智能五轴机械手制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能五轴机械手，包括机械臂和五个运动机构，其中，摆臂运动机构承载于垂直运动机构上，并能够在垂直运动机构的带动下作上下移动定位；翻转运动机构承载于摆臂运动机构上，并能够在摆臂运动机构的带动下旋转；水平运动机构和执行端旋转运动机构均承载于翻转运动机构上，并能够在翻转运动机构的带动下一起旋转，且水平运动机构能够带动伸缩臂沿主臂的长度方向往复移动，执行端旋转运动机构能够带动法兰盘绕其中心旋转；通过对该五个运动机构的安装位置进行合理配置，减轻了摆臂运动机构、以及水平运动机构的承载量，从而使得该五轴机械手不仅动作速度快、惯量小、操作灵活，而且定位精度高、平稳性、安全性好。

【技术实现步骤摘要】
智能五轴机械手
本技术涉及机械手
，具体提供一种智能五轴机械手。
技术介绍
现有的智能机械手，通常包括五个运动机构，分别是:垂直运动机构、摆臂运动机构、翻转运动机构、水平运动机构和执行端旋转运动机构。但是现有的技术方案中，大多是由摆臂运动机构作为其它四个运动机构的支撑机构，这样在摆臂运动机构运动时就必须带动其它四个运动机构一起运动，从而承受着很大的重量，导致摆臂运动机构的转动惯量很大，进而使水平面上的定位精度较差，影响机械手整体设备的精度。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本技术提供了一种智能五轴机械手，该机械手结构合理、紧凑，定位精度高，操作灵活且安全。本技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种智能五轴机械手，包括机台、以及定位设置在所述机台上的机械臂、垂直运动机构、摆臂运动机构、翻转运动机构、水平运动机构和执行端旋转运动机构，所述机械臂包括主臂和承载于所述主臂上的伸缩臂，且所述伸缩臂的一端上还活动设置有一供吸盘或夹爪安装的法兰盘；所述摆臂运动机构承载于所述垂直运动机构上，并能够在所述垂直运动机构的带动下相对所述机台作上下移动定位；所述翻转运动机构承载于所述摆臂运动机构上，并能够在所述摆臂运动机构的带动下旋转；所述水平运动机构和所述执行端旋转运动机构均承载于所述翻转运动机构上，并能够在所述翻转运动机构的带动下一起旋转，且所述水平运动机构能够带动所述伸缩臂沿所述主臂的长度方向往复移动，所述执行端旋转运动机构能够带动所述法兰盘绕其中心旋转。作为本技术的进一步改进，所述垂直运动机构包括有定位内置于所述机台内部的第一伺服马达、第一滚珠螺杆组件、第一齿轮组和第一同步齿形带，所述第一滚珠螺杆组件包括第一螺杆和滑设于所述第一螺杆上的第一螺帽，所述第一齿轮组由一对第一齿轮组成，该对第一齿轮分别固定套设于所述第一伺服马达的输出轴和所述第一螺杆的一轴端上，且该对第一齿轮还通过所述第一同步齿形带传动连接；所述摆臂运动机构包括有亦定位内置于所述机台内部的第二伺服马达和少齿差行星齿轮减速机，所述第二伺服马达能够驱动所述少齿差行星齿轮减速机运转；所述摆臂运动机构承载于所述垂直运动机构上，并能够在所述垂直运动机构的带动下作上下移动定位的结构为:在所述机台内部还活动设置有一竖向导向板，所述第一螺帽与所述导向板的底端固连，所述第二伺服马达与所述导向板的上端固连。作为本技术的进一步改进，在所述机台内部还定位设置有竖向第一滑轨，所述导向板与所述第一滑轨相滑动配合连接。作为本技术的进一步改进，所述垂直运动机构还包括有定位内置于所述机台内部的升降气缸，所述升降气缸的输出轴与所述导向板固连。作为本技术的进一步改进，所述翻转运动机构承载于所述摆臂运动机构上，并能够在所述摆臂运动机构的带动下旋转的结构为:在所述机台的顶端上还活动设有一用以承载所述翻转运动机构的基座，所述少齿差行星齿轮减速机的输出轴与所述基座固连。作为本技术的进一步改进，所述翻转运动机构包括定位设置于所述基座上端的第三伺服马达、以及定位设置于所述基座内部的第二齿轮组和中空翻转主轴，所述第二齿轮组由一对相互啮合的第二齿轮组成，且该对第二齿轮分别固定套设于所述第三伺服马达的输出轴和所述翻转主轴的外侧上。