1.本实用新型涉及自动化物料加工设备技术领域，具体地说，是一种机械手摆臂。


背景技术：

2.不锈钢金属圆环是一种在生产生活中被广泛使用的五金配件，如用于厨具(漏网、盆、碗等)，还可以用于服装或箱包的装饰品上的配件。圆环在生产过程中一般需要经过不同操作点分别进行裁剪拉伸成环、挤压卷边、空心环挤压等加工过程，每一加工过程都需要独立的操作模具进行单独加工，物料在不同模具之间流转需要机械手辅助操作，虽然所有加工过程可以集中到同一个工作台上，但是操作点之间依然需要机械手来辅助传输物料，现有机械手通常为单独设备，通过伸长机械臂在不同操作点之间移动，这种设计一方面占用较大的工厂空间，另一方面，机械臂过长会造成生产过程中的安全隐患。为了解决上述问题，需要对机械臂进行改进，提高工作效率和生产安全。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种机械手摆臂，通过不同驱动件控制基本臂在同一个工作台上不同操作点之间移动，提高机械手工作效率，简化机械臂装配结构。
4.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种机械手摆臂，包括：第一驱动件，所述第一驱动件固定设置在工作台上；第二驱动件，所述第二驱动件的第一端与所述第一驱动件相连接；第三驱动件，所述第三驱动件的第一端与所述第二驱动件的第二端通过旋转轴相连接；基本臂，所述基本臂的第一端与所述第三驱动件的第二端通过导轨滑块连接，所述基本臂的第二端固定连接机械手，所述第三驱动件驱动所述基本臂沿所述导轨滑块向所述机械手方向直线往复移动；其中，所述第一驱动件通过驱动所述第二驱动件和所述第三驱动件使所述基本臂沿竖直方向向上或向下往复移动；所述第二驱动件通过驱动所述旋转轴使所述第三驱动件和所述基本臂在一水平面上旋转控制所述机械手在至少两个操作点之间往复移动。
5.优选的，所述基本臂的第一端和第二端向同一方延伸分别形成第一固定板和第二固定板，所述第一固定板上固定所述导轨滑块，所述第二固定板上固定所述机械手。
6.优选的，所述基本臂的第一端和第二端之间在所述基本臂上形成一让位口，该让位口的开口方向与所述第一固定板和所述第二固定板的延伸方向相同。
7.优选的，所述第一驱动件包括：可伸缩承载件、固定在所述可伸缩承载件内的伺服电机和变速器，所述可伸缩承载件的一端固定装配在工作台上，另一端固定所述第二驱动件，并且在竖直方向上伸缩移动。
8.优选的，所述第二驱动件包括：立式支架、固定在所述立式支架内的伺服电机和变速器，所述立式支架内的第一端固定所述可伸缩承载件，所述立式支架内的第二端设有穿孔，所述旋转轴贯穿该穿孔，一端连接所述立式支架内的伺服电机和变速器，另一端与所述
第三驱动件固定连接。
9.优选的，所述第三驱动件包括：推进气缸，该推进气缸的一端固定有一上安装座，该上安装座朝向所述第二驱动件的一面固定所述旋转轴，所述推进气缸的另一端固定一下安装座，通过该下安装座固定连接所述导轨滑块。
10.优选的，所述推进气缸包括拉块，所述推进气缸从所述基本臂的第一端向所述机械手方向直线推出或拉回该拉块，所述拉块一端固定于所述基本臂朝向所述推进气缸的一面上。
11.优选的，所述基本臂上开设有插槽，所述拉块插入固定在该插槽内。
12.优选的，所述导轨滑块包括固定块和滑块，所述固定块与所述下安装座固定连接，所述滑块固定在所述基本臂朝向所述推进气缸的一面上，所述滑块上平行设置两滑轨，所述固定块插入所述滑轨内，使得所述固定块与所述滑块相对滑动。
13.优选的，所述第三驱动件还包括垫块，该垫块上设有穿线孔，所述垫块一端与所述上安装座固定连接，另一端与所述下安装座固定连接，所述垫块成对分设于所述推进气缸相对的两端。
14.本实用新型优点在于：
15.应用本实用新型的技术方案，在进行物料自动化加工时，可以控制机械手分别在竖直方向、水平方向进行直线移动、旋转移动或者向操作点模具上进行推进，有助于提高对机械手运动轨迹的精准控制，提高机械手工作效率，减少机械手驱动设备的占用空间。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中涉及的技术方案对应附图加以简单说明，显而易见的，本说明书中所描述的附图仅仅是本实用新型的一些可能的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出任何创造性劳动的基础上，可以依据以下附图获得与本实用新型技术方案相同或相似的其他附图。
17.附图1是本实用新型机械手摆臂的结构示意图；
18.附图2是本实用新型机械手摆臂的结构爆炸图；
