CN204172029U - 伺服控制的三自由度精密机械手 - Google Patents

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安维杰
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Abstract

本实用新型涉及工业自动化设备,更具体地说,涉及一种自动化机械手。伺服控制的三自由度精密机械手,其特征在于组成如下:包括线性手臂、回转手臂、底座和手爪;所述线性手臂的数量为2个,包括第一手臂、第二手臂,所述第一手臂和所述第二手臂的固定板相互固定连接,所述第一手臂和第二手臂相互垂直;所述回转手臂包括第三伺服电机和精密减速器,所述回转手臂的回转轴和所述第二手臂的所述丝杠的中心轴线成90度布局。本实用新型适用于机械制造过程中,实现物料的搬运传输,并且摩擦阻力小,运行平稳、精度高、寿命长,使用本实用新型伺服控制的三自由度精密机械手可以拾取工件,并完成工件的升降、伸缩及旋转功能。

Description

伺服控制的三自由度精密机械手
技术领域
[0001] 本实用新型涉及工业自动化设备,更具体地说,涉及一种自动化机械手。
背景技术
[0002] 机械手是指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。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。
[0003] 机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、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,改变被抓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。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。
[0004] 然而,现有的机械手指往往由电机驱动,结构复杂,价格昂贵。
[0005] 现有的机械手指的寿命不长。
实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的在于提供了一种伺服控制的三自由度精密机械手,本实用新型适用于机械制造过程中,实现物料的搬运传输,并且摩擦阻力小,运行平稳、精度高、寿命长,使用本实用新型伺服控制的三自由度精密机械手可以拾取工件,并完成工件的升降、伸缩及旋转功能。
[0007] 一种伺服控制的三自由度精密机械手,包括线性手臂、回转手臂、底座和手爪;
[0008] 所述线性手臂包括底板、丝杠、长导轨、方形滑块、螺母、伺服电机、联轴器;所述丝杠的一端活动连接有丝杠固定座、另外一端活动连接有丝杠支撑座,所述丝杠固定座和所述丝杠支撑座固定连接于所述底板上;所述伺服电机的伸出轴和所述丝杠通过所述联轴器实现固定连接;所述底板的另外一面上,固定连接有所述长导轨,所述长导轨上活动连接方形滑块,所述方形滑块下方固连有固定板;所述丝杠上活动连接所述螺母,所述螺母的外部固连有螺母连接板,所述螺母连接板的两侧固连有立板,所述立板固连于所述固定板上;所述丝杠和所述长导轨相互平行;
[0009] 所述线性手臂的数量为2个,包括第一手臂、第二手臂,所述第一手臂和所述第二手臂的固定板相互固定连接,所述第一手臂和第二手臂相互垂直;
[0010] 所述第一手臂的底板固连于所述底座,所述第一手臂和所述底座相互垂直,所述第二手臂和所述底座相互平行;
[0011] 所述回转手臂包括第三伺服电机和精密减速器,所述第三伺服电机的输出轴连接至所述精密,所述精密减速器的输出轴上连接所述手爪;
[0012] 所述第二手臂的末端固连有过度板,所述回转手臂固连于所述过度板上;
[0013] 所述回转手臂的回转轴和所述第二手臂的所述丝杠的中心轴线成90度布局,所述回转手臂的回转轴垂直于所述第二手臂的所述底板。
[0014] 所述底座固连于设备上,实现对本实用新型伺服控制的三自由度精密机械手的安装固定。伺服电机驱动所述丝杠转动,所述丝杠进而带动所述螺母相对于所述丝杠做直线移动,从而实现所述线性手臂的直线式伸出或者缩回。
[0015] 所述第一手臂的底板固连于所述底座,第一手臂实现机械手的升降运动。所述第二手臂和所述底座相互平行,所述第二手臂实现机械手的伸缩运动。
[0016] 所述回转第二手臂在所述第三伺服电机的驱动下,实现精密转动。所述第三伺服电机的输出的角度经过所述精密减速器后,获取更加精密的角度;同时,所述精密减速器的输出扭矩也更大。所述第三手臂刚性高,角度准,扭矩大。
