专利名称：三轴式龙门机器人的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械加工设备技术领域，具体讲就是涉及一种自动化生产过程中的三轴式龙门机器人。
背景技术：
随着工业的发展，自动化设备已经广泛应用于各种生产领域中，在自动化生产过程中有一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序爪取、搬运物件或操作工具的自动操作装置称为机械手，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。机械手主要由手部、
运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来爪持工件(或工具)的部件，根据被爪持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被爪持物件的位置和姿势，运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了爪取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度，自由度是机械手设计的关键参数，自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂，一般专用机械手有2 3个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作，同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或DSP等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能，。现在市场上的工业机器人大部分为关节型机器人，此类机器人适用于小范围区域作业，价格昂贵，成本较高，并且现有的两轴式龙门机器人，只能在二维平面上运动，无法在三维立体空间运动，仅适合于单台机床，当需要配合多台机床联合工作时，则要求多台机床的中心在一条直线上，这对工作场所和机床安装提出了极大要求，不利于大范围推广适用。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种三轴式龙门机器人，它能在三维立体空间内进行运动，从而满足多台机床的联合工作，降低了多台机床联合工作时对场地的要求，降低了生产成本，提闻了生广效率。技术方案为了实现上述技术目的，本实用新型设计一种三轴式龙门机器人，它包括立柱，所述立柱上装有X轴组件，X轴组件上装有Y轴组件，Y轴组件一侧装有Z轴组件；所述X轴组件可沿水平方向来回移动；所述Y轴组件可以沿垂直于水平方向前后移动；所述Z轴组件可以沿垂直于水平方向上下移动；所述Z轴组件下端装有爪手。进一步，所述X轴组件包括X轴横梁，X轴横梁固定在立柱上，X轴线轨固定在X轴横梁上表面，X轴齿条固定在X轴横梁上表面的齿条安装块上，齿条安装块位于X轴线轨中间部位，X轴滑块装在X轴线轨上，X轴滑块上装有X轴工作台，X轴工作台上装有X轴马达，X轴马达输出轴上装有X轴齿轮，X轴齿轮与X轴齿条啮合。进一步，所述Y轴组件包括Y轴滑块，Y轴滑块装在X轴工作台上，Y轴滑块上装有Y轴线轨，Y轴线轨上固定装有Y轴横梁，Y轴横梁上装有Y轴齿条，Y轴马达固定在X轴工作台上，Y轴马达输出轴上装有Y轴齿轮，Y轴齿轮与Y轴齿条啮合。进一步，所述Z轴组件包括Z轴滑块，Z轴滑块一端固定在Z轴工作台上，另一端装在Z轴线轨上，Z轴工作台装在Y轴横梁一侧面上，Z轴工作台上装有Z轴马达，Z轴马达输出轴上装有Z轴齿轮，Z轴齿轮与Z轴齿条啮合，Z轴齿条固定在Z轴竖梁上，Z轴竖梁上装有Z轴线轨。
有益效果本实用新型利用齿轮和滑块的配合，通过马达驱动，实现龙门机器人在三维三维立体空间内进行运动，从而满足多台机床的联合工作，降低了多台机床联合工作时对场地的要求，降低了生产成本，提高了生产效率，整台设备结构简单，操作容易。利于大范围推广。
附图I是本实用新型的主视图。附图2是本实用新型的左视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型做进一步说明。如附图I和2所示，一种三轴式龙门机器人，它包括立柱1，其中，所述立柱I上装有X轴组件2，X轴组件2上装有Y轴组件3，Y轴组件3 —侧装有Z轴组件4 ；所述X轴组件2可沿水平方向来回移动；所述Y轴组件3可以沿垂直于水平方向前后移动；所述Z轴组件4可以沿垂直于水平方向上下移动；所述Z轴组件4下端装有爪手5。所述X轴组件2包括X轴横梁201，X轴横梁201固定在立柱I上，X轴线轨202固定在X轴横梁201上表面，X轴齿条203固定在X轴横梁201上表面的齿条安装块204上，齿条安装块204位于X轴线轨202中间部位，X轴滑块205装在X轴线轨202上，X轴滑块205上装有X轴工作台206，X轴工作台206上装有X轴马达207，X轴马达207输出轴上装有X轴齿轮208，X轴齿轮208与X轴齿条203啮合。