三轴机械手制造技术

本实用新型专利技术涉及三轴机械手，包括底座单元、与底座单元转动连接的立柱单元、装于立柱单元上并可沿立柱单元竖直移动的二级伸缩臂单元、用于驱动立柱单元在水平面内旋转的第一驱动机构、用于驱动二级伸缩臂单元在竖直方向移动的第二驱动机构，以及用于驱动二级伸缩臂单元在水平方向伸缩的第三驱动机构；二级伸缩臂单元包括托盘、一级臂和二级臂，托盘与立柱单元滑动连接，所述一级臂与托盘水平滑动连接，二级臂与一级臂水平滑动连接。本申请采用二级伸缩机构，可满足空间小、行程长的使用需求；并且二级臂可随着一级臂的动作而同步动作，响应速度快，可进一步提高工作效率；本申请的直线运动有直线导轨配合，运行平稳，性能可靠。靠。靠。

【技术实现步骤摘要】
三轴机械手


[0001]本技术涉及机械手
，尤其涉及三轴机械手。

技术介绍

[0002]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。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。
[0003]机械手通常有单轴、两轴、三轴、四轴、五轴、六轴等，单轴、两轴、三轴是XYZ坐标式机械手，运动方式通常为XYZ方向的直线运动，通过多方向的运动实现在三维空间内的动作；再往上的四轴、五轴、六轴是关节型机械手，运动方式简单概括就是代替人身上的一条手臂运动。
[0004]在工业自动化生产中，如动作固定机械化简单的XYZ方向运动，不需要变换产品姿态或运动姿态就可以适用三轴机械手。随着自动化发展，XYZ方向的直线运动并非能适用于所有给机床上料的情况，具有旋转功能的机械手往往更便于给机床上、下料，也更能提高工作效率。
[0005]中国专利文献CN213918282U公开了一种三轴机械手臂，其采用两轴直线运动和单轴旋转运动结构，响应比较快，一定程度上提高了工作效率。但该三轴机械手臂在空间有限的情况下，难以满足长行程的使用需求。