作为本技术的进一步改进，所述水平运动机构和所述执行端旋转运动机构均承载于所述翻转运动机构上，并能够在所述翻转运动机构的带动下一起旋转的结构为:所述主臂由横截面均呈方形框体的第一主臂和第二主臂组成，所述第一主臂和第二主臂分设于所述基座的两侧，分别对应与所述翻转主轴的两轴端固定连接，且所述第一主臂、第二主臂和翻转主轴相贯通并共同形成一用以容置所述水平运动机构和所述执行端旋转运动机构的容置腔。作为本技术的进一步改进，所述伸缩臂的横截面亦呈方形框体，且所述伸缩臂的一端通过所述水平运动机构沿所述第一主臂的长度方向滑设于所述第一主臂中，所述伸缩臂的另一端伸出所述第一主臂背向所述翻转主轴的一端外；其中:所述伸缩臂的一端通过所述水平运动机构沿所述第一主臂的长度方向滑设于所述第一主臂中的结构为:所述水平运动机构包括第四伺服马达、第一传动轴和第二滚珠螺杆组件，其中，所述第四伺服马达定位容置于所述第二主臂中，且所述第四伺服马达的输出轴通过联轴器与所述第一传动轴的一轴端固连，所述第二滚珠螺杆组件包括定位容置于所述第一主臂中的第二螺杆和滑设于所述第二螺杆上的第二螺帽，所述第二螺杆的一轴端通过联轴器与所述第一传动轴的另一轴端固连，所述第二螺帽与所述伸缩臂固连。作为本技术的进一步改进，所述执行端旋转运动机构能够带动所述法兰盘绕其中心旋转的结构为:所述执行端旋转运动机构包括第五伺服马达、第一转向齿轮机构、涡轮减速机、配对齿轮组、第二传动轴、传动套筒和第二转向齿轮机构，其中，所述第五伺服马达定位容置于所述第二主臂中，且所述第五伺服马达的输出轴通过所述第一转向齿轮机构能够驱动所述涡轮减速机运转，所述配对齿轮组定位容置于所述第一主臂中，且所述配对齿轮组中的一个齿轮固定套设于所述涡轮减速机的输出轴上，其另一个齿轮通过万向节联轴器固定连接于所述第二传动轴的一端，所述传动套筒活动容置于所述伸缩臂中并与所述第二传动轴构成花键传动，且所述传动套筒背向所述第二传动轴的一端还伸出所述伸缩臂夕卜，并通过所述第二转向齿轮机构定位连接于所述法兰盘。作为本技术的进一步改进，在所述第一主臂内部还水平固设有第二滑轨，所述伸缩臂与所述第二滑轨相滑动配合连接；另所述第一转向齿轮机构和第二转向齿轮机构均由两个相互啮合并呈90度的齿轮组成。本技术的有益效果是:本技术通过对该五个运动机构的安装位置进行合理配置，减轻了摆臂运动机构、以及水平运动机构的承载量，从而使得该五轴机械手不仅动作速度快、惯量小、操作灵活，而且定位精度高、平稳性、安全性好，此外还有效节约了生产成本。【附图说明】图1为本技术所述五轴机械手的结构示意图；图2为本技术所述五轴机械手中各运动机构的连接关系结构示意图；图3为本技术所述垂直运动机构的结构示意图；图4为本技术所述摆臂运动机构的结构示意图；图5为本技术所述翻转运动机构的结构示意图；图6为本技术所述水平运动机构的结构示意图；图7为本技术所述执行端旋转运动机构的结构示意图。结合附图，作以下说明:1——机台2——导向板3——主臂4——伸缩臂5——法兰盘6——基座10—第一伺服马达 11—第一滚珠螺杆组件12——第一同步齿形带13——升降气缸20—第二伺服马达 21—少齿差行星齿轮减速机30—第三伺服马达 31—翻转主轴40—第四伺服马达 41—第一传动轴42—第二滚珠螺杆组件50—第五伺服马达51——涡轮减速机 52——配对齿轮组53——第二传动轴 54——传动套筒【具体实施方式】下面参照图对本技术的优选实施例进行详细说明。本技术所述的一种智能五轴机械手，包括机台1、以及定位设置在所述机台I上的机械臂、垂直运动机构Z1、摆臂运动机构Z2、翻转运动机构Z3、水平运动机构TA和执行端旋转运动机构Z5，所述机械臂包括主臂3和承载于所述主臂上的伸缩臂4，且所述伸缩臂4的一端上还活动设置有一供吸盘或夹爪安装的法兰盘5 ;所述摆臂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能五轴机械手，包括机台（1）、以及定位设置在所述机台（1）上的机械臂、垂直运动机构（Z1）、摆臂运动机构（Z2）、翻转运动机构（Z3）、水平运动机构（Z4）和执行端旋转运动机构（Z5），所述机械臂包括主臂（3）和承载于所述主臂上的伸缩臂（4），且所述伸缩臂（4）的一端上还活动设置有一供吸盘或夹爪安装的法兰盘（5）；其特征在于：所述摆臂运动机构（Z2）承载于所述垂直运动机构（Z1）上，并能够在所述垂直运动机构（Z1）的带动下相对所述机台（1）作上下移动定位；所述翻转运动机构（Z3）承载于所述摆臂运动机构（Z2）上，并能够在所述摆臂运动机构（Z2）的带动下旋转；所述水平运动机构（Z4）和所述执行端旋转运动机构（Z5）均承载于所述翻转运动机构（Z3）上，并能够在所述翻转运动机构（Z3）的带动下一起旋转，且所述水平运动机构（Z4）能够带动所述伸缩臂（4）沿所述主臂（3）的长度方向往复移动，所述执行端旋转运动机构（Z5）能够带动所述法兰盘（5）绕其中心旋转。

【技术特征摘要】
1.一种智能五轴机械手，包括机台(I)、以及定位设置在所述机台(I)上的机械臂、垂直运动机构(Zl)、摆臂运动机构(Z2)、翻转运动机构(Z3)、水平运动机构(Z4)和执行端旋转运动机构(Z5)，所述机械臂包括主臂(3)和承载于所述主臂上的伸缩臂(4)，且所述伸缩臂(4)的一端上还活动设置有一供吸盘或夹爪安装的法兰盘(5);其特征在于:所述摆臂运动机构(Z2)承载于所述垂直运动机构(Zl)上，并能够在所述垂直运动机构(Zl)的带动下相对所述机台(I)作上下移动定位；所述翻转运动机构(Z3)承载于所述摆臂运动机构(Z2)上，并能够在所述摆臂运动机构(Z2)的带动下旋转；所述水平运动机构(Z4)和所述执行端旋转运动机构(Z5)均承载于所述翻转运动机构(Z3)上，并能够在所述翻转运动机构(Z3)的带动下一起旋转，且所述水平运动机构(Z4)能够带动所述伸缩臂(4)沿所述主臂(3)的长度方向往复移动，所述执行端旋转运动机构(Z5)能够带动所述法兰盘(5)绕其中心旋转。2.根据权利要求1所述的智能五轴机械手，其特征在于:所述垂直运动机构(Zl)包括有定位内置于所述机台(I)内部的第一伺服马达(10)、第一滚珠螺杆组件(11)、第一齿轮组和第一同步齿形带(12)，所述第一滚珠螺杆组件(11)包括第一螺杆和滑设于所述第一螺杆上的第一螺帽，所述第一齿轮组由一对第一齿轮组成，该对第一齿轮分别固定套设于所述第一伺服马达(10)的输出轴和所述第一螺杆的一轴端上，且该对第一齿轮还通过所述第一同步齿形带(12)传动连接； 所述摆臂运动机构(Z2)包括有亦定位内置于所述机台(I)内部的第二伺服马达(20)和少齿差行星齿轮减速机(21)，所述第二伺服马达(20)能够驱动所述少齿差行星齿轮减速机(21)运转； 所述摆臂运动机构(Z2)承载于所述垂直运动机构(Zl)上，并能够在所述垂直运动机构(Zl)的带动下作上下移动定位的结构为:在所述机台(I)内部还活动设置有一竖向导向板(2)，所述第一螺帽与所述导向板(2)的底端固连，所述第二伺服马达(20)与所述导向板(2)的上端固连。3.根据权利要求2所述的智能五轴机械手，其特征在于:在所述机台(I)内部还定位设置有竖向第一滑轨，所述导向板(2)与所述第一滑轨相滑动配合连接。4.根据权利要求2所述的智能五轴机械手，其特征在于:所述垂直运动机构(Zl)还包括有定位内置于所述机台(I)内部的升降气缸(13)，所述升降气缸(13)的输出轴与所述导向板(2)固连。5.根据权利要求2所述的智能五轴机械手，其特征在于:所述翻转运动机构(Z3)承载于所述摆臂运动机构(Z2)上，并能够在所述摆臂运动机构(Z2)的带动下旋转的结构为:在所述机台(I)的顶端上还活动设有一用以承载所述翻转运动机构(Z3)的基座(6)，所述少齿差行星齿轮减速机(21)的输出轴与所述基座(6)固连。6.根据权利要求5所述的智能五轴机械手，其特征在于:所述翻转运动机构(Z3)包括定位设置于所述基座上端的第三伺服马达(30)、以及定位设置于所述基座内部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世宏，
申请(专利权)人：昆山威创精密机械有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32