所述Y轴组件3包括Y轴滑块301，Y轴滑块301装在X轴工作台206上，Y轴滑块301上装有Y轴线轨302，Y轴线轨302上固定装有Y轴横梁303，Y轴横梁303上装有Y轴齿条304，Y轴马达305固定在X轴工作台206上，Y轴马达305输出轴上装有Y轴齿轮306，Y轴齿轮306与Y轴齿条304啮合。所述Z轴组件4包括Z轴滑块401，Z轴滑块401 一端固定在Z轴工作台402上，另一端装在Z轴线轨407上，Z轴工作台402装在Y轴横梁303 —侧面上，Z轴工作台402上装有Z轴马达403，Z轴马达403输出轴上装有Z轴齿轮404，Z轴齿轮404与Z轴齿条405啮合，Z轴齿条405固定在Z轴竖梁406上，Z轴竖梁406上装有Z轴线轨407。本实用新型三轴式龙门机器人X轴横梁201固定在立柱I上，立柱I的高度和立柱I的跨度根据需求确定，X轴线轨202和X轴齿条203固定在X轴横梁201上，X轴滑块205与X轴工作台206相连，X轴马达207固定在X轴工作台206上，X轴马达207输出轴与X轴齿轮208连接，控制X轴马达207，通过齿轮齿条传动，即可控X轴工作台206在X轴方向运动；Y轴滑块301固定在X轴工作台206上，Y轴线轨302固定在Y轴横梁303上，Y轴齿条304固定在Y轴横梁303上，Y轴马达305固定在X轴工作台206上，Y轴马达305输出轴与Y轴齿轮306相连，控制Y轴马达305，通过齿轮齿条传动，即可控制Y轴横梁303在Y轴方向的运动；Ζ轴滑块401固定在Z轴工作台402上，Z轴线轨407固定在Z轴竖梁406上，Z轴齿条405固定在Z轴竖梁406上，Z轴马达403固定在Z轴工作台402上，Z轴马达403输出轴与Z轴齿轮404相连，控制Z轴马达403，通过齿轮齿条传动，即可控制Z轴竖梁406在Z轴方向的运动。在Z轴竖梁406末端，可根据需求安装不同的爪手5，用于爪 取物体，通过伺服控制，可将物体在一定的三维区域内实现点对点输送。本实用新型利用齿轮和滑块的配合，通过马达驱动，实现龙门机器人在三维三维立体空间内进行运动，从而满足多台机床的联合工作，降低了多台机床联合工作时对场地的要求，降低了生产成本，提高了生产效率，整台设备结构简单，操作容易。利于大范围推广。
权利要求1.一种三轴式龙门机器人，它包括立柱(I)，其特征在于所述立柱(I)上装有X轴组件⑵，X轴组件⑵上装有Y轴组件(3)，Y轴组件(3) —侧装有Z轴组件(4); 所述X轴组件(2)可沿水平方向来回移动； 所述Y轴组件(3)可以沿垂直于水平方向前后移动； 所述Z轴组件(4)可以沿垂直于水平方向上下移动； 所述Z轴组件(4)下端装有爪手(5)。
2.如权利要求I所述的一种三轴式龙门机器人，其特征在于所述X轴组件(2)包括X轴横梁(201)，X轴横梁(201)固定在立柱(I)上，X轴线轨(202)固定在X轴横梁(201)上表面，X轴齿条(203)固定在X轴横梁(201)上表面的齿条安装块(204)上，齿条安装块(204)位于X轴线轨(202)中间部位，X轴滑块(205)装在X轴线轨(202)上，X轴滑块(205)上装有X轴工作台(206)，X轴工作台(206)上装有X轴马达(207)，X轴马达(207)输出轴上装有X轴齿轮(208)，X轴齿轮(208)与X轴齿条(203)啮合。
3.如权利要求I所述的一种三轴式龙门机器人，其特征在于所述Y轴组件(3)包括Y轴滑块(301)，Y轴滑块(301)装在X轴工作台(206)上，Y轴滑块(301)上装有Y轴线轨(302)，Y轴线轨(302)上固定装有Y轴横梁(303)，Y轴横梁(303)上装有Y轴齿条(304)，Y轴马达(305)固定在X轴工作台(206)上，Y轴马达(305)输出轴上装有Y轴齿轮(306)，Y轴齿轮(306)与Y轴齿条(304)啮合。
4.如权利要求I所述的一种三轴式龙门机器人，其特征在于所述Z轴组件(4)包括Z轴滑块(401)，Z轴滑块(401) —端固定在Z轴工作台(402)上，另一端装在Z轴线轨(407)上，Z轴工作台(402)装在Y轴横梁(303) —侧面上，Z轴工作台(402)上装有Z轴马达(403)，Z轴马达(403)输出轴上装有Z轴齿轮(404)，Z轴齿轮(404)与Z轴齿条(405)啮合，Z轴齿条(405)固定在Z轴竖梁(406)上，Z轴竖梁(406)上装有Z轴线轨(407)。
专利摘要一种三轴式龙门机器人，它包括立柱，所述立柱上装有X轴组件，X轴组件上装有Y轴组件，Y轴组件一侧装有Z轴组件；所述X轴组件可沿水平方向来回移动；所述Y轴组件可以沿垂直于水平方向前后移动；所述Z轴组件可以沿垂直于水平方向上下移动；所述Z轴组件下端装有爪手；本实用新型利用齿轮和滑块的配合，通过马达驱动，实现龙门机器人在三维立体空间内进行运动，从而满足多台机床的联合工作，降低了多台机床联合工作时对场地的要求，降低了生产成本，提高了生产效率，整台设备结构简单，操作容易。利于大范围推广。
文档编号B25J9/08GK202668223SQ20122022766
公开日2013年1月16日 申请日期2012年5月17日 优先权日2012年5月17日
发明者王恺, 许昭任, 康明旭 申请人:马丁路德机器人(上海)有限公司