一种多自由度直角坐标机械手制造技术

本实用新型专利技术涉及一种多自由度直角坐标机械手，包括一移动机构、一伸缩机构与终端机构，所述伸缩移动机构固定在其他固定设备上，能够带动所述伸缩机构实现水平面内的移动；所述伸缩机构连接一端连接所述终端机构，另一端连接所述移动机构，能够带动所述终端机构实现垂直于水平面方向的伸缩，以及水平面内的旋转。设计简单、结构合理，能够使用最简单的结构实现直角坐标系中的多自由度运动；便于拆卸，分级套筒结构可以让维修变得更加便利，只要拆除出故障的套筒即可实现维修，无需把所有的机械手全部拆卸；节省动力、安全可靠，独特的伸缩机构上缘、下缘设置，减少了阻力，节省了能源。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自动化设备领域，具体涉及一种多自由度直角坐标机械手。技术背景国内目前正处于进行生产设备自动化从无到有的发展历程之中，目前自动化设备主要是将工厂原有的生产线中的设备尽可能的利用起来以节省企业成本。所以目前的自动化设备应该更加符合非定制化、普适化，能够简便地进行移植，才是符合当前企业，尤其是传统加工、制造型企业。目前传统加工制造型企业的加工工艺中，有许多加工步骤仍然不能完全依靠自动化设备，人工监控、人工辅助操作是必不可少的部分。机械手是自动化设备中最重要的一环，它集成了传统加工工艺中的多个步骤，例如起重、移位、固定、转移等等，然而便于机械自动化工作与便于人工操作的机械手结构存在本质上的差距，目前的设备很难做到这一点。鉴于上述缺陷，本技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本技术。
技术实现思路
为解决上述技术缺陷，本技术采用的技术方案在于，提供1、一种多自由度直角坐标机械手，包括一移动机构、一伸缩机构与终端机构，其特征在于，伸缩移动机构固定在其他固定设备上，能够带动所述伸缩机构实现水平面内的移动；所述伸缩机构连接一端连接所述终端机构，另一端连接所述移动机构，能够带动所述终端机构实现垂直于水平面方向的伸缩，以及水平面内的旋转。较佳的，所述移动机构包括一第一平移机构与一第二平移机构；所述第一平移机构包括一第一导轨与一架设在所述第一导轨上的第一动作模块；所述第二平移机构包括一第二导轨与架设在所述第二导轨上的第二动作模块；所述第一动作模块能够沿所述第一导轨直线运动；所述第二动作模块能够沿所述第二导轨直线运动；所述第一导轨与所述第二导轨方向垂直。较佳的，所述第二导轨架设在所述第一动作模块上。较佳的，所述伸缩机构包括一传动结构与一伸缩结构，所述伸缩结构连接所述终端机构与所述传动结构并在所述传动结构的带动下牵引所述终端机构动作；所述伸缩结构包括相互嵌套、口径逐渐缩小的一上位套筒、若干中间套筒与一下位套筒，所述上位套筒、所述中间套筒与所述下位套筒能够沿与其相嵌套的套筒进行滑动。较佳的，所述上位套筒、所述中间套筒下端向内延伸形成环状下缘，所述环状下缘与下一级套筒外壁接触，并能够沿其滑动；所述下位套筒、所述中间套筒上端向外延伸形成环状上缘，所述环状上缘与上一级套筒内壁接触，并能够沿其滑动。较佳的，所述上位套筒上端为上位套筒上缘，其能够与外部固定设备进行固定；所述下位套筒下端为下位套筒下缘，所述下位套筒下缘向下与终端相固定，向上与所述传动结构连接。较佳的，所述环状下缘包括一下缘远端挡板、一下缘近端挡板与若干滚珠；所述下缘远端挡板为套筒下端向内延伸形成的环状挡板结构；所述下缘近端挡板为一固定在套筒内壁上的环状挡板结构；所述下缘远端挡板与所述下缘近端挡板之间形成环形槽，所述滚珠放置在所述环形槽内并与下一级套筒外壁相抵。较佳的，所述环状上缘包括一上缘远端挡板、一上缘近端挡板与若干滚珠；所述上缘远端挡板为套筒上端向外延伸形成的环状挡板结构；所述上缘近端挡板为一固定在套筒外壁上的环状挡板结构；所述上缘远端挡板与所述上缘近端挡板之间形成环形槽，所述滚珠放置在所述环形槽内并与上一级套筒内壁相抵。较佳的，所述上位套筒为第三套筒，所述下位套筒为第一套筒，所述中间套筒数量为第二套筒。