一种三坐标精密机械手的制作方法

本实用新型涉及工业机械技术领域，具体而言，涉及一种三坐标精密机械手。

背景技术：

在现今的生活上，科技日新月益的进展之下，机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度。也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累！机械手臂的应用也将会越来越广泛，机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力。

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。

机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种三坐标精密机械手，其能够通过电机调节位置，对三轴向的空间位置进行准确的定位，能够通过三轴向独立进行驱动，快速确定位置和车间操作。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种三坐标精密机械手，其包括：x轴组件、y轴组件、z轴组件和连接至z轴组件的冶具组件，x轴组件包括第一伺服电机、第一定位座、第一感应器、第一盖板和水平滑块座，y轴组件包括底座、u形滑块座、第二盖板、第二伺服电机、第二定位座和第二感应器，z轴组件包括第三伺服电机、第三定位座、第三盖板、竖直滑块座、第三感应器、第三底板和连接板，第一伺服电机安装在第一定位座，第一感应器设置于第一定位座旁，第一盖板设置于第一定位座顶部，水平滑块座设置于第一盖板和第一定位座之间，底座的一端固定在水平滑块座，第二定位座安装在底座，第二伺服电机安装在第二定位座，第二感应器设置在第二定位座旁，第二盖板连接在第二定位座，u形滑块座位于第二盖板和第二定位座之间，u形滑块座连接至第三底板，第三定位座安装在第三底板，第三伺服电机安装在第三定位座，第三盖板连接在第三定位座侧面，竖直滑块座设置于第三盖板和第三定位座之间，竖直滑块座连接至连接板。

在本实用新型较佳的实施例中，上述底座通过水平滑块座相对于第一定位座可滑动，第三底板通过u形滑块座相对于第二定位座可滑动，连接板通过竖直滑块座相对于第三定位座可滑动。

在本实用新型较佳的实施例中，上述水平滑块座的顶部和底座之间具有第一盖板通过的通槽，u形滑块座的侧面和第三底板之间具有第二盖板通过的通槽，竖直滑块座的侧面和连接板之间具有第三盖板通过的通槽。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第一伺服电机连接至水平滑块座，第二伺服电机连接至u形滑块座，第三伺服电机连接至竖直滑块座。

在本实用新型较佳的实施例中，上述x轴组件还包括第一拖链内腔，y轴组件还包括第二底板、拖链板和第二拖链内腔，第一拖链内腔设置于第一定位座旁，第二底板固定至底座，拖链板连接至第二底板，第二拖链内腔固定至拖链板。

在本实用新型较佳的实施例中，上述冶具组件包括冶具组件包括第四底板、轴承座、夹座和夹爪，第四底板固定至连接板，轴承座连接至第四底板底部，夹座固定至轴承座底部，夹爪安装在夹座底部。

在本实用新型较佳的实施例中，上述夹爪包括第一方向爪和第二方向爪，第一方向爪相对于轴承座底部可上下伸缩，第二方向爪相对于第一方向爪可相互靠近和分离，第一方向爪和第二方向爪相互靠近以夹取物体。

在本实用新型较佳的实施例中，上述x轴组件包括第一底板、第一支柱和第二支柱，第一定位座安装在第一底板顶部，第一支柱和第二支柱分别固定在第一底板的底部且两者之间具有间隔。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过第一伺服电机驱动水平滑块座相对于第一定位座滑动，通过第二伺服电机驱动u形滑块座相对于第二定位座滑动，通过第三伺服电机驱动竖直滑块座相对于第三定位座滑动，通过第一感应器精确地对水平滑块座的位置进行定位，通过第二感应器精确地对u形滑块座的位置进行定位，通过第三感应器精确地对竖直滑块座的位置进行定位，利用第一方向爪和第二方向爪的夹取和上下位置伸缩，对置于其中的物体进行夹取和放置；该机械手能够通过电机调节位置，对三轴向的空间位置进行准确的定位，能够通过三轴向独立进行驱动，快速确定位置和车间操作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。

