閥132、升 降Ξ位四通電磁閥133、升降第一支路134、升降緩沖單元135、升降第一分路136、升降第二 分路137、升降出油支路138、升降出油節流閥139W及升降出油兩位兩通電磁閥140;升降Ξ 位四通電磁閥133中位機能為0型； 第二主路99與升降進油支路131連通，升降進油支路131經過升降進油節流閥132與升 降Ξ位四通電磁閥133的第一進口 cl連通，升降Ξ位四通電磁閥133的第一出口 c2經過升降 第一支路134與升降緩沖單元135的進口連通，升降緩沖單元135的出口與升降第一分路136 連通，升降第一分路136與機身升降裝置1的油缸無桿腔連通，機身升降裝置1的油缸有桿腔 與升降第二分路137連通，升降第二分路137與升降Ξ位四通電磁閥133的第二出口 c4連通， 升降Ξ位四通電磁閥133的第二進口 c3與升降出油支路138連通，升降出油支路138分兩路， 分別通過升降出油節流閥139W及升降出油兩位兩通電磁閥140返回油箱92; 升降緩沖單元135與伸縮緩沖單元115結構相同； 手腕回轉液壓控制模塊103包括手腕回轉裝置8、手腕回轉進油支路141、手腕回轉進油 節流閥142、手腕回轉Ξ位四通電磁閥143、手腕回轉第一分路144、手腕回轉第二分路145、 手腕回轉出油支路146、手腕回轉出油節流閥147W及手腕回轉出油兩位兩通電磁閥148; 第二主路99與手腕回轉進油支路141連通，手腕回轉進油支路141經手腕回轉進油節流 閥142與手腕回轉Ξ位四通電磁閥143的第一進口 d 1連通，手腕回轉Ξ位四通電磁閥143的 第一出口 d2與手腕回轉第一分路144連通，手腕回轉第一分路144與手腕回轉裝置8的一油 缸腔體連通，手腕回轉裝置8的另一油缸腔體與手腕回轉第二分路145連通，手腕回轉第二 分路145與手腕回轉Ξ位四通電磁閥143的第二出口 d4連通，手腕回轉Ξ位四通電磁閥143 的第二進口 d3與手腕回轉出油支路146連通，手腕回轉出油支路146分兩路，分別通過手腕 回轉出油節流閥147W及手腕回轉出油兩位兩通電磁閥148返回油箱92; 手腕回轉Ξ位四通電磁閥143中位機能為0型； 手指夾緊液壓控制模塊104包括手指夾緊裝置9、減壓閥149、夾緊第一支路150、夾緊節 流閥151、夾緊兩位Ξ通電磁閥152、夾緊第二支路153、夾緊單向閥154、夾緊第Ξ支路155、 壓力繼電器156W及反饋油路157; 第二主路99與減壓閥149進口連通，減壓閥149的出口與夾緊第一支路150連通，夾緊第 一支路150通過夾緊節流閥151與夾緊兩位Ξ通電磁閥152第一進口 A連通，夾緊兩位Ξ通電 磁閥152出口 P與夾緊第二支路153連通，夾緊第二支路153與夾緊單向閥154的進口連通，夾 緊單向閥154的出口與夾緊第Ξ支路155連通，夾緊第Ξ支路155分兩路，分別與壓力繼電器 156W及手指夾緊裝置9的油缸無桿腔連通;在減壓閥149與夾緊單向閥154之間設置有反饋 油路157。
[0028] 如圖14所示，本發明的電路控制系統。
[0029] 其中可編程處理器化C優選為FX2N-64型。
[0030] 本發明是由執行機構、驅動系統和控制系統所組成的。本發明采用圓柱坐標式，能 完成上料、翻轉等功能。本發明主要由手指部分即手指夾緊裝置9,手腕部分即手腕回轉裝 置8,手臂部分包括手臂伸縮裝置7,機身包括機身升降裝置1與手臂回轉裝置2等部分組成， 具有手腕回轉、手臂伸縮、手臂升降和手臂回轉4個自由度，能夠滿足一般的工業要求。本發 明由電位器即手臂測位電位計12與升降位置檢測器81，并分別配合手臂測位螺桿11與升降 測位桿8定位，實行點位控制，控制系統采用可編程控制器化C，具有良好的通用性和靈活 性。本發明為液壓驅動，4個自由度和手指的夾緊都由液壓驅動，該設計實現機械手各種規 定動作的控制，有利于簡化線路，節省成本，提高勞動效率，提高生產率，同時在油路的布置 和規劃中結合機械制造的基礎，不斷使油路符合制造的可行性，而且將油路布置成空間結 構，使機械手的結構更加簡潔和緊湊。