19.附图3是本实用新型机械手摆臂的基本臂结构示意图；
20.附图4是本实用新型机械手摆臂的第二驱动件结构示意图；
21.附图5是本实用新型机械手摆臂的第三驱动件结构示意图；
22.附图6是本实用新型机械手摆臂的导轨滑块结构示意图。
23.附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：
24.1.第一驱动件，2.第二驱动件，21.旋转轴，22.穿孔，3.第三驱动件，31.推进气缸，311. 拉块，32.垫块，33.上安装座，34.下安装座，4.基本臂，41.第一固定板，42.第二固定板， 43.让位口，44.插槽，5.导轨滑块，51.固定块，52.滑块，6.机械手。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型所描述的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，本说明书中所描述的实施例仅是本实用新型的一部分可行技术方案，本领域普通技术人员基于本实用新型的实施例，在没有作出任何创造性劳动的基础上
得到的其他实施例，应当视为属于本实用新型保护的范围。
26.需要说明的是，本实用新型实施例中所使用的“第一”“第二”等描述近用于描述目的，不应当理解为其指示或隐含指示所限定的技术特征的数量，由此，本说明书个实施例中限定有“第一”“第二”的特征可以表明包括至少一个该被限定的技术特征。
27.本说明书中所记载的本实用新型的各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为该技术方案的结合不存在。
28.本实用新型的机械手摆臂应用于物料加工流水线上，主要用于驱动和控制机械手在不同操作点之间移动，以实现对物料的传输。使用过程中，本实用新型的机械手摆臂固定安装在物料加工设备的工作台上。工作台包括但不限于控制机械手运动的人工操作台、机械手所在的工作平台，例如机械手在两个工作模块之间来回运转时，本实用新型的机械手摆臂可以固定在任何一个工作模块的框架上，也可以固定在两个工作模块共同的框架上。
29.参照附图1-2所示出的本实用新型机械手摆臂的结构示意图，本实用新型提供的一种机械手摆臂包括第一驱动件1、第二驱动件2、第三驱动件3和基本臂4，其中基本臂4与传输物料的机械手6固定装配，通过基本臂4的移动使机械手6能够到达不动的操作点，并在相应操作点停留或者抓取物料。具体的，所述第一驱动件1固定设置在工作台上(图中未示出)；所述第二驱动件2的第一端与所述第一驱动件1相连接；所述第三驱动件3的第一端与所述第二驱动件2的第二端通过旋转轴21相连接；所述基本臂4的第一端与所述第三驱动件3的第二端通过导轨滑块5连接，所述基本臂4的第二端固定连接机械手6，所述第三驱动件3驱动所述基本臂4沿所述导轨滑块5向所述机械手6的方向直线往复移动。其中，所述第一驱动件1通过驱动所述第二驱动件2和所述第三驱动件3使所述基本臂4 沿竖直方向向上或向下往复移动；所述第二驱动件2通过驱动所述旋转轴21使所述第三驱动件3和所述基本臂4在一水平面上旋转，控制所述机械手6在至少两个操作点之间往复移动。需要说明的是，本实施例及附图中所示的机械手6为实际生成中使用的机械手类型之一，机械手6并不属于本实用新型的机械手摆臂的技术特征，实际应用中，根据使用场景的变化，机械手6可以采用表现为不同与本实施例附图中所示类型的结构形式，本实用新型的机械手摆臂上也可以固定装配不止一个机械手，但是，无论机械手6形式或装配方式如何变化，都不应当影响本实用新型的机械手摆臂的保护范围。
30.通过上述实施例所描述的技术方案，固定在工作台上的机械手不需要独立的驱动设备或者控制设备，只需要通过在所要抓取的物料的加工操作台上按照上述实施方式装配第一驱动件1、第二驱动件2、第三驱动件3和基本臂4，并通过plc控制系统编程设置机械手的运动轨迹和其在每个操作点停留时间，即可实现全自动化控制机械手作业。并且通过设置给予竖直方向上驱动力的第一驱动件1、给予水平方向上旋转动力的第二驱动件2使得基本臂4可以三维空间内分别沿x轴方向、y轴方向、z轴方向，沿既定轨迹精准移动，并可以控制其在一个准确的坐标点停留，进一步的，通过设置第三驱动件3驱动基本臂4向所述机械手6方向直线往复移动，可以带动机械手6上的抓板张开或者聚拢，控制机械手6 完成抓取或者投放物料的动作。
31.本实用新型机械手摆臂的所述基本臂4在实际应用中可以设置为直线型板状结构，也可以设置为具有弧度的扇环形板状结构或者半圆环形板状结构，无论设置为何种结