图1为本实用新型一种三坐标精密机械手的示意图；

图2为本实用新型一种三坐标精密机械手的示意图；

图3为本实用新型冶具组件的部分结构图；

图标：1-x轴组件；11-第一底板；12-第一支柱；13-第二支柱；14-第一伺服电机；15-第一定位座；16-第一感应器；17-第一盖板；18-水平滑块座；19-第一拖链内腔；2-y轴组件；21-底座；22-第二底板；23-第二盖板；24-u形滑块座；25-拖链板；26-第二伺服电机；27-第二定位座；28-第二感应器；29-第二拖链内腔；3-z轴组件；31-第三伺服电机；32-第三定位座；33-第三盖板；34-竖直滑块座；35-第三感应器；36-第三底板；37-连接板；4-冶具组件；41-第四底板；42-轴承座；43-夹座；44-夹爪。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种三坐标精密机械手，其包括：x轴组件1、y轴组件2、z轴组件3和连接至z轴组件3的冶具组件4，y轴组件2相对于x轴组件1可移动，z轴组件3相对于y轴组件2可移动，冶具组件4相对于z轴组件3可移动，其中，x轴组件1包括第一底板11、第一支柱12、第二支柱13、第一伺服电机14、第一定位座15、第一感应器16、第一盖板17、水平滑块座18和第一拖链内腔19，y轴组件2包括底座2、第二底板22、第二盖板23、u形滑块座24、拖链板25、第二伺服电机26、第二定位座27、第二感应器28和第二拖链内腔29，z轴组件3包括第三伺服电机31、第三定位座32、第三盖板33、竖直滑块座34、第三感应器35、第三底板36和连接板37，冶具组件4包括第四底板41、轴承座42、夹座43和夹爪44；第一伺服电机14驱动调节水平滑块座18的沿水平方向的位置，第二伺服电机26驱动调节u形滑块座24的另一水平方向的位置，第三伺服电机31驱动调节竖直滑块座34的沿竖直方向的位置，该机械手能够通过伺服电机精确地调节位置，将位置坐标化，有效定位。

请参照图2，x轴组件1用于机械手沿x轴方向的调节，第一定位座15安装在第一底板11顶部，第一底板11呈长条形板状，第一底板11设置有与第一定位座15相互固定的螺栓孔，第一定位座15设置螺栓孔并通过螺栓固定至第一底板11，第一支柱12和第二支柱13分别固定在第一底板11的底部且两者之间具有间隔，第一支柱12和第二支柱13作为整个机械手的支撑结构，第一支柱12和第二支柱13的底端具有板状且分别设置有用于固定至地面的螺纹孔并通过螺钉固定至地面，第一支柱12和第二支柱13的顶端具有板状且分别设置有螺纹孔并通过螺钉固定至第一底板11，第一定位座15设置有与第一伺服电机14位置相对的螺纹孔，第一伺服电机14通过螺栓固定安装至第一定位座15，第一感应器16具有螺纹孔并通过螺栓固定在第一底板11的顶部，其位于第一定位座15旁，第一感应器16用于感应水平滑块座18的位置，其精确地感应水平滑块座18的位置，从而进行精确地定位，第一定位座15的顶部两端分别凸起且连接第一盖板17，第一盖板17的两端设置螺纹孔并利用螺钉固定在第一定位座15的顶部，水平滑块座18设置于第一盖板17和第一定位座15之间，水平滑块座18的顶部和底座2之间具有第一盖板17通过的通槽，水平滑块座18的顶部设置呈u形，水平滑块座18的u形两端分别卡在第一盖板17的两侧并分别连接底座2形成通槽，底座2通过水平滑块座18相对于第一定位座15可滑动，底座2的一端通过螺栓固定在水平滑块座18，底座2的底部与水平滑块座18的u形两端分贝设置有位置相对的螺纹孔并使用螺钉相互固定，固定后，底板与水平滑块座18一起相对于第一定位座15可滑动，第一伺服电机14的机轴通过卡入水平滑块座18的一端设置的轴孔相互固定，水平滑块座18通过第一伺服电机14驱动调节位置，第一拖链内腔19设置于第一定位座15旁，第一拖链内腔19设置呈侧卧的u形，第一拖链内腔19的底端设置有螺纹孔，第一支柱12和第二支柱13之间焊接有内腔板，第一拖链内腔19的底端通过螺钉固定在内腔板。

y轴组件2包括底座2、u形滑块座24、第二盖板23、第二伺服电机26、第二定位座27和第二感应器28、第二底板22、拖链板25和第二拖链内腔29，第二定位座27安装在底座2，第二定位座27的底端设置螺纹孔，底座2设置有连通两面的螺纹孔，利用螺钉将第二定位座27固定在底座2顶部，第二伺服电机26安装在第二定位座27，第二定位座27的一端与第二伺服电机26分别设置有位置相对的螺栓孔并通过螺栓固定，第二伺服电机26驱动u形滑块座24发生移动，从而使得第三底板36相对于第二定位座27可滑动，第二底板22垂直连接至底座2并在其一端使用肋板固定，筋板为现有技术中常用的结构，第二底板22和底座2分别设置螺纹孔并使用螺钉连接固定，筋板的两端面分别使用螺钉固定在第二底板22和底座2，第二感应器28设置有螺纹孔并通过螺钉固定设置在第二底板22的内侧，其位于第二定位座27旁，第二盖板23连接在第二定位座27，第二盖板23的两端分别设置有连通两侧的螺纹孔并使用内六角螺钉固定在第二定位座27的两端，u形滑块座24位于第二盖板23和第二定位座27之间，u形滑块座24的侧面和第三底板36之间具有第二盖板23通过的通槽，u形滑块座24连接至第三底板36，u形滑块座24的两端分别凸设且该凸设端具有螺纹孔，使用螺钉将u形滑块座24与第三底板36相互固定，u形滑块座24与第三底板36之间形成通槽，第二盖板23通过该通槽，第三底板36通过u形滑块座24相对于第二定位座27可滑动，拖链板25固定在第二底板22的顶端，拖链板25呈l形，拖链板25的外侧设置有螺纹孔并使用螺钉将拖链板25与第二底板22相互固定，第二拖链内腔29的底部设置螺纹孔并通过螺钉固定在拖链板25的顶部。