[0031] 手指部分用來直接夾緊工件，手腕部分是連接手部和手臂的部件，并可用來調整 被抓物體的方位（即姿態）；手臂部分是支承被抓物、手部、腕部的重要部件。手部的作用是 帶動手指去抓取物體，并按預定要求將其搬到預定的位置。手臂有四個自由度，手臂前后伸 縮為X向，手腕旋轉為U向，手臂上下升降為Z向，手臂回轉為W向。
[0032] 直角坐標占空間大，工作范圍小，慣性大，其優點是結構簡單、剛度高，在自由度較 少時使用。球坐標式和多關節式占用空間小，工作范圍大，慣性小，所需動力小，能抓取底面 物體，多關節還可W繞障礙物選擇途徑，但多關節式結構復雜，所W也不常用。本發明采用 的圓柱坐標即手臂回轉裝置2占空間較小，工作范圍較大，但慣性也大，且不能抓取底面物 體。
[0033] 手部部分是用來直接抓取或握緊工件，由于被握持工件的形狀、尺寸大小、重量、 材料性能、表面狀況等的不同。
[0034] 夾錯式手部是由手指、傳動機構和驅動裝置Ξ部分組成的，它對抓取各種形狀的 工件具有較大的適應性，用途廣泛，可W抓取軸、盤或套等塊料57。當壓力油從液壓缸右邊 油管進油時，活塞桿向左移動，推動手指閉合；當壓力油從液壓缸左邊進油時，拉動手指張 開。
[0035] 使用本發明時，將機身升降裝置1固定在預定位置，通過手臂回轉裝置2、手臂伸縮 裝置7、手腕回轉裝置8工作，特別適合高溫作業和腐蝕性介質中工作的機械手。
[0036] 手臂連接架3、手臂伸縮后支座4、手臂伸縮中支座5W及手臂伸縮前支座6支持連 接手臂伸縮裝置7,手臂測位電位計12、測位螺桿前支架13、測位螺桿后支架14W及手臂測 位螺桿導套15可W支持保護手臂測位螺桿11，導向襯套22優選黃銅或憐青銅，通過手臂伸 縮后緩沖槽26、手臂伸縮前緩沖槽27可W起到緩沖保護作用，手臂伸縮前支撐襯套30優選 黃銅或憐青銅;手臂伸縮缸體殼體32在手臂伸縮缸體導向套31內伸縮滑動，從而分擔手臂 伸縮活塞桿18的彎矩和扭矩，提高其使用壽命，并起到防塵保護作用，手臂伸縮活塞桿18通 過手臂伸縮定位銷38帶動手臂缸體連接套33伸縮，回轉缸后蓋39、回轉定位通油內止口 40、 手腕回轉缸后固定座41、手腕回轉缸固定殼體42手腕旋轉右封蓋43、手腕回轉導向弧形塊 44、手腕回轉連接鍵45、手腕回轉固定弧形塊46、手腕回轉密封墊65、手腕支架定位銷47W 及手腕回轉活塞桿48組成回轉油缸殼體;通過手指復位彈黃49實現復位;通過手指夾緊活 塞桿50、手腕伸縮活塞套51、手指夾緊緩沖槽52、手腕前連接法蘭座53、手腕中間支撐套54、 手腕前支撐端蓋55、手指夾緊骨架油封56、手指指尖58、支點圓柱銷59、較接銷軸60、前手指 61、后手指62、手指夾緊推板63 W及夾緊支板64實現聯動夾緊或松開，圓錐滾子軸承67可W 承受軸線力，手臂回轉缸下蓋68、手臂回轉缸連接套69、手臂回轉缸外殼70、手臂回轉上法 蘭座71、手臂回轉導向鍵72、手臂固定擋片73、耐磨橡膠墊片74、手臂回轉導向塊75W及機 身升降活塞桿90實現回轉油缸的動作，通過機身升降活塞桿90、升降固定座77、升降缸上蓋 78、升降缸上連接座79、升降缸骨架油封80、升降位置檢測器81、升降測位桿82、開口銷83、 下防松鎖母84、下底連接法蘭座85、升降下骨架油封86、升降缸下法蘭座87、升降導向花鍵 軸88、升降導向套89W及升降殼體缸體91實現升級動作，通過升降導向花鍵軸88與機身升 降活塞桿90套裝設計，起到支撐、固定W及導向作用，設計合理。反饋油路157實現對單向閥 的控制，使得油液返回油箱中。
