CN214827120U - 龙门式双轴机械手装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种龙门式双轴机械手装置，包括安装架、固定安装于所述安装架的驱动装置及活动安装于所述安装架的活动装置；所述活动装置包括固定安装于所述安装架的第一滑动部及相对于所述第一滑动部的滑动方向垂直的第二滑动部；所述驱动装置包括用于驱动所述第一滑动部和所述第二滑动部的第一电机和第二电机。相较于传统的龙门式门架系统，本龙门式双轴机械手装置的动态响应性得到了优化，同时确保了小的移动有效负载，同时还具有扁平的系统结构，安装更加灵活方便。采用更少的活动部件，具有更紧凑的结构，更强的刚性。采用小功率高动态的双伺服电机协同工作，实现高动态响应。

Description

龙门式双轴机械手装置

技术领域

本实用新型涉及机械手技术领域，尤其是涉及一种龙门式双轴机械手装置。

背景技术

在抓取，分拣，装卸，切割等应用场合中，目前常规的龙门式机械手大多采用Z轴和Y轴通过伺服电机独立驱动的方式结构。此结构存在体积大，刚性不强，且动态响应性不高等问题，因此有必要予以改进。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种龙门式双轴机械手装置。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种龙门式双轴机械手装置，包括安装架、固定安装于所述安装架的驱动装置及活动安装于所述安装架的活动装置；所述活动装置包括固定安装于所述安装架的第一滑动部及相对于所述第一滑动部的滑动方向垂直的第二滑动部；所述驱动装置包括用于驱动所述第一滑动部和所述第二滑动部的第一电机和第二电机。

可选地：所述第一电机和所述第二电机均为伺服电机。

可选地：所述驱动装置还包括减速机，所述减速机连接至所述第一电机。

可选地：所述第一电机和所述第二电机间隔设置于所述安装架的两端。

可选地：所述第一滑动部包括固定安装于所述安装架的第一滑轨及滑动连接于所述滑轨的第一安装座。

可选地：所述第一滑动部还包括相对于所述第一滑轨间隔设置的第一拖链，所述第一拖链的一端连接至所述安装架的其中一端，另一端固定连接至所述第一安装座。

可选地：所述第二滑动部包括相对于所述第一安装座滑动的型材件及设置于所述型材件其中一端的第二安装座，所述型材件的滑动方向相对于所述第一滑轨滑动方向垂直。

可选地：所述第二滑动部还包括相对于所述型材件间隔设置的第二拖链，所述第二拖链的一端连接至所述第一安装座，另一端固定连接至所述型材件的其中一端；所述第二拖链和所述第二安装座相对设置于所述型材件的两端。

可选地：所述第二滑动部包括固定安装于所述第一安装座的第二滑轨、连接至所述第二滑轨其中一端的第二拖链及设置于所述第二滑轨另一端的第二安装座，所述第二滑轨的滑动方向相对于所述第一滑轨滑动方向垂直。

可选地：所述龙门式双轴机械手装置还包括上位控制器，所述上位控制器同时连接至所述第一电机和所述第二电机，所述上位控制器计算出所述第二安装座的运动位置，并用于动驱动所述第一电机和所述第二电机。

采用上述结构后，本实用新型和现有技术相比所具有的优点是：本龙门式双轴机械手装置的动态响应性得到了优化，同时确保了小的移动有效负载，同时还具有扁平的系统结构，安装更加灵活方便。采用更少的活动部件，具有更紧凑的结构，更强的刚性。采用小功率高动态的双伺服电机协同工作，实现高动态响应。高效的运动控制算法，实现更快，更稳的精确定位，更加灵活的安装方式。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型的龙门式双轴机械手装置的整体结构第一视图；

图2是本实用新型的龙门式双轴机械手装置的整体结构第二视图；

图3是本实用新型的龙门式双轴机械手装置的第一滑动部结构示意图；

图4是本实用新型的龙门式双轴机械手装置的第二滑动部结构示意图；

图5是本实用新型的龙门式双轴机械手装置的整体结构第三视图；

图6是本实用新型的龙门式双轴机械手装置的第一电机结构示意图。

图中：安装架10；支撑座11；电机法兰111；连接板12；驱动装置20；第一电机21；第一减速机211；第二电机22；传动组件23；第一传动轮231；传动带233第二传动轮2322；传动带233；活动装置30；第一滑动部31；第一滑轨311；第一安装座312；拖链固定支架3121；第一动滚轮a-3122；第一动滚轮b-3123；第二动滚轮a-3124；第二动滚轮b-3125；第一拖链313；第二滑动部32；型材件321；抱紧块3211；第二安装座322；第二拖链323。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

