專利名稱：一種小型全自動平面3自由度機(jī)械手臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小型全自動平面3自由度機(jī)械手臂，屬機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為了在一些特殊區(qū)域(例如高空輸電線上)的特定平面范圍內(nèi)圍繞目標(biāo)物體進(jìn)行觀察、清潔、涂刷等操作，人工成本很高，如果操作區(qū)域是一些危險或是對人體有危害的地帶，普通的機(jī)械裝置又很難勝任，而且運(yùn)動和定位精度不高。因此，一種自動化的能精確控制和定位的機(jī)械手臂成為發(fā)展趨勢，在這種機(jī)械手臂的末端安裝執(zhí)行裝置(例如機(jī)械手、 攝像頭、噴頭等)，就可以完成不同的任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種定位精度高和自動化程度高，且能有效降低人工成本的小型全自動平面3自由度機(jī)械手。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的 一種小型全自動平面3自由度機(jī)械手臂，其特征在于，包括 底座；
操作手臂；
與操作手臂連接、用于驅(qū)動操作手臂擺動的末端驅(qū)動單元； 與所述的末端驅(qū)動單元連接的滑動桿；
設(shè)置在底座的上部，與所述的滑動桿連接，并用于驅(qū)動滑動桿平移和擺動的直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)。進(jìn)一步，所述的直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括第一導(dǎo)向單元、第一滑塊、第二導(dǎo)向單元和第二滑塊，所述的第一導(dǎo)向單元和第二導(dǎo)向單元垂直設(shè)置在底座上，而所述的第一滑塊設(shè)置在第一導(dǎo)向單元上，所述的第二滑塊設(shè)置在第二導(dǎo)向單元上，所述的滑動桿的一端穿過第二滑塊后設(shè)置在第一滑塊上。其中，所述的第一導(dǎo)向單元包括第一固定座、第二固定座、同步帶張緊座、第一齒形壓板、第二齒形壓板、同步帶和兩根導(dǎo)向軸，所述的兩根導(dǎo)向軸平行設(shè)置，第一固定座和第二固定座分別固定在導(dǎo)向軸的兩端，而所述的同步帶張緊座套接在兩根導(dǎo)向軸上，并與所述的第二固定座配合連接，所述的第一齒形壓板和第二齒形壓板分別與所述的第一固定座和同步帶張緊座配合連接，而所述的同步帶的兩端分別固定在第一齒形壓板和第二齒形壓板上。所述的同步帶張緊座可以在兩根導(dǎo)向軸上滑動，不和第二固定座有任何接觸，在用于張緊同步帶時，可通過螺釘將同步帶張緊座固定在第二固定座上。此外，在所述的第一導(dǎo)向單元的第一固定座和第二固定座上還安裝有霍爾開關(guān)， 而所述的第一滑塊上則設(shè)置有與霍爾開關(guān)組合形成限位開關(guān)的磁鐵，以對第一滑塊進(jìn)行限位，用以限制第一滑塊在第一導(dǎo)向單元上的滑動位置。
而所述的第二導(dǎo)向單元和第一導(dǎo)向單元的結(jié)構(gòu)完全相同，即包括所有的第一導(dǎo)向單元的部件，且各部件之間的連接及位置關(guān)系也完全相同，只是第二導(dǎo)向單元和第一導(dǎo)向單元的設(shè)置方式是形成T字形的垂直設(shè)置。進(jìn)一步，所述的第一滑塊包括第一伺服電機(jī)、與第一伺服電機(jī)連接的第一帶輪軸、 設(shè)置在第一帶輪軸上的第一同步帶輪、兩端套設(shè)在所述的導(dǎo)向軸上用于設(shè)置第一伺服電機(jī)的第一支座、設(shè)置在第一支座上部的第一保持架、兩端通過軸承分別與所述的第一支座和第一保持架轉(zhuǎn)動連接的第一轉(zhuǎn)動塊，所述的第一轉(zhuǎn)動塊的旋轉(zhuǎn)軸垂直第一支座的上表面， 且所述的滑動桿的一端固定在第一轉(zhuǎn)動塊上，而所述的第一同步帶輪與所述的同步帶嚙