[0037] 手腕部件設置于手部和臂部之間，它的作用主要是再臂部運動的基礎上進一步改 變或調整手部在空間的方位，W擴大機械手的動作范圍，并使機械手變得更靈巧，適應性更 強，結構緊湊、重量輕，布局合理， 手腕部件作為機械手的執行機構，有承擔連接和支撐作用，除保證力和運動的要求W 及具有足夠的強度、剛度外，還應綜合考慮，合理布局， 手腕部件回轉的回轉角W及手臂的回轉角的極限值由動片、定片之間允許回轉的角度 來決定(一般小于270°)°。
[0038] 本發明的手指夾緊動作是由單作用液壓缸，只需一個油管，優化結構，通向手部驅 動液壓缸的油管是從回轉缸壁通過，然后通過一個環槽結構包圍手部夾緊缸，腕部回轉時， 不論在哪個方位油路仍可保證楊通，運種布置可使油管既不外露，又不受扭轉。腕部用來和 臂部連接，Ξ根油管(一根供手部油管，兩根供腕部回轉液壓缸）由手臂內通過并經腕部回 轉缸壁分別進入回轉液壓缸和手部驅動液壓缸，優化管路，設計合理，結構緊湊，管路使用 壽命長，不易漏油。
[0039] 手臂部件是機械手的主要握持部件。它的作用是支承腕部和手部(包括工件或工 具），并帶動它們作空間運動。
[0040] 作為結構改進，選用橡膠與氣化塑料組合的密封件，W減少摩擦阻力，提高液壓缸 的壽命;因機械手手臂的運動慣量較大，在定位點前要加緩沖與制動機構或鎖緊裝置。例如 通過閥組或者在缸體上設置有凹槽實現緩沖。加設安全保護裝置，防止因碰撞過載損壞機 械結構。本發明選用電磁換向閥回路，獲得較好的自動化程度和經濟效益。本發明一般采用 單累或雙累供油，手臂伸縮、手臂俯仰、手臂旋轉等機構采用并聯供油，運樣可有效降低系 統的供油壓力，換向閥優選采用中位"0"型換向閥，保證多缸運動的系統互不干擾，實現同 步或非同步運動。
[0041 ]整個液壓系統可W只用單累或雙累工作，各液壓缸所需的流量相差較大，各液壓 缸都用液壓累的全流量工作是無法滿足設計要求的。盡管有的液壓缸是單一速度工作，但 也需要進行節流調速，用W保證液壓缸的平穩運行。各缸可選擇進油路或回油路節流調速， 因為系統為中低壓系統，一般適宜選用節流閥調速。
[0042] 手臂回轉缸、手腕回轉缸和夾緊缸所需的流量較為接近，手臂伸縮缸的流量較大， 運兩組缸所需的流量相差較大，運樣可W選擇單累供油系統，也可選擇雙累供油系統，作為 優選，本發明選擇單累供油。單累供油要W所有液壓缸中需流量最大的來選擇累的流量，其 優點是系統較為簡單，所需的元件較少，經濟性好。
[0043] 通用工業機械手要求可變行程，在液壓缸的起動和停止的過程中都需要緩沖。如 圖13所示采用一個二位二通電磁換向閥和一個節流閥形成緩沖回路。當液壓缸運動到希望 點時，由位置檢測裝置發信號給主機，然后主機控制電磁閥通電切斷二位二通的通路，液壓 缸的回路改經節流閥回油箱，增大的回油路的阻力，使液壓缸速度減慢，防止沖擊達到緩沖 目的，運種回路也適用于擺動缸。
[0044] 增加輔助油路:采用卸荷油路避免油累長時間負荷工作，從而降低能耗，提高使用 壽命，通過測壓油路W及檢查系統工作情況，并通過壓力表開關保護壓力表，延長其使用壽 命，通過壓力繼電器將夾緊油路的油壓信號變為電信號，從而實現電反饋精確控制。
[0045] 完整的電磁鐵動作順序表如下所示:如圖15所示電磁鐵動作順序圖表。
[0046] 本發明電氣控制運行穩定、編程方法簡單易學、功能強，性能價格比高、硬件配套 齊全，用戶使用方便，適應性強、無觸點面配線，可靠性高，抗干擾能力強、系統的設計、安 裝、調試工作量少、維修工作量小，維修方便，體積小，能耗低。
[0047] 本發明行程開關的分配如圖14所示， 1、 推動手臂回轉的回轉液壓缸： 手臂正轉限位:ST1 手臂反轉限位:ST2 2、 推動手臂升降的直動液壓缸 手臂上升限位:ST3 手臂下降限位:ST4 3、 推動手臂伸縮的直動液壓缸 手臂伸出限位:S巧 手臂縮回限位:ST6 4、 推動手腕回轉的回轉液壓缸 手腕正轉限位:ST7 手腕反轉限位:ST8 5、 推動手指夾緊的直動液壓缸 手指松的夾緊缸開由結構限位限位，故不需要限位開關 本發明手動按鈕的分配 1、 手臂回轉控制 手臂正轉:SB1 手臂反轉:SB2 