龙门式双轴机械手装置实施例，见图1和图2所示：包括安装架 10、固定安装于安装架10的驱动装置20及活动安装于安装架10的活动装置30；活动装置30包括固定安装于安装架10的第一滑动部 31及相对于第一滑动部31的滑动方向垂直的第二滑动部32；驱动装置20包括用于驱动第一滑动部31和第二滑动部32的第一电机21和第二电机22。本龙门式双轴机械手装置采用第一电机21和第二电机22同时驱动第一滑动部31和第二滑动部32，第一电机21和第二电机22协同工作可实现高动态响应，且高效的运动控制算法能实现更快，更稳的精确定位。

安装架10包括相对间隔设置的连接板12及设置于连接板12两端的支撑座11，支撑座11还包括用于连接第一电机21和第二电机 22的电机法兰111，支撑座11和电机法兰111通过尺寸定位螺丝固定，电机法兰111和第一电机21通过定位法兰螺丝固定。

见图3所示：第一滑动部31包括固定安装于安装架10的第一滑轨311及滑动连接于滑轨的第一安装座312。第一滑动部31还包括相对于第一滑轨311间隔设置的第一拖链313，第一拖链313的一端连接至安装架10的其中一端，另一端固定连接至第一安装座312。

见图4所示：第二滑动部32包括相对于第一安装座312滑动的型材件321及设置于型材件321其中一端的第二安装座322，型材件 321的滑动方向相对于第一滑轨311滑动方向垂直。第二滑动部32 还包括相对于型材件321间隔设置的第二拖链323，第二拖链323的一端连接至第一安装座312，另一端固定连接至型材件321的其中一端；第二拖链323和第二安装座322相对设置于型材件321的两端。第二安装座322可用于安装抓手等作业接头。

或者：第二滑动部32包括固定安装于第一安装座312的第二滑轨(未图示)、连接至第二滑轨其中一端的第二拖链323及设置于第二滑轨另一端的第二安装座322，第二滑轨的滑动方向相对于第一滑轨311滑动方向垂直。

见图2所示：第一滑轨311的通过螺丝固定于支撑座11，第一电机21和第二电机22间隔设置于安装架10的两端，即第一电机21 和第二电机22位于第一滑轨311的两侧。第一安装座312包括拖链固定支架3121，拖链固定支架3121通过螺丝固定于第一安装座312，拖链固定支架3121随第一安装座312沿第一滑轨311方向往复同步移动；第一拖链313的其中一端固定在支撑座11上，另一端固定在拖链固定支架3121上；第二拖链323的其中一端固定在拖链固定支架3121，另一端固定在型材件321上。

见图3所示：第一安装座312固定于第一滑轨311并沿第一滑轨 311往复滑动；第一安装座312包括间隔设置的滑轮组件(未图示)，滑轮组件(未图示)包括连接至第一电机21的第一动滚轮(未图示) 及连接至第二电机22的第二动滚轮(未图示)，第一动滚轮设置于第一安装座312靠近第一电机21方向的一侧，第二动滚轮设置于第一安装座312靠近第二电机22方向的一侧；第一动滚轮和第二动滚轮通过定位孔螺丝固定于第一安装座312。其中，第一动滚轮包括靠近第二安装座322方向的第一动滚轮a3122和远离第二安装座322方向的第一动滚轮b3123，第二动滚轮包括靠近第二安装座322方向的第二动滚轮a3124和远离第二安装座322方向的第二动滚轮b3125。

见图5所示：驱动装置20还包括传动组件23，传动组件23包括连接至第一电机21的第一传动轮231、传动带233连接至第二电机22的第二传动轮232及串联第一传动轮231和第二传动轮232的传动带233。第一传动轮231通过定位圆螺丝固定连接至第一电机21，第二传动轮232通过定位圆螺丝固定连接至第二电机22；传动带233 的两端固定于第二安装座322，例如，传动带233可通过设置于型材件的抱紧块3211固定连接于型材件。

