一种三轴智能机械手臂的制作方法

本发明涉及机械臂技术领域，尤其涉及一种三轴智能机械手臂。

背景技术：

目前，机械臂是指高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性,已在工业装配,安全防爆等领域得到广泛应用。机械臂是一个复杂系统,存在着参数摄动、外界干扰及未建模动态等不确定性。因而机械臂的建模模型也存在着不确定性，对于不同的任务,需要规划机械臂关节空间的运动轨迹，从而级联构成末端位姿。近年来，随着机器人技术的发展，应用高速度、高精度、高负载自重比的机器人结构受到工业和航空航天领域的关注。由于运动过程中关节和连杆的柔性效应的增加，使结构发生变形从而使任务执行的精度降低。所以，机器人机械臂结构柔性特征必须予以考虑，实现柔性机械臂高精度有效控制也必须考虑系统动力学特性。柔性机械臂是一个非常复杂的动力学系统，其动力学方程具有非线性,强耦合,实变等特点。

现有的智能机械手臂存在以下问题：现有的机械手臂为2轴，铝制，只能作4个方向运动，即上下，左右运动，应用范围小；材料强度不够，寿命短，运行不稳定；负载轻；精度低等缺点。而现有专利不易解决此类问题，因此，亟需一种三轴智能机械手臂来解决上述问题。

技术实现要素：

基于现有三轴智能机械手臂，应用范围小、材料强度不够，寿命短，运行不稳定、负载轻、精度低等缺点的技术问题，本发明提出了一种三轴智能机械手臂。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种三轴智能机械手臂，包括x轴座板，所述x轴座板底部外壁的一侧设有x轴驱动组件，所述x轴驱动组件内设有第一电机，所述x轴座板的顶部外壁的一侧设有限位箍环，所述x轴座板底部外壁的一侧设有紧固栓，所述紧固栓的一端螺纹连接在限位箍环的底部外壁上，所述x轴座板的上方设有y轴模块，所述y轴模块顶部外壁的一侧设有y轴驱动组件，所述x轴座板底部外壁的一侧通过铰链连接有限位栓，且x轴座板的底部外壁上设有两个紧固发条，两个所述紧固发条分别位于限位栓的两侧。

作为本发明再进一步的方案：所述x轴座板的一侧外壁上固定连接有延长板。

作为本发明再进一步的方案：所述x轴座板的顶部外壁上通过轴承连接有两个第一齿轮，两个第一齿轮的外壁上套接有同一个x轴传动机构。

作为本发明再进一步的方案：所述第一电机的输出轴的一端键连接在第一齿轮的一端。

作为本发明再进一步的方案：所述x轴传动机构的顶部外壁上设有横向滑轨，y轴模块滑动连接在横向滑轨的内壁上。

作为本发明再进一步的方案：所述y轴模块的内部设有第二电机，y轴模块的一侧外壁上通过轴承连接有两个第二齿轮，两个第二齿轮的外壁上套接有同一个传动齿条。

作为本发明再进一步的方案：所述传动齿条的一侧与y轴模块一侧相啮合。

作为本发明再进一步的方案：所述y轴模块的一侧外壁上设有z轴驱动组件，z轴驱动组件的内部设有z轴模块，z轴驱动组件的内部设有第三电机，第三电机输出轴一端键连接有丝杆，丝杆的外壁上螺纹连接有螺纹块。

作为本发明再进一步的方案：所述y轴模块活动连接在螺纹块的一侧外壁上，z轴模块的一侧外壁上设有z轴导轨，z轴模块的另一侧外壁上设有滑动板面。

作为本发明再进一步的方案：所述z轴驱动组件的一侧外壁上设有刻度条，z轴模块的底端设有调节拨块，调节拨块的一侧外壁上设有固定指针。

本发明的有益效果为：

1.通过设置x轴座板、y轴模块和z轴模块，在前后运动方向x轴座板，用第一电机齿轮方式驱动；在左右运动方向y轴模块，用第二电机齿轮方式驱动。在上下运动方向z轴模块，用第三电机齿轮方式驱动。较现有的双轴机械手臂增加两个方向及前后运动方向，增大应用范围；材料采用钢制，多次做热处理，增加了强度，延长了寿命，提高了负载；

2.通过设置z轴模块、z轴导轨和滑动板面，通过第一电机驱动齿轮的方式让x轴座板在前后方向上运动；y轴模块安装在x轴座板上，通过第二电机驱动齿轮的方式让y轴模块在x轴座板上作左右运动；z轴模块安装在y轴模块上，通过第三电机驱动齿轮的方式让z轴模块y轴模块上运动，与现有技术相比，本申请应用范围更广，负载跟大可承重120公斤，采用伺服电机运动控制方式，使得操作的精度更高，运行50米精度可达0.015mm，寿命更长，性能更稳定，在市场上广受厂家青睐；

3.通过设置z轴导轨、刻度条和固定指针，z轴模块安装在y轴模块上，通过第三电机驱动齿轮的方式让z轴模块y轴模块上运动，在z轴驱动组件中，可以横向一定精度的调节z轴模块的位置，在z轴驱动组件的一侧外壁上设有刻度条，再配合调节拨块上设置的固定指针，可以更加精确的调整z轴模块的位置，简单方便，实用性强。

附图说明

图1为本发明提出的一种三轴智能机械手臂实施例1的正视图；

图2为本发明提出的一种三轴智能机械手臂实施例1x轴座板的结构示意图；

图3为本发明提出的一种三轴智能机械手臂实施例2的结构示意图。

图中：1x轴座板、2y轴模块、3z轴模块、4x轴驱动组件、5y轴驱动组件、6z轴驱动组件、7延长板、8紧固栓、9限位箍环、10限位栓、11紧固发条、12x轴传动机构、13z轴导轨、14滑动板面、15刻度条、16固定指针。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

