CN102672519A - 三轴式龙门机器人 - Google Patents
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Abstract
一种三轴式龙门机器人,它包括立柱,所述立柱上装有X轴组件,X轴组件上装有Y轴组件,Y轴组件一侧装有Z轴组件;所述X轴组件可沿水平方向来回移动;所述Y轴组件可以沿垂直于水平方向前后移动;所述Z轴组件可以沿垂直于水平方向上下移动;所述Z轴组件下端装有爪手;本发明利用齿轮和滑块的配合,通过马达驱动,实现龙门机器人在三维立体空间内进行运动,从而满足多台机床的联合工作,降低了多台机床联合工作时对场地的要求,降低了生产成本,提高了生产效率,整台设备结构简单,操作容易。利于大范围推广。
Description
技术领域
本发明属于机械加工设备技术领域,具体讲就是涉及一种自动化生产过程中的三轴式龙门机器人。
背景技术
随着工业的发展,自动化设备已经广泛应用于各种生产领域中,在自动化生产过程中有一种能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序爪取、搬运物件或操作工具的自动操作装置称为机械手,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。机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来爪持工件(或工具)的部件,根据被爪持物件的形状、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,改变被爪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。为了爪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,。
现在市场上的工业机器人大部分为关节型机器人,此类机器人适用于小范围区域作业,价格昂贵,成本较高,并且现有的两轴式龙门机器人,只能在二维平面上运动,无法在三维立体空间运动,仅适合于单台机床,当需要配合多台机床联合工作时,则要求多台机床的中心在一条直线上,这对工作场所和机床安装提出了极大要求,不利于大范围推广适用。
发明内容
本发明的目的是提供一种三轴式龙门机器人,它能在三维立体空间内进行运动,从而满足多台机床的联合工作,降低了多台机床联合工作时对场地的要求,降低了生产成本,提高了生产效率。
技术方案
为了实现上述技术目的,本发明设计一种三轴式龙门机器人,它包括立柱,所述立柱上装有X轴组件,X轴组件上装有Y轴组件,Y轴组件一侧装有Z轴组件;
所述X轴组件可沿水平方向来回移动;
所述Y轴组件可以沿垂直于水平方向前后移动;
所述Z轴组件可以沿垂直于水平方向上下移动;
所述Z轴组件下端装有爪手。
进一步,所述X轴组件包括X轴横梁,X轴横梁固定在立柱上,X轴线轨固定在X轴横梁上表面,X轴齿条固定在X轴横梁上表面的齿条安装块上,齿条安装块位于X轴线轨中间部位,X轴滑块装在X轴线轨上,X轴滑块上装有X轴工作台,X轴工作台上装有X轴马达,X轴马达输出轴上装有X轴齿轮,X轴齿轮与X轴齿条啮合。
进一步,所述Y轴组件包括Y轴滑块,Y轴滑块装在X轴工作台上,Y轴滑块上装有Y轴线轨,Y轴线轨上固定装有Y轴横梁,Y轴横梁上装有Y轴齿条,Y轴马达固定在X轴工作台上,Y轴马达输出轴上装有Y轴齿轮,Y轴齿轮与Y轴齿条啮合。
进一步,所述Z轴组件包括Z轴滑块,Z轴滑块一端固定在Z轴工作台上,另一端装在Z轴线轨上,Z轴工作台装在Y轴横梁一侧面上,Z轴工作台上装有Z轴马达,Z轴马达输出轴上装有Z轴齿轮,Z轴齿轮与Z轴齿条啮合,Z轴齿条固定在Z轴竖梁上,Z轴竖梁上装有Z轴线轨。
有益效果
本发明利用齿轮和滑块的配合,通过马达驱动,实现龙门机器人在三维三维立体空间内进行运动,从而满足多台机床的联合工作,降低了多台机床联合工作时对场地的要求,降低了生产成本,提高了生产效率,整台设备结构简单,操作容易。利于大范围推广。
附图说明
附图1是本发明的主视图。
附图2是本发明的左视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明做进一步说明。
如附图1和2所示,一种三轴式龙门机器人,它包括立柱1,其中,所述立柱1上装有X轴组件2,X轴组件2上装有Y轴组件3,Y轴组件3一侧装有Z轴组件4;
所述X轴组件2可沿水平方向来回移动;
所述Y轴组件3可以沿垂直于水平方向前后移动;
所述Z轴组件4可以沿垂直于水平方向上下移动;
所述Z轴组件4下端装有爪手5。
