一种滑动架固定型z向机械手的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种滑动架固定型Z向机械手，包括Z向导轨装置和机械手，Z向导轨装置包括竖向设置的滑动架，滑动架上安装有可相对其上下移动的长条形的Z轴本体，滑动架上对应Z轴本体的另一端固定连接有电机安装座，电机安装座上安装有横向设置的Z向驱动电机，Z向驱动电机连接有同步轮，同步轮上安装有同步带，同步带两端分别与Z轴本体固定连接，Z轴本体的下端通过连接件安装有的机械手。该结构由于滑动架固定不动，Z轴本体上下移动，Z轴长行程时所需空间小，由于连接件和机械手设置在Z轴本体下端，其可以承受更大的负载。
【专利说明】—种滑动架固定型Z向机械手
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械手领域，特别是一种滑动架固定型Z向机械手。
【背景技术】
[0002]线性机械手可以代替人从事单调、重复或繁重的体力劳动，实现生产的机械化和自动化，随着社会的发展和进步，线性机械手在机械制造、冶金、电子、轻工等部门中得到了广泛的应用。线性机械手包括单轴、双轴和三轴运动系统，现有的Z向机械手，参照图1至图2，一般包括Z向导轨装置I’和机械手2’，Z向导轨装置包括固定安装在机架上或X向导轨装置上或Y向导轨装置上的呈长条形的本体11’，本体11’竖向设置且其上可滑动地安装有滑动架12’，所述本体11’固定安装有驱动滑动架12’滑动的电机及传动机构，所述滑动架12’上对应本体的另一端安装有连接件3’，所述机械手2’固定安装在连接件3’的下端，该结构Z向运动时，本体11’固定，滑动架12’移动，为了避免机械手抓取的产品4’在上下运动过程中与本体11’干涉，设计时要求产品4’的最高点不超过本体11’的最下端，这就使得在Z轴长行程时所述连接件3’的长度特别长，这样就造成整个Z向机械手占用空间大，而且该结构连接件3’和机械手2’位于滑动架12’对应本体11’的另一端，滑动架受12’力不合理，其不能承受较大的负载。
实用新型内容
[0003]为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种Z轴长行程时所需空间更小的Z向机械手。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]一种滑动架固定型Z向机械手，包括Z向导轨装置和机械手，所述Z向导轨装置包括竖向设置的滑动架，滑动架上安装有可相对其上下移动的长条形的Z轴本体，滑动架上对应Z轴本体的另一端固定连接有电机安装座，电机安装座上安装有横向设置的Z向驱动电机，Z向驱动电机连接有同步轮，同步轮上安装有同步带，同步带两端分别与Z轴本体固定连接，所述Z轴本体的下端通过连接件安装有所述的机械手。
[0006]作为上述技术方案的改进，所述同步轮的上下两侧均设有用于压紧同步带的惰轮，惰轮通过惰轮转轴安装于电机安装座上。
[0007]进一步，所述电机安装座为四边形盖状结构，所述同步轮和惰轮均设置在电机安装座内部。
[0008]进一步，所述Z轴本体安装有同步带的侧壁上形成有横截面呈梯形的同步带容置槽。
[0009]进一步，所述滑动架的横截面呈U形，其包括两个相对的夹壁及连接两夹壁的连接壁，所述Z轴本体设置在两个夹壁之间，两个夹壁朝向Z轴本体的一端均固定安装有嵌装在Z轴本体上并与Z轴本体滚动配合的滚轮。
[0010]进一步，所述Z轴本体嵌装有滚轮的两侧壁上均设有沿Z轴本体长度方向设置的长形凹槽，长形凹槽的左右两端均安装有导杆，所述滚轮外周面上形成有与导杆外周面相适配的圆环槽。
[0011]进一步，所述两个夹壁的上下两端均安装有防止粉尘进入滚轮的防尘板。
[0012]进一步，所述Z轴本体的上下两端均设置有同步带固定板，同步带固定板螺栓连接有压板，所述同步带夹置于同步带固定板与压板之间。
[0013]进一步，所述Z轴本体的上下两端均设置有用于防止滑动架与Z轴本体之间产生刚性冲击的缓冲垫。
[0014]进一步，所述Z轴本体上安装有用于检测Z轴本体位置的光电开关，所述滑动架上安装有用于与光电开关配合的感应片。
[0015]本实用新型的有益效果是:本实用新型的Z向机械手作Z轴运动时，滑动架固定不动，固定在滑动架上的电机驱动同步轮转动，同步轮带动同步带，同步带带动与其固定连接的Z轴本体及连接在Z轴本体上的机械手作往复运动，该结构由于滑动架长度短，无需担心滑动架会与机械手夹持的产品干涉，而且连接件安装在Z轴本体下端，Z轴本体长度长，可以大大缩短连接件的长度，因而Z轴长行程时该结构整体所需空间小，正是由于连接件和机械手设置于Z轴本体的下端，Z轴本体、连接件、机械手及产品的重心在同一直线上，该结构设计合理，可以承受更大的负载，通过实践论证，此种结构在Z轴重载时，比传统机械手负载更大，可负载60KG。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0017]图1是现有的Z向机械手的工作状态之一示意图；
