本實(shí)用新型涉及一種三維度機(jī)械手。

背景技術(shù)：

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)械制造行業(yè)中。機(jī)械手主要由抓手、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。顧名思義，抓手是用來抓持工件的，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。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是使抓手完成不同位置的移動(dòng)的，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通常包括升降、平移等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，從而完成三維度的移動(dòng)，通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手每個(gè)自由度的控制，來完成特定動(dòng)作。然而，目前用于汽車零部件制造行業(yè)的機(jī)械手往往存在機(jī)構(gòu)寵大、操控不靈活的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理、操控方便、活動(dòng)空間占地不大的三維度機(jī)械手，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：一種三維度機(jī)械手，包括抓手、控制系統(tǒng)，還包括機(jī)架、立柱、第一動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，第一動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)帶動(dòng)立柱沿機(jī)架完成第一維度的直線運(yùn)動(dòng)；立柱的底端通過換向機(jī)構(gòu)帶動(dòng)導(dǎo)軌架組件旋轉(zhuǎn)完成第二維度的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述導(dǎo)軌架組件包括滑板、活動(dòng)導(dǎo)軌架，所述抓手安裝在活動(dòng)導(dǎo)軌架上，在滑板與活動(dòng)導(dǎo)軌架之間設(shè)置第三動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，所述第三動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)帶動(dòng)活動(dòng)導(dǎo)軌架沿滑板相對移動(dòng)完成第三維度的直線運(yùn)動(dòng)。

所述換向機(jī)構(gòu)設(shè)置為齒輪嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

第一動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)是同步帶輪機(jī)構(gòu)。

第三動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)是齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

機(jī)架上設(shè)置第一電機(jī)安裝座、上導(dǎo)軌，立柱側(cè)部設(shè)置導(dǎo)軌滑塊，所述導(dǎo)軌滑塊在上導(dǎo)軌內(nèi)滑動(dòng)，所述同步帶輪機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架內(nèi)，同步帶上固定有同步帶壓板，同步帶壓板連接立柱。

機(jī)架的下部設(shè)置限位塊安裝板，在限位塊安裝板上固定立柱行程限位塊。

齒輪嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)齒輪、轉(zhuǎn)盤軸承，主動(dòng)齒輪與轉(zhuǎn)盤軸承的外圓齒嚙合，立柱的底端向下伸出軸柱，轉(zhuǎn)盤軸承安裝在軸柱上，轉(zhuǎn)盤軸承與所述滑板固定連接。

立柱的底端設(shè)置電機(jī)安裝板，電機(jī)安裝板上安裝第二電機(jī)，第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)換向機(jī)構(gòu)的主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)。

活動(dòng)導(dǎo)軌架包括第一導(dǎo)軌架，在第一導(dǎo)軌架的兩側(cè)軌槽上設(shè)置直線導(dǎo)軌，在滑板底部對應(yīng)兩直線導(dǎo)軌設(shè)置直線滑塊，齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒條安裝在一軌槽的內(nèi)側(cè)、齒輪安裝在滑板底。

有益效果：本實(shí)用新型通過立柱上下行走、滑板旋轉(zhuǎn)換向及導(dǎo)軌架組件沿X軸方向相對滑板移動(dòng)，從而帶動(dòng)導(dǎo)軌架組件實(shí)現(xiàn)機(jī)械抓手三個(gè)維度的運(yùn)動(dòng)，完成零件的抓取，機(jī)械手結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，操作方便。很大程度上提升了抓取裝置工作的自動(dòng)化程度。

活動(dòng)導(dǎo)軌架的內(nèi)部相對運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)使第一導(dǎo)軌架與第二導(dǎo)軌架同步同向活動(dòng)，從而使抓手行程可縮短或拉伸，實(shí)現(xiàn)更大范圍的機(jī)械抓取動(dòng)作，機(jī)構(gòu)靈活可靠，設(shè)計(jì)巧妙。

三維度機(jī)械手根據(jù)所需要抓取的工件的位置和高度等參數(shù)進(jìn)行編程序，控制系統(tǒng)根據(jù)編程序路徑驅(qū)動(dòng)Z軸,X軸,R軸進(jìn)行上下前后及360度旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)行抓料或放料動(dòng)作?？赏瓿傻男谐虆?shù):Z行程1000mm,X行程正負(fù)1600mm,R360度,最大負(fù)載500Kg。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型三維度機(jī)械手立體圖。