参照图1-2，一种三轴智能机械手臂，包括x轴座板1，x轴座板1底部外壁的一侧设有x轴驱动组件4，x轴驱动组件4内设有第一电机，x轴座板1的顶部外壁的一侧设有限位箍环9，x轴座板1底部外壁的一侧设有紧固栓8，紧固栓8的一端螺纹连接在限位箍环9的底部外壁上，x轴座板1的上方设有y轴模块2，y轴模块2顶部外壁的一侧设有y轴驱动组件5，x轴座板1底部外壁的一侧通过铰链连接有限位栓10，且x轴座板1的底部外壁上设有两个紧固发条11，两个紧固发条11分别位于限位栓10的两侧，在上下运动方向z轴模块3，用第三电机齿轮方式驱动，较现有的双轴机械手臂增加两个方向及前后运动方向，增大应用范围，通过第一电机驱动齿轮的方式让x轴座板1在前后方向上运动；y轴模块2安装在x轴座板1上，通过第二电机驱动齿轮的方式让y轴模块2在x轴座板1上作左右运动；z轴模块3安装在y轴模块2上，通过第三电机驱动齿轮的方式让z轴模块3y轴模块2上运动，材料采用钢制，多次做热处理，增加了强度，延长了寿命，提高了负载，本申请应用范围更广，负载跟大可承重120公斤，采用伺服电机运动控制方式，使得操作的精度更高，运行50米精度可达0.015mm，寿命更长，性能更稳定，在市场上广受厂家青睐。

本发明中，x轴座板1的一侧外壁上固定连接有延长板7。

本发明中，x轴座板1的顶部外壁上通过轴承连接有两个第一齿轮，两个第一齿轮的外壁上套接有同一个x轴传动机构12。

本发明中，第一电机的输出轴的一端键连接在第一齿轮的一端。

本发明中，x轴传动机构12的顶部外壁上设有横向滑轨，y轴模块2滑动连接在横向滑轨的内壁上。

本发明中，y轴模块2的内部设有第二电机，y轴模块2的一侧外壁上通过轴承连接有两个第二齿轮，两个第二齿轮的外壁上套接有同一个传动齿条。

本发明中，传动齿条的一侧与y轴模块2一侧相啮合。

本发明中，y轴模块2的一侧外壁上设有z轴驱动组件6，z轴驱动组件6的内部设有z轴模块3，z轴驱动组件6的内部设有第三电机，第三电机输出轴一端键连接有丝杆，丝杆的外壁上螺纹连接有螺纹块。

本发明中，y轴模块2活动连接在螺纹块的一侧外壁上，z轴模块3的一侧外壁上设有z轴导轨13，z轴模块3的另一侧外壁上设有滑动板面14。

使用时，在前后运动方向x轴座板1，用第一电机齿轮方式驱动。在左右运动方向y轴模块2，用第二电机齿轮方式驱动。在上下运动方向z轴模块3，用第三电机齿轮方式驱动，较现有的双轴机械手臂增加两个方向及前后运动方向，增大应用范围，通过第一电机驱动齿轮的方式让x轴座板1在前后方向上运动；y轴模块2安装在x轴座板1上，通过第二电机驱动齿轮的方式让y轴模块2在x轴座板1上作左右运动；z轴模块3安装在y轴模块2上，通过第三电机驱动齿轮的方式让z轴模块3y轴模块2上运动。

实施例2

参照图3，一种三轴智能机械手臂，包括x轴座板1，x轴座板1底部外壁的一侧设有x轴驱动组件4，x轴驱动组件4内设有第一电机，x轴座板1的顶部外壁的一侧设有限位箍环9，x轴座板1底部外壁的一侧设有紧固栓8，紧固栓8的一端螺纹连接在限位箍环9的底部外壁上，x轴座板1的上方设有y轴模块2，y轴模块2顶部外壁的一侧设有y轴驱动组件5，x轴座板1底部外壁的一侧通过铰链连接有限位栓10，且x轴座板1的底部外壁上设有两个紧固发条11，两个紧固发条11分别位于限位栓10的两侧。

本发明中，x轴座板1的一侧外壁上固定连接有延长板7。

本发明中，x轴座板1的顶部外壁上通过轴承连接有两个第一齿轮，两个第一齿轮的外壁上套接有同一个x轴传动机构12。

本发明中，第一电机的输出轴的一端键连接在第一齿轮的一端。

本发明中，x轴传动机构12的顶部外壁上设有横向滑轨，y轴模块2滑动连接在横向滑轨的内壁上。

本发明中，y轴模块2的内部设有第二电机，y轴模块2的一侧外壁上通过轴承连接有两个第二齿轮，两个第二齿轮的外壁上套接有同一个传动齿条。

本发明中，传动齿条的一侧与y轴模块2一侧相啮合。

本发明中，y轴模块2的一侧外壁上设有z轴驱动组件6，z轴驱动组件6的内部设有z轴模块3，z轴驱动组件6的内部设有第三电机，第三电机输出轴一端键连接有丝杆，丝杆的外壁上螺纹连接有螺纹块。

本发明中，y轴模块2活动连接在螺纹块的一侧外壁上，z轴模块3的一侧外壁上设有z轴导轨13，z轴模块3的另一侧外壁上设有滑动板面14。

本实施例相较于实施例1，还包括，z轴驱动组件6的一侧外壁上设有刻度条15，z轴模块3的底端设有调节拨块，调节拨块的一侧外壁上设有固定指针16。

使用时，在z轴驱动组件6的一侧外壁上设有刻度条15，再配合调节拨块上设置的固定指针16，可以更加精确的调整z轴模块3的位置。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。