[发明专利]多连杆凸轮双轴多工位伺服超高速机械手及运动控制方法

说明书

本发明公开了一种多连杆凸轮双轴多工位伺服超高速机械手，设有Z轴驱动机构与X轴驱动机构；Z轴运动机构设有Z轴伺服电机、固定滑动导柱，Z轴伺服电机连接有Z轴摆杆，Z轴摆杆连接有Z轴连接杆，Z轴连接杆与X轴驱动机构连接，从而带动X轴驱动机构在固定滑动导柱上垂直滑动；X轴驱动机构设有X轴伺服电机、滑动块，本发明中采用多连杆凸轮用伺服或步进电机直接驱动，线性加速启动及减速停止，双电机叠加驱动方式节省整体安装空间采用可通过程序控制，在其行程范围空间内可实现任意位置停留，运动轨迹可以根据需求随意改变，主要用于在行程空间范围内的零件搬运、进给及自动传送，相比气动结构，精度与可靠性更高。

技术领域

本发明涉及先进工业机器人及自动化生产线技术领域，特别是涉及一种多连杆凸轮双轴多工位伺服超高速机械手及运动控制方法。

背景技术

在电子、电器自动化生产线上使用的机械手对工件的移入、移出多是采用气动装置来解决的，而气动装置存在占用空间大、速度慢、精度差、运行可靠性低,气缸和电磁阀必须用活塞及密封圈，极易磨损和漏气,需要经常更换的缺点，且动力源需要用电能转换成压缩空气，能耗消耗高，用气缸作为动力机构，不可以在行程内的任意位置停止和启动，而且机械手大多采用开放式线性滑轨，需要每周加注润滑油进行维护，浪费人工维护成本，在使用过程中因为是开放式线性滑轨，润滑油随意散落对环境造成极大污染，经常在没有润滑脂的状态下工作，造成每900万次需要更换线性滑轨。机械手停止机构采用油压缓冲器撞击，会产生极大的震动，国内知名品牌油压缓冲器使用寿命最多430万次，浪费人工更换油压缓冲器的工时费，及客户在使用过程中易损件的费用。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种多连杆凸轮双轴多工位伺服超高速机械手及运动控制方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种多连杆凸轮双轴多工位伺服超高速机械手，设有Z轴驱动机构与X轴驱动机构；所述Z轴运动机构设有Z轴伺服电机、固定滑动导柱，所述Z轴伺服电机连接有Z轴摆杆，所述Z轴摆杆连接有Z轴连接杆，所述Z轴连接杆与X轴驱动机构连接，从而带动X轴驱动机构在固定滑动导柱上垂直滑动；所述X轴驱动机构设有X轴伺服电机、所述滑动块，所述滑动块内还设有滑动导柱，所述滑动导柱侧面设有连接板，所述X轴伺服电机连接有X轴摆臂，所述X轴摆臂连接有X轴连接杆，所述X轴连接杆与连接板相连接，同时所述滑动导柱可在滑动块内进行水平滑动

作为进一步改进：所述Z轴运动机构还设有Z轴固定板，所述Z轴固定板上还设有电磁阀，所述Z轴固定板上连接有侧立板，所述侧立板一侧设有Z轴光电开关；所述固定滑动导柱下方设有链接板，所述链接板下方设有支撑柱与底座。

作为进一步改进：所述X轴驱动机构还设有X轴固定板，所述X轴固定板上设有X轴光电开光；所述滑动块侧面还设有链接块，所述链接块与所述Z轴连接杆相连接；所述连接板侧下端安装有承载取料的取放料机构，所述取放料机构为爪手。

作为进一步改进：所述Z轴连接杆与所述X轴连接杆的两端均设有浮动接头，所述浮动接头为双轴承多方位旋转浮动接头，所述浮动头设有旋转块，所述两侧分别设有高精度法兰轴承。

作为进一步改进：所述Z轴伺服电机为水平摆放设置，所述X轴伺服电机为垂直摆放设置。

作为进一步改进：所述滑动块一侧设有垂直设置的垂直导柱孔，使得滑动块可在固定滑动导柱上垂直滑动，所述滑动块另一侧设有水平设置的水平导柱孔，使得滑动导柱可在滑动块内水平滑动，所述滑动块上下左右两端均配有直线轴承；所述滑动块内设有全密封储油室。

作为进一步改进：所述爪手设有旋转气缸，所述旋转气缸下方设有垂直气缸所述垂直气缸设有固定轴与活动轴，所垂直气缸下方还设有多爪机构，所述多爪机构设有星形连接器、固定环，所述固定环下设有两组或以上的连接块与铰链爪部件，所述铰链爪部件设有固定板、铰链板、铰链拉动块、爪与多组的连接棒；所述连接块、固定板、转动板、铰链拉动块、爪上均设有槽孔以便连接棒嵌入进行铰链连接；