CN104209943A - 一种横行三轴伺服机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种横行三轴伺服机械手，包括底座、端部固定于所述底座上且水平设置的圆柱形横臂、滑动连接于所述横臂上且可沿其长度方向滑动的第一滑座、固定于所述第一滑座上的纵臂、滑动连接于所述纵臂上且可沿其长度方向滑动的第二滑座、可升降的连接于所述第二滑座上的机械主臂和机械副臂以及固定于所述机械主臂和机械副臂下端的夹爪，所述的机械主臂和机械副臂之间连接有可调节距离的第一气缸，所述的纵臂水平设置且与所述的横臂相垂直，所述横臂、纵臂、机械主臂和机械副臂分别由伺服马达驱动。本发明提供的横行三轴伺服机械手取出速度快、效能高、震动小、使用寿命长，且控制箱与机体结合于一体，节省了空间。

Description

一种横行三轴伺服机械手

技术领域

本发明属于控制工程及自动化技术领域，涉及一种机械手，具体涉及一种横行三轴伺服机械手。

 

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。

现有的横行三轴伺服机械手取出速度较慢、效能较低、震动较大、使用寿命较短，且控制箱与机体是分开设立的，占用较多的空间。

 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种性能更加优异且节省空间的横行三轴伺服机械手，以克服现有技术的不足。

为了实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的横行三轴伺服机械手，包括底座、端部固定于所述底座上且水平设置的圆柱形横臂、滑动连接于所述横臂上且可沿其长度方向滑动的第一滑座、固定于所述第一滑座上的纵臂、滑动连接于所述纵臂上且可沿其长度方向滑动的第二滑座、可升降的连接于所述第二滑座上的机械主臂和机械副臂以及固定于所述机械主臂和机械副臂下端的夹爪，所述的机械主臂和机械副臂之间连接有可调节距离的第一气缸，所述的纵臂水平设置且与所述的横臂相垂直，所述横臂、纵臂、机械主臂和机械副臂分别由伺服马达驱动。

上述技术方案中，所述纵臂上设有与纵臂长度方向平行的导轨，沿导轨方向设有一个滑块，所述滑块通过第二气缸与所述机械主臂相连接，通过所述第二气缸带动滑块在导轨上沿长度方向滑动来控制第二滑座的运动。

上述技术方案中，所述伺服马达设于底座上，通过数据线分别与所述的第一滑座、第二滑座、机械主臂和机械副臂相连。

上述技术方案中，所述夹爪通过球形连接机构与所述机械主臂和机械副臂相连。

上述技术方案中，所述纵臂的横行行程为1250~1800mm。

上述技术方案中，所述机械主臂和机械副臂的上下行程为650~1150mm。

与现有技术相比，本发明提供的横行三轴伺服机械手取出速度快、效能高、震动小、使用寿命长，且控制箱与机体结合于一体，节省了空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的横行三轴伺服机械手的结构示意图。

 

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的横行三轴伺服机械手，包括底座1、端部固定于底座1上且水平设置的圆柱形横臂2、滑动连接于横臂2上且可沿其长度方向滑动的第一滑座3、固定于第一滑座3上的纵臂4、滑动连接于纵臂4上且可沿其长度方向滑动的第二滑座5、可升降的连接于第二滑座5上的机械主臂61和机械副臂62以及固定于机械主臂61和机械副臂62下端的夹爪7，机械主臂61和机械副臂62之间连接有可调节距离的第一气缸12，纵臂4水平设置且与横臂2相垂直，横臂2、纵臂4、机械主臂61和机械副臂62分别由伺服马达11驱动。

上述技术方案中，纵臂4上设有与纵臂4长度方向平行的导轨41，沿导轨41方向设有一个滑块42，滑块42通过第二气缸9与机械主臂61相连接，通过第二气缸9带动滑块42在导轨41上沿长度方向滑动来控制第二滑座5的运动。

上述技术方案中，伺服马达11设于底座1上，通过数据线8分别与第一滑座3、第二滑座5、机械主臂61和机械副臂62相连。

上述技术方案中，夹爪7通过球形连接机构10与机械主臂61和机械副臂62相连。

上述技术方案中，纵臂4的横行行程为1250~1800mm。

上述技术方案中，机械主臂61和机械副臂62的上下行程为650~1150mm。

综上所述，本发明提供的横行三轴伺服机械手取出速度快、效能高、震动小、使用寿命长，且控制箱与机体结合于一体，节省了空间。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。 

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种横行三轴伺服机械手，其特征在于：包括底座（1）、端部固定于所述底座（1）上且水平设置的圆柱形横臂（2）、滑动连接于所述横臂（2）上且可沿其长度方向滑动的第一滑座（3）、固定于所述第一滑座（3）上的纵臂（4）、滑动连接于所述纵臂（4）上且可沿其长度方向滑动的第二滑座（5）、可升降的连接于所述第二滑座（5）上的机械主臂（61）和机械副臂（62）以及固定于所述机械主臂（61）和机械副臂（62）下端的夹爪（7），所述的机械主臂（61）和机械副臂（62）之间连接有可调节距离的第一气缸（12），所述的纵臂（4）水平设置且与所述的横臂（2）相垂直，所述横臂（2）、纵臂（4）、机械主臂（61）和机械副臂（62）分别由伺服马达（11）驱动。

2.根据权利要求1所述的横行三轴伺服机械手，其特征在于：所述纵臂（4）上设有与纵臂（4）长度方向平行的导轨（41），沿导轨（41）方向设有一个滑块（42），所述滑块（42）通过第二气缸（9）与所述机械主臂（61）相连接，通过所述第二气缸（9）带动滑块（42）在导轨（41）上沿长度方向滑动来控制第二滑座（5）的运动。

3.根据权利要求1所述的横行三轴伺服机械手，其特征在于：所述伺服马达（11）设于底座（1）上，通过数据线（8）分别与所述的第一滑座（3）、第二滑座（5）、机械主臂（61）和机械副臂（62）相连。

4.根据权利要求1所述的横行三轴伺服机械手，其特征在于：所述夹爪（7）通过球形连接机构（10）与所述机械主臂（61）和机械副臂（62）相连。

5.根据权利要求4所述的横行三轴伺服机械手，其特征在于：所述纵臂（4）的横行行程为1250~1800mm。

6.根据权利要求1所述的横行三轴伺服机械手，其特征在于：所述机械主臂（61）和机械副臂（62）的上下行程为650~1150mm。