專利名稱：一種機械手的驅(qū)動機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及機械手的驅(qū)動裝置，具體地說是一種可實現(xiàn)機械手平移和旋擺的驅(qū)動機構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，工業(yè)機器人在許多領域中都有廣泛的應用；但在建筑施工中還鮮有使用。在現(xiàn)有的施工機械手研究中，需要解決施工機械手的功能裝置(如機械手指、抓手或鏟頭)的空間運動與就位問題，由于目前國內(nèi)外對施工機械手的研究還比較少，所以還沒有成型的技術(shù)用于解決功能裝置的空間運動問題。現(xiàn)有的施工機械手，其位移的驅(qū)動是通過滑輪在單向軌道中移動來實現(xiàn)平移的，再通過電機帶動鏈傳動實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。這種驅(qū)動機構(gòu)使得原裝置不能實現(xiàn)雙向平面移動，而且所占空間較大，不利于安裝和工作。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種機械手的驅(qū)動機構(gòu)，可以實現(xiàn)功能裝置在一個平面內(nèi)雙向平移運動和繞功能裝置軸線在設定角度內(nèi)的旋轉(zhuǎn)擺動。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的 本發(fā)明包括橫向?qū)к?、縱向?qū)к?、旋擺輪裝置及第一、二直線驅(qū)動器，第一直線驅(qū)動器的一端安裝在固定機架上，另一端設有橫向?qū)к?，第二直線驅(qū)動器的一端安裝在橫向?qū)к壣希硪欢嗽O有縱向?qū)к?；旋擺輪裝置安裝在縱向?qū)к壣稀⒖衫@中心軸擺動，在縱向?qū)к壣显O有驅(qū)動旋擺輪裝置擺動的驅(qū)動裝置。 其中所述橫向?qū)к壍倪\動方向與縱向?qū)к壍倪\動方向垂直；所述旋擺輪裝置包括旋擺輪、固定套筒及軸承端蓋，固定套筒固接于縱向?qū)к?、并與縱向?qū)к夁B動，旋擺輪上設有功能裝置軸，旋擺輪通過功能裝置軸與固定套筒相連接、并可在固定套筒內(nèi)擺動；功能裝置軸上分別套接有用于承受轉(zhuǎn)動方向力及徑向力的軸承，軸承端蓋套接在功能裝置軸上、并與固定套筒相固接，軸承通過軸承端蓋定位；旋擺輪的形狀為在圓周上沿徑向延伸有一凸塊；在功能裝置軸上、兩軸承之間設有軸套；固定套筒的軸向截面為倒"T"形，中間開有容置功能裝置軸的通孔，底端設有與通孔相通的沉孔，軸承端蓋位于沉孔內(nèi)、并通過螺栓固接于固定套筒；在軸承端蓋與功能裝置軸之間設有套接于功能裝置軸上的氈圈；所述驅(qū)動旋擺輪裝置擺動的驅(qū)動裝置可為第三直線驅(qū)動器，其與旋擺輪裝置中的旋擺輪相連接；旋擺輪裝置可在第三直線驅(qū)動器的作用下擺動；第三直線驅(qū)動器及旋擺輪裝置可在第二直線驅(qū)動器的作用下沿縱向運動；旋擺輪裝置及第二、三直線驅(qū)動器可在第一直線驅(qū)動器的作用下沿橫向運動。 本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果為 本發(fā)明通過縱、橫向?qū)к壍牟季郑谳^小的縱向空間即可以將三個自由度復合在一起，使三個平面驅(qū)動器實現(xiàn)沿兩個方向的移動和繞功能裝置軸的擺動，使機構(gòu)在不減少工作空間的情況下減少了自身高度，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、重量輕，體積小，使用方便、安全可靠。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意 圖2為圖1中旋擺輪裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 其中1為第一直線驅(qū)動器，2為固定機架，3為橫向?qū)к墸?為第二直線驅(qū)動器，5為縱向?qū)к墸?