较佳的，所述第三套筒与所述第二套筒设置有限制所述环状上缘的限位装置。与现有技术相比较，本技术的有益效果在于:设计简单、结构合理，能够使用最简单的结构实现机械手的负重伸缩；便于拆卸，分级套筒结构可以让维修变得更加便利，只要拆除出故障的套筒即可实现维修，无需把所有的机械手全部拆卸；节省动力、安全可靠，独特的上缘、下缘结构，减少了阻力，节省了动力。【附图说明】图1为本技术立体结构示意图；图2为本技术正视示意图；图3为本技术伸缩结构示意图；图4为本技术伸缩结构剖面示意图；图5为本技术第三下缘结构示意图。【具体实施方式】为便于本领域技术人员对本技术的技术方案和有益效果进行理解，特结合附图对【具体实施方式】进行如下描述。请参见图1所示，其为本技术结构示意图。本技术所述的多自由度直角坐标机械手包括终端机构5、伸缩机构与移动机构4。所述移动机构4固定在较高的支架上，能够带动机械手在一水平面内移动；所述伸缩机构与所述移动机构4连接，在所述移动结构4的带动下在所述水平面内移动，所述伸缩机构能能够沿竖直方向进行伸缩，并且能够在水平方向上面自由旋转；所述终端机构5与所述伸缩机构直接连接，并且执行具体的处理，例如处理流水线上的一道工序。请参见图1所示，所述移动机构4包括两个部分:X轴平移机构与Y轴平移机构，所述X轴平移机构包括一第一导轨411与一第一动作模块412，所述Y轴评议机构包括一第二导轨421与一第二动作模块422。为方便描述，将所述第一导轨411延伸的方向成为X方向，将所述第二导轨421所延伸的方向成为Y方向，将所述伸缩机构延伸的方向成为Z方向。所述第一导轨固定在本机械手所处的空间环境中，例如工作车间的棚顶，并且为整个机械手提供支撑力。所述第一动作模块412能够在所述第一导轨411上沿X方向进行移动。所述第二导轨421架设在所述第一动作模块412上，所述第二动作模块422能够沿所述第二导轨421在Y轴方向上进行移动，所述伸缩机构安装在所述第二动作模块422上。所述第一导轨411与所述第二导轨421方向垂直。所以所述第一动作模块412在X轴方向上的移动与所述第二动作模块422在Y轴方向上的移动都将传导至所述伸缩机构，所述伸缩机构能够在Z轴方向上平移，并且能够在XY平面内旋转。所述终端机构5与所述伸缩机构直接相连，所以所述伸缩机构的动作最终会传导至所述终端机构5，实现所述终端机构5的多自由度直角坐标系内移动。请参见图3所示，其为本技术所述传动机构结构示意图。所述伸缩机构包括一传动机构6，还包括相互嵌套的一第一套筒1、一第二套筒2与一第三套筒3，所述第一套筒连接终端机构与所述第二套筒2，所述第二套筒2连接所述第一套筒I与所述第三套筒3，所述第三套筒3连接所述第二套筒2与所述传动机构，所述传动机构与所述第三套筒3固定，并与所述第一套筒I连接，能够将动力直接传送至所述第一套筒I并带动所述第一套筒运动。连接所述传动机构与所述终端机构，在所述传动机构带动下，牵引所述终端机构5进行相应的动作。本实施例中，包括三个嵌套的套筒，但是本专利并不限制套筒的数量，实际上，位置在最上与最下的套筒具有结构上的差异，位于中间的套筒结构均相同。即所述传动机构包括一上位套筒、一下位套筒与若干中间套筒，本实施例中，所述上位套筒为所述第三套筒，所述下位套筒为所述第一套筒，所述中间套筒数量为I，为所述第二套筒。当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多自由度直角坐标机械手，包括一移动机构、一伸缩机构与终端机构，其特征在于，所述伸缩移动机构固定在其他固定设备上，能够带动所述伸缩机构实现水平面内的移动；所述伸缩机构连接一端连接所述终端机构，另一端连接所述移动机构，能够带动所述终端机构实现垂直于水平面方向的伸缩，以及水平面内的旋转。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓光，赫亮，蒋晓明，毕齐林，王攀，孙克争，
申请(专利权)人：广东省自动化研究所，
类型：新型
国别省市：广东;44