CN217751494U - 一种三轴单臂移位机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三轴单臂移位机器人，包括桁架底座、X轴导轨滑块副、Y轴支架、YZ轴跑车、Z轴升降手、横梁、柔性夹爪，所述的桁架底座顶部平行分布着两条X轴导轨与X轴齿条，所述的Y轴支架底部通过X轴滑块与X轴导轨配合，还通过X轴齿轮与X轴齿条啮合；在Y轴支架顶部平行分布着两条Y轴导轨和Y轴齿条，YZ轴跑车底部通过Y轴滑块与Y轴导轨配合，还通过Y轴齿轮与Y轴齿条啮合；YZ轴跑车上安装有Z轴升降手，Z轴升降手的底部安装有横梁，在横梁上安装有柔性夹爪，柔性夹爪沿Y轴推紧型材。

Description

一种三轴单臂移位机器人

技术领域

本实用新型属于工件三维机械手领域，具体地是涉及一种三轴单臂移位机器人。

背景技术

目前，各种类型的起重设备虽然有很多种，但大都结构复杂，体积大，重量大，不适合室内小范围内的零部件起重任务，在上下料工位中，传统双轴式单臂移位机器人，移动范围不够，且双轴不能联动，速度效率慢，无法在三维空间自由行走；同时夹爪本身是固定的，无法适用于不同工件的上料。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足和生产效率低的技术问题，提供一种简易单臂机械手装置，只需改变柔性夹爪下部的工装，即可实现各种工件的自动上下料。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种三轴单臂移位机器人，包括桁架底座、X轴导轨、X轴滑块、Y轴支架、YZ轴跑车、X轴限位支架、Z轴升降手、Y轴限位支架、导轨连接板、横梁、柔性夹爪；所述的桁架底座顶部平行分布着两条X轴导轨与X轴齿条，所述的Y轴支架底部通过X轴滑块与X轴导轨配合，还通过X轴齿轮与X轴齿条啮合；在Y轴支架顶部平行分布着两条Y轴导轨和Y轴齿条，YZ轴跑车底部通过Y轴滑块与Y轴导轨配合，还通过Y轴齿轮与Y轴齿条啮合；YZ轴跑车上安装有Z轴升降手，Z轴升降手的底部安装有横梁，在横梁上安装有柔性夹爪，柔性夹爪沿Y轴推紧型材。

作为进一步的技术方案，所述的柔性夹爪包括手指气缸、弹簧、长夹爪、短夹爪；手指气缸安装在安装架内，安装架的顶部通过弹簧与一个顶板相连，顶板与所述的横梁相连，手指气缸上的一个手指底部连接一个短夹爪，另一个手指的底部连接一个长夹爪，长夹爪与短夹爪之间通过光杠导向。

作为进一步的技术方案，在安装架内安装有导轨，所述的手指气缸安装在导轨的滑块上。

作为进一步的技术方案，所述的滑块与安装架侧面之间还通过拉伸弹簧相连，防止滑块与安装架之间发生碰撞。

作为进一步的技术方案，所述的YZ轴跑车包括Y轴滑板和Z轴滑板，Y轴滑板上安装Y轴减速机的连接基座，Y轴伺服电机通过Y轴减速机Y轴齿轮连接；Z轴滑板固接轴承垫板，轴承垫板安装立式轴承座，Z轴伺服电机通过减速装置与立式轴承同轴的主轴连接，在主轴两端连接Z轴齿轮，Z轴齿轮与Z轴升降手上安装的两个Z轴齿条啮合。

作为进一步的技术方案，在所述的Z轴升降手上还安装有Z轴导轨，所述的Z轴导轨与Z轴滑板上的滑块配合。

作为进一步的技术方案，Z轴齿条与Z轴导轨安装在Z轴升降手的两个不同面上。

作为进一步的技术方案，所述的Z轴伺服电机为抱闸电机。

作为进一步的技术方案，沿着X轴、Y轴方向，在X轴导轨和Y轴导轨的两侧均设置限位支架。

作为进一步的技术方案，所述的横梁轴线方向为X轴方向。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用通过三轴移动配合柔性夹爪，可适用多种工件自动上下料，大大提高设备利用率，具体的柔性夹爪包括长夹爪、短夹爪；气缸上连接两个手指，一个手指底部连接一个短夹爪，另一个手指的底部连接一个长夹爪，长夹爪与短夹爪之间通过光杠导向，通过控制气缸伸缩可以实现短夹爪和长夹爪间距的调整，进而适用于多种工件。

2.本实用新型结构简单紧凑，控制协调稳定，X轴、Y轴端部均安装限位支架，防止移出导轨跌落损伤，Z轴驱动为抱闸伺服电机。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是实施结构Y轴支架示意图；