I=I O為了計(jì)算第一滑塊在第一導(dǎo)向單元上的移動的距離，所述的第一帶輪軸的端部還設(shè)置有第一編碼器，所述的第一編碼器能夠計(jì)算出第一同步帶輪的旋轉(zhuǎn)角度，進(jìn)而計(jì)算出第一滑塊在第一導(dǎo)向單元上的移動的距離。在第一滑塊中，所述的第一保持架的上部還設(shè)置有第三編碼器，所述的第三編碼器與第一轉(zhuǎn)動塊的旋轉(zhuǎn)軸連接，第三編碼器主要是用于計(jì)算第一轉(zhuǎn)動塊的轉(zhuǎn)動角度，進(jìn)而計(jì)算出滑動桿的擺動角度。而為了增大同步帶在第一同步帶輪上的包角，所述的第一支座上還設(shè)置有兩個第一壓帶輪，所述的兩個第一壓帶輪并列設(shè)置在第一同步帶輪的上部，且與所述的同步帶的背面接觸。此外，所述的第二滑塊包括第二伺服電機(jī)、與第二伺服電機(jī)連接的第二帶輪軸、設(shè)置在第二帶輪軸上的第二同步帶輪、兩端套設(shè)在所述的第二導(dǎo)向單元的導(dǎo)向軸上用于設(shè)置第二伺服電機(jī)的第二支座、設(shè)置在第二支座上部的第二保持架、兩端通過軸承分別與所述的第二支座和第二保持架轉(zhuǎn)動連接的第二轉(zhuǎn)動塊，所述的第二轉(zhuǎn)動塊的旋轉(zhuǎn)軸垂直第二支座的上表面，且所述的滑動桿穿過所述的第二轉(zhuǎn)動塊，與所述的第二轉(zhuǎn)動塊形成滑動副。同樣，所述的第二帶輪軸的端部還設(shè)置有第二編碼器，所述的第二編碼器能夠計(jì)算出第二同步帶輪的旋轉(zhuǎn)角度，進(jìn)而計(jì)算出第二滑塊在第二導(dǎo)向單元上的移動的距離。所述的第二支座上同樣也設(shè)置有兩個第二壓帶輪，所述的兩個第二壓帶輪并列設(shè)置在第二同步帶輪的上部，且與所述的第二導(dǎo)向單元中的同步帶背面接觸，以增大第二導(dǎo)向單元中的同步帶在第二同步帶輪上的包角。而所述的末端驅(qū)動單元包括壓塊、與所述的壓塊通過螺釘連接的框架、固定在所述的的框架的左右兩側(cè)的兩臺對稱設(shè)置的第三伺服電機(jī)、與其中一臺第三伺服電機(jī)連接的長法蘭軸、與另外一臺第三伺服電機(jī)連接的短法蘭軸、用于連接長法蘭軸和短法蘭軸的聯(lián)軸器，所述的滑動桿的一端部固定在所述的壓塊和框架形成的連接孔內(nèi)，而所述的操作手臂固定在所述的長法蘭軸上。所述的長法蘭軸上還固定有編碼器固定板，所述的編碼器固定板上設(shè)置有第四編碼器，所述的第四編碼器用于計(jì)算操作手臂的旋轉(zhuǎn)角度。此外，為了限制操作手臂的旋轉(zhuǎn)范圍，所述的框架上還設(shè)置有限位開關(guān)固定座，所述的限位開關(guān)固定座上設(shè)置有兩個用于限制操作手臂旋轉(zhuǎn)范圍的接觸式限位開關(guān)。進(jìn)一步，所述的滑動桿為一中空管，所述的的末端驅(qū)動單元的動力線和信號線在滑動桿內(nèi)部通過后與控制裝置連接。
本發(fā)明的有益效果是
1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，部件緊湊、尺寸小，具有節(jié)能、安裝方便的性能；
2、本發(fā)明可以在平面的特定范圍內(nèi)自動實(shí)現(xiàn)機(jī)械手臂的特定運(yùn)動和精確定位，可代替人工實(shí)現(xiàn)特定操作；
3、本發(fā)明所述的滑動桿采用中空管，既減輕了機(jī)器人整體的重量，又可以將導(dǎo)線置于滑動桿的中空管中；
4、本發(fā)明所述的直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)采用同步帶的傳動方式，在滿足傳動精度的前提下，又減輕了直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)的重量。直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)上還設(shè)置有簡單的張緊裝置，方便易用；
5、本發(fā)明可完全獨(dú)立應(yīng)用，也可以和其他裝置聯(lián)合使用，適用于不同領(lǐng)域。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明所述的第一導(dǎo)向單元的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明所述的第一導(dǎo)向單元的分體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明所述的第一滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明所述的第一滑塊的分體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明所述的第二滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為本發(fā)明所述的第二滑塊的分體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為本發(fā)明所述的末端驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10為本發(fā)明所述的末端驅(qū)動單元的分體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中主要標(biāo)記含義如下
