[发明专利]平移式五轴机械手

摘要

本发明公开了一种平移式五轴机械手，包括机台、机械臂、运动机构和连接于机械臂长度方向一侧上的抓取组件，该运动机构中的垂直运动机构内置于机台中，摆臂运动机构能在垂直运动机构带动下相对机台作上下移动定位，翻转运动机构连同水平运动机构、执行端运动机构及机械臂一起承接于摆臂运动机构上，并能在摆臂运动机构带动下一起进行同步水平摆动；翻转运动机构还能带动机械臂绕其长度方向的中心线旋转，水平运动机构还能带动翻转运动机构及机械臂一起沿机械臂长度方向作往复移动定位，执行端运动机构还能带动抓取组件旋转；该机械手减轻了摆臂运动机构及翻转运动机构的承载量，使得机械手的动作速度快、惯量小、操作灵活、定位精度高。

主权项

1.一种平移式五轴机械手，包括机台(6)、以及分别设置于所述机台(6)上的机械臂(7)和运动机构，所述机械臂(7)为呈横向布置的条状结构体，其长度方向的一侧上连接有一供抓取物件的抓取组件，该运动机构能够驱动所述机械臂(7)和抓取组件动作，该运动机构包括垂直运动机构(Z1)、摆臂运动机构(Z2)、翻转运动机构(Z3)、水平运动机构(Z4)和执行端运动机构(Z5)，其中，所述垂直运动机构(Z1)内置于所述机台(6)中，所述摆臂运动机构(Z2)设置于所述垂直运动机构(Z1)上并露出于所述机台(6)外，且所述摆臂运动机构(Z2)还能够在所述垂直运动机构(Z1)的带动下相对所述机台(6)作上下移动定位；所述翻转运动机构(Z3)连同所述水平运动机构(Z4)、执行端运动机构(Z5)以及机械臂(7)一起承接于所述摆臂运动机构(Z2)上，并能够在所述摆臂运动机构(Z2)的带动下一起进行同步水平摆动；另外，所述翻转运动机构(Z3)还能够带动所述机械臂(7)绕其长度方向的中心线旋转，所述水平运动机构(Z4)还能够带动所述翻转运动机构(Z3)及所述机械臂(7)一起沿机械臂长度方向作往复移动定位，所述执行端运动机构(Z5)还能够带动所述抓取组件旋转；其特征在于：所述垂直运动机构(Z1)包括第一伺服马达(10)、第一滚珠螺杆组件、第一皮带轮组、第一同步皮带(13)、第一线性滑轨(14)和升降固定座(15)，其中所述第一伺服马达(10)定位内置于所述机台(6)中，所述第一滚珠螺杆组件包括一沿竖向内置于所述机台(6)中的第一螺杆(11)和一滑设于所述第一螺杆(11)上的第一螺帽(12)，所述第一皮带轮组由一对第一皮带轮组成，该对第一皮带轮分别固定套设于所述第一伺服马达(10)的输出轴和所述第一螺杆(11)的下轴端上，且该对第一皮带轮还通过所述第一同步皮带(13)传动连接；所述第一线性滑轨(14)亦沿竖向定位内置于所述机台(6)中，所述升降固定座(15)承接于所述第一线性滑轨(14)上，并与所述第一线性滑轨(14)构成相配合滑动连接，且同时所述升降固定座(15)还与所述第一螺帽(12)定位连接；所述摆臂运动机构(Z2)包括第二伺服马达(20)、第一减速机(21)和旋转主轴(22)，所述第二伺服马达(20)定位设置于所述升降固定座(15)的顶端上，所述旋转主轴(22)位于所述第二伺服马达(20)的上方，并通过所述第一减速机(21)与所述第二伺服马达(20)的输出轴定位连接；还设有一呈水平布置的旋转承接座(9)，所述旋转承接座(9)定位连接于所述旋转主轴(22)的上轴端上；所述翻转运动机构(Z3)包括支撑座(30)、第三伺服马达(31)、第二减速机(32)、翻转主轴(33)和翻转支撑座(34)，其中，所述支撑座(30)为中空结构，其设置于所述旋转承接座(9)上并能够在所述水平运动机构(Z4)的带动下沿所述机械臂(7)长度方向作往复移动定位；所述第三伺服马达(31)、第二减速机(32)和翻转主轴(33)皆内置于所述支撑座(30)中，且所述翻转主轴(33)的一轴端还通过所述第二减速机(32 )与所述第三伺服马达(31 )的输出轴定位连接；所述翻转支撑座(34)亦为中空结构，所述翻转支撑座(34)位于所述支撑座(30)朝向所述机械臂(7)的一侧外，且同时所述翻转支撑座(34)还与所述翻转主轴(33)的另一轴端定位连接，所述机械臂(7)长度方向的另一侧穿设过所述翻转支撑座(34)后，与所述翻转主轴(33)的另一轴端定位连接；实现所述水平运动机构(Z4)能够带动所述支撑座(30)沿所述机械臂(7)长度方向作往复移动定位的结构为：所述水平运动机构(Z4)包括第四伺服马达(40)、第二滚珠螺杆组件、第二皮带轮组、第二同步皮带(43)和第二线性滑轨(44)，其中所述第四伺服马达(40)定位设置于所述旋转承接座(9)上，所述第二滚珠螺杆组件包括一沿所述机械臂(7)长度方向延伸并铺设在所述旋转承接座(9)上的第二螺杆(41)、以及一滑设于所述第二螺杆(41)上的第二螺帽(42)，所述第二皮带轮组由一对第二皮带轮组成，该对第二皮带轮分别固定套设于所述第四伺服马达(40)的输出轴和所述第二螺杆(41)的一轴端上，且该对第二皮带轮还通过所述第二同步皮带(43)传动连接；所述第二线性滑轨(44)亦沿所述机械臂(7)长度方向延伸并铺设在所述旋转承接座(9)上，所述支撑座(30)承接于所述第二线性滑轨(44)上，并与所述第二线性滑轨(44)构成相配合滑动连接，且同时所述支撑座(30)还与所述第二螺帽(42)定位连接；实现所述执行端运动机构(Z5)还能够带动所述抓取组件旋转的结构为：所述执行端运动机构(Z5)包括第五伺服马达(50)、第三减速机(51)、第三皮带轮组和第三同步皮带(52)，所述第五伺服马达(50)定位内置于所述翻转支撑座(34)中，所述第三减速机(51)连接于所述机械臂(7)长度方向的一侧上，所述第三皮带轮组由一对第三皮带轮组成，该对第三皮带轮分别固定套设于所述第五伺服马达(50)的输出轴和所述第三减速机(51)的输入轴上，且该对第三皮带轮还通过所述第三同步皮带(52)传动连接；另外，所述抓取组件定位安装在所述第三减速机(51)的输出轴上。