手臂回轉緩沖:SB11 2、 手臂升降控制 手臂上升:SB3 手臂下降：SB4 手臂升降緩沖:SB12 3、 手臂伸縮控制 手臂伸出：SB5 手臂縮回：SB6 手臂伸縮緩沖:SB13 4、 手腕回轉控制 手腕正轉:SB7 手腕反轉:SB8 手腕回轉緩沖:SB14 5、 手指夾緊控制 手指夾緊:SB9 手指松開:SB10 6、 其他 啟動:SB15 回原點：SB16 連續:SB17 點位控制：SB18 停止:SB19 本發明的輸入輸出繼電器的分配 1、輸入輸出元件號均用八進制數表示，上述每一個行程開關和手動按鈕都對應一個輸 入繼電器，則輸入觸點分配如下： ST1-ST8: X0-X7 (按順序--對應）。
[004 引 SB1-SB17:X10-X32(按順序--對應）。
[00例 2、輸出觸點分配如下： 每個電磁閥對應一個輸出繼電器，則1YA-14YA: Y0-Y16 (按順序--對應）。
[0050] 控制面板設計 此面板提供了一個人機交互的界面，當該機械手需要調試和維修的時候就會用到它。 當然，當生產線有暫停的時候，也需要人為的停止和起動。所有的手動按鈕都要設定在控制 面板上。
[0051] 該機械手在每個周期內需要完成上料、進入下一工位、翻轉工件、回到原點4個主 要步驟， 作為本發明的有效主要技術參數 1. 抓重： 250N 2. 自由度：4個 3. 坐標形式:圓柱坐標 4. 手臂運動參數
6.手指夾持范圍：棒料，直徑65~85mm。
[0052] 7.定位方式：點位控制 8. 驅動方式:液壓（中、低壓系統） 9. 定位精度：±3mm 10. 控制方式:PLC控制 最后應說明的是：W上實施例僅用W說明本發明的技術方案，而非對其限制;盡管參照 前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可W對 前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換;作為本 領域技術人員對本發明的多個技術方案進行組合是顯而易見的。而運些修改或者替換，并 不使相應技術方案的本質脫離本發明實施例技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1. 一種帶有基于可編程處理器的電路控制系統的圓柱坐標工業機械手，其特征在于： 包括沿Z向升降設置的機身升降裝置(1)、沿W向回轉設置在機身升降裝置(1)上端的手臂回 轉裝置(2)、設置在手臂回轉裝置(2)上端的手臂連接架(3)、固定設置在手臂連接架(3)左 側的手臂伸縮后支座(4)、固定設置在手臂連接架(3)中部的手臂伸縮中支座(5)、固定設置 在手臂連接架(3)右側的手臂伸縮前支座(6)、沿X向伸縮設置在手臂連接架(3)上的手臂伸 縮裝置(7)、沿U向回轉設置在手臂伸縮裝置(7)右端的手腕回轉裝置(8)、設置在手腕回轉 裝置(8)右端的手指夾緊裝置(9)以及電路控制系統，手臂伸縮裝置(7)穿裝在手臂伸縮后 支座(4)、手臂伸縮中支座(5)以及手臂伸縮前支座(6)上； 機身升降裝置（1)包括手臂固定架（17)、設置在手臂固定架（17)下端中部的連接法蘭 (16)、分別設置在手臂固定架（17)下表面且位于連接法蘭（16)-側的測位螺桿前支架（13) 與測位螺桿后支架（14)、設置在手臂固定架（17)下表面且位于連接法蘭（16)-側的、沿Z向 穿裝在測位螺桿前支架（13)與測位螺桿后支架（14)內的手臂測位螺桿導套（15)、沿Z向穿 裝在手臂測位螺桿導套（15)內的手臂測位螺桿（11)以及設置在手腕回轉裝置(8)下端的手 臂測位固定架(10); 手臂伸縮后支座(4)的下端、手臂伸縮中支座(5)的下端以及手臂伸縮前支座(6)的下 端分別固定手臂固定架（17)上，手臂測位電位計（12)套裝在手臂測位螺桿（11)上，手臂測 位螺桿(11)的右端與手臂測位固定架(10)固定連接； 