圖2是本實(shí)用新型三維度機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2的A-A剖視圖。

圖4是圖3的B-B剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“前后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)作廣義理解，例如，可以是固定連接。也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型的具體含義。

請參閱圖1-4，一種三維度機(jī)械手，包括抓手1、控制系統(tǒng)，還包括機(jī)架、立柱2、第一動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，第一動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)帶動(dòng)立柱沿機(jī)架完成第一維度的直線運(yùn)動(dòng)；立柱的底端通過換向機(jī)構(gòu)帶動(dòng)導(dǎo)軌架組件旋轉(zhuǎn)完成第二維度的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述導(dǎo)軌架組件包括滑板5、活動(dòng)導(dǎo)軌架，所述抓手安裝在活動(dòng)導(dǎo)軌架上，在滑板與活動(dòng)導(dǎo)軌架之間設(shè)置第三動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，所述第三動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)帶動(dòng)活動(dòng)導(dǎo)軌架沿滑板相對移動(dòng)完成第三維度的直線運(yùn)動(dòng)。第一動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)由第一電機(jī)11驅(qū)動(dòng)，換向機(jī)構(gòu)由第二電機(jī)12驅(qū)動(dòng)，第三動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)由第三電機(jī)13驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)抓手的夾取裝置完成三維空間任意位置零件的夾取動(dòng)作。

所述換向機(jī)構(gòu)設(shè)置為齒輪嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

第一動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)是同步帶輪機(jī)構(gòu)6。

第三動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)是齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

機(jī)架上設(shè)置第一電機(jī)安裝座4、上導(dǎo)軌3，立柱側(cè)部設(shè)置導(dǎo)軌滑塊，所述導(dǎo)軌滑塊在上導(dǎo)軌內(nèi)滑動(dòng)，所述同步帶輪機(jī)構(gòu)6安裝在機(jī)架內(nèi)，同步帶上固定有同步帶壓板16，同步帶壓板連接立柱2。

機(jī)架的下部設(shè)置限位塊安裝板，在限位塊安裝板上固定立柱行程限位塊9。

齒輪嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)齒輪7、轉(zhuǎn)盤軸承8，主動(dòng)齒輪與轉(zhuǎn)盤軸承的外圓齒嚙合，立柱的底端向下伸出軸柱，轉(zhuǎn)盤軸承安裝在軸柱上，轉(zhuǎn)盤軸承與所述滑板固定連接。

立柱的底端設(shè)置電機(jī)安裝板，電機(jī)安裝板上安裝第二電機(jī)12，第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)換向機(jī)構(gòu)的主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)。

活動(dòng)導(dǎo)軌架包括第一導(dǎo)軌架14，在第一導(dǎo)軌架的兩側(cè)軌槽上設(shè)置直線導(dǎo)軌17，在滑板底部對應(yīng)兩直線導(dǎo)軌設(shè)置直線滑塊，齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒條18安裝在一軌槽的內(nèi)側(cè)、齒輪安裝在滑板底。

活動(dòng)導(dǎo)軌架還包括第二導(dǎo)軌架15，抓手安裝架固定在第二導(dǎo)軌架的下方，第一、二導(dǎo)軌架通過帶輪機(jī)構(gòu)19連接：在第一導(dǎo)軌架內(nèi)固定一對帶輪，兩帶輪上設(shè)置皮帶，滑板的底部設(shè)置連接塊20，連接塊固定在皮帶的上段某一固定位置，皮帶的下段通過連接塊與第二導(dǎo)軌架連接。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)軌架在齒輪齒條機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下向左移動(dòng)時(shí)，帶輪機(jī)構(gòu)使得帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并使皮帶的下段按順時(shí)針方向滑向上段，在移動(dòng)過程中拉動(dòng)第二導(dǎo)軌架左行。

抓手安裝架上對稱設(shè)置一對抓手，抓手的夾取裝置安裝在抓手安裝架上。抓手安裝架位于第二導(dǎo)軌架遠(yuǎn)離立柱的一端設(shè)置，因此，當(dāng)活動(dòng)導(dǎo)軌架左行時(shí)，抓手與立柱的距離縮短，當(dāng)活動(dòng)導(dǎo)軌架右行時(shí)，第一、二導(dǎo)軌架均同時(shí)向右行走，使抓手與立柱的距離過到最大，從而使抓手行程增長。

本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施方式，如果對本實(shí)用新型的各種改動(dòng)或變形不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍，倘若這些改動(dòng)和變形屬于本實(shí)用新型的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變形。