z轴组件3包括第三伺服电机31、第三定位座32、第三盖板33、竖直滑块座34、第三感应器35、第三底板36、连接板37，第三定位座32安装在第三底板36，第三定位板通过螺钉与u形滑块座24固定后同时运动，第三定位座32设置有螺纹孔并使用螺钉固定至第三底板36，第三伺服电机31安装在第三定位座32，第三伺服电机31与第三定位座32相对的位置分别设置有螺纹孔并使用螺栓相互固定，第三盖板33固定连接在第三定位座32侧面，第三盖板33的两端分别设置有螺纹孔并使用内六角螺钉将其固定在第三定位座32的两端，第三感应器35设置有螺纹孔，第三底板36设置有与其位置相对的螺纹孔，第三感应器35连接通过螺钉固定在第三底板36的侧面，第三感应器35为感应器的现有技术常用器件，其感应竖直滑块座34的位置并进行精确的定位，竖直滑块座34设置于第三盖板33和第三定位座32之间，竖直滑块座34的侧面呈凹字形并具有凸起端，竖直滑块座34的凸起端设置有螺纹孔并使用螺钉将竖直滑块座34固定至连接板37，连接板37设置有连通两侧的通孔，使用螺钉将第四底板41、连接板37和竖直滑块座34相互固定，竖直滑块座34的侧面和连接板37之间具有第三盖板33通过的通槽，第三盖板33位于通槽内，连接板37通过竖直滑块座34相对于第三盖板33可滑动。

请参照图3，冶具组件4包括冶具组件4包括第四底板41、轴承座42、夹座43和夹爪44，第四底板41，第四底板41固定至连接板37，第四底板41通过螺钉与连接板37固定，轴承座42连接至第四底板41底部，轴承座42的顶端设置有螺纹孔并使用螺钉将轴承座42与第四底板41的底端固定，第四底板41和轴承座42的顶面呈垂直，使用筋板将第四底板41与轴承座42的底端紧贴卡住，筋板的两端面分别设置有螺纹孔，第四底板41与轴承座42分别设置有与其位置相对的螺纹孔并使用螺钉固定，夹座43固定至轴承座42底部，夹座43的顶部设置有螺纹孔，轴承座42的底部设置有与之相对的螺纹孔，使用螺栓将轴承座42和夹座43固定，夹爪44安装在夹座43底部，夹爪44包括第一方向爪和第二方向爪，夹座43为安装第一方向爪和第二方向爪的结构，第一方向爪的顶端设置有弹簧孔并内置弹簧，销钉穿过弹簧内且底端固定焊接在第一方向爪，销钉的顶端插入夹座43底部设置的轴孔内卡住，第一方向爪通过弹簧相对于轴承座42底部可上下伸缩，夹座43的底部设置有卡槽，该卡槽的设置垂直于两个第一方向爪的连线方向，第二方向爪卡入卡槽内后可在槽内相对于夹座43滑动，第二方向爪相对于第一方向爪可相互靠近和分离，第一方向爪和第二方向爪相互靠近以夹取物体。

综上所述，本实用新型实例通过第一伺服电机驱动水平滑块座相对于第一定位座滑动，通过第二伺服电机驱动u形滑块座相对于第二定位座滑动，通过第三伺服电机驱动竖直滑块座相对于第三定位座滑动，通过第一感应器精确地对水平滑块座的位置进行定位，通过第二感应器精确地对u形滑块座的位置进行定位，通过第三感应器精确地对竖直滑块座的位置进行定位，利用第一方向爪和第二方向爪的夹取和上下位置伸缩，对置于其中的物体进行夹取和放置；该机械手能够通过电机调节位置，对三轴向的空间位置进行准确的定位，能够通过三轴向独立进行驱动，快速确定位置和车间操作。

本说明书描述了本实用新型的实施例的示例，并不意味着这些实施例说明并描述了本实用新型的所有可能形式。本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。