手臂伸縮裝置(7)包括兩端分別穿裝在手臂伸縮后支座(4)與手臂伸縮中支座(5)內的 手臂伸縮缸套(20)、沿X向設置在手臂伸縮缸套(20)內的手臂伸縮活塞桿(18)、設置在手臂 伸縮缸套(20)右端的手臂伸縮油缸后蓋(28)、設置在手臂伸縮油缸后蓋(28)右側壁上且與 手臂伸縮活塞桿（18)左端相對應的手臂伸縮后緩沖槽(26)、套裝在手臂伸縮活塞桿（18)上 的手臂伸縮活塞（19)、設置在手臂伸縮缸套(20)右端的缸體前端蓋(21)、設置在缸體前端 蓋(21)左側壁上且與手臂伸縮活塞桿（18)右端相對應的手臂伸縮前緩沖槽(27)、設置在缸 體前端蓋(21)與手臂伸縮活塞桿（18)之間的導向襯套(22)、套裝在手臂伸縮活塞桿（18)上 的手臂伸縮骨架油封(23)、設置在手臂伸縮骨架油封(23)右端且與缸體前端蓋(21)右端連 接的手臂伸縮襯套帽(24)、設置在手臂伸縮活塞桿(18)右端的手臂伸縮連接支耳(29)、 固定設置在缸體前端蓋(21)右端外止口上的手臂伸縮支撐套(25)、設置在手臂伸縮中 支座(5)以及手臂伸縮前支座(6)上的手臂伸縮缸體導向套(31)、沿X向活動設置在手臂伸 縮缸體導向套(31)內孔中的手臂伸縮缸體殼體(32)、固定設置在手臂伸縮缸體殼體(32)內 的手臂缸體連接套(33)、固定設置在手臂缸體連接套(33)左端的手腕油路進油尾蓋(34)、 固定設置在手臂伸縮缸體殼體(32)右端的回轉缸后蓋(39)、設置在回轉缸后蓋(39)右端的 回轉定位通油內止口（40)、設置在回轉定位通油內止口（40)與手腕油路進油尾蓋(34)之間 的手腕油缸油路(37)、設置在手臂伸縮前支座(6)上的手臂伸縮前支撐襯套(30)、設置在手 臂伸縮前支撐襯套(30)與手臂伸縮支撐套(25)上的伸縮油缸滑動帶動內套(36)、設置在伸 縮油缸滑動帶動內套(36)上的伸縮滑動帶動外套(35)以及插裝設置在手臂伸縮連接支耳 (29)與回轉缸后蓋(39)之間的手臂伸縮定位銷(38)， 手臂伸縮骨架油封(23)位于導向襯套(22)右側，手臂伸縮骨架油封(23)位于缸體前端 蓋(21)右側內止口中，手臂伸縮支撐套(25)設置在手臂伸縮中支座(5)上，手臂測位固定架 (1 〇)固定設置在回轉缸后蓋(39)下端； 手腕回轉裝置（8)包括左端設置在回轉定位通油內止口（40)內的手腕回轉活塞桿 (48)、左端與回轉缸后蓋(39)右端固定連接手腕回轉缸后固定座(41)、固定設置在手腕回 轉缸后固定座(41)右端的手腕回轉缸固定殼體(42)、與手腕回轉缸固定殼體(42)右端面固 定連接的手腕旋轉右封蓋(43)、分別設置在手腕回轉缸固定殼體(42)與手腕回轉活塞桿 (48)之間的手腕回轉導向弧形塊(44)與手腕回轉固定弧形塊(46)、設置在手腕回轉固定弧 形塊(46)與手腕回轉缸固定殼體(42)之間的手腕回轉密封墊(65)、設置在手腕回轉導向弧 形塊(44)與手腕回轉活塞桿(48)之間的手腕回轉連接鍵(45)、設置在手腕旋轉右封蓋(43) 右端的手腕前連接法蘭座(53 )、設置在手腕前連接法蘭座(53)右端的手腕前支撐端蓋(55) 以及設置在手腕前連接法蘭座(53)與手腕前支撐端蓋(55)之間的手腕中間支撐套(54)， 手腕回轉缸后固定座(41)、手腕回轉缸固定殼體(42)以及手腕旋轉右封蓋(43)通過螺 栓連接并通過手腕支架定位銷(47)定位，手腕回轉固定弧形塊(46)的左端與手腕回轉缸后 固定座(41)通過螺栓連接并通過定位銷定位，在手腕回轉活塞桿(48)的右端設置有手指夾 緊緩沖槽(52)，在手腕回轉活塞桿(48)上設置有連通手指夾緊緩沖槽(52)與手腕油缸油路 (37)的管路，在手腕回轉活塞桿(48)與手腕回轉缸后固定座(41)之間設置有深溝球軸承， 在手腕回轉活塞桿(48)與手腕旋轉右封蓋(43)之間設置有深溝球軸承，在手腕回轉活塞桿 (48)上設置有用于背緊深溝球軸承的鎖緊螺母，手腕回轉導向弧形塊(44)帶動手腕回轉活 