专利名称：具有滚珠丝杠悬臂结构的机械手的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型机械手，具体的是对于在悬臂上做引拔动作的主、副臂传动机构的改进设计。
背景技术：
目前在注塑等行业的集成化生产现场，通常以机电控制的机械手来代替人工实施操作。现有的机械手装置已发展改型为五轴型结构，即在底座上轴设有一可沿底座支架往复运动的悬臂，在该悬臂上设置有通过传动机构与之连接的主、副臂机构。
如公开以下内容的在先专利，专利号02208021，专利名称为机械手自动送料装置，其方案是该装置包括有机架，由提升气缸和连杆等构成的机械手夹紧机构，由带下钳口的下钳板、夹紧气缸、带上钳口的上钳板等构成的两个机械手夹紧机构，由上、下导轨、带行走悬臂和前、后走轮的行走架等构成的行走机构。通过提升气缸和夹紧气缸的作用，完成对机械手夹紧机构的复位和钢结构型材的夹紧，再通过电机驱动行走机构，完成对型材的平移送料。上述实现方案存在以下明显缺陷如采用气缸的定位和驱动装置，其机械臂在轴侧方向的移动需通过止挡机构来加以限位，否则难以准确到达预定位置。对于生产加工不同型号的产品来说，上述运动执行机构的缺陷导致了需要经常调整止挡机构的位置，这就给安全操作和提高生产效率带来了诸多问题。上述行走机构中的行走悬臂和行走架均是悬挂结构，采用气缸驱动机构既使其结构复杂、又增加了重量，对于悬挂结构的稳定性设计提出了更高的要求。
实用新型内容本实用新型所述具有滚珠丝杠悬臂结构的机械手，其目的在于解决上述问题和不足而在悬臂上设置有滚珠丝杠传动机构，主、副臂与丝母连接，丝杠的转动同时带动丝母并通过丝母传动给主、副臂往复运动，从而通过控制丝杠的转向和转圈来驱动主、副臂沿悬臂的横向方向上进行引拔动作，从而在定位、拿取加工部件的过程中能够将主臂或副臂准确地运动至所选择的停留位置，并且能够有效降低整体悬臂的重量。
所述具有滚珠丝杠悬臂结构的机械手，其主要结构包括一起到基础连接作用的底座；轴设在底座水平一侧端、并可沿底座支架往复运动的一横向悬臂；以及，设置在该悬臂同一侧的、通过传动机构与悬臂连接的一主臂和一副臂机构。
为实现上述目的，本实用新型的改进之处在于所述的传动机构，包括设置在悬臂上的丝杠，丝杠通过两侧的固定座连接在悬臂型材框架的横向两侧之间，在丝杠一侧连接并安装有用以驱动的电机。
在电机的驱动下，丝杠在悬臂型材框架的横向两侧做顺时针或逆时针的旋转。
与悬臂连接的一侧，在主臂或副臂的型材框架上连接一与丝母连接的固定座，同时丝母套接啮合于丝杠的外周侧。
当丝杠旋转时，丝母通过其内螺纹与丝杠啮合所产生的推动力，通过丝母固定座带动主臂或副臂沿着悬臂的横向方向实现往复移动，进而实现主臂或副臂在悬臂轴侧方向的引拔运动。
如上述结构的具有滚珠丝杠悬臂结构的机械手，主臂或副臂的引拔方向和移动距离，由电机驱动丝杠旋转的转向和转动圈数来决定。
为实现电机与丝杠间的连接和驱动输出，在悬臂型材框架设置有连接电机的电机固定座，在电机固定座和丝杠固定座之间设置一联轴器，联轴器分别连接丝杠和电机的输出轴。
进一步的改进方案是，在悬臂型材框架上平行地设置有2套上述结构的丝杠和电机，2套机构分别通过丝母固定座与主臂组件框架和副臂组件框架进行连接。
为保证主臂和副臂丝杠互不影响，连接主臂组件框架和副臂组件框架的2套丝杠和电机分别设置在悬臂型材框架的顶部和底部。
如上所述，具有滚珠丝杠悬臂结构的机械手的优点和有益效果是
1、采用由电机驱动的丝杠和丝母啮合的传动机构，可以通过电机来控制丝母的移动方向和距离，从而实现主、副臂在悬臂上进行引拔动作的定位、运行距离的准确性；2、主、副臂在定位、拿取加工部件的过程中可任意选择停留位置，不仅提高了整体机械手的通用性能、有效降低设备改造费用，而且提高了生产效率；3、克服了采用气缸驱动机构而需通过人工进行调节止挡机构的问题、避免因人工调节所带来的安全隐患和额外工作负荷；4、传动机构简单易行、可有效降低整体悬臂的重量。
图1是所述具有滚珠丝杠悬臂结构的机械手结构图。