[0018]图2是现有的Z向机械手的工作状态之二示意图；
[0019]图3是本实用新型的工作状态之一示意图；
[0020]图4是本实用新型的工作状态之二示意图；
[0021]图5是本实用新型中Z向导轨装置的立体图；
[0022]图6是本实用新型中Z向导轨装置的爆炸示意图。
【具体实施方式】
[0023]参照图3至图6，本实用新型的一种滑动架固定型Z向机械手，包括Z向导轨装置I和机械手2，所述Z向导轨装置I包括竖向设置的滑动架11，在此，可以根据实际应用的需要，将滑动架11直接安装在机架上，或者将滑动架11安装在X向导轨装置或Y向导轨装置上，所述滑动架11上安装有可相对其上下移动的长条形的Z轴本体12，滑动架11上对应Z轴本体12的另一端固定连接有电机安装座13，电机安装座13上安装有横向设置的Z向驱动电机141，Z向驱动电机141连接有同步轮142，同步轮142上安装有同步带143，同步带143两端分别与Z轴本体12固定连接，所述Z轴本体12的下端通过连接件3安装有所述的机械手2。本实施例中，所述Z轴本体12的上下两端均设置有同步带固定板161，同步带固定板161螺栓连接有压板162，所述同步带143夹置于同步带固定板161与压板162之间。在此，所述同步带固定板161与Z轴本体12通过螺栓固定连接，所述压板162上设置有与同步带143相咬合的齿部，该齿部与同步带143咬合，增加了压板162与同步带143之间的摩擦力，避免同步带143在同步轮142转动时受到同步轮142的拉力作用而从同步带固定板161和压板162之间脱出，使得同步带143与Z轴本体12之间的连接更加牢固可靠。优选地，所述Z轴本体12安装有同步带143的侧壁上形成有横截面呈梯形的同步带容置槽121，同步带143设于该同步带容置槽121内，避免了同步带143在惰轮144的压紧下与Z轴本体12接触,确保同步带143运动顺畅。
[0024]本实用新型的Z向机械手作Z轴运动时，滑动架11固定不动，固定在滑动架11上的电机驱动同步轮142转动，同步轮142带动同步带143,同步带143带动与其固定连接的Z轴本体12及连接在Z轴本体12上的机械手2作往复运动，该结构由于滑动架11长度短，无需担心滑动架11会与机械手2夹持的产品干涉，而且连接件3安装在Z轴本体12下端，Z轴本体12长度长，可以大大缩短连接件3的长度，因而Z轴长行程时该结构整体所需空间小，正是由于连接件3和机械手2设置于Z轴本体12的下端，Z轴本体12、连接件3、机械手2及产品的重心在同一直线上，该结构设计合理，可以承受更大的负载，通过实践论证，此种结构在Z轴重载时，比传统机械手2负载更大,可负载60KG。
[0025]为了防止同步带143打滑，所述同步轮142的上下两侧均设有用于压紧同步带143的惰轮144，惰轮144通过惰轮转轴安装于电机安装座13上。两个惰轮144分别在同步轮142的上下两侧压紧同步带143，增大了同步轮142的包角，保证了同步轮142与同步带143之间的摩擦力，避免了同步带143打滑，提高了同步带143与同步轮142之间的传动效率。进一步，为了避免同步轮142和惰轮144裸露在外时因积尘过多或者其他小碎屑掉入运转的同步轮142中而造成同步带143运动不顺畅，同时为了避免人们在同步轮142工作时不小心碰触同步轮142而造成安全事故，所述电机安装座13为四边形盖状结构，所述同步轮142和惰轮144均设置在电机安装座13内部。
[0026]进一步，为了减小滑动架11与Z轴本体12之间的摩擦，所述滑动架11的横截面呈U形，其包括两个相对的夹壁111及连接两夹壁111的连接壁112，所述Z轴本体12设置在两个夹壁111之间，两个夹壁111朝向Z轴本体12的一端均固定安装有嵌装在Z轴本体12上并与Z轴本体12滚动配合的滚轮151。优选地，所述Z轴本体12嵌装有滚轮151的两侧壁上均设有沿Z轴本体12长度方向设置的长形凹槽122，长形凹槽122的左右两端均安装有导杆152，所述滚轮151外周面上形成有与导杆152外周面相适配的圆环槽。上述结构中滚轮151嵌装在长形凹槽122内，长形凹槽122左右两端的导杆152共同对滚轮151进行导向，而且滚轮151上的圆环槽与导杆152的外周面相适配，使得滚轮151不会从长形凹槽122内脱出，使得滚轮151始终沿着导杆152做直线运动，从而保证了滑动架11的直线运动。进一步，为了防止粉尘进入滑动架11内而影响滚轮151与Z轴本体12之间的运动，所述两个夹壁111的上下两端均安装有防止粉尘进入滚轮151的防尘板153。