塞桿(48)轉動設置，在手腕回轉導向弧形塊(44)上設置有弧形通油槽； 手指夾緊裝置(9)包括左端設置在手腕回轉活塞桿(48)內止口中的手指夾緊活塞桿 (50)、設置在手指夾緊活塞桿（50)左端的手腕伸縮活塞套（51)、套裝在手指夾緊活塞桿 (50)上的手指復位彈簧(49)、套裝在手指夾緊活塞桿(50)上且設置在手腕前支撐端蓋(55) 上的手指夾緊骨架油封(56)、設置在手腕前支撐端蓋(55)右端的夾緊支板(64)、設置在手 指夾緊活塞桿(50)右端且在夾緊支板(64)上滑動的手指夾緊推板(63)、兩個對稱設置且左 端分別鉸接在手指夾緊推板(63)上的后手指(62)、通過鉸接銷軸(60)與相應后手指(62)右 端鉸接的前手指(61)、設置在相應的前手指(61)中部與夾緊支板(64)右端之間的支點圓柱 銷(59)以及設置在相應的前手指(61)右端上且用于夾持塊料(57)的手指指尖(58); 手指復位彈簧(49)設置在手腕伸縮活塞套(51)與手腕前連接法蘭座(53)之間， 手臂回轉裝置（2)包括上端與連接法蘭（16)通過螺栓連接的手臂回轉上法蘭座（71)、 與手臂回轉上法蘭座(71)下端固定連接的手臂回轉缸外殼(70)、與手臂回轉缸外殼(70)下 端固定連接的手臂回轉缸連接套(69)、與手臂回轉缸連接套(69)下端固定連接的手臂回轉 缸下蓋(68)、沿Z向依次貫穿手臂回轉上法蘭座(71)、手臂回轉缸外殼(70)、手臂回轉缸連 接套(69)和手臂回轉缸下蓋(68)的機身升降活塞桿(90)、設置在機身升降活塞桿(90)與手 臂回轉缸下蓋(68)的密封圈、設置在機身升降活塞桿(90)與手臂回轉缸連接套(69)之間的 圓錐滾子軸承(67)、設置在機身升降活塞桿(90)上端的升降防松螺母(66)、分別設置在機 身升降活塞桿(90)與手臂回轉缸外殼（70)之間的手臂回轉導向塊（75)與手臂固定擋片 (73)、設置在手臂回轉導向塊(75)與機身升降活塞桿(90)之間的手臂回轉導向鍵(72)以及 設置在手臂固定擋片(73)與手臂回轉缸外殼(70)的耐磨橡膠墊片(74); 在手臂固定擋片(73)與手臂回轉缸外殼(70)之間設置有密封墊，手臂固定擋片(73)與 手臂回轉缸外殼(70)通過螺栓連接且通過定位銷定位，手臂回轉導向塊(75)與機身升降活 塞桿(90)通過手臂回轉導向鍵(72)連接， 手臂連接架(3)包括設置在機身升降活塞桿(90)-側的升降固定座(77)、沿Z向活動設 置的升降測位桿(82)、套裝在升降測位桿(82)上的升降位置檢測器(81)、套裝在機身升降 活塞桿（90)上的升降殼體缸體（91)、設置在升降殼體缸體（91)上端的升降缸上連接座 (79)、設置在升降缸上連接座(79)上端的升降缸上蓋(78)、設置在升降缸上連接座(79)與 機身升降活塞桿(90)之間的升降缸骨架油封(80)、設置在機身升降活塞桿(90)上的活塞 套、沿Z向設置在機身升降活塞桿(90)下端內盲孔中的升降導向花鍵軸(88)、設置在升降導 向花鍵軸(88)與機身升降活塞桿(90)之間的升降導向套(89)、設置在升降殼體缸體(91)下 端的升降缸下法蘭座(87)、設置在升降缸下法蘭座(87)與升降導向套(89)之間的升降下骨 架油封(86)、設置在升降缸下法蘭座(87)下端的下底連接法蘭座(85)、套裝在升降導向套 (89)下端且設置在下底連接法蘭座（85)下端的下防松鎖母(84)以及設置在下防松鎖母 (84)上的開口銷(83)， 升降測位桿(82)通過第二鎖緊螺母(76)與升降固定座(77)連接，升降導向套(89)與機 身升降活塞桿(90)固定連接，在升降缸下法蘭座(87)設置有通油孔； 所述電路控制系統包括可編程處理器PLC、手臂正轉開關SB1、手臂反轉開關SB2、手臂 上升開關SB3、手臂下降開關SB4、手臂伸出開關SB5、手臂縮回開關SB6、手腕正轉開關SB7、 