CN105234936A - 一种五轴机械手臂升降运动装置 - Google Patents

Abstract

一种五轴机械手臂升降运动装置，包含机械手臂、支撑筒、驱动装置、机架，其特征在于：所述的机械手臂安装于支撑筒上，支撑筒安装在驱动装置内的升降板上，驱动装置驱动支撑筒升降，驱动装置安装于机架内，支撑筒支撑机械手臂的重心位置，即加大了机械手臂的承重能力，又提高了定位的精度。本发明的有益效果在于，提供了一种结构简单，维修方便的非悬臂式的五轴机械手臂升降运动装置，其不仅提高了手臂的承载能力，也提高了手臂运动的精确度，克服了传统悬臂式机械手工作稳定性差，定位精度低，结构繁杂，安装麻烦，维护成本高的问题。

Description

一种五轴机械手臂升降运动装置

技术领域

本发明属于自动化领域，涉及五轴机械手，具体地说是一种五轴机械手臂升降运动装置。

背景技术

自20世纪60年代初人类创造了第一台工业机器人以后，机器人就显示出它极大的生命力，在短短50多年的时间中，机器人技术得到了迅速的发展，在众多制造业领域中，工业机器人应用最广泛的领域是汽车及汽车零部件制造业，并且正在不断地向其他领域拓展，如机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。在工业生产中，移动机器人、点焊机器人、弧焊器人、激光加工机器人、真空机器人及洁净机器人等工业机器人都已被大量采用。

我国劳动力成本每年上升10%，过去50年中国生产率提高了3/4，但由于国内人口结构发生变化，必须通过机器人以及自动化弥补劳动力不足的隐患，尤其在一些低技能、劳动密集型领域。同时，机器人可以突破人类在物理角度上无法逾越的障碍。如今已进入人机协作时代，中国企业必须提高机器人使用率。预计未来中国可增加200万台机器人。

目前常用的机械手升降动作主要是用悬臂式升降，且导向用的导杆也是悬臂式，工作稳定性差，定位精度低，结构繁杂，安装麻烦，维护成本高，本发明的手臂升降装置解决此问题。

发明内容

本发明旨在提供一种用于五轴机械手臂升降运动装置，解决现有技术中存在的机械手升降动作使用悬臂式升降，且导向用的导杆也是悬臂式，工作稳定性差，定位精度低，结构繁杂，安装麻烦，维护成本高的问题。

为了解决上述问题，本发明提供的用于五轴机械手臂升降运动装置采用了如下的技术方案：

一种五轴机械手臂升降运动装置，包含机械手臂、支撑筒、驱动装置、机架，其特征在于：

所述的机械手臂安装于支撑筒上，支撑筒安装在驱动装置内的升降板上，驱动装置驱动支撑筒升降，驱动装置安装于机架内。

优选的，所述的支撑筒，支撑机械手臂的重心位置。

优选的，所述的驱动装置包括直线轴承导杆、伺服电机、电机底座、升降板、直线轴承、升降螺母、升降滚珠丝杆、隔套、压板、深沟球轴承和单列圆锥滚子轴承，单列圆锥滚子轴承用于承受重手臂工作时的压力，两个深沟球轴承用于升降滚珠丝杆的定位；伺服电机安装在电机底座；伺服电机通过小同步带轮、同步带、大同步带轮将旋转运动传递给升降滚珠丝杆，升降螺母与升降滚珠丝杆配套使用，升降螺母固定在升降板上，升降板由直线轴承导杆导向定位作上下运动。

优选的，所述的直线轴承导杆，安装在机架内，数量为3个，限制升降板只能做上下运动。

本发明的有益效果在于：提供了一种结构简单，维修方便的非悬臂式的五轴机械手臂升降运动装置，其不仅提高了手臂的承载能力，也提高了手臂运动的精确度，克服了传统悬臂式机械手工作稳定性差，定位精度低，结构繁杂，安装麻烦，维护成本高的问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的剖面图。

具体实施方式

为了更清楚的理解本发明提供的技术方案，下面结合附图和具体实施例做进一步的说明。

实施例

如图1所示，本发明提供的一种优选的五轴机械手臂升降运动装置,包含机械手臂1、支撑筒4、驱动装置30、机架2。

所述的机械手臂1安装于支撑筒4上，支撑筒4安装在驱动装置30内的升降板5上，驱动装置30驱动支撑筒4升降，驱动装置30安装于机架2内。支撑筒4支撑机械手臂1的重心位置。

进一步的，所述的驱动装置30包括直线轴承导杆3、伺服电机11、电机底座10、升降板5、直线轴承6、升降螺母12、升降滚珠丝杆13、紧定轴承座14、隔套15、压板16、深沟球轴承17和单列圆锥滚子轴承18。直线轴承导杆3的两端安装定位在机架2上；直线轴承6、升降螺母12和支撑筒4安装固定在升降板5上；升降滚珠丝杆13由紧定轴承座14、隔套15、压板16、深沟球轴承17和单列圆锥滚子轴承18固定，其中紧定轴承座14固定安装在机架2上，单列圆锥滚子轴承18用于承受重力，两个深沟球轴承17用于升降滚珠丝杆13的定位；伺服电机11安装在电机底座10；电机底座10安装在机架2上；伺服电机11通过同步带轮9、同步带8、大同步带轮7将旋转运动传递给升降滚珠丝杆13。

其工作过程如下：伺服电机11通过同步带8带动一对同步带轮7和9，将扭力传递给升降滚珠丝杆13，升降滚珠丝杆13一端固定一端悬空，升降螺母12与升降滚珠丝杆13配套使用，升降螺母12固定在升降板5上，升降板5因为由三根直线轴承导杆3导向定位只能作上下运动，所有当滚珠丝杆13旋转时带动配套螺母12作上下运动，支撑连接机械手臂1的支撑筒4固定在升降板5上，所以机械手臂1也随之做上下运动。

本发明的有益效果在于：提供了一种结构简单，维修方便的非悬臂式的五轴机械手臂升降运动装置，其不仅提高了手臂的承载能力，也提高了手臂运动的精确度，克服了传统悬臂式机械手工作稳定性差，定位精度低，结构繁杂，安装麻烦，维护成本高的问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种五轴机械手臂升降运动装置，包含机械手臂、支撑筒、驱动装置、机架，其特征在于：

所述的机械手臂安装于支撑筒上，支撑筒安装在驱动装置内的升降板上，驱动装置驱动支撑筒升降，驱动装置安装于机架内。

2.根据权利要求1所述的一种五轴机械手臂升降运动装置，其特征在于：所述的支撑筒，支撑机械手臂的重心位置。

3.根据权利要求1和2所述的一种五轴机械手臂升降运动装置，其特征在于：所述的驱动装置包括直线轴承导杆、伺服电机、电机底座、升降板、直线轴承、升降螺母、升降滚珠丝杆、隔套、压板、深沟球轴承和单列圆锥滚子轴承，单列圆锥滚子轴承用于承受重手臂工作时的压力，两个深沟球轴承用于升降滚珠丝杆的定位；伺服电机安装在电机底座；伺服电机通过小同步带轮、同步带、大同步带轮将旋转运动传递给升降滚珠丝杆，升降螺母与升降滚珠丝杆配套使用，升降螺母固定在升降板上，升降板由直线轴承导杆导向定位作上下运动。

4.根据权利要求3所述的一种五轴机械手臂升降运动装置，其特征在于：所述的直线轴承导杆，安装在机架内，数量为3个，限制升降板只能做上下运动。