CN204913906U - 单轴机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种单轴机械手，包括滚珠丝杆电机，滚珠丝杆电机包括滚珠丝杠以及与滚珠丝杠配套的丝杠螺母，滚珠丝杠旋转带动丝杠螺母沿滚珠丝杠移动，其中，还包括交叉滚柱导轨、滑台基座以及滑块；其中，滑块与丝杠螺母固定连接，交叉滚柱导轨固定在滑台基座上，滑块卡设在交叉滚柱导轨上，并沿交叉滚柱导轨滑动；滑块通过滑台安装板与外部设备连接。利用上述实用新型，能够实现较高的直线定位精度。

Description

单轴机械手

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域，更为具体地，涉及一种单轴机械手。

背景技术

随着制造业自动化程度的不断提高，微型气缸(引导活塞在缸体内进行直线往复运动的圆筒形金属机件)在产品设备上的应用范围越来越广泛。虽然气缸的价格比较低，但是其精度低、效率低、震动大等缺点已经不能满足将其使用到高精度的产品设备上的需要。

目前，在自动化设备领域，采用的直线运动组件中最为常见的为单轴机械手，单轴机械手一般通过滚珠丝杠或者同步齿形带传动，以精密直线导轨作为导向机构，用以实现单一方向的搬运、定位、移载、取放、检测等功能。但是，现有的单轴机械手存在成本高、精度低、安装调试复杂、结构不紧凑等缺陷。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种单轴机械手，以解决目前单轴机械手成本高、安装调试复杂、精度低等问题。

本实用新型提供的单轴机械手，包括滚珠丝杆电机，滚珠丝杆电机包括滚珠丝杠以及与滚珠丝杠配套的丝杠螺母，滚珠丝杆电机的滚珠丝杠旋转带动丝杠螺母沿滚珠丝杠移动，其中，还包括交叉滚柱导轨、滑台基座以及滑块；其中，滑块与丝杠螺母固定连接交叉滚柱导轨固定在滑台基座上，滑块卡设在交叉滚柱导轨上，并沿交叉滚柱导轨滑动；滑块通过滑台安装板与外部设备连接。

此外，优选的结构是，滚珠丝杆电机固定在电机座上，在电机座上设置有防尘的电机罩壳，滚珠丝杆电机收容在电机罩壳内。

此外，优选的结构是，在电机罩壳远离交叉滚柱导轨的一端设置有滑台后端盖，在滑台后端盖上设置有电缆固定头。

此外，优选的结构是，滚珠丝杆电机通过电缆固定头与电源电缆连接。

此外，优选的结构是，滑台安装板包括固定在滑块上的滑台上安装板以及与滑台上安装板相垂直的滑台前安装板。

此外，优选的结构是，在滚珠丝杠的端部设置有防止丝杠螺母脱落的平垫圈和弹性挡圈。

从上面的技术方案可知，本实用新型的单轴机械手，通过高精度小型丝杆电机转动高精度的滚珠丝杠带动安装在滑块上的丝杠螺母，把旋转运动转化成高精度的往复直线运动，从而通过滑块把直线运动传递到滑台安装板上，带动负载实现预定的动作，结构简单、能够实现高精度的定点、定位运动控制，提高单轴机械手的应用范围。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本实用新型实施例的单轴机械手结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的单轴机械手剖面图；

图3为根据本实用新型实施例的单轴机械手局部机构示意图。

其中的附图标记包括：滚珠丝杠1、电机罩壳2、第一螺钉3、第二螺钉4、平垫圈5、滑台后端盖6、滑台上安装板7、滑台前安装板8、电机座9、滑台基座10、滑块11、电缆固定头12、紧定螺钉13、小盘头螺钉14、弹性挡圈15、交叉滚柱导轨16、滚珠丝杆电机17、丝杠螺母18。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

针对目前微型气缸及单轴机械手所存在的运动精度低、调试复杂、灵敏度低等问题，本实用新型的单轴机械手，通过高精度小型丝杆电机转动高精度的滚珠丝杠带动安装在滑块上的丝杠螺母运动，把旋转运动转化成高精度的往复直线运动，大幅度减小机械手长宽高尺寸，在仅能使用小型气缸的场合均可应用，本实用新型的单轴机械手，运动精度和反应灵敏度均远远大于小型气缸，且相比现有单轴机械手，结构简单、噪声低、效率高、承载能力强、精度高。

为详细描述本实用新型的单轴机械手，以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

图1示出了根据本实用新型实施例的单轴机械手结构；图2示出了根据本实用新型实施例的单轴机械手的剖面机构；图3示出了根据本实用新型实施例的单轴机械手局部机构。

如图1至图3所示，本实用新型具体实施例的单轴机械手，包括滚珠丝杆电机17、交叉滚柱导轨16、滑台基座10以及滑块11，滚珠丝杆电机17包括滚珠丝杠1、以及与滚珠丝杠1配套的丝杠螺母18，其中，滑块11与丝杠螺母18固定连接，滚珠丝杆电机17的滚珠丝杠1旋转带动丝杠螺母18沿滚珠丝杠1移动，进而带动固定在丝杠螺母18上的滑块11移动；交叉滚柱导轨16固定在滑台基座10上，滑块11卡设在交叉滚柱导轨16上，并在滚珠丝杆电机17的作用下沿交叉滚柱导轨16滑动；滑块11通过滑台安装板与外部设置连接，在滑块11滑动过程中，通过滑台安装板带动外部设备实现预设的动作。