传动带233自第二安装座322的一侧延伸，依次连接穿过第一动滚轮a3122、第一传动轮231、第一动滚轮b3123，绕过型材件321 远离第二安装座322的一端后依次穿过第二动滚轮a3124、第二传动轮232和第二动滚轮b3125，然后传动带233另一端固定于第二安装座322的另一侧。

优化的：型材件321远离第二安装座322的一端还设置有传动滑轮(未图示)；传动带322将第一动滚轮a3122、第一传动轮231、第一动滚轮b3123、传动滑轮、第二动滚轮a3124、第二传动轮232和第二动滚轮b3125串联连接形成动滑轮组，动滑轮组通过第一电机21和第二电机22配合旋转，带动传动带233和第二传动带234移动传送到型材件321和第二安装座322，使型材件321和第二安装座322 可沿第一滑轨311和型材件321的延伸方向做位置可控的移动动作。

龙门式双轴机械手装置还包括上位控制器(未图示)，上位控制器同时连接至第一电机21和第二电机22，上位控制器计算出第二安装座322的运动位置，并用于驱动第一电机21和第二电机22。

优化的：

第一电机21和第二电机22均为伺服电机。采用伺服电机可使第二安装座322的控制速度及位置精度都非常准确。

见图6所示：驱动装置20还包括第一减速机211和第二减速机 (未图示)，第一减速机211连接至第一电机21，第二减速机连接至第二电机22。第一传动轮231连接至第一减速机211的输出端，第二传动轮232连接至第二减速机的输出端。设置第一减速机211和第二减速机可在使用小功率的伺服电机时提供较高的有效负载能力，提升第一电机21和第二电机22的工作效率。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。其它结构和原理与现有技术相同，这里不再赘述。

Claims (10)

1.一种龙门式双轴机械手装置，其特征在于：包括安装架、固定安装于所述安装架的驱动装置及活动安装于所述安装架的活动装置；所述活动装置包括固定安装于所述安装架的第一滑动部及相对于所述第一滑动部的滑动方向垂直的第二滑动部；所述驱动装置包括用于驱动所述第一滑动部和所述第二滑动部的第一电机和第二电机。

2.根据权利要求1所述的龙门式双轴机械手装置，其特征在于：所述第一电机和所述第二电机均为伺服电机。

3.根据权利要求1所述的龙门式双轴机械手装置，其特征在于：所述驱动装置还包括减速机，所述减速机连接至所述第一电机。

4.根据权利要求1所述的龙门式双轴机械手装置，其特征在于：所述第一电机和所述第二电机间隔设置于所述安装架的两端。

5.根据权利要求1所述的龙门式双轴机械手装置，其特征在于：所述第一滑动部包括固定安装于所述安装架的第一滑轨及滑动连接于所述滑轨的第一安装座。

6.根据权利要求5所述的龙门式双轴机械手装置，其特征在于：所述第一滑动部还包括相对于所述第一滑轨间隔设置的第一拖链，所述第一拖链的一端连接至所述安装架的其中一端，另一端固定连接至所述第一安装座。

7.根据权利要求5所述的龙门式双轴机械手装置，其特征在于：所述第二滑动部包括相对于所述第一安装座滑动的型材件及设置于所述型材件其中一端的第二安装座，所述型材件的滑动方向相对于所述第一滑轨滑动方向垂直。

8.根据权利要求7所述的龙门式双轴机械手装置，其特征在于：所述第二滑动部还包括相对于所述型材件间隔设置的第二拖链，所述第二拖链的一端连接至所述第一安装座，另一端固定连接至所述型材件的其中一端；所述第二拖链和所述第二安装座相对设置于所述型材件的两端。

9.根据权利要求5所述的龙门式双轴机械手装置，其特征在于：所述第二滑动部包括固定安装于所述第一安装座的第二滑轨、连接至所述第二滑轨其中一端的第二拖链及设置于所述第二滑轨另一端的第二安装座，所述第二滑轨的滑动方向相对于所述第一滑轨滑动方向垂直。

10.根据权利要求7或9所述的龙门式双轴机械手装置，其特征在于：所述龙门式双轴机械手装置还包括上位控制器，所述上位控制器同时连接至所述第一电机和所述第二电机，所述上位控制器计算出所述第二安装座的运动位置，并用于动驱动所述第一电机和所述第二电机。

Images