构，基本臂4都包括两个相对的端部分别与驱动系统和机械手连接。在一个优选的实施例中，参照附图2和附图3，本实用新型机械手摆臂的所述基本臂4的第一端和第二端向同一方延伸分别形成第一固定板41和第二固定板42，优选的，延伸方向为水平面上的任意与该基本臂 4轴线垂直的方向，例如定义竖直方向为z轴，所述导轨滑块5的滑轨方向(即基本臂4 轴线方向)为y轴，则，此处形成第一固定板41和第二固定板42的延伸方向为x轴。所述第一固定板41上固定所述导轨滑块5，所述第二固定板42上固定所述机械手6。通过上述技术方案，可以控制所述基本臂4在三维空间内沿标准轨迹移动，并能够对机械手6进行精准定位。
32.进一步地，如附图3所示，所述基本臂4的第一端和第二端之间在所述基本臂4上形成一让位口43，该让位口43的开口方向与所述第一固定板41和所述第二固定板42的延伸方向相同。通过设置让位口43，可以保证基本臂4在加工过程中有更大的摆动空间，避免基本臂与工作台上的其他设备产生碰撞或摩擦，进而造成设备的磨损或影响机械手抓取物料的稳定性。需要说明的是，本实施例的附图中所示出的让位口43为方形，其根据对应的操作点设备形状而设置，实际中，根据需要让位的设备形状，让位口43的形状可以设置为：圆形、弧形、多边形等。
33.参照附图1和附图2所示，本实用新型机械手摆臂的第一驱动件1包括：可伸缩承载件、固定在所述可伸缩承载件内的伺服电机和变速器(图中未示出)，所述可伸缩承载件的一端固定装配在工作台上，另一端固定所述第二驱动件2，并且在竖直方向上伸缩移动。
34.参照附图1、附图2和附图4所示，本实用新型机械手摆臂的所述第二驱动件2包括：立式支架、固定在所述立式支架内的伺服电机和变速器(图中未示出)，所述立式支架内的第一端固定所述所述可伸缩承载件，所述立式支架内的第二端设有穿孔22，所述旋转轴21 贯穿该穿孔22，所述旋转轴21的一端连接所述立式支架内的伺服电机和变速器，另一端与所述第三驱动件3固定连接。工作过程中，所述立式支架内的伺服电机和变速器驱动所述旋转轴21沿预定角度范围内旋转，进而控制基本臂4在预定角度内旋转摆动，将机械手6 移动到不同的操作点位。
35.参照附图2和附图5所示，本实用新型机械手摆臂的所述第三驱动件3包括：推进气缸31，该推进气缸31的一端固定有一上安装座33，该上安装座33朝向所述第二驱动件2 的一面固定所述旋转轴21，所述推进气缸31的另一端固定一下安装座34，通过该下安装座34固定连接所述导轨滑块5。本实施例，通过在推进气缸31两端固定上安装座33和下安装座34，避免推进气缸31直接与所述旋转轴21和所述导轨滑块5连接，防止配件相对活动时对推进气缸31造成损害，起到保护推进气缸31安全的作用，通过也能增强三个驱动件之间安装结构的稳定性。
36.在一个优选的实施例中，如附图5所示，所述推进气缸31包括拉块311，该拉块311 直接连接推进气缸31的活塞杆，在活塞杆的作用下，拉块311被推出或者收回。具体的，所述推进气缸31从所述基本臂4的第一端向所述机械手6方向直线推出或拉回该拉块311，所述拉块311一端固定于所述基本臂4朝向所述推进气缸31的一面上。优选的，如附图4 所示，所述基本臂4上开设有插槽44，所述拉块311插入固定在该插槽44内。该实施方式可以保证基本臂4在第三驱动件3的作用下给机械手6提供伸缩动力，使机械手6的抓手可以张开或聚拢，实现对物料的抓取和投放。进一步地，所述第三驱动件3还包括垫块32，该垫块32上设有穿线孔，所述垫块32一端与所述上安装座33固定连接，另一端与所述下安装座34固定连接，
所述垫块32成对分设于所述推进气缸31相对的两端。通过设置垫块 32，一方面可以与上下安装座配合安装形成一个可以保护和固定推进气缸31的框架，另一方面，垫块32上可以设置不同形状、不同大小的穿线孔，用于收纳和引导推进气缸31的气管、电线等穿过，防止设备中的管道、线路杂乱造成安全隐患或影响美观。
37.在一个优选的实施例中，如附图6所示，本实用新型机械手摆臂的所述导轨滑块5包括固定块51和滑块52，所述固定块51与所述下安装座34固定连接，所述滑块52固定在所述基本臂4朝向所述推进气缸31的一面上，所述滑块52上平行设置两滑轨，所述固定块51插入所述滑轨内，使得所述固定块51与所述滑块52相对滑动。本实施例中，通过在滑块51上设置滑轨，可以避免跟驱动件向连接的固定块51运动导致整个机械手摆臂的稳定性减弱，难以精准定位基本臂4的移动轨迹。
38.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。