1、底座 2、第一滑塊 3、第一導(dǎo)向單元 4、第二導(dǎo)向單元 5、第二滑塊6、滑動桿7、末端驅(qū)動單元 8、操作手臂。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作具體的介紹。圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2所示一種小型全自動平面3自由度機(jī)械手臂，包括底座1 ；操作手臂8 ；與操作手臂8連接、用于驅(qū)動操作手臂8擺動的末端驅(qū)動單元7 ；與所述的末端驅(qū)動單元7連接的滑動桿6 ；設(shè)置在底座1的上部，與所述的滑動桿6連接，并用于驅(qū)動滑動桿6 平移和擺動的直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)。所述的直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括第一導(dǎo)向單元3、第一滑塊2、第二導(dǎo)向單元4和第二滑塊5，所述的第一導(dǎo)向單元3和第二導(dǎo)向單元4垂直設(shè)置在底座1上，而所述的第一滑塊2 設(shè)置在第一導(dǎo)向單元3上，所述的第二滑塊5設(shè)置在第二導(dǎo)向單元4上，所述的滑動桿6的一端穿過第二滑塊5后設(shè)置在第一滑塊2上。在本實(shí)施方式中，所述的第一滑塊2和第二滑塊5分別在第一導(dǎo)向單元3和第二導(dǎo)向單元4上直線運(yùn)動，第一滑塊2和第二滑塊5驅(qū)動滑動桿6運(yùn)動，滑動桿6運(yùn)動的同時帶動和其連接的末端驅(qū)動單元7運(yùn)動，進(jìn)而驅(qū)動操作手臂8在平面內(nèi)移動以及在一定的角度范圍內(nèi)擺動。圖3為本發(fā)明所述的第一導(dǎo)向單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明所述的第一導(dǎo)向單元的分體結(jié)構(gòu)示意圖，
如圖3和圖4所示所述的第一導(dǎo)向單元3包括第一固定座31、第二固定座32、同步帶張緊座37、第一齒形壓板33、第二齒形壓板34、同步帶36和兩根導(dǎo)向軸35，所述的兩根導(dǎo)向軸35平行設(shè)置，第一固定座31和第二固定座32分別固定在導(dǎo)向軸35的兩端，而所述的同步帶張緊座37套接在兩根導(dǎo)向軸35上，并與所述的第二固定座32配合連接，所述的第一齒形壓板33和第二齒形壓板34分別與所述的第一固定座31和同步帶張緊座37配合連接，而所述的同步帶36的兩端分別固定在第一齒形壓板33和第二齒形壓板34上。即第一固定座31不僅固定導(dǎo)向軸35的一端，還同時與第一齒形壓板33 —起固定同步帶36的一端，而第二固定座32固定導(dǎo)向軸35的另一端，同時同步帶張緊座37與第二齒形壓板34 — 起固定同步帶36的另一端。所述的同步帶張緊座37和第二固定座32位于兩根導(dǎo)向軸的同一端；同步帶張緊座37位于第二固定座32的間隙中，而不和第二固定座32有任何接觸，在用于張緊同步帶 36時，可通過螺釘將同步帶張緊座37固定在第二固定座32上。此外，在所述的第一導(dǎo)向單元3的第一固定座31和第二固定座32上還安裝有霍爾開關(guān)，而所述的第一滑塊2上則設(shè)置有與霍爾開關(guān)組合形成限位開關(guān)的磁鐵212 (如圖6 所示)，以對第一滑塊2進(jìn)行限位，用以限制第一滑塊2在第一導(dǎo)向單元3上的滑動位置。在本實(shí)施方式中，所述的第二導(dǎo)向單元4和第一導(dǎo)向單元3的結(jié)構(gòu)完全相同，即包括所有的第一導(dǎo)向單元3的部件，且各部件之間的連接及位置關(guān)系也完全相同，只是第二導(dǎo)向單元4和第一導(dǎo)向單元3的設(shè)置方式是形成T字形的垂直設(shè)置，在此不在詳述。