五軸機械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機械手領(lǐng)域，尤其涉及一種能平穩(wěn)地做五軸運動的五軸機械手。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展及科學技術(shù)的不斷進步，為企業(yè)的發(fā)展提供強有力的經(jīng)濟及技術(shù)支柱，促使企業(yè)朝智能化及高集成化等的方向邁進，而機械手就是企業(yè)所研發(fā)的智能化的產(chǎn)品中一種。
[0003]眾所周知，為了減輕操作人員的負擔，或者替代操作人員進行危險作業(yè)，都離不開機械手的應用。通過機械手去替代操作人員的操作，因而達到提高效果或保護操作人員的目的，因此使得機械手在自動化生產(chǎn)的場合得到廣泛地應用。
[0004]其中，對于機械手來說，由于它通過模仿人手的結(jié)構(gòu)而具有人手的運動功能，故機械手是包含眾多的驅(qū)動裝置。而對于能做五軸運動的現(xiàn)有機械手來說，由于其各驅(qū)動裝置設置不合理，故存在結(jié)構(gòu)復雜、運動不平穩(wěn)及運動精度低下的缺陷，從而不利于現(xiàn)有的機械手適應于工藝要求高的場合。
[0005]因此，急需要一種結(jié)構(gòu)簡單、運動平穩(wěn)及運動精度高的五軸機械手來克服上述的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、運動平穩(wěn)及運動精度高的五軸機械手。
[0007]為實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供了一種五軸機械手，包括機架、上下軸移動機構(gòu)、水平擺動機構(gòu)、前后軸移動機構(gòu)、校正機構(gòu)、懸臂、手臂及翻轉(zhuǎn)機構(gòu)。所述上下軸移動機構(gòu)包含沿所述機架的上下方向滑設于所述機架上的上下移動座及驅(qū)動所述上下移動座滑動的上下驅(qū)動電機。所述水平擺動機構(gòu)安裝在所述上下移動座上，且所述水平擺動機構(gòu)具有在水平面內(nèi)擺動的擺動架。所述前后軸移動機構(gòu)安裝在所述擺動架上。所述翻轉(zhuǎn)機構(gòu)與所述前后軸移動機構(gòu)連接。所述懸臂沿所述機架的前后方向布置，所述懸臂的第一端與所述翻轉(zhuǎn)機構(gòu)連接，所述懸臂的第二端與所述手臂樞接，所述懸臂在所述翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的驅(qū)動下做上下翻轉(zhuǎn)的運動。所述手臂具有用于抓放工件的抓取結(jié)構(gòu)，所述校正機構(gòu)設于所述懸臂上并驅(qū)使所述手臂相對所述懸臂校正。
[0008]較佳地，所述上下軸移動機構(gòu)還包含絲桿、絲母、哈弗夾具及上下主軸，所述絲桿沿所述機架的上下方向裝配于所述機架上，所述上下驅(qū)動電機驅(qū)使所述絲桿轉(zhuǎn)動，所述絲母套設于所述絲桿上，所述絲母還安裝在所述上下移動座的第一端上，所述哈弗夾具安裝在所述上下移動座的第二端上并抱緊所述上下主軸，所述上下主軸沿所述機架的上下方向布置，所述水平擺動機構(gòu)安裝在所述上下主軸的上端上。
[0009]較佳地，所述上下驅(qū)動電機的輸出軸沿所述機架的上下方向布置，且所述上下驅(qū)動電機與所述絲桿之間連接有上下中間傳動組件，所述上下中間傳動組件包含安裝在所述上下驅(qū)動電機的輸出軸上的上下主動輪、安裝在所述絲桿上的上下從動輪及繞設于所述上下主動輪及上下從動輪上的上下傳送件。
[0010]較佳地，所述水平擺動機構(gòu)還包含擺動驅(qū)動電機、擺動減速機及擺動中間傳動組件，所述擺動中間傳動組件包含安裝在所述擺動驅(qū)動電機的輸出軸上的擺動主動輪、安裝在所述擺動減速機的輸入軸上的擺動從動輪及繞設于所述擺動主動輪及擺動從動輪上的擺動傳送件，所述擺動減速機的輸出軸沿所述機架的上下方向布置，所述擺動架安裝在所述擺動減速機的輸出軸上。