如图1所示具有，底座1，悬臂2，主臂3，副臂4；主臂组件31，主臂丝杠32，丝杠固定座33，主臂步进电机34，电机固定座35，联轴器36，主臂丝母37，丝母固定座38；副臂组件41，副臂丝杠42，丝杠固定座43，副臂步进电机44，电机固定座45，联轴器46，副臂丝母47，丝母固定座48。
具体实施方式
实施例1，如图1所示，所述具有滚珠丝杠悬臂结构的机械手，在其基础连接底座1的上方，水平轴设一可沿底座支架往复运动的横向悬臂2。
在悬臂2的同一侧连接有主臂3和副臂4。
在悬臂2的型材框架的顶部设置有主臂丝杠32，主臂丝杠32通过两侧的固定座33连接在悬臂2的型材框架的横向两侧，在主臂丝杠32一侧设置通过电机固定座35连接的主臂步进电机34，在电机固定座35和丝杠固定座33之间设置一联轴器36，联轴器36分别连接丝杠32和步进电机34的输出轴。
与悬臂2连接的一侧，在主臂组件31上连接一与丝母37连接的固定座38，同时丝母37套接啮合于丝杠3 2的外周侧。
在悬臂2的型材框架的底部设置有副臂丝杠42，副臂丝杠42通过两侧的固定座43连接在悬臂2的型材框架的横向两侧，在副臂丝杠42一侧设置通过电机固定座45连接的副臂步进电机44，在电机固定座45和丝杠固定座43之间设置一联轴器46，联轴器46分别连接丝杠42和步进电机44的输出轴。
与悬臂2连接的一侧，在副臂组件41上连接一与丝母47连接的固定座48，同时丝母47套接啮合于丝杠42的外周侧。
在步进电机34、44的驱动下，丝杠32、42分别在悬臂2的型材框架的横向两侧做顺时针或逆时针的旋转。
当丝杠32、42旋转时，丝母37、47分别通过其内螺纹的啮合所产生的推动力，通过丝母固定座38、48带动主臂3和副臂4沿着悬臂2的横向方向实现往复移动，即在悬臂2轴侧方向的引拔运动。
权利要求1.一种具有滚珠丝杠悬臂结构的机械手，具有一起到基础连接作用的底座；轴设在底座水平一侧端、并可沿底座支架往复运动的一横向悬臂；设置在该悬臂同一侧的、通过传动机构与悬臂连接的一主臂和一副臂机构，其特征在于所述的传动机构，包括设置在悬臂上的丝杠，丝杠通过两侧的固定座连接在悬臂型材框架的横向两侧之间，在丝杠一侧连接并安装有驱动电机；与悬臂连接的一侧，在主臂或副臂的型材框架上连接一与丝母连接的固定座，同时丝母套接啮合于丝杠的外周侧。
2.根据权利要求1所述的具有滚珠丝杠悬臂结构的机械手，其特征在于在悬臂型材框架设置有连接电机的电机固定座，在电机固定座和丝杠固定座之间设置一联轴器，联轴器分别连接丝杠和驱动电机的输出轴。
3.根据权利要求1或2所述的具有滚珠丝杠悬臂结构的机械手，其特征在于在悬臂型材框架上平行地设置有2套上述结构的丝杠和驱动电机，2套机构分别通过丝母固定座与主臂型材框架和副臂型材框架进行连接。
4.根据权利要求3所述的具有滚珠丝杠悬臂结构的机械手，其特征在于连接主臂型材框架和副臂型材框架的2套丝杠和驱动电机分别设置在悬臂型材框架的顶部和底部。
专利摘要本实用新型所述具有滚珠丝杠悬臂结构的机械手，是在悬臂上设置有滚珠丝杠传动机构，主、副臂与丝母连接，丝杠的转动同时带动丝母并通过丝母传动给主、副臂往复运动，从而通过控制丝杠的转向和转圈来驱动主、副臂沿悬臂的横向方向上进行引拔动作，从而在定位、拿取加工部件的过程中能够将主臂或副臂准确地运动至所选择的停留位置，并且能够有效降低整体悬臂的重量。在悬臂上设置有丝杠，丝杠通过两侧的固定座连接在悬臂型材框架的横向两侧之间，在丝杠一侧连接并安装有步进电机。与悬臂连接的一侧，在主臂或副臂的型材框架上连接一与丝母连接的固定座，同时丝母套接啮合于丝杠的外周侧。
文档编号B25J9/08GK2846050SQ20052008754
公开日2006年12月13日 申请日期2005年9月24日 优先权日2005年9月24日
发明者李远强, 尚波, 王志刚 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔机器人有限公司