技术实现思路

[0006]本申请为了解决上述技术问题提供三轴机械手。
[0007]本申请通过下述技术方案实现：
[0008]三轴机械手，包括底座单元、与底座单元转动连接的立柱单元、装于立柱单元上并可沿立柱单元竖直移动的二级伸缩臂单元、用于驱动立柱单元在水平面内旋转的第一驱动机构、用于驱动二级伸缩臂单元在竖直方向移动的第二驱动机构，以及用于驱动二级伸缩臂单元在水平方向伸缩的第三驱动机构。本申请采用二级伸缩机构，可满足空间小、行程长的使用需求。
[0009]值得说明的是，本申请中的三轴不同于现有技术中的XYZ坐标。本申请中的三轴指X轴、Z轴方向的直线移动，以及围绕Z轴的旋转运动。
[0010]可选的，所述底座单元包括底板以及与底板连接的外齿轮回转轴承，立柱单元底部通过外齿轮回转轴承与底板转动连接连接；所述第一驱动机构包括第一电机以及与第一电机连接的第一驱动齿轮，所述第一电机装于立柱单元上，所述第一驱动齿轮与所述外齿轮回转轴承啮合。
[0011]可选的，所述立柱单元包括柱体，柱体底部与底座单元连接，柱体上有竖直齿条和竖直导轨；
[0012]所述第二驱动机构包括第二电机以及与第二电机连接的第二驱动齿轮，第二电机
装于二级伸缩臂单元上，所述二级伸缩臂单元与竖直导轨滑动配合，第二驱动齿轮与竖直齿条啮合。
[0013]值得说明的是，第二驱动机构作为直线驱动结构，也可选择滚珠丝杠驱动机构、液压缸等常用机构。
[0014]特别的，所述柱体为四面立柱，第一驱动机构装于柱体正面，所述柱体背面有两条竖直导轨，所述竖直齿条装于柱体的侧面；柱体顶面设或者不设吊环。
[0015]可选的，所述二级伸缩臂单元包括托盘、一级臂和二级臂，托盘与立柱单元滑动连接，第二驱动机构装于托盘上；所述一级臂与托盘水平滑动连接，二级臂与一级臂水平滑动连接。
[0016]特别的，所述第三驱动机构包括第三电机、与第三电机连接的第三驱动齿轮、水平齿条和同步带机构，第三电机安装在托盘上， 水平齿条和同步带机构装于一级臂上，水平齿条与第三驱动齿轮啮合；所述同步带机构包括同步带和带轮，托盘通过同步带压板与同步带配合，二级臂与同步带连接。
[0017]值得说明的是，二级伸缩臂单元也可采用现有的二级伸缩机构。
[0018]可选的，所述托盘上有用于与立柱单元滑动连接的竖直滑块；所述二级臂上有第一水平导轨，所述托盘上有用于与第一水平导轨滑动连接的水平滑块。
[0019]特别的，所述二级臂和一级臂均为中空矩形结构，二级臂的一端装在一级臂内；所述一级臂的正面和顶面分别安装一条第一水平导轨，所述水平齿条装于一级臂正面，带轮装于一级臂底面，同步带绕在带轮上。
[0020]可选的，所述二级臂上有第二水平导轨，一级臂上有用于与第二水平导轨滑动连接的水平滑槽。
[0021]所述三轴机械手的工作原理：第一电机运行，带动第一驱动齿轮旋转，由于外齿轮回转轴承的外齿圈固定不动，使得第一驱动齿轮沿着外齿轮回转轴承的外齿圈做圆周运动，继而带动立柱单元进行旋转；
[0022]第二电机运行，带动第二驱动齿轮旋转，由于竖直齿条固定在柱体上，使得第二驱动齿轮沿着竖直齿条做竖直移动，继而带动第二电机、二级伸缩臂单元上下移动；
[0023]第三电机运行，带动第三驱动齿轮旋转，驱动与其啮合的水平齿条水平移动，继而带动一级臂、带轮同步水平移动，同时由于同步带与托盘之间的配合关系，同步带受力相对于一级臂发生水平向移动，继而拉动二级臂相对于一级臂水平移动，从而实现二级伸缩。
[0024]与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
[0025]1，本申请在水平方向的直线移动采用二级伸缩机构，可满足空间小、行程长的使用需求；
[0026]2，本申请的二级臂可随着一级臂的动作而同步动作，响应速度快，可进一步提高工作效率；
[0027]3，本申请的直线运动有直线导轨配合，运行平稳，性能可靠。
附图说明
[0028]此处所说明的附图用来提供对本申请实施方式的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施方式的限定。
[0029]图1是实施例中三轴机械手的三维图；
[0030]图2是实施例中三轴机械手的主视图；
[0031]图3是实施例中三轴机械手的侧视图；
[0032]图4是实施例中三轴机械手的后视图；
[0033]图5是实施例中底座单元的三维图；
[0034]图6是实施例中第一视角下立柱单元的三维图；
[0035]图7是实施例中第二视角下立柱单元的三维图；
[0036]图8是实施例中二级伸缩臂单元的三维图；
[0037]图9是实施例中二级伸缩臂单元的后视图；
[0038]图10是实施例中一级臂的三维图；
[0039]图11是实施例中一级臂的侧维图；
[0040]图12是实施例中二级臂的三维图。
具体实施方式
[0041]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0042]因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
[0043]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.三轴机械手，其特征在于：包括：底座单元（1）；立柱单元（2），与底座单元（1）转动连接；二级伸缩臂单元（3），装于立柱单元（2）上并可沿立柱单元（2）竖直移动；第一驱动机构（4），用于驱动立柱单元（2）在水平面内旋转；第二驱动机构（5），用于驱动二级伸缩臂单元（3）在竖直方向移动；第三驱动机构（6），用于驱动二级伸缩臂单元（3）在水平方向伸缩。2.根据权利要求1所述的三轴机械手，其特征在于：所述底座单元（1）包括底板（11）以及与底板（11）连接的外齿轮回转轴承（12），立柱单元（2）底部通过外齿轮回转轴承（12）与底板（11）转动连接；所述第一驱动机构（4）包括第一电机（41）以及与第一电机（41）连接的第一驱动齿轮（42），所述第一电机（41）装于立柱单元（2）上，所述第一驱动齿轮（42）与所述外齿轮回转轴承（12）啮合。3.根据权利要求1或2所述的三轴机械手，其特征在于：所述立柱单元（2）包括柱体（21），柱体（21）底部与底座单元（1）连接，柱体（21）上有竖直齿条（25）和竖直导轨（26）；所述第二驱动机构（5）包括第二电机（51）以及与第二电机（51）连接的第二驱动齿轮，第二电机（51）装于二级伸缩臂单元（3）上，所述二级伸缩臂单元（3）与竖直导轨（26）滑动配合，第二驱动齿轮与竖直齿条（25）啮合。4.根据权利要求3所述的三轴机械手，其特征在于：所述柱体（21）为四面立柱，第一驱动机构（4）装于柱体（21）正面，所述柱体（21）背面有两条竖直导轨（26），所述竖直齿条（25）装于柱体（21）的侧面；柱体（21）顶面设或者不设吊环（27）。5.根据权利要求1、2或4所述的三轴机械手，其特征在于：所述二级伸缩臂单元（3）包括托盘（31）、一级臂（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：扈志勇，陈玉峰，马岩，周学军，
申请(专利权)人：锎量宁夏自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：