[0011]較佳地，所述哈弗夾具包含連接件及用于抱緊所述上下主軸的哈弗定夾和哈弗動夾，所述哈弗定夾沿橫跨所述上下主軸的方向固定在所述上下移動座的第二端上，且所述哈弗定夾面對所述上下主軸的一側(cè)，所述哈弗動夾沿橫跨所述上下主軸的方向布置且面對所述上下主軸的另一側(cè)，所述連接件穿置于所述哈弗動夾和哈弗定夾并使該哈弗動夾和哈弗定夾一起抱緊所述上下主軸。
[0012]較佳地，所述前后軸移動機構(gòu)包含前后軸主動輪、前后軸從動輪、前后軸驅(qū)動電機、前后軸傳動帶及前后軸滑動座，所述前后軸滑動座沿所述機架的前后方向滑設于所述擺動架上，所述前后軸驅(qū)動電機安裝在所述擺動架上，且所述前后軸驅(qū)動電機的輸出軸沿所述機架的左右方向布置，所述前后軸主動輪和前后軸從動輪沿所述機架的前后方向呈一前一后的布置，所述前后軸主動輪安裝在所述前后軸驅(qū)動電機的輸出軸上，所述前后軸從動輪樞接于所述擺動架上，且所述前后軸從動輪的轉(zhuǎn)動中心線與所述前后軸驅(qū)動電機之輸出軸的軸心線相平行，所述前后軸傳動帶沿所述機架的前后方向布置并繞設于所述前后軸主動輪和前后軸從動輪上，所述前后軸傳動帶還與所述前后軸滑動座固定連接；所述翻轉(zhuǎn)機構(gòu)包含翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電機、翻轉(zhuǎn)軸、哈弗固定夾、翻轉(zhuǎn)主動輪、翻轉(zhuǎn)從動輪、翻轉(zhuǎn)傳送件及翻轉(zhuǎn)安裝座，所述翻轉(zhuǎn)安裝座固定在所述前后軸滑動座上，所述翻轉(zhuǎn)軸沿所述機架的前后方向布置并樞接于所述翻轉(zhuǎn)安裝座上，所述翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的輸出軸與所述翻轉(zhuǎn)軸呈間隔開的平行布置，所述翻轉(zhuǎn)主動輪與所述翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的輸出軸連接，所述翻轉(zhuǎn)從動輪安裝在所述翻轉(zhuǎn)軸的第一端上，所述翻轉(zhuǎn)傳送件繞設于所述翻轉(zhuǎn)主動輪及翻轉(zhuǎn)從動輪上，所述哈弗固定夾固定在所述翻轉(zhuǎn)軸的第二端上，所述懸臂的第一端被所述哈弗固定夾所固定。
[0013]較佳地，所述前后軸移動機構(gòu)還包括轉(zhuǎn)動安裝軸、第一中間輪及第二中間輪，所述轉(zhuǎn)動安裝軸樞接于所述擺動架上，所述轉(zhuǎn)動安裝軸與所述前后軸主動輪相鄰設，所述轉(zhuǎn)動安裝軸與所述前后軸驅(qū)動電機的輸出軸呈一上一下的布置，所述轉(zhuǎn)動安裝軸的軸心線與所述前后軸驅(qū)動電機之輸出軸的軸心線相平行，所述第一中間輪安裝在所述轉(zhuǎn)動安裝軸的一端處并與所述前后軸主動輪相對應，所述第二中間輪安裝在所述轉(zhuǎn)動安裝軸的另一端處并與所述前后軸從動輪相對應，所述前后軸傳動帶包含第一前后軸傳動帶及第二前后軸傳動帶，所述第一前后軸傳動帶繞設于所述前后軸主動輪及第一中間輪上，所述第二前后軸傳動帶繞設于所述第二中間輪及前后軸從動輪上，所述第二前后軸傳動帶與所述前后軸滑動座固定連接。
[0014]較佳地，所述擺動架具有供所述前后軸從動輪安裝的安裝塊，所述安裝塊開設有供所述前后軸從動輪收容用的收容腔，所述收容腔縱向布置的兩側(cè)壁開設有傾斜槽，所述傾斜槽由所述機架的下方至上方朝該遠離所述前后軸主動輪的方向傾斜，所述前后軸從動輪的樞轉(zhuǎn)軸置于所述傾斜槽內(nèi)。
[0015]較佳地，所述懸臂具有沿該懸臂縱向布置的縱向腔，所述校正機構(gòu)包含校正主動輪、校正從動輪、校正驅(qū)動電機、校正軸、校正傳動帶及與所述懸臂的第二端對接的對接拓展座，所述校正主動輪的輪徑小于所述校正從動輪的輪徑，且所述校正主動輪位于所述懸臂的第一端處的縱向腔內(nèi)，所述校正驅(qū)動電機設于所述懸臂的第一端上并驅(qū)使所述校正主動輪轉(zhuǎn)動，所述對接拓展座開設有與所述縱向腔對接連通的供所述校正從動輪容置的容置腔，所述容置腔的寬度尺寸大于所述縱向腔的寬度尺寸，所述校正從動輪位于所述容置腔內(nèi)，所述校正軸沿所述懸臂的高度方向穿置于所述校正從動輪內(nèi)并裝配于所述對接拓展座上，且所述校正軸的一端伸出所述對接拓展座外，所述校正傳動帶位于所述縱向腔及容置腔內(nèi)，且所述校正傳動帶繞設于所述校正主動輪及校正從動輪上，所述手臂安裝在所述校正軸伸出所述對接拓展座的部位處，所述手臂通過所述校正軸與所述懸臂樞接。
