笛卡爾坐標(biāo)式四自由度機(jī)械手的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備，更具體地說，涉及一種自動(dòng)化機(jī)械手。笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手，包括線性臂、扭轉(zhuǎn)臂、基座和手爪；所述線性臂包括底板、絲杠、長導(dǎo)軌、方形滑塊、螺母、第三伺服電機(jī)、聯(lián)軸器；所述線性臂的數(shù)量為3個(gè)，包括第一線性臂、第二線性臂、第三線性臂；所述第一線性臂的固定板固連于所述基座上，所述基座固定于地面上；所述手爪固連于所述扭轉(zhuǎn)臂的輸出端。本實(shí)用新型適用于機(jī)械制造過程中，實(shí)現(xiàn)物料的搬運(yùn)傳輸，并且摩擦阻力小，運(yùn)行平穩(wěn)、精度高、壽命長，使用本實(shí)用新型笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手可以拾取工件，本實(shí)用新型笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手通過緊湊的結(jié)構(gòu)布置，有效控制外形尺寸，并獲取最大的運(yùn)行空間。
【專利說明】笛卡爾坐標(biāo)式四自由度機(jī)械手
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備，更具體地說，涉及一種自動(dòng)化機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械手是指能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。
[0003]機(jī)械手主要由手部、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來抓持工件(或工具)的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)(擺動(dòng))、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱為機(jī)械手的自由度?？刂葡到y(tǒng)是通過對(duì)機(jī)械手每個(gè)自由度的電機(jī)的控制，來完成特定動(dòng)作。
[0004]然而，現(xiàn)有的機(jī)械手往往由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴。
[0005]現(xiàn)有的機(jī)械手的壽命不長。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供了一種笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手，本實(shí)用新型適用于機(jī)械制造過程中，實(shí)現(xiàn)物料的搬運(yùn)傳輸，并且摩擦阻力小，運(yùn)行平穩(wěn)、精度高、壽命長，使用本實(shí)用新型笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手可以拾取工件，并完成工件的升降、伸縮及旋轉(zhuǎn)功能。
[0007]一種笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手，包括線性臂、扭轉(zhuǎn)臂、基座和手爪；
[0008]所述線性臂包括底板、絲杠、長導(dǎo)軌、方形滑塊、螺母、第三伺服電機(jī)、聯(lián)軸器；所述絲杠的一端活動(dòng)連接有絲杠固定座、另外一端活動(dòng)連接有絲杠支撐座，所述絲杠固定座和所述絲杠支撐座固定連接于所述底板上；所述第三伺服電機(jī)的伸出軸和所述絲杠通過所述聯(lián)軸器實(shí)現(xiàn)固定連接；所述底板的另外一面上，固定連接有所述長導(dǎo)軌，所述長導(dǎo)軌上活動(dòng)連接方形滑塊，所述方形滑塊下方固連有固定板；所述絲杠上活動(dòng)連接所述螺母，所述螺母的外部固連有螺母連接板，所述螺母連接板的兩側(cè)固連有立板，所述立板固連于所述固定板上；所述絲杠和所述長導(dǎo)軌平行；
[0009]所述線性臂的數(shù)量為3個(gè)，包括第一線性臂、第二線性臂、第三線性臂；所述第一線性臂的固定板固連于所述基座上，所述基座固定于地面上；
[0010]所述第二線性臂垂直于所述第一線性臂，所述第二線性臂的底板固連于所述第一線性臂的固定板上；所述第二線性臂的固定板和所述第三線性臂的固定板固定連接；所述第三線性臂垂直于所述第一線性臂，所述第三線性臂垂直于所述第二線性臂；
[0011]所述扭轉(zhuǎn)臂包括第四伺服電機(jī)和扭轉(zhuǎn)減速器，所述第四伺服電機(jī)的輸出軸連接至所述扭轉(zhuǎn)減速器；所述手爪固連于所述扭轉(zhuǎn)臂的輸出端；
[0012]所述扭轉(zhuǎn)臂固連于所述第三線性臂的末端，所述手爪固連于所述扭轉(zhuǎn)臂的輸出端；所述扭轉(zhuǎn)臂的回轉(zhuǎn)軸線垂直于所述第三線性臂，所述扭轉(zhuǎn)臂的回轉(zhuǎn)軸線平行于所述第二線性臂，所述扭轉(zhuǎn)臂的回轉(zhuǎn)軸線垂直于所述第一線性臂。
[0013]和傳統(tǒng)技術(shù)相比，本實(shí)用新型笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手的有益效果如下:
[0014]所述基座固連于地面或者其它設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)對(duì)本實(shí)用新型笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手的安裝固定。
[0015]本實(shí)用新型笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手通過緊湊的結(jié)構(gòu)布置，有效控制外形尺寸，并獲取最大的運(yùn)行空間。和傳統(tǒng)的線性坐標(biāo)的機(jī)器人相比，本實(shí)用新型笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手的體積小。
[0016]傳統(tǒng)的機(jī)器人減速器關(guān)節(jié)價(jià)格昂貴，和傳統(tǒng)的關(guān)節(jié)式工業(yè)機(jī)器人相比，本實(shí)用新型笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手的所述線性臂采用滾珠絲杠加導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式，可以明顯提高經(jīng)濟(jì)效益。