具体地，滚珠丝杠电机17的丝杠螺母18套设在滚珠丝杠1上，滑块11与丝杠螺母18通过紧定螺钉13固定连接，在滚珠丝杠电机17工作过程中，滚珠丝杠1旋转并带动其上的丝杠螺母18沿滚珠丝杠1滑动，实现将旋转运动(滚珠丝杠1)转换成往复的直线运动(丝杠螺母18)。与丝杠螺母18固定的滑块11同样随着丝杠螺母18做往复直线运动，可知，与滑块固定连接的外部负载，亦可实现与滑块11相一致的往复直线运动。

在单轴机械手工作过程中，为防止丝杠螺母18从滚珠丝杠1上旋转至脱落，在本实用新型的一个具体实施方式中，在滚珠丝杠1的端部设置有防止丝杠螺母18脱落的平垫圈5和弹性挡圈15。为实现较长距离的直线运动，可以延长滚珠丝杠1的长度，以增加丝杠螺母18在滚珠丝杠1上的行程，进而提高单轴机械手臂的直线运动行程。

在本实用新型提供的单轴机械手中，在滑块11上设置有滑台安装板，滑台安装板包括固定在滑块11上的滑台上安装板7以及与滑台上安装板7相垂直的滑台前安装板8，其中，滑台前安装板8通过第二螺钉4固定在滑台上安装板7远离滚珠丝杠电机17的一端。丝杠螺母18在滚珠丝杠1上运动，带动与丝杠螺母18固定连接的滑块11运动，进而实现滑台安装板的运动，并带动滑台安装板上的产品或者设备实现想要完成的动作。

为提高滑块的运动精度，即确保滑块沿直线运动而不发生偏移或摆动，在本实用新型的单轴机械手中，在滑台基座10上固定有交叉滚柱导轨16，滑块11卡设在交叉滚柱导轨16上，并在滚珠丝杆电机17的作用下沿交叉滚柱导轨16滑动，能够实现滑块11的直线定位精度和稳定程度。利用这种交叉滚柱导轨限定运动轨迹的单轴机械手，与现有的小型气缸或机械手臂相比，定位精度更高，搬运负载性能更好。通过测试，本实用新型的单轴机械手的定位精度能够达到±5μm，搬运负载的性能可达到4kg，直线运行速度可达300mm/s。

在本实用新型的一个具体实施方中，滚珠丝杆电机17固定在与其适配的电机座9上，为防止外部灰尘落入滚珠丝杆电机17内而影响其精度，可以在滚珠丝杠电机17外部设置电机罩壳2，电机罩壳2也固定在电机座9上，换言之，滚珠丝杆电机17收容在电机座9与电机罩壳2共同构成的腔体内。如图1所示，电机罩壳2通过小盘头螺钉14固定在电机座9上，滚珠丝杠电机17通过第一螺钉3固定在电机座9上，且设置在电机罩2的内部。

此外，在电机罩2壳远离交叉滚柱导轨16的一端设置有滑台后端盖6，在滑台后端盖6上设置有电缆固定头12，对滚珠丝杠电机17进行通电的电源电缆可以通过电缆固定头12引出，以防止电缆在使用过程中折断或破损，进而提高电缆的使用寿命。

通过上述实施方式可以看出，本实用新型提供的单轴机械手，经过高精度机械结构及高精度电控控制，能够实现对产品高精度的定点、定位运动控制，且结构简单、体积小、定位精度高、推力强、效率高、震动低、噪声小，从而提升了产品的应用领域。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本实用新型提出的单轴机械手。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的单轴机械手，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (6)

1.一种单轴机械手，包括滚珠丝杆电机，所述滚珠丝杆电机包括滚珠丝杠以及与所述滚珠丝杠配套的丝杠螺母，所述滚珠丝杠旋转带动所述丝杠螺母沿所述滚珠丝杠移动，其特征在于，还包括交叉滚柱导轨、滑台基座以及滑块；其中，

所述滑块与所述丝杠螺母固定连接，所述交叉滚柱导轨固定在所述滑台基座上，所述滑块卡设在所述交叉滚柱导轨上，并沿所述交叉滚柱导轨滑动；

所述滑块通过滑台安装板与外部设备连接。

2.如权利要求1所述的单轴机械手，其特征在于，

所述滚珠丝杆电机固定在电机座上，在所述电机座上设置有防尘的电机罩壳，所述滚珠丝杆电机收容在所述电机罩壳内。

3.如权利要求2所述的单轴机械手，其特征在于，

在所述电机罩壳远离所述交叉滚柱导轨的一端设置有滑台后端盖，在所述滑台后端盖上设置有电缆固定头。

4.如权利要求3所述的单轴机械手，其特征在于，

所述滚珠丝杆电机通过所述电缆固定头与电源电缆连接。

5.如权利要求1所述的单轴机械手，其特征在于，

所述滑台安装板包括固定在所述滑块上的滑台上安装板以及与所述滑台上安装板相垂直的滑台前安装板。

6.如权利要求1所述的单轴机械手，其特征在于，

在所述滚珠丝杠的端部设置有防止所述丝杠螺母脱落的平垫圈和弹性挡圈。