[0016]較佳地，所述對接拓展座包含對接部及拓展部，所述容置腔形成于所述拓展部內(nèi)，所述縱向腔還貫穿所述對接部而與所述容置腔連通，所述對接部在所述縱向腔的貫穿下界定出一對接腔，所述對接部還裝配有位于所述對接腔內(nèi)的第一漲緊輪和第二漲緊輪，所述第一漲緊輪及第二漲緊輪沿所述懸臂的縱向位于所述校正主動輪及校正從動輪之間，且所述第一漲緊輪沿所述懸臂的寬度方向抵壓所述校正傳動帶的一外側(cè)上，所述第二漲緊輪沿所述懸臂的寬度方向抵壓所述校正傳動帶對應的另一外側(cè)上，所述校正軸裝配于所述拓展部并伸出該拓展部外。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明的水平擺動機構(gòu)安裝在上下移動座上，由上下驅(qū)動電機在驅(qū)使上下移動座滑動下被帶動，且水平擺動機構(gòu)具有在水平面內(nèi)擺動的擺動架，前后軸移動機構(gòu)安裝在擺動架上，由擺動架帶動前后軸移動機構(gòu)在水平面內(nèi)擺動。由于懸臂沿機架的前后方向布置且第一端與翻轉(zhuǎn)機構(gòu)連接，而翻轉(zhuǎn)機構(gòu)與前后軸移動機構(gòu)連接，使得懸臂及翻轉(zhuǎn)機構(gòu)被前后軸移動機構(gòu)驅(qū)使做前后的移動，且懸臂還被翻轉(zhuǎn)機構(gòu)驅(qū)使做上下翻轉(zhuǎn)的運動；再由于手臂與懸臂的第二端樞接且具有用于抓放工件的抓取結(jié)構(gòu)，校正機構(gòu)設于懸臂上并驅(qū)使手臂相對懸臂校正，故使得校正機構(gòu)及手臂在前后軸移動機構(gòu)及翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的驅(qū)動下跟隨懸臂做前后移動及上下翻轉(zhuǎn)的同時，手臂還被校正機構(gòu)所校正，所以，手臂在上下軸移動機構(gòu)、水平擺動機構(gòu)、前后軸移動機構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機構(gòu)及校正機構(gòu)五者相互配合下，實現(xiàn)五軸運動的目的，從而使得手臂上的抓取結(jié)構(gòu)對工件的抓放更平穩(wěn)可靠且精準。同時，借助上下軸移動機構(gòu)、水平擺動機構(gòu)、前后軸移動機構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、懸臂及校正機構(gòu)即可實現(xiàn)手臂的平穩(wěn)可靠運動，因此，本發(fā)明的五軸機械手具有運動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單及精度高的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的五軸機械手的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明的五軸機械手的上下軸移動機構(gòu)及水平擺動機構(gòu)組裝于機架上的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3是圖2所示的組裝在機架上的上下軸移動機構(gòu)及水平擺動機構(gòu)的主視圖。
[0021]圖4是圖2所示的組裝在機架上的上下軸移動機構(gòu)及水平擺動機構(gòu)的后視圖。
[0022]圖5是圖2所示的組裝在機架上的上下軸移動機構(gòu)及水平擺動機構(gòu)的側(cè)視面。
[0023]圖6是本發(fā)明的五軸機械手中的前后軸移動機構(gòu)安裝在擺動架上的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖7是圖6中A部分的放大圖。
[0025]圖8是圖6所示