為功能裝置軸，7為第三直線驅(qū)動器，8為旋擺輪裝置，81為旋擺輪，82為固定套筒，83為深溝球軸承，84為推力球軸承，85為螺栓，86為氈圈，87為軸承端蓋，88為軸套，9為凸塊。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳述。 如圖1所示，本發(fā)明包括橫向?qū)к?、縱向?qū)к?、旋擺輪裝置8及第一 二直線驅(qū)動器1、4，第一直線驅(qū)動器1的一端安裝在固定機架2上，另一端設有橫向?qū)к?，第二直線驅(qū)動器4的一端安裝在橫向?qū)к?上，另一端設有縱向?qū)к?，橫向?qū)к?的運動方向與縱向?qū)к?的運動方向垂直。旋擺輪裝置8安裝在縱向?qū)к?上、可繞中心軸擺動，在縱向?qū)к?上設有驅(qū)動旋擺輪裝置擺動的驅(qū)動裝置。驅(qū)動旋擺輪裝置擺動的驅(qū)動裝置可為直線驅(qū)動器，或者采用電機帶動齒輪旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)驅(qū)動，本實施例采用的是在縱向?qū)к?上安裝第三直線驅(qū)動器7，用以驅(qū)動旋擺輪裝置，第三直線驅(qū)動器7與旋擺輪裝置中的旋擺輪相連接。旋擺輪裝置8可在第三直線驅(qū)動器7的作用下擺動；第三直線驅(qū)動器7及旋擺輪裝置8可在第二直線驅(qū)動器4的作用下沿縱向運動；旋擺輪裝置8及第二、三直線驅(qū)動器4、7可在第一直線驅(qū)動器1的作用下沿橫向運動。 如圖2所示，旋擺輪裝置8包括旋擺輪81、固定套筒82及軸承端蓋87，固定套筒82的軸向截面為倒"T"形，中間開有通孔，底端設有與通孔相通的沉孔。固定套筒82的底端固接于縱向?qū)к?、并與縱向?qū)к?連動，旋擺輪81上設有功能裝置軸6，功能裝置安裝在功能裝置軸的軸端，功能裝置6由固定套筒82中間的通孔及沉孔穿出，旋擺輪81通過功能裝置軸6與固定套筒82相連接、并可在固定套筒82內(nèi)擺動；位于固定套筒內(nèi)的功能裝置軸6上分別套接有用于承受轉(zhuǎn)動方向力的深溝球軸承83及用于承受徑向力的推力球軸承84，兩軸承之間設有軸套88 ;軸承端蓋87位于沉孔內(nèi)，套接在功能裝置軸6上，并通過螺栓85固接于固定套筒82，兩軸承通過軸承端蓋87定位；在軸承端蓋87與功能裝置軸6之間設有套接于功能裝置軸上的氈圈86，用于密封。旋擺輪81的形狀為在圓周上沿徑向延伸有一凸塊9，該凸塊9與第三直線驅(qū)動器7相連接。根據(jù)需要，設置于固定套筒82內(nèi)的可為連接軸，再通過聯(lián)軸器與功能裝置軸6連接。
本發(fā)明的工作原理為 在平面直角坐標軸的兩個方向(即圖1中的橫向與縱向)，分別布了第一、二直線驅(qū)動器1、4，在結(jié)構(gòu)上確保了第一直線驅(qū)動器1與固定機架2連接，用以驅(qū)動整個機構(gòu)沿橫向平移；第二直線驅(qū)動器4在第一直線驅(qū)動器1的作用下，隨機構(gòu)一起移動，而第二直線驅(qū)動器4又可以帶動旋擺輪裝置8和第三直線驅(qū)動器7沿另一坐標軸方向(即圖1中的縱向)移動，這就實現(xiàn)了旋擺輪裝置8的平面運動。而旋擺輪裝置8的擺動，則是通過第三直線驅(qū)動器7來實現(xiàn)的，即第三直線驅(qū)動器7帶動旋擺輪81上的凸塊9，使旋擺輪81帶動功能驅(qū)動軸6擺動。第一 三直線驅(qū)動器1、4、7可獨立控制，當三個驅(qū)動器同時工作時，即可 使功能裝置軸6上的功能裝置實現(xiàn)平移和旋擺的復合運動。 本發(fā)明中的第一 三直線驅(qū)動器為市購產(chǎn)品，購置于撫順液壓技術(shù)研究所生產(chǎn)的 O32X100輕型拉桿式雙耳液壓缸。 本發(fā)明還可應用于需要有同類運動的機械手或機械裝置。
權(quán)利要求
一種機械手的驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于包括橫向?qū)к?3)、縱向?qū)к?5)、旋擺輪裝置(8)及第一、二直線驅(qū)動器(1、4)，第一直線驅(qū)動器(1)的一端安裝在固定機架(2)上，另一端設有橫向?qū)к?3)，第二直線驅(qū)動器(4)的一端安裝在橫向?qū)к?3)上，另一端設有縱向?qū)к?5)；旋擺輪裝置(8)安裝在縱向?qū)к?5)上、可繞中心軸擺動，在縱向?qū)к?5)上設有驅(qū)動旋擺輪裝置擺動的驅(qū)動裝置。
