一种多轴机械手的制作方法

1.本实用新型涉及自动化设备领域，尤其涉及一种多轴机械手。


背景技术：

2.工业常用的多轴机械手按自由度的数量区分有三轴、四轴、五轴、六轴等，即分别具有三个自由度、四个自由度、五个自由度、六个自由度，依此类推。其中一种多轴机械手为可以沿着xyz三个坐标轴移动的“桁架式机械手”，也称为直角坐标机械手。这种机械手可以带动机械手部执行端沿着坐标轴运动到设定的某一空间区域任意位置，在自动化领域应用非常广泛。但是这种多轴机械手只能沿坐标轴移动，无法沿坐标轴转动，不便于特定场合的操作(如农业机械中进行抓取、松紧农机滤芯的操作)，而且结构复杂，体形较大。
3.此外，有些体积较小的机械手虽然可以实现旋转，但只能在平面上实现两个自由度旋转，无法满足在空间上实现三个自由度旋转的要求，导致空间姿势调整不完全，无法达到要求的灵活度。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种多轴机械手，其至少具有三个自由度，能够实现更灵活的运动，且结构简单、小巧。
5.基于此，本实用新型提供一种多轴机械手，包括：
6.第一单元体，所述第一单元体包括第一基座、可转动地设于第一基座上的第一旋转安装盘以及位于所述第一旋转安装盘一侧的第一驱动法兰，所述第一驱动法兰上设有与所述第一旋转安装盘啮合的第一传动齿轮；
7.第二单元体，所述第二单元体包括装设在所述第一旋转安装盘上的第二基座、可转动地设于所述第二基座上的第二旋转安装盘以及位于所述第二旋转安装盘一侧的第二驱动法兰，所述第二驱动法兰上设有与所述第二旋转安装盘啮合的第二传动齿轮；
8.第三单元体，所述第三单元体包括装设在所述第二旋转安装盘上的第三基座、可转动地设于所述第三基座上的第三旋转安装盘以及位于所述第三旋转安装盘一侧的第三驱动法兰，所述第三驱动法兰上设有与所述第三旋转安装盘啮合的第三传动齿轮；
9.所述第一旋转安装盘、第二旋转安装盘、第三旋转安装盘的转轴之间两两垂直。
10.如上所述的多轴机械手，所述第一基座和第一旋转安装盘沿所述第一旋转安装盘的转轴方向形成中空结构；
11.所述第二基座和第二旋转安装盘沿所述第二旋转安装盘的转轴方向形成中空结构；
12.所述第三基座和第三旋转安装盘沿所述第三旋转安装盘的转轴方向形成中空结构。
13.如上所述的多轴机械手，所述第一基座包括第一支架和装设在所述第一支架上的第一安装法兰，所述第一驱动法兰和所述第一旋转安装盘位于所述第一安装法兰上，所述
第一支架上设有用于供所述第一驱动法兰装入的第一容纳孔。
14.如上所述的多轴机械手，所述第一支架包括座板、竖板和加强板，所述竖板垂直设于所述座板上，所述加强板设于所述竖板上与所述第一安装法兰相背的一侧且与所述座板相连接。
15.如上所述的多轴机械手，所述第二基座包括第二支架和装设在所述第二支架上的第二安装法兰，所述第二驱动法兰和所述第二旋转安装盘设于所述第二安装法兰上，所述第二支架上设有用于供所述第二驱动法兰装入的第二容纳孔。
16.如上所述的多轴机械手，所述第三基座包括第三支架和装设在所述第三支架上的第三安装法兰，所述第三驱动法兰和所述第三旋转安装盘设于所述第三安装法兰上，所述第三支架包括连接板以及于所述连接板一表面的两侧分别垂直伸出的第一连接耳和第二连接耳，所述连接板上设有用于嵌入所述第三安装法兰的缺口，所述第一连接耳和第二连接耳套设并铰接在所述第二支架上以使第三支架可绕所述第二支架转动，所述第一连接耳和第二连接耳形成用于容纳所述第三驱动法兰的容纳空间。
17.如上所述的多轴机械手，所述第二安装法兰位于所述第二支架与所述第二连接耳之间且所述第二连接耳装设在所述第二旋转安装盘上。
18.如上所述的多轴机械手，所述第二支架上设有与所述第二旋转安装盘同轴设置的转轴孔，所述第一连接耳和第二连接耳上设有可转动地嵌于所述转轴孔内的连接轴，以使所述第一连接耳和第二连接耳铰接在所述第二支架上。
19.如上所述的多轴机械手，所述第三旋转安装盘与所述第三驱动法兰的轴线方向相垂直。
20.如上所述的多轴机械手，所述第一驱动法兰、第二驱动法兰、第三驱动法兰上均设有可拆卸的驱动电机。
21.实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：
22.该多轴机械手至少具有三个自由度，能够实现灵活的运动，且结构简单、小巧、紧凑，成本更低。尤其针对应用于农业机械中用于抓取、松紧农机滤芯，模拟人手松紧螺纹紧固件等动作，三个可控制的运动自由度，能够满足x、y、z方向的旋转动作要求。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本实用新型实施例提供的多轴机械手的立体结构示意图。
25.图2是图1的分解结构示意图。
26.图3是图1的主视图。
27.图4是图3的a-a剖视图。
28.图5是图3的b-b剖视图。
具体实施方式
