专利名称：机器人用伺服驱动型导轨滚轮运动机构的制作方法
技术领域：
一种机器人用的伺服驱动型导轨滚轮运动机构属于操作手设备制造技术领域。
就冲压机器人的执行件而言，为了使其作“冂”形运动，一般是用气－液联动的方式来控制运动机构的，其缺点是不能适应冲压作业高节奏要求而且无法用计算机对其位置和速度进行控制。也有采用两套步进电机来实现的，但工作频率仍然不够高，有的虽然采用了曲线导轨滚轮机构，但属刚性机械联接，结构复杂，没有柔性。
本实用新型的目的在于提供一种平稳性好、结构简单能适合冲压作业高频工作要求且易于实现计算机定位及调速的导轨滚轮运动机构。
本实用新型的特征在于它包含驱动部份1和与其通过主轴3相连的随动部份2，驱动部份1是一个伺服电机驱动装置，它含有安装在轴承座27上的伺服电机4、经过联轴器5与电机输出轴相联接的滚珠丝杠付6、与其螺母相套的带燕尾的螺母套7、通过关节轴承8和连接轴9与螺母套7相连的连杆10、用另一个关节轴承8和销轴11与连杆10相连且与主轴3键接的摇杆12、与另一个也是和主轴3键接的摇杆12用关节轴承8和销轴11相连的平衡气缸13、带有滑槽24且其两端分别与电机4和丝杠付6的轴承座27、28用螺钉26相连的支撑板25、两块各自用圆螺钉固定在滑槽24上且都带有微型开关30的限位开关滑座板31、用于固定上述轴承座27、28且带有燕尾导向槽的基座板29以及用螺钉26固定在螺母套7上用以启动微型开关30的撞块32，随动部份2是一个曲线导轨滚轮机构，它包括与主轴3键接的主动臂杆14、经轴承和销轴而在其中点处与主动臂杆14外端相连且其长度为两倍主动臂杆14的主肘杆15、通过轴承与该销轴另一端相连的横杆16，通过套在带有销轴的轴承外的导轮17与主肘杆15相滚动接触的人字形曲线导轨18、经过套在轴承中的销轴与横杆16另一端相连且平行于主动臂杆14的付臂杆19、与销轴相连且平行于主肘杆15的付肘杆20、通过销轴、轴承与付肘杆20、主肘杆15另一端相连且平行于横杆16的执行件套21以及通过转轴22与付臂杆19另一端相连的机器人箱体23。
使用证明用于使冲压机器人执行件套作“冂”形运动的导轨滚轮运动机构平稳性好，适合于冲压作业的高频度要求且易于通过伺服驱动装置对其用计算机进行位置和速度控制。
为了在下面便于结合实施例对本实用新型作详尽描述，现把本申请文件所使用的附图名称及编号简介如下
图1机器人用伺服驱动型导轨滚轮运动机构简图；图2、驱动部份原理图；图3、随动部份原理图；图4、驱动部份正向视图；图5、6、驱动部份右侧视图；图7、随动部份右侧视图；图8、随动部份A－A向剖视图；图9、随动部份B－B向剖视图。
摘要附图。
实施例请见
图1～9。1是驱动部份，2是随动部份，两者通过主轴3相连。驱动部份2的直流伺服电机4通过联轴器5带动滚珠丝杠付6转动，相应地与其相套的带燕尾的螺母套7通过关节轴承8、连接轴9就带动连杆10作上下往复运动，于是，既与主轴3键接又与连杆10通过关节轴承8、销轴11相连的摇杆12便带动主轴3作反复旋转运动，平衡气缸13通过关节轴承8、销轴11带动另一个与主轴3键接的摇杆12起了平衡作用。随动部份2是一个曲线导轨滚轮机构，它包括与主轴3键接的主动臂杆14、经轴承、销轴而在其中点处与主动臂杆14外端相连且其长度为两倍主动臂杆14的主肘杆15，通过轴承与该销轴另一端相连的横杆16、通过带有销轴11的轴承8外的导轮17与主肘杆15相滚动接触的人字形曲线导轨18、经过套在轴承中的销轴与横杆16另一端相连且平行于主动臂杆14的付臂杆19、与上述销轴相连且平行于主肘杆15的付肘杆20、通过销轴、轴承分别与主、付肘杆15、20另一端相连且平行于横杆16的执行件套21以及通过转轴22与付臂19另一端相连的机器人箱体23。