2. 按權(quán)利要求l所述的機械手的驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于所述橫向?qū)к?3)的運動方 向與縱向?qū)к?5)的運動方向垂直。
3. 按權(quán)利要求1所述的機械手的驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于所述旋擺輪裝置(8)包括旋 擺輪(81)、固定套筒(82)及軸承端蓋(87)，固定套筒(82)固接于縱向?qū)к?5)、并與縱向 導軌(5)連動，旋擺輪(81)上設有功能裝置軸(6)，旋擺輪(81)通過功能裝置軸(6)與固 定套筒(82)相連接、并可在固定套筒(82)內(nèi)擺動；功能裝置軸(6)上分別套接有用于承受 轉(zhuǎn)動方向力及徑向力的軸承，軸承端蓋(87)套接在功能裝置軸(6)上、并與固定套筒(82) 相固接，軸承通過軸承端蓋(87)定位。
4. 按權(quán)利要求3所述的機械手的驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于所述旋擺輪(81)的形狀為在 圓周上沿徑向延伸有一凸塊(9)。
5. 按權(quán)利要求3所述的機械手的驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于在功能裝置軸(6)上、兩軸承 之間設有軸套(88)。
6. 按權(quán)利要求3所述的機械手的驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于所述固定套筒(82)的軸向截 面為倒"T"形，中間開有容置功能裝置軸(6)的通孔，底端設有與通孔相通的沉孔，軸承端 蓋(87)位于沉孔內(nèi)、并通過螺栓(85)固接于固定套筒(82);在軸承端蓋(87)與功能裝置 軸(6)之間設有套接于功能裝置軸上的氈圈(86)。
7. 按權(quán)利要求1所述的機械手的驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于所述驅(qū)動旋擺輪裝置擺動的 驅(qū)動裝置可為第三直線驅(qū)動器(7)，其與旋擺輪裝置中的旋擺輪相連接。
8. 按權(quán)利要求7所述的機械手的驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于所述旋擺輪裝置(8)可在第 三直線驅(qū)動器(7)的作用下擺動；第三直線驅(qū)動器(7)及旋擺輪裝置(8)可在第二直線驅(qū) 動器(4)的作用下沿縱向運動；旋擺輪裝置(8)及第二、三直線驅(qū)動器(4、7)可在第一直線 驅(qū)動器(1)的作用下沿橫向運動。
全文摘要
本發(fā)明涉及機械手的驅(qū)動裝置，具體地說是一種可實現(xiàn)機械手平移和旋擺的驅(qū)動機構(gòu)，包括橫向?qū)к?、縱向?qū)к墶⑿龜[輪裝置及第一、二直線驅(qū)動器，第一直線驅(qū)動器的一端安裝在固定機架上，另一端設有橫向?qū)к?，第二直線驅(qū)動器的一端安裝在橫向?qū)к壣希硪欢嗽O有縱向?qū)к?；旋擺輪裝置安裝在縱向?qū)к壣?、可繞中心軸擺動，在縱向?qū)к壣显O有驅(qū)動旋擺輪裝置擺動的驅(qū)動裝置。本發(fā)明通過縱、橫向?qū)к壍牟季?，在較小的縱向空間即可以將三個自由度復合在一起，使三個平面驅(qū)動器實現(xiàn)沿兩個方向的移動和繞功能裝置軸的擺動，使機構(gòu)在不減少工作空間的情況下減少了自身高度，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、重量輕，體積小，使用方便、安全可靠。
文檔編號B25J3/04GK101722513SQ20081022825
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
發(fā)明者李斌, 羅繼曼, 邢艷 申請人:沈陽建筑大學