[0017] 机械手的手爪固连于所述回转手臂的末端,在所述第一手臂、所述第二手臂的联合动作下,配合机械手的手爪的开合,实现抓取物料的功能。
附图说明
[0018] 图1是本实用新型伺服控制的三自由度精密机械手的结构示意图;
[0019] 图2是本实用新型伺服控制的三自由度精密机械手的结构示意图;
[0020] 图3是线性手臂的结构示意图。
具体实施方式
[0021] 下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细说明,但不构成对本实用新型的任何限制,附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述,本实用新型提供了一种导轨式机械手,用于实现物料的抓取和转移。
[0022] 图1、图2是本实用新型伺服控制的三自由度精密机械手的结构示意图。图3是手臂的结构示意图。
[0023] —种伺服控制的三自由度精密机械手,包括线性手臂、回转手臂、底座311和手爪120 ;
[0024] 所述线性手臂包括底板210、丝杠211、长导轨219、方形滑块220、螺母213、伺服电机218、联轴器217 ;所述丝杠211的一端活动连接有丝杠固定座216、另外一端活动连接有丝杠支撑座215,所述丝杠固定座216和所述丝杠支撑座215固定连接于所述底板210上;所述伺服电机218的伸出轴和所述丝杠211通过所述联轴器217实现固定连接;所述底板210的另外一面上,固定连接有所述长导轨219,所述长导轨219上活动连接方形滑块220,所述方形滑块220下方固连有固定板221 ;所述丝杠211上活动连接所述螺母213,所述螺母213的外部固连有螺母连接板212,所述螺母连接板212的两侧固连有立板214,所述立板214固连于所述固定板221上;所述丝杠21和所述长导轨219相互平行;
[0025] 所述线性手臂的数量为2个,包括第一手臂1001、第二手臂1002,所述第一手臂1001和所述第二手臂1002的固定板223相互固定连接,所述第一手臂1001和第二手臂1002相互垂直;
[0026] 所述第一手臂1001的底板212固连于所述底座311,所述第一手臂1001和所述底座311相互垂直,所述第二手臂1002和所述底座311相互平行;
[0027] 所述回转手臂1003包括第三伺服电机304和精密减速器301,所述第三伺服电机304的输出轴连接至所述精密减速器301,所述精密减速器301的输出轴固连于转动板302,所述转动板302上固连有所述手爪120。
[0028] 所述回转手臂1003固连于所述第二手臂1002的所述底板212上。所述回转手臂1003的回转轴和所述第二手臂1002的所述丝杠213的中心轴线成90度布局,所述回转手臂1003的回转轴垂直于所述第二手臂1002的所述底板212。
[0029] 最后,应当指出,以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然,本实用新型不限于上述实施例,还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均应认为属于本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种伺服控制的三自由度精密机械手,其特征在于组成如下:包括线性手臂、回转手臂、底座和手爪; 所述线性手臂包括底板、丝杠、长导轨、方形滑块、螺母、伺服电机、联轴器;所述丝杠的一端活动连接有丝杠固定座、另外一端活动连接有丝杠支撑座,所述丝杠固定座和所述丝杠支撑座固定连接于所述底板上;所述伺服电机的伸出轴和所述丝杠通过所述联轴器实现固定连接;所述底板的另外一面上,固定连接有所述长导轨,所述长导轨上活动连接方形滑块,所述方形滑块下方固连有固定板;所述丝杠上活动连接所述螺母,所述螺母的外部固连有螺母连接板,所述螺母连接板的两侧固连有立板,所述立板固连于所述固定板上;所述丝杠和所述长导轨相互平行; 所述线性手臂的数量为2个,包括第一手臂、第二手臂,所述第一手臂和所述第二手臂的固定板相互固定连接,所述第一手臂和第二手臂相互垂直; 所述第一手臂的底板固连于所述底座,所述第一手臂和所述底座相互垂直,所述第二手臂和所述底座相互平行; 所述回转手臂包括第三伺服电机和精密减速器,所述第三伺服电机的输出轴连接至所述精密,所述精密减速器的输出轴上连接所述手爪; 所述回转手臂固连于所述第二手臂的所述底板上; 所述回转手臂的回转轴和所述第二手臂的所述丝杠的中心轴线成90度布局,所述回转手臂的回转轴垂直于所述第二手臂的所述底板。
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