29.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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
30.如图1至图5所示，本实用新型实施例提供一种多轴机械手，包括：第一单元体、第二单元体、第三单元体。
31.其中，所述第一单元体包括第一基座1、可转动地设于第一基座1上的第一旋转安装盘11以及位于所述第一旋转安装盘11一侧的第一驱动法兰12，所述第一驱动法兰12上设有与所述第一旋转安装盘11啮合的第一传动齿轮(图中无示出)；所述第二单元体包括装设在所述第一旋转安装盘11上的第二基座2、可转动地设于所述第二基座2上的第二旋转安装盘21以及位于所述第二旋转安装盘21一侧的第二驱动法兰22，所述第二驱动法兰22上设有与所述第二旋转安装盘21啮合的第二传动齿轮(图中无示出)；所述第三单元体包括装设在所述第二旋转安装盘21上的第三基座3、可转动地设于所述第三基座3上的第三旋转安装盘31以及位于所述第三旋转安装盘31一侧的第三驱动法兰32，所述第三驱动法兰32上设有与所述第三旋转安装盘31啮合的第三传动齿轮(图中无示出)；所述第一旋转安装盘11、第二旋转安装盘21、第三旋转安装盘31的转轴之间两两垂直。其中，为实现进一步应用，所述第一驱动法兰12、第二驱动法兰22、第三驱动法兰32上均设有可拆卸的驱动电机。不同位置可设置不同类型的电机进行独立控制，使得适配的场景更加灵活。
32.本实施例的多轴机械手可根据需要在第三旋转安装盘31上安装抓持机构，工作时，第一单元体上的第一旋转安装盘11带动第二单元体转动，第二单元体上的第二旋转安装盘21带动第三单元体转动，第三单元体的第三旋转安装盘31带动抓持机构转动，以到达设定位置。该多轴机械手至少具有三个自由度，能够实现灵活的运动，且结构简单、小巧、紧凑，成本更低。尤其针对应用于农业机械：用于抓取、松紧农机滤芯，模拟人手松紧螺纹紧固件等动作，三个可控制的运动自由度，能够满足x、y、z方向的旋转动作要求。当然，也可应用于自动化加工中心、激光设备、涂胶设备、检测设备等，以进行轴的拓展、多面加工、多面涂胶或3d检测等。
33.进一步地，所述第一基座1和第一旋转安装盘11沿所述第一旋转安装盘11的转轴方向形成中空结构；所述第二基座2和第二旋转安装盘21沿所述第二旋转安装盘21的转轴方向形成中空结构；所述第三基座3和第三旋转安装盘31沿所述第三旋转安装盘31的转轴方向形成中空结构。采用中空结构可以使得该多轴机械手更加轻量化，且提供了更充分的安装空间和运动空间。
34.本实施例中，为进一步使得多轴机械手整体更加紧凑、小巧，所述第一基座1包括第一支架101和装设在所述第一支架101上的第一安装法兰102，所述第一驱动法兰12和所述第一旋转安装盘11位于所述第一安装法兰102上，所述第一支架101上设有用于供所述第一驱动法兰12装入的第一容纳孔103。具体地，所述第一支架101包括座板1011、竖板1012和加强板1013，所述竖板1012垂直设于所述座板1011上，所述加强板1013设于所述竖板1012上与所述第一安装法兰102相背的一侧且与所述座板1011相连接。
35.所述第二基座2包括第二支架201和装设在所述第二支架201上的第二安装法兰
202，所述第二驱动法兰22和所述第二旋转安装盘21设于所述第二安装法兰202上，所述第二支架201上设有用于供所述第二驱动法兰22装入的第二容纳孔203。
36.所述第三基座3包括第三支架301和装设在所述第三支架301上的第三安装法兰302，所述第三驱动法兰32和所述第三旋转安装盘31设于所述第三安装法兰302上，所述第三支架301包括连接板3011以及于所述连接板3011一表面的两侧分别垂直伸出的第一连接耳3012和第二连接耳3013，所述连接板3011上设有用于嵌入所述第三安装法兰302的缺口3014，所述第一连接耳3012和第二连接耳3013套设并铰接在所述第二支架201上以使第三支架301可绕所述第二支架201转动，所述第一连接耳3012和第二连接耳3013形成用于容纳所述第三驱动法兰32的容纳空间3015。
37.进一步地，所述第二安装法兰202位于所述第二支架201与所述第二连接耳3013之间且所述第二连接耳3013装设在所述第二旋转安装盘21上。
38.进一步地，所述第二支架201上设有与所述第二旋转安装盘21同轴设置的转轴孔204，所述第一连接耳3012和第二连接耳3013上设有可转动地嵌于所述转轴孔204内的连接轴303，以使所述第一连接耳3012和第二连接耳3013铰接在所述第二支架201上。
39.更进一步地，所述第三旋转安装盘31与所述第三驱动法兰32的轴线方向相垂直。相应地，第三驱动法兰32上的第三传动齿轮与第三旋转安装盘31为相啮合的锥齿轮。
40.应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。此外，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本实用新型的保护范围。