图3是实施结构YZ轴跑车装配示意图；

图4是实施结构柔性夹爪示意图；

其中：1桁架底座，2X轴导轨滑块副，3Y轴支架，4YZ轴跑车，5X轴限位支架，6Z轴升降手，7Y轴限位支架，8导轨连接板，9横梁，10柔性夹爪，3.1底部连接板3.2侧面连接板3.3Y轴导轨槽，3.4X轴伺服电机，3.5X轴减速机，3.6连接基座，3.7X轴齿轮，4.1Y轴滑板，4.2Y轴导轨滑块副，4.3Y轴齿轮，4.4连接基座，4.5Y轴减速机，4.6Y轴伺服电机，4.7轴承垫板，4.8Z轴滑板，4.9Z轴伺服电机，4.10减速装置，4.11立式轴承座，4.12主轴，4.13Z轴齿轮，4.14Z轴导轨滑块副，6.1第二减速机，6.2第二伺服电机，6.3齿轮，6.4齿条，6.5直线导轨，6.6滑板，6.7滑块，6.8托架，6.9连接板，6.10托臂。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

下面结合实施例及其附图进一步说明本实用新型。

实施例1：如图1所示，本实施例公开了一种三轴单臂移位机器人，其包括桁架底座1、X轴导轨滑块副2、Y轴支架3、YZ轴跑车4、X轴限位支架5、Z轴升降手6、Y轴限位支架7、导轨连接板8、横梁9和柔性夹爪10等；

在桁架底座1顶部分布着一条X轴导轨槽和X轴齿条槽，侧面分布着一条X轴导轨槽，两个X轴导轨槽用于安装X轴导轨2，X轴齿条槽用于安装X轴齿条；

在Y轴支架3底部和侧面均焊接有与X轴导轨滑块连接的连接板3.1、连接板3.2(参见图2)，其Y轴支架3的顶部也平行分布着两条Y轴导轨槽和一条Y轴齿条槽，用于安装Y轴导轨4.2和Y轴齿条，YZ轴跑车4可以沿着Y轴导轨槽移动，在YZ轴跑车4上安装有Z轴升降手6，Z轴升降手6的Z轴滑块安装在Z轴滑板4.8，Z轴导轨背面安装Z轴齿条，Z轴伺服电机4.9驱动，齿轮齿条啮合传动，沿着Z轴滑块上下移动；在Z轴升降手6的底部设有横梁9，横梁9沿着X轴方向设置，在横梁9上安装有两个柔性夹爪10。

进一步的，本实施例中的柔性夹爪10包括手指气缸10.1、弹簧10.2、直线导轨10.3、长夹爪10.6、短夹爪10.7、手指10.5和光杠10.8；手指气缸10.1安装在安装架内，在安装架的顶部通过弹簧10.2与一个顶板相邻，顶板与横梁9相连，压缩弹簧10.2可弹性升降，弹簧10.2在夹爪夹持工件时，起到一定的减振的作用；同时手指气缸10.1上连接两个手指，两个手指底部一个连接短夹爪10.7，另一个连接长夹爪10.6，两个手指可以沿着直线导轨10.3移动，且长夹爪10.6与短夹爪10.7之间通过光杠10.8进行导向，长夹爪10.6可以沿着Y轴推紧型材；

进一步的，手指气缸10.1安装在一个直线导轨10.3的滑块上，可以调整手指气缸10.1在安装架内的位置，安装架侧面与直线导轨10.3的滑块之间还通过拉伸弹簧10.4相连，防止滑块与安装架侧面碰撞。

进一步的，上述的手指气缸10.1为现有装置，其同时驱动两个手指相向运动或者相反运动。

本实施例中桁架底座平行分布着两条导轨槽(上面和侧面)，分别安装X轴导轨，运动平稳，上导轨槽旁分布着齿条槽，安装X轴齿条。

如图2所示，进一步的，本实施例中的Y轴支架3底部和侧面均焊接安装X轴滑块的连接板3.1和连接板3.2，底部固定安装X轴减速机3.5的连接基座3.6，X轴伺服电机3.4通过X轴减速机3.5与X轴齿轮3.7相连，X轴齿轮3.7与X轴齿条啮合，驱动Y轴支架3沿着X轴导轨滑块副2移动；实现Y轴支架3在X轴方向上的移动。