[0017]本實(shí)用新型笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手的手臂包括線性臂和扭轉(zhuǎn)臂。所述線性臂具有線性伸縮功能，即在所述伺服電機(jī)的帶動(dòng)下，可以驅(qū)動(dòng)所述線性臂伸出或者縮回；所述扭轉(zhuǎn)臂連接于所述第三線性臂的末端上，所述扭轉(zhuǎn)臂具備扭轉(zhuǎn)功能，即在所述第四伺服電機(jī)的帶動(dòng)下，可以驅(qū)動(dòng)所述手爪做順時(shí)針或逆時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手的手臂具備4個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手的線性手臂的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的任何限制，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元件。如上所述，本實(shí)用新型提供了一種導(dǎo)軌式機(jī)械手，用于實(shí)現(xiàn)物料的抓取和轉(zhuǎn)移。
[0022]圖1、圖2是本實(shí)用新型笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本實(shí)用新型笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手的線性手臂的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手，包括線性臂、扭轉(zhuǎn)臂1004、基座336和手爪120 ；
[0024]所述線性臂包括底板210、絲杠211、長導(dǎo)軌219、方形滑塊220、螺母213、伺服電機(jī)218、聯(lián)軸器217 ;所述絲杠211的一端活動(dòng)連接有絲杠固定座216、另外一端活動(dòng)連接有絲杠支撐座215，所述絲杠固定座216和所述絲杠支撐座215固定連接于所述底板210上；所述伺服電機(jī)218的伸出軸和所述絲杠211通過所述聯(lián)軸器217實(shí)現(xiàn)固定連接；所述底板210的另外一面上，固定連接有所述長導(dǎo)軌219，所述長導(dǎo)軌219上活動(dòng)連接方形滑塊220，所述方形滑塊220下方固連有固定板221 ;所述絲杠211上活動(dòng)連接所述螺母213，所述螺母213的外部固連有螺母連接板212，所述螺母連接板212的兩側(cè)固連有立板214，所述立板214固連于所述固定板221上；所述絲杠21和所述長導(dǎo)軌219平行；
[0025]所述線性臂的數(shù)量為3個(gè)，包括第一線性臂1001、第二線性臂1002、第三線性臂1003 ;所述第一線性臂1001的固定板223固連于所述基座336上，所述基座336固定于地面上；
[0026]所述第二線性臂1002垂直于所述第一線性臂1001，所述第二線性臂1002的底板212固連于所述第一線性臂1001的固定板212上；所述第二線性臂1002的固定板212和所述第三線性臂1003的固定板212固定連接；所述第三線性臂1003垂直于所述第一線性臂1001，所述第三線性臂1003垂直于所述第二線性臂1002 ；
[0027]所述扭轉(zhuǎn)臂1004包括第四伺服電機(jī)304和扭轉(zhuǎn)減速器301，所述第四伺服電機(jī)304的輸出軸連接至所述扭轉(zhuǎn)減速器301 ;所述手爪120固連于所述扭轉(zhuǎn)臂1004的輸出端；
[0028]所述扭轉(zhuǎn)臂1004固連于所述第三線性臂1003的末端，所述手爪120固連于所述扭轉(zhuǎn)臂1004的輸出端；所述扭轉(zhuǎn)臂1004的回轉(zhuǎn)軸線垂直于所述第三線性臂1003，所述扭轉(zhuǎn)臂1004的回轉(zhuǎn)軸線平行于所述第二線性臂1002，所述扭轉(zhuǎn)臂1004的回轉(zhuǎn)軸線垂直于所述第一線性臂1001。
[0029]最后，應(yīng)當(dāng)指出，以上實(shí)施例僅是本實(shí)用新型較有代表性的例子。顯然，本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施例，還可以有許多變形。凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均應(yīng)認(rèn)為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種笛卡爾坐標(biāo)系式四自由度機(jī)械手，其特征在于組成如下:包括線性臂、扭轉(zhuǎn)臂、基座和手爪； 所述線性臂包括底板、絲杠、長導(dǎo)軌、方形滑塊、螺母、第三伺服電機(jī)、聯(lián)軸器；所述絲杠的一端活動(dòng)連接有絲杠固定座、另外一端活動(dòng)連接有絲杠支撐座，所述絲杠固定座和所述絲杠支撐座固定連接于所述底板上；所述第三伺服電機(jī)的伸出軸和所述絲杠通過所述聯(lián)軸器實(shí)現(xiàn)固定連接；所述底板的另外一面上，固定連接有所述長導(dǎo)軌，所述長導(dǎo)軌上活動(dòng)連接方形滑塊，所述方形滑塊下方固連有固定板；所述絲杠上活動(dòng)連接所述螺母，所述螺母的外部固連有螺母連接板，所述螺母連接板的兩側(cè)固連有立板，所述立板固連于所述固定板上；所述絲杠和所述長導(dǎo)軌平行； 所述線性臂的數(shù)量為3個(gè)，包括第一線性臂、第二線性臂、第三線性臂；所述第一線性臂的固定板固連于所述基座上，所述基座固定于地面上； 所述第二線性臂垂直于所述第一線性臂，所述第二線性臂的底板固連于所述第一線性臂的固定板上；所述第二線性臂的固定板和所述第三線性臂的固定板固定連接；所述第三線性臂垂直于所述第一線性臂，所述第三線性臂垂直于所述第二線性臂； 所述扭轉(zhuǎn)臂包括第四伺服電機(jī)和扭轉(zhuǎn)減速器，所述第四伺服電機(jī)的輸出軸連接至所述扭轉(zhuǎn)減速器；所述手爪固連于所述扭轉(zhuǎn)臂的輸出端； 所述扭轉(zhuǎn)臂固連于所述第三線性臂的末端，所述手爪固連于所述扭轉(zhuǎn)臂的輸出端；所述扭轉(zhuǎn)臂的回轉(zhuǎn)軸線垂直于所述第三線性臂，所述扭轉(zhuǎn)臂的回轉(zhuǎn)軸線平行于所述第二線性臂，所述扭轉(zhuǎn)臂的回轉(zhuǎn)軸線垂直于所述第一線性臂。
【文檔編號(hào)】B25J9/00GK203765606SQ201420101591
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】余勝東 申請(qǐng)人:溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院