所述X轴组件2包括X轴横梁201,X轴横梁201固定在立柱1上,X轴线轨202固定在X轴横梁201上表面,X轴齿条203固定在X轴横梁201上表面的齿条安装块204上,齿条安装块204位于X轴线轨202中间部位,X轴滑块205装在X轴线轨202上,X轴滑块205上装有X轴工作台206,X轴工作台206上装有X轴马达207,X轴马达207输出轴上装有X轴齿轮208,X轴齿轮208与X轴齿条203啮合。
所述Y轴组件3包括Y轴滑块301,Y轴滑块301装在X轴工作台206上,Y轴滑块301上装有Y轴线轨302,Y轴线轨302上固定装有Y轴横梁303,Y轴横梁303上装有Y轴齿条304,Y轴马达305固定在X轴工作台206上,Y轴马达305输出轴上装有Y轴齿轮306,Y轴齿轮306与Y轴齿条304啮合。
所述Z轴组件4包括Z轴滑块401,Z轴滑块401一端固定在Z轴工作台402上,另一端装在Z轴线轨407上,Z轴工作台402装在Y轴横梁303一侧面上,Z轴工作台402上装有Z轴马达403,Z轴马达403输出轴上装有Z轴齿轮404,Z轴齿轮404与Z轴齿条405啮合,Z轴齿条405固定在Z轴竖梁406上,Z轴竖梁406上装有Z轴线轨407。
本发明三轴式龙门机器人X轴横梁201固定在立柱1上,立柱1的高度和立柱1的跨度根据需求确定,X轴线轨202和X轴齿条203固定在X轴横梁201上,X轴滑块205与X轴工作台206相连,X轴马达207固定在X轴工作台206上,X轴马达207输出轴与X轴齿轮208连接,控制X轴马达207,通过齿轮齿条传动,即可控X轴工作台206在X轴方向运动;Y轴滑块301固定在X轴工作台206上,Y轴线轨302固定在Y轴横梁303上,Y轴齿条304固定在Y轴横梁303上,Y轴马达305固定在X轴工作台206上,Y轴马达305输出轴与Y轴齿轮306相连,控制Y轴马达305,通过齿轮齿条传动,即可控制Y轴横梁303在Y轴方向的运动;Z轴滑块401固定在Z轴工作台402上,Z轴线轨407固定在Z轴竖梁406上,Z轴齿条405固定在Z轴竖梁406上,Z轴马达403固定在Z轴工作台402上,Z轴马达403输出轴与Z轴齿轮404相连,控制Z轴马达403,通过齿轮齿条传动,即可控制Z轴竖梁406在Z轴方向的运动。在Z轴竖梁406末端,可根据需求安装不同的爪手5,用于爪取物体,通过伺服控制,可将物体在一定的三维区域内实现点对点输送。
本发明利用齿轮和滑块的配合,通过马达驱动,实现龙门机器人在三维三维立体空间内进行运动,从而满足多台机床的联合工作,降低了多台机床联合工作时对场地的要求,降低了生产成本,提高了生产效率,整台设备结构简单,操作容易。利于大范围推广。
Claims (4)
1.一种三轴式龙门机器人,它包括立柱(1),其特征在于:所述立柱(1)上装有X轴组件(2),X轴组件(2)上装有Y轴组件(3),Y轴组件(3)一侧装有Z轴组件(4);
所述X轴组件(2)可沿水平方向来回移动;
所述Y轴组件(3)可以沿垂直于水平方向前后移动;
所述Z轴组件(4)可以沿垂直于水平方向上下移动;
所述Z轴组件(4)下端装有爪手(5)。
2.如权利要求1所述的一种三轴式龙门机器人,其特征在于:所述X轴组件(2)包括X轴横梁(201),X轴横梁(201)固定在立柱(1)上,X轴线轨(202)固定在X轴横梁(201)上表面,X轴齿条(203)固定在X轴横梁(201)上表面的齿条安装块(204)上,齿条安装块(204)位于X轴线轨(202)中间部位,X轴滑块(205)装在X轴线轨(202)上,X轴滑块(205)上装有X轴工作台(206),X轴工作台(206)上装有X轴马达(207),X轴马达(207)输出轴上装有X轴齿轮(208),X轴齿轮(208)与X轴齿条(203)啮合。
3.如权利要求1所述的一种三轴式龙门机器人,其特征在于:所述Y轴组件(3)包括Y轴滑块(301),Y轴滑块(301)装在X轴工作台(206)上,Y轴滑块(301)上装有Y轴线轨(302),Y轴线轨(302)上固定装有Y轴横梁(303),Y轴横梁(303)上装有Y轴齿条(304),Y轴马达(305)固定在X轴工作台(206)上,Y轴马达(305)输出轴上装有Y轴齿轮(306),Y轴齿轮(306)与Y轴齿条(304)啮合。
4.如权利要求1所述的一种三轴式龙门机器人,其特征在于:所述Z轴组件(4)包括Z轴滑块(401),Z轴滑块(401)一端固定在Z轴工作台(402)上,另一端装在Z轴线轨(407)上,Z轴工作台(402)装在Y轴横梁(303)一侧面上,Z轴工作台(402)上装有Z轴马达(403),Z轴马达(403)输出轴上装有Z轴齿轮(404),Z轴齿轮(404)与Z轴齿条(405)啮合,Z轴齿条(405)固定在Z轴竖梁(406)上,Z轴竖梁(406)上装有Z轴线轨(407)。
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