[发明专利]一种圆柱坐标精密机械手

说明书

本发明公开了一种圆柱坐标精密机械手，其包括底座，底座的上端设置有旋转机构，旋转机构上设置有升降伺服电机，升降伺服电机的转轴上连接有升降丝杠，升降丝杠上螺纹连接有升降板，升降板上设置有移动光杆，移动光杆穿过盖板与伸缩轴支架固定连接；伸缩轴支架上设置有直线移动机构，直线移动机构上设置有机械爪。本发明的整体结构非常紧凑，传动系统灵活可靠。机械手部分，设计了带齿丝杠和阶梯轴结构的连接件，两者组成非典型丝杠螺母副，节省大量空间的前提下保证运动实现；整体设计精巧，可将此机械爪安装在狭窄且有操作精度的生产线上。

技术领域

本发明涉及机械爪技术领域，具体涉及一种圆柱坐标精密机械手。

背景技术

机械爪是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。机械爪可以用来代替工人进行危险、枯燥的工作，在减轻工人的劳动强度的同时提高工厂生产力。随着机械工业的发展，机械爪的应用范围越来越大，不仅可以进行工件的搬运、装卸，甚至可以用于复杂机械的零部件装配。它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。目前我国的工业机器人技术与其工程应用的水平同国外比还有一定的差距，应用规模小，产业化水平低，机械爪的研究和开发能力直接影响到我国自动化生产水。而且现有技术中的机械爪的结构复杂，成本高，并且灵活性容易受到零件的限制，安装检修不方便，并且精度不高，导致工作时出现误差。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种可以实现快速精确定位和抓取零件的圆柱坐标精密机械手。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

提供一种圆柱坐标精密机械手，其包括底座，底座的上端设置有旋转机构，旋转机构上设置有升降伺服电机，升降伺服电机的转轴上连接有升降丝杠，升降丝杠的端部通过轴承与盖板连接，盖板通过套在升降丝杠外的外套筒与旋转机构连接；升降丝杠上螺纹连接有升降板，升降板上设置有移动光杆，移动光杆穿过盖板与伸缩轴支架固定连接，且移动光杆与盖板滑动连接；

旋转机构与盖板之间设置有支撑固定光杆，支撑固定光杆贯穿升降板，且支撑固定光杆与升降板滑动连接；伸缩轴支架上设置有直线移动机构，直线移动机构上设置有机械爪。

进一步地，旋转机构包括转盘，转盘与底座的上端相对转动连接，转的底部固定设置有齿轮盘，齿轮盘与旋转齿轮啮合，旋转齿轮固定在旋转伺服电机的转轴上，旋转伺服电机设置在底座内；升降伺服电机固定在转盘的下端，升降丝杠贯穿转盘，且升降丝杠与转盘通过旋转轴承连接；外套筒固定在转盘上。

进一步地，升降丝杠与升降伺服电机的转轴通过膜片式弹性联轴器连接。

进一步地，旋转机构与盖板之间设置有三根支撑固定光杆，升降板上设置有三根移动光杆，三根支撑固定光杆和三根移动光杆在竖直方向上成竖直圆周分布。

进一步地，直线移动机构包括伸缩轴丝杠，伸缩轴丝杠与伸缩轴支架螺纹连接，伸缩轴丝杠的两端均通过丝杠轴承连接丝杆安装板；伸缩轴丝杠的一端与水平伸缩伺服电机的转轴通过联轴器连接，且水平伸缩伺服电机安装在丝杆安装板上，伸缩轴丝杠另一端的丝杆安装板上安装机械爪。

进一步地，伸缩轴支架上还滑动设置有两根伸缩轴光杆，两根伸缩轴光杆均与伸缩轴丝杠平行，两根伸缩轴光杆的两端均固定在丝杆安装板上。

进一步地，机械爪包括电机安装座，电机安装座上安装有手部伺服电机，手部伺服电机的转轴通过连接件与带齿丝杠连接，带齿丝杠的端部开设有与其轴向平行的齿条，齿条与过渡齿轮啮合，过渡齿轮与第一扇形齿轮啮合，第一扇形齿轮与第二扇形齿轮啮合，过渡齿轮、第一扇形齿轮和第二扇形齿轮均转动安装在安装板上，第一扇形齿轮和第二扇形齿轮上均固定有机械手指。