手腕反轉開關SB8、手指夾緊開關SB9、手指松開開關SB10、手臂回轉緩沖開關SB11、手臂升 降緩沖開關SB12、手臂伸縮緩沖開關SB13、手腕回轉緩沖開關SB14、啟動開關SB15、回原點 開關SB16、連續開關SB17、點位控制開關SB18、停止開關SB19、 手臂正轉限位ST1、手臂反轉限位ST2、手臂上升限位ST3、手臂下降限位ST4、手臂伸出 限位ST5、手臂縮回限位ST6、手腕正轉限位ST7、手腕反轉限位ST8、 信號燈HL、卸荷兩位兩通電磁閥控制線圈1YA、伸縮回油兩位兩通電磁閥線圈2YA、升降 出油兩位兩通電磁閥線圈3YA、手臂回轉出油兩位兩通電磁閥線圈4YA、手腕回轉出油兩位 兩通電磁閥線圈5YA、伸縮三位四通電磁閥左線圈6YA、伸縮三位四通電磁閥右線圈7YA、升 降三位四通電磁閥左線圈8YA、升降三位四通電磁閥右線圈9YA、手臂回轉三位四通電磁閥 左線圈10YA、手臂回轉三位四通電磁閥右線圈11YA、手腕回轉三位四通電磁閥左線圈12YA、 手腕回轉三位四通電磁閥右線圈13YA以及夾緊兩位三通電磁閥線圈14YA; 手臂正轉限位ST1接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X0端之間， 手臂反轉限位ST2接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的XI端之間， 手臂上升限位ST3接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X2端之間， 手臂下降限位ST4接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X3端之間， 手臂伸出限位ST5接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X4端之間， 手臂縮回限位ST6接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X5端之間， 手腕正轉限位ST7接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X6端之間， 手腕反轉限位ST8接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X7端之間； 手臂正轉開關SB1接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X10端之間， 手臂反轉開關SB2接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的XI1端之間， 手臂上升開關SB3接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X12端之間， 手臂下降開關SB4接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X13端之間， 手臂伸出開關SB5接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X14端之間， 手臂縮回開關SB6接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X15端之間， 手腕正轉開關SB7接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X16端之間， 手腕反轉開關SB8接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X17端之間， 手指夾緊開關SB9接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X20端之間， 