圖5為本發(fā)明所述的第一滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明所述的第一滑塊的分體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5和圖6所示所述的第一滑塊2包括用于提供動力的第一伺服電機(jī)21、與第一伺服電機(jī)21連接的第一帶輪軸22、設(shè)置在第一帶輪軸22上的第一同步帶輪23、兩端套設(shè)在所述的導(dǎo)向軸35上用于設(shè)置第一伺服電機(jī)21的第一支座24、設(shè)置在第一支座M上部的第一保持架25、兩端通過軸承211分別與所述的第一支座M和第一保持架25轉(zhuǎn)動連接的第一轉(zhuǎn)動塊26，所述的第一轉(zhuǎn)動塊沈的旋轉(zhuǎn)軸垂直第一支座M的上表面，使得第一轉(zhuǎn)動塊26能夠繞垂直于第一支座M的上表面的中心軸線轉(zhuǎn)動，且所述的滑動桿6的一端固定在第一轉(zhuǎn)動塊沈上，在本實(shí)施方式中，滑動桿6的一端是通過頂絲固定在第一轉(zhuǎn)動塊沈上的，而所述的第一同步帶輪23與所述的同步帶36嚙合。為了計(jì)算第一滑塊2在第一導(dǎo)向單元3上的移動的距離，所述的第一帶輪軸22的端部還設(shè)置有第一編碼器27，所述的第一編碼器27能夠計(jì)算出第一同步帶輪23的旋轉(zhuǎn)角度，進(jìn)而計(jì)算出第一滑塊2在第一導(dǎo)向單元3上的移動的距離。在第一滑塊2中，所述的第一保持架25的上部還設(shè)置有第三編碼器觀，所述的第三編碼器觀與第一轉(zhuǎn)動塊沈的旋轉(zhuǎn)軸連接，第三編碼器觀主要是用于計(jì)算第一轉(zhuǎn)動塊沈的轉(zhuǎn)動角度，進(jìn)而計(jì)算出滑動桿6在工作平面內(nèi)的擺動角度。而為了張緊同步帶36以及增大同步帶36在第一同步帶輪23上的包角，所述的第一支座M上還設(shè)置有兩個第一壓帶輪四，所述的兩個第一壓帶輪四并列帶輪23的上部，且與所述的同步帶36的背面接觸。圖7為本發(fā)明所述的第二滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明所述的第二滑塊的分體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7和圖8所示所述的第二滑塊5包括第二伺服電機(jī)51、與第二伺服電機(jī)連接的第二帶輪軸、設(shè)置在第二帶輪軸上的第二同步帶輪52、兩端套設(shè)在所述的第二導(dǎo)向單元4的導(dǎo)向軸上用于設(shè)置第二伺服電機(jī)51的第二支座53、設(shè)置在第二支座53上部的第二保持架M、兩端通過軸承分別與所述的第二支座53和第二保持架M轉(zhuǎn)動連接的第二轉(zhuǎn)動塊陽，所述的第二轉(zhuǎn)動塊陽的旋轉(zhuǎn)軸垂直第二支座53的上表面，且所述的滑動桿6穿過所述的第二轉(zhuǎn)動塊陽，與所述的第二轉(zhuǎn)動塊陽形成滑動副。同樣，所述的第二帶輪軸的端部還設(shè)置有第二編碼器，所述的第二編碼器能夠計(jì)算出第二同步帶輪52的旋轉(zhuǎn)角度，進(jìn)而計(jì)算出第二滑塊5在第二導(dǎo)向單元4上的移動的距離。所述的第二支座53上同樣也設(shè)置有兩個第二壓帶輪，所述的兩個第二壓帶輪并列設(shè)置在第二同步帶輪的上部，且與所述的第二導(dǎo)向單元4中的同步帶的背面接觸，以增大第二導(dǎo)向單元4中的同步帶在第二同步帶輪52上的包角。在本實(shí)施方式中，所述的第二滑塊5和第一滑塊2的基本結(jié)構(gòu)一致，唯一的區(qū)別在于，所述的第一滑塊2和第二滑塊5的運(yùn)動方向相互垂直，而所述的第一轉(zhuǎn)動塊沈和第二轉(zhuǎn)動塊陽橫向的中心通孔在一條直線上，此外，第二滑塊5的只有一個第二編碼器，且滑動桿6是穿設(shè)在第二轉(zhuǎn)動塊55上的，形成的是滑動副，而不是固定連接，此外，所述的第二保持架M上沒有編碼器，因?yàn)榈诙D(zhuǎn)動塊陽的旋轉(zhuǎn)角度永遠(yuǎn)等于第一轉(zhuǎn)動塊26的旋轉(zhuǎn)角度。