在主轴3、主动臂杆14驱动下导轮17便在人字形曲线导轨18中运动，随着主轴3的反复旋转，执行件套21便作“冂”形运动。即上升、平移再下降，其余臂杆则保证执行件套21在工作时水平位置不变。在图4～5中，带有滑槽24的支撑板25其两端分别用以“＋”形标出的螺钉26固定在电机4和螺纹丝杠付6的轴承座27、28上，轴承座又用螺钉固定在带有燕尾导向槽的基座板29上，两块各带有微型开关30的限位开关滑座板31用圆螺钉固定在滑槽24上。用以启动微型开关30的撞块32用螺钉固定在螺母套7上。
使用证明它可使执行件套21作“冂”形运动，且平稳性好，能满足冲压作业的高频要求，结构简单也便于用计算机实现位置和速度控制。
权利要求1.机器人用伺服驱动型导轨滚轮运动机构，包含驱动部份(1)和与其通过主轴(3)相连的随动部份(2)，其特征在于，驱动部份(1)是一个伺服电机驱动装置，它含有安装在轴承座(27)上的伺服电机(4)、经过联轴器(5)与电机输出轴相联接的滚珠丝杠付(6)、与其螺母相套的带燕尾的螺母套(7)、通过关节轴承(8)、连接轴(9)与螺母套(7)相连的连杆(10)、用另一个关节轴承(8)、销轴(11)与连杆(10)相连且与主轴(3)键接的摇杆(12)、与另一个也是和主轴(3)键接的摇杆(12)用关节轴承(8)、销轴(11)相连的平衡气缸(13)、带有滑槽(24)且其两端分别与电机(4)和丝杠付(6)的轴承座(27)、(28)用螺钉(26)相连的支撑板(25)、两块各自用圆螺钉固定在滑槽(24)上且都带有微型开关(30)的限位开关滑座板(31)、用于固定上述轴承座(27)、(28)且带有燕尾导向槽的基座板(29)以及用螺钉(26)固定在螺母套(7)上用以启动微型开关(30)的撞块(32)，随动部份(2)是一个曲线导轨滚轮机构，它包括与主轴(3)键接的主动臂杆(14)、经轴承和销轴而在其中点处与主动臂杆(14)外端相连且其长度为两倍主动臂杆(14)的主肘杆(15)、通过轴承与该销轴另一端相连的横杆(16)、通过套在带有销轴的轴承外的导轮(17)与主肘杆(15)相滚动接触的人字形曲线导轨(18)、经过套在轴承中的销轴与横杆(16)另一端相连且平行于主动臂(14)的付臂杆(19)、与销轴相连且平行于主肘杆(15)的付肘杆(20)、通过销轴、轴承与付肘杆(20)、主肘杆(15)另一端相连且平行于横杆(16)的执行件套(21)以及通过转轴(22)与付臂杆(19)另一端相连的机器人箱体(23)。
专利摘要机器人用伺服驱动型导轨滚轮运动机构，是机器人操作手核心部件。驱动件是由伺服电机控制、用滚珠丝杠副、燕尾螺母套和连杆机构驱动主轴反复旋转的伺服驱动装置，随动件是曲线导轨滚轮机构。执行件套与主、副肘杆相连且与横杆平行，箱体与副臂杆相连，主肘杆通过导轮与人字形曲线导轮接触。其平稳性好，允许工作频率高、结构简单并便于用计算机控制其速度和位置。
文档编号B25J3/00GK2164962SQ93215799
公开日1994年5月18日 申请日期1993年6月17日 优先权日1993年6月17日
发明者费仁元, 杨建武, 张慧慧 申请人:北京工业大学