如图3所示，进一步的，本实施例中的YZ轴跑车装配4包括Y轴滑板4.1、Y轴导轨滑块副4.2、Y轴齿轮4.3、连接基座4.4、Y轴减速机4.5、Y轴伺服电机4.6、轴承垫板4.7和Z轴滑板4.8等；Y轴滑板4.1与Z轴滑板4.8垂直设置，Y轴滑板4.1水平设置，Z轴滑板4.8竖直设置，在Y轴滑板4.1上安装Y轴减速机4.5的连接基座4.4，Y轴伺服电机4.6通过Y轴减速机4.5与Y轴齿条啮合传动的Y轴齿轮4.3连接，驱动Z轴升降手5沿着Y轴支架3上Y轴导轨滑块副4.2移动；在Z轴滑板4.8固接轴承垫板4.7，轴承垫板4.7安装立式轴承座，Z轴伺服电机4.9通过减速装置4.10与立式轴承同轴的主轴4.12连接，在主轴4.12两端连接Z轴齿轮4.13，Z轴齿轮4.13与Z轴升降手6上齿条啮合，齿轮齿条啮合传动驱动Z轴升降手6沿着Z轴导轨滑块副4.14移动，Z轴导轨滑块副4.14的滑块固定在Z轴滑板4.8的左右两侧。

进一步的，本实施例中的Z轴升降手6，包括两个连接在一起Z轴导轨，Z轴滑块安装在Z轴滑板4.8上，Z轴导轨背面安装Z轴齿条，Z轴伺服电机4.9驱动，齿轮齿条啮合传动，Z轴升降手6沿着Z轴滑块4.14上下移动，且两个Z轴导轨的底部是导轨连接板8，导轨连接板8通过铝角座连接Z轴升降手6和其下方的横梁9，在横梁9上安装有两个柔性夹爪10，两个柔性夹爪10用于夹持零部件。

进一步的，上述的Z轴伺服电机4.9为抱闸电机，防止因突然停电带来的机械手滑落发生工伤事故。

进一步的，本实施例中的三轴移动均采用伺服电机驱动，且还安装信号传感器等，可以精准定位，X轴Y轴联动控制，可同时移动，提高效率。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种三轴单臂移位机器人，其特征在于：包括桁架底座、X轴导轨、X轴滑块、Y轴支架、YZ轴跑车、Z轴升降手、横梁和柔性夹爪；所述的桁架底座顶部平行分布着两条X轴导轨与X轴齿条，所述的Y轴支架底部通过X轴滑块与X轴导轨配合，还通过X轴齿轮与X轴齿条啮合；在Y轴支架顶部平行分布着两条Y轴导轨和Y轴齿条，YZ轴跑车底部通过Y轴滑块与Y轴导轨配合，还通过Y轴齿轮与Y轴齿条啮合；YZ轴跑车上安装有Z轴升降手，Z轴升降手的底部安装有横梁，在横梁上安装有柔性夹爪，柔性夹爪沿Y轴推紧型材。

2.如权利要求1所述的三轴单臂移位机器人，其特征在于：所述的柔性夹爪包括手指气缸、弹簧、长夹爪、短夹爪；手指气缸安装在安装架内，安装架的顶部通过弹簧与一个顶板相连，顶板与所述的横梁相连，手指气缸上的一个手指底部连接一个短夹爪，另一个手指的底部连接一个长夹爪，长夹爪与短夹爪之间通过光杠导向。

3.如权利要求2所述的三轴单臂移位机器人，其特征在于：在安装架内安装有导轨，所述的手指气缸安装在导轨的滑块上。

4.如权利要求3所述的三轴单臂移位机器人，其特征在于：所述的滑块与安装架侧面之间还通过拉伸弹簧相连。

5.如权利要求1所述的三轴单臂移位机器人，其特征在于：所述的YZ轴跑车包括Y轴滑板和Z轴滑板，Y轴滑板上安装Y轴减速机的连接基座，Y轴伺服电机通过Y轴减速机Y轴齿轮连接；Z轴滑板固接轴承垫板，轴承垫板安装立式轴承座，Z轴伺服电机通过减速装置与立式轴承同轴的主轴连接，在主轴两端连接Z轴齿轮，Z轴齿轮与Z轴升降手上安装的两个Z轴齿条啮合。

6.如权利要求5所述的三轴单臂移位机器人，其特征在于：在所述的Z轴升降手上还安装有Z轴导轨，所述的Z轴导轨与Z轴滑板上的滑块配合。

7.如权利要求6所述的三轴单臂移位机器人，其特征在于：Z轴齿条与Z轴导轨安装在Z轴升降手的两个不同面上。

8.如权利要求5所述的三轴单臂移位机器人，其特征在于：所述的Z轴伺服电机为抱闸电机。

9.如权利要求1所述的三轴单臂移位机器人，其特征在于：沿着X轴、Y轴方向，在X轴导轨和Y轴导轨的两侧均设置限位支架。

10.如权利要求1所述的三轴单臂移位机器人，其特征在于：所述的横梁轴线方向为X轴方向。

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