圖9為本發(fā)明所述的末端驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明所述的末端驅(qū)動單元的分體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖9和圖10所示所述的末端驅(qū)動單元7包括壓塊71、與所述的壓塊71通過螺釘連接的框架72、固定在所述的的框架72的左右兩側(cè)的兩臺對稱設(shè)置的第三伺服電機(jī) 73、與其中一臺第三伺服電機(jī)連接的長法蘭軸74、與另外一臺第三伺服電機(jī)連接的短法蘭軸75、用于連接長法蘭軸74和短法蘭軸75的聯(lián)軸器76，所述的滑動桿6的一端部固定在所述的壓塊71和框架72形成的連接孔內(nèi)，而所述的操作手臂8固定在所述的長法蘭軸74 上。所述的長法蘭軸74上還固定有編碼器固定板77，所述的編碼器固定板77上設(shè)置有第四編碼器78，所述的第四編碼器78用于計(jì)算操作手臂8的旋轉(zhuǎn)角度。此外，為了限制操作手臂8的旋轉(zhuǎn)范圍，所述的框架72上還設(shè)置有限位開關(guān)固定座79，所述的限位開關(guān)固定座79上設(shè)置有兩個用于限制操作手臂8旋轉(zhuǎn)范圍的接觸式限位開關(guān)711。而為了減輕本發(fā)明的整體重量、節(jié)約空間和成本，所述的滑動桿6為一中空管，所述的的末端驅(qū)動單元的動力線和信號線在滑動桿6內(nèi)部通過后與控制裝置連接。本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)操作手臂8的精度運(yùn)動和定位，采用操作手臂8和滑動桿6兩桿平面運(yùn)動機(jī)構(gòu)，滑動桿6的移動和擺動是通過兩個互相垂直的第一導(dǎo)向單元3和第二導(dǎo)向單元4的驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)的，采用的是同步帶傳動方式，所述的第一滑塊2和第二滑塊5分別在固定不動的第一導(dǎo)向單元3和第二導(dǎo)向單元4中滑動，由于第一滑塊2與所述的滑動桿6 的一端固定連接，第二滑塊5與所述的滑動桿6形成滑動副，使得兩個滑塊的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為滑動桿6在平面內(nèi)的移動和擺動，因?yàn)榛瑒訔U6的另一端固連末端驅(qū)動單元7，而所述的末端驅(qū)動單元7與操作手臂8連接，那么滑動桿6的運(yùn)動就能夠?qū)崿F(xiàn)末端驅(qū)動單元7在平面內(nèi)的移動，也就實(shí)現(xiàn)了操作手臂8在平面內(nèi)的移動。而操作手臂8被末端驅(qū)動單元7上的第三伺服電機(jī)73驅(qū)動，那么操作手臂8就可以繞伺服電機(jī)73輸出軸的中心線擺動一定角度。而在操作手臂8的末端連接執(zhí)行裝置，例如機(jī)械手、攝像頭、噴頭等，就可以完成不同的任務(wù)。 上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種小型全自動平面3自由度機(jī)械手臂，其特征在于，包括底座；操作手臂；與操作手臂連接、用于驅(qū)動操作手臂擺動的末端驅(qū)動單元；與所述的末端驅(qū)動單元連接的滑動桿；設(shè)置在底座的上部，與所述的滑動桿連接，并用于驅(qū)動滑動桿平移和擺動的直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型全自動平面3自由度機(jī)械手臂，其特征在于，所述的直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括第一導(dǎo)向單元、第一滑塊、第二導(dǎo)向單元和第二滑塊，所述的第一導(dǎo)向單元和第二導(dǎo)向單元結(jié)構(gòu)相同，且相互垂直，設(shè)置在底座上，而所述的第一滑塊設(shè)置在第一導(dǎo)向單元上，所述的第二滑塊設(shè)置在第二導(dǎo)向單元上，所述的滑動桿的一端穿過第二滑塊后設(shè)置在第一滑塊上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種小型全自動平面3自由度機(jī)械手臂，其特征在于，所述的第一導(dǎo)向單元包括第一固定座、第二固定座、同步帶張緊座、第一齒形壓板、第二齒形壓板、同步帶和兩根導(dǎo)向軸，所述的兩根導(dǎo)向軸平行設(shè)置，第一固定座和第二固定座分別固定在導(dǎo)向軸的兩端