手指松開開關SB10接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X21端之間， 手臂回轉緩沖開關SB11接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X22端之 間， 手臂升降緩沖開關SB12接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X23端之 間， 手臂伸縮緩沖開關SB13接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X24端之 間， 手腕回轉緩沖開關SB14接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X25端之 間， 啟動開關SB15接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X26端之間， 回原點開關SB16接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X27端之間， 連續開關SB17接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X30端之間， 點位控制開關SB18接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X31端之間， 停止開關SB19接在可編程處理器PLC的COM端與可編程處理器PLC的X32端之間； 可編程處理器PLC的交流火線電源端L端接220V交流電源火線端，可編程處理器PLC的 交流零線電源端N端接220V交流電源零線端； 可編程處理器PLC的第一公共端C0M1端與第二公共的COM2端分別接220V交流電源火線 端， 卸荷兩位兩通電磁閥控制線圈1YA接在可編程處理器PLC的Y0端與220V交流電源零線 端之間， 伸縮回油兩位兩通電磁閥線圈2YA接在可編程處理器PLC的Y1端與220V交流電源零線 端之間， 升降出油兩位兩通電磁閥線圈3YA接在可編程處理器PLC的Y2端與220V交流電源零線 端之間， 手臂回轉出油兩位兩通電磁閥線圈4YA接在可編程處理器PLC的Y3端與220V交流電源 零線端之間， 手腕回轉出油兩位兩通電磁閥線圈5YA接在可編程處理器PLC的Y4端與220V交流電源 零線端之間， 伸縮三位四通電磁閥左線圈6YA接在可編程處理器PLC的Y5端與220V交流電源零線端 之間， 伸縮三位四通電磁閥右線圈7YA接在可編程處理器PLC的Y6端與220V交流電源零線端 之間， 升降三位四通電磁閥左線圈8YA接在可編程處理器PLC的Y7端與220V交流電源零線端 之間， 升降三位四通電磁閥右線圈9YA接在可編程處理器PLC的Y10端與220V交流電源零線端 之間， 手臂回轉三位四通電磁閥左線圈10YA接在可編程處理器PLC的Y11端與220V交流電源 零線端之間， 手臂回轉三位四通電磁閥右線圈11YA接在可編程處理器PLC的Y12端與220V交流電源 零線端之間， 手腕回轉三位四通電磁閥左線圈12YA接在可編程處理器PLC的Y13端與220V交流電源 零線端之間， 手腕回轉三位四通電磁閥右線圈13YA接在可編程處理器PLC的Y14端與220V交流電源 零線端之間， 夾緊兩位三通電磁閥線圈14YA接在可編程處理器PLC的Y15端與220V交流電源零線端 之間， 信號燈HL接在可編程處理器PLC的Y16端與220V交流電源零線端之間。
【文檔編號】B25J9/14GK105835046SQ201610307051
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月10日
【發明人】谷志陽
【申請人】溫州職業技術學院