[发明专利]一种多轴机械手组件及多轴机械手

说明书

本发明公开了一种多轴机械手组件及多轴机械手，其特点是包括组装框、直线电机和直线导轨；组装框包括左侧板、右侧板和连接板，左侧板、右侧板由所述连接板连接；直线电机的固定端和直线导轨平行设置并安装在组装框内，直线电机的运动端与直线导轨的滑块在竖直方向由过渡板连接，过渡板在直线电机的带动以及直线导轨的支撑和引导下做往复运动。本发明的优点是采用模块化设计理念，实现多轴机械手的模块化组装，节省生产成本，提高组装效率，运行稳定可靠，多轴机械手组件可根据实际生产需要进行轴向组件的拓展，以适应不断变化的生产工艺需求，节省设备制造成本；本发明可根据需要进行多种多轴机械手短时间内的搭建。

技术领域

本发明属于多轴机器人领域，尤其涉及一种模块化设计的多轴机械手组件，可按照需求组装成悬臂式多轴机械手或其他结构形式的多轴机械手。

背景技术

多轴机器人又称单轴机械手，工业机械臂，电缸等，是以XYZ直角坐标系统为基本数学模型，以伺服电机、步进电机为驱动的单轴机械臂为基本工作单元，以滚珠丝杆、同步皮带、齿轮齿条为常用的传动方式所架构起来的机器人系统，可以完成在XYZ三维坐标系中任意一点的到达和遵循可控的运动轨迹。多轴机器人采用运动控制系统实现对其的驱动及编程控制，直线、曲线等运动轨迹的生成为多点插补方式，操作及编程方式为引导示教编程方式或坐标定位方式。多轴机器人的特点是：1.自由度运动，每个运动自由度之间的空间夹角为直角；2.自动控制，可重复编程，所有的运动均按程序运行；3.一般由控制系统、驱动系统、机械系统、操作工具等组成；4.灵活，多功能，因操作工具不同其功能也不同；5.高可靠性、高速度、高精度；6.可用于恶劣环境，可长期工作，便于操作维修。作为一种成本低廉、系统结构简单的自动化机器人系统解决方案，多轴机器人可以被应用于点胶、滴塑、喷涂、码垛、分拣、包装、焊接、金属加工、搬运、上下料、装配、印刷等常见的工业生产领域，在替代人工，提高生产效率，稳定产品质量等方面都具备显著的应用价值。针对不同的应用场合，对多轴机器人有不同的设计要求，比如根据对精度、速度的要求选择不同的传动方式，根据特定的工艺要求为末端工作头选择不同的夹持设备(夹具、爪手、安装架、电动螺丝刀等)，以及对于示教编程，坐标定位、视觉识别等工作模式的设计选择等，从而使之能满足于不同领域、不同工况的应用要求。现有技术中公开了悬臂式多轴机械手，但结构复杂，每轴设计均不相同，且精度上达不到工艺要求，不能满足现有生产需求。

中国专利申请，申请号CN201711193948.3，申请日20171124，申请公布号CN108107532A，申请公布日20180601，公开了“一种用于快速频繁启停的超精密三轴调整装置”，属于超精密调整技术领域。X轴导轨座及两个X轴直线电机定子安装在花岗岩底座上面，花岗岩底座上面固定有呈矩形布置的四个X轴限位组件，X轴光栅尺安装在X轴导轨座的通槽内；X轴直线电机线圈通过X轴直线电机线圈座安装在X轴溜板上，X轴溜板滑动设置在花岗岩底座上面，Y轴导轨座固定在X轴直线电机线圈座上面，Y轴光栅尺安装在Y轴导轨座的通槽内，通槽内的两个支架上安装有Y轴限位组件，Y轴直线电机定子固定在X轴溜板上，Y轴直线电机线圈通过Y轴直线电机线圈座与Y轴溜板相对应侧面连接，Y轴溜板滑动设置在Y轴导轨座上面；Z轴精密升降台固定在Y轴溜板上面。本发明用于超精密加工中。

中国专利申请，申请号CN201610495580.5，申请日20160629，申请公布号CN106112923A，申请公布日20161116，公开了“一种高精度三轴运动平台”，包括由下至上依次设置的基板、X轴托板和Y轴托板，所述基板与X轴托板之间通过基板直线滚珠导轨连接，X轴托板与Y轴托板之间通过X直线滚珠导轨连接，所述X轴托板一侧设有第一直线电机，基板直线滚珠导轨包括第一滚珠丝杠，第一直线电机连接到第一滚珠丝杠，所述Y轴托板一侧设有第二直线电机，X直线滚珠导轨包括第二滚珠丝杠，第二直线电机连接到第二滚珠丝杠，所述基板中部设有竖直的第三滚珠丝杠，第三滚珠丝杠连接Z轴导轨，Z轴导轨连接Z轴升降杆，Z轴升降杆固定连接到载物台底部，第三滚珠丝杠连接到伺服电机。