，而所述的同步帶張緊座套接在兩根導(dǎo)向軸上，并與所述的第二固定座配合連接，所述的第一齒形壓板和第二齒形壓板分別與所述的第一固定座和同步帶張緊座連接，而所述的同步帶的兩端分別固定在第一齒形壓板和第二齒形壓板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種小型全自動平面3自由度機(jī)械手臂，其特征在于，所述的第一滑塊包括第一伺服電機(jī)、與第一伺服電機(jī)連接的第一帶輪軸、設(shè)置在第一帶輪軸上的第一同步帶輪、兩端套設(shè)在所述的導(dǎo)向軸上用于設(shè)置第一伺服電機(jī)的第一支座、設(shè)置在第一支座上部的第一保持架、兩端通過軸承分別與所述的第一支座和第一保持架轉(zhuǎn)動連接的第一轉(zhuǎn)動塊，所述的第一轉(zhuǎn)動塊的旋轉(zhuǎn)軸垂直第一支座的上表面，且所述的滑動桿的一端固定在第一轉(zhuǎn)動塊上，而所述的第一同步帶輪與所述的同步帶嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種小型全自動平面3自由度機(jī)械手臂，其特征在于，所述的第一支座上還設(shè)置有兩個第一壓帶輪，所述的兩個第一壓帶輪并列設(shè)置在第一同步帶輪的上部，且與所述的同步帶背面相接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種小型全自動平面3自由度機(jī)械手臂，其特征在于，所述的第二滑塊包括第二伺服電機(jī)、與第二伺服電機(jī)連接的第二帶輪軸、設(shè)置在第二帶輪軸上的第二同步帶輪、兩端套設(shè)在所述的第二導(dǎo)向單元的導(dǎo)向軸上用于設(shè)置第二伺服電機(jī)的第二支座、設(shè)置在第二支座上部的第二保持架、兩端通過軸承分別與所述的第二支座和第二保持架轉(zhuǎn)動連接的第二轉(zhuǎn)動塊，所述的第二轉(zhuǎn)動塊的旋轉(zhuǎn)軸垂直第二支座的上表面，且所述的滑動桿穿過所述的第二轉(zhuǎn)動塊，與所述的第二轉(zhuǎn)動塊形成滑動副。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種小型全自動平面3自由度機(jī)械手臂，其特征在于，所述的第二支座上還設(shè)置有兩個第二壓帶輪，所述的兩個第二壓帶輪并列設(shè)置在第二同步帶輪的上部，且與所述的第二導(dǎo)向單元中的同步帶的背面相接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型全自動平面3自由度機(jī)械手臂，其特征在于，所述的末端驅(qū)動單元包括壓塊、與所述的壓塊通過螺釘連接的框架、固定在所述的的框架的左右兩側(cè)的兩臺對稱設(shè)置的第三伺服電機(jī)、與其中一臺第三伺服電機(jī)連接的長法蘭軸、與另外一臺第三伺服電機(jī)連接的短法蘭軸、用于連接長法蘭軸和短法蘭軸的聯(lián)軸器，所述的滑動桿的一端部固定在所述的壓塊和框架形成的連接孔內(nèi)，而所述的操作手臂固定在所述的長法蘭軸上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種小型全自動平面3自由度機(jī)械手臂，其特征在于，所述的框架上還設(shè)置有限位開關(guān)固定座，所述的限位開關(guān)固定座上設(shè)置有兩個用于限制操作手臂旋轉(zhuǎn)范圍的接觸式限位開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種小型全自動平面3自由度機(jī)械手臂，其特征在于，包括底座；操作手臂；與操作手臂連接、用于驅(qū)動操作手臂擺動的末端驅(qū)動單元；與所述的末端驅(qū)動單元連接的滑動桿；設(shè)置在底座的上部，與所述的滑動桿連接，并用于驅(qū)動滑動桿平移和擺動的直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、部件緊湊、尺寸小，具有節(jié)能、安裝方便的性能，且定位精度和自動化程度高，能有效降低人工成本。
文檔編號B25J9/08GK102528795SQ20111045391
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者吳建坡, 張建偉, 王魯單, 程勝, 趙廣志 申請人:昆山市工業(yè)技術(shù)研究院有限責(zé)任公司