[0027]进一步，所述Z轴本体12的上下两端均设置有用于防止滑动架11与Z轴本体12之间产生刚性冲击的缓冲垫17。在本实施例中，所述缓冲垫17为圆柱形且其嵌装在同步带固定板161上。当滑动架11运动至Z轴本体12的上下两端换向时，缓冲垫17吸收滑动架11对Z轴本体12的冲击力，从而起到缓冲作用。当然，缓冲垫17的安装位置不局限于上述，本实用新型也可以在所述滑动架11的上下两端设置缓冲垫17。
[0028]进一步，为了方便检测Z轴本体12的位置以控制Z向驱动电机141的运动状态，从而实现对Z轴本体12的控制，所述Z轴本体12上安装有用于检测Z轴本体12位置的光电开关181，所述滑动架11上安装有用于与光电开关181配合的感应片182。当Z轴本体12上的光电开关181经过滑动架11上的感应片182时，光电开关181检测到Z轴本体12的位置，即可发出电信号传递给控制端，以根据实际控制需求而控制Z向驱动电机141的启停、加减速运行或正反转等运动状态，从而相应控制Z轴本体12。
[0029]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。
[0030]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种滑动架固定型Z向机械手，其特征在于:包括Z向导轨装置(I)和机械手(2)，所述Z向导轨装置(I)包括竖向设置的滑动架(11)，滑动架(11)上安装有可相对其上下移动的长条形的Z轴本体(12 )，滑动架(11)上对应Z轴本体(12 )的另一端固定连接有电机安装座(13)，电机安装座(13)上安装有横向设置的Z向驱动电机(141)，Z向驱动电机(141)连接有同步轮(142)，同步轮(142)上安装有同步带(143)，同步带(143)两端分别与Z轴本体(12 )固定连接，所述Z轴本体(12 )的下端通过连接件(3 )安装有所述的机械手(2 )。
2.根据权利要求1所述的一种滑动架固定型Z向机械手，其特征在于:所述同步轮(142)的上下两侧均设有用于压紧同步带(143)的惰轮(144)，惰轮(144)通过惰轮转轴安装于电机安装座(13)上。
3.根据权利要求2所述的一种滑动架固定型Z向机械手，其特征在于:所述电机安装座(13)为四边形盖状结构，所述同步轮(142)和惰轮(144)均设置在电机安装座(13)内部。
4.根据权利要求2或3所述的一种滑动架固定型Z向机械手，其特征在于:所述Z轴本体(12)安装有同步带(143)的侧壁上形成有横截面呈梯形的同步带容置槽(121)。
5.根据权利要求1所述的一种滑动架固定型Z向机械手，其特征在于:所述滑动架(11)的横截面呈U形，其包括两个相对的夹壁(111)及连接两夹壁(111)的连接壁(112)，所述Z轴本体(12 )设置在两个夹壁(111)之间，两个夹壁(111)朝向Z轴本体(12 )的一端均固定安装有嵌装在Z轴本体(12)上并与Z轴本体(12)滚动配合的滚轮(151)。
6.根据权利要求5所述的一种滑动架固定型Z向机械手，其特征在于:所述Z轴本体(12)嵌装有滚轮(151)的两侧壁上均设有沿Z轴本体(12)长度方向设置的长形凹槽(122)，长形凹槽(122)的左右两端均安装有导杆(152)，所述滚轮(151)外周面上形成有与导杆(152)外周面相适配的圆环槽。
7.根据权利要求5或6所述的一种滑动架固定型Z向机械手，其特征在于:所述两个夹壁(111)的上下两端均安装有防止粉尘进入滚轮(151)的防尘板(153)。
8.根据权利要求1所述的一种滑动架固定型Z向机械手，其特征在于:所述Z轴本体(12)的上下两端均设置有同步带固定板(161)，同步带固定板(161)螺栓连接有压板(162)，所述同步带(143)夹置于同步带固定板(161)与压板(162)之间。
9.根据权利要求1所述的一种滑动架固定型Z向机械手，其特征在于:所述Z轴本体(12)的上下两端均设置有用于防止滑动架(11)与Z轴本体(12)之间产生刚性冲击的缓冲垫(17)。
10.根据权利要求1所述的一种滑动架固定型Z向机械手，其特征在于:所述Z轴本体(12)上安装有用于检测Z轴本体(12)位置的光电开关(181)，所述滑动架(11)上安装有用于与光电开关(181)配合的感应片(182)。
【文档编号】B25J9/02GK203712699SQ201420038791
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】吴雪亮 申请人:深圳威洛博机器人有限公司