一种单轴机械手的制作方法

1.本实用新型涉及自动化设备技术领域，特别涉及一种单轴机械手。


背景技术：

2.目前，在自动化设备领域，采用的直线运动组件中最为常见的为单轴机械手，单轴机械手也被称为直线模组、单轴机器人。单轴机械手一般通过滚珠丝杠或者同步齿形带传动，以精密直线导轨作为导向机构，用以实现单一方向的搬运、定位、移载、取放、检测等功能。
3.现有技术中，现有的单轴机械手采用单电机驱动单滑座运动，或通过一个电机驱动两个动子同步运动，此种单轴机械手的适应性较差。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种单轴机械手，能够提高单轴机械手的适应性。
5.根据本实用新型的第一方面实施例，提供一种单轴机械手，包括：机架、至少两个丝杠机构、电机以及滑台，机架包括两个相对设置的支撑台，所述丝杠机构平行间隔设置，所述丝杠机构两端与所述支撑台转动连接，所述电机分别与一所述丝杠机构通过传动机构连接，所述电机可拆卸安装在所述支撑台上，所述丝杠机构上均安装有所述滑台。
6.有益效果：此单轴机械手，通过电机分别驱动丝杠机构转动，丝杠机构分别带动安装在其上的滑台滑动，相对于现有技术来说，电机能够单独驱动丝杠机构，从而使得丝杠机构可以独立运动，从而提高了单轴机械手的适应性。
7.根据本实用新型第一方面实施例所述的单轴机械手，所述传动机构为带轮结构，所述带轮结构包括传送轮和传送带，所述传送轮分别安装在电机输出轴和所述丝杠机构一端，所述传送带连接所述传送轮。
8.根据本实用新型第一方面实施例所述的单轴机械手，所述支撑台上还设置有张紧结构，所述张紧结构设置在所述传送带周侧。
9.根据本实用新型第一方面实施例所述的单轴机械手，所述支撑台上设置有调节孔，所述张紧结构包括安装轴，所述安装轴通过所述调节孔安装，所述安装轴能够沿所述调节孔移动，通过张紧轮对传送带进行张紧，安装轴通过调节孔拆卸安装且能张紧所述传送带，并且安装轴能够沿着调节孔调节，从而调节张紧轮对传送带的张紧。
10.根据本实用新型第一方面实施例所述的单轴机械手，所述电机通过电机固定板可拆卸安装在所述支撑台上，所述支撑台设置有安装槽，所述电机固定板能够沿所述安装槽移动以控制所述传送带张紧，通过电机固定板的设置，一方面电机固定板可以通过紧固件可拆卸安装在安装槽内，从而实现电机的安装，并且电机固定板可以在安装槽内进行调节移动，从而调节电机的输出轴以张紧传送带。
11.根据本实用新型第一方面实施例所述的单轴机械手，所述支撑台包括内侧面和外
侧面，所述内侧面为所述支撑台相对设置的一面，所述电机安装在所述内侧面上，通过将两个电机分别安装在支撑台相对设置的内侧面上，相对于现有技术将电机设置在外侧面来说，电机可以沿着丝杠机构的长度方向平齐设置，并且电机通过支撑台安装，从而能够节省空间，减小单轴机械手的体积。
12.根据本实用新型第一方面实施例所述的单轴机械手，所述丝杠机构包括丝杆和转动件，所述丝杆可转动地穿设在两个所述支撑台之间，所述转动件套设在所述丝杆上，所述滑台安装在所述转动件上。
13.根据本实用新型第一方面实施例所述的单轴机械手，所述单轴机械手还包括滑轨，所述滑轨两端分别与所述支撑台连接，所述滑轨设置在所述丝杆底部，所述滑台底部与所述滑轨滑动连接，滑轨可以与支撑台配合，从而提高滑台滑动的平稳性，并且可以提高单轴机械手的精度。
14.根据本实用新型第一方面实施例所述的单轴机械手，所述单轴机械手还包括有传感器，所述传感器设置在所述滑台和/或所述滑轨上。
15.根据本实用新型第一方面实施例所述的单轴机械手，所述滑台相对内侧设置有缓冲层，所述缓冲层为柔性材料，在滑台能够滑动接触的内侧面设置缓冲层，可以避免两个滑台滑动发生冲撞损毁。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
17.图1为本实用新型实施例单轴机械手第一视角示意图；
18.图2为本实用新型实施例单轴机械手第二视角示意图；
19.图3为本实用新型实施例支撑台示意图；
20.图4为图2部分结构放大示意图。
21.机架100、支撑台110、内侧面111、外侧面112、调节孔113、第一安装槽114、电机固定板115；
22.丝杠机构200，丝杆210、转动件220；
23.传感器300；
24.滑台400，缓冲层410；
25.传动机构500、传送轮510、传送带520、张紧结构530、安装轴531；
26.滑轨600。
具体实施方式
27.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。
29.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
30.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
31.参照图1和图2，一种单轴机械手，包括：机架100、丝杠机构200、电机以及滑台400。
32.其中，机架包括两个相对设置的支撑台110，丝杠机构200的数量为至少两个，丝杠机构200都平行间隔设置在两个支撑台110之间，丝杠机构200的两端与支撑台110转动连接，电机分别与一丝杠机构200通过传动机构连接，电机可拆卸安装在支撑台上，丝杠机构上均安装有滑台，通过电机单独驱动丝杠机构200运动，提高单轴机械手适应性。
33.具体地，丝杠机构200以及电机的数量均为两个，两个电机分别通过传动机构500与一个丝杠机构200连接，丝杠机构200和电机均为两个，单轴机械手的结构设置以及空间布置均较优，电机能够分别独立控制一个丝杠机构200进行运动，从而提高单轴机械手的适应性。
34.电机(图中未示出)作为控制丝杠机构200运动的动力，可以采用伺服电机或者步进电机。
35.参照图1和图2，其中，机架100用于安装并支撑丝杠机构200、电机以及滑台400。具体地，机架100包括两个相对设置的支撑台110。两个支撑台110大致为块状结构，支撑台110包括内侧面111和外侧面112，两个支撑台110相对靠近的面为内侧面111，两个支撑台110与内侧面111相对设置的面为外侧面112，支撑台110可以用于安装并支撑丝杠机构200以及电机。
36.容易理解地，机架100还可以设置包括两个侧板(图中未示出)，侧板固定在两个支撑台110之间,。侧板的形状可以大致设置为u型结构，两侧侧板相对地安装在两个支撑台110之间，侧板可以与两个支撑台110之间通过螺钉或者螺栓固定，两个支撑台110分别位于两侧的侧板的两端，两个侧板与两个支撑台110共同围合形成了一个具有容纳槽的框架结构，丝杠机构200安装在框架结构内，丝杠机构200的两端与两个支撑台110转动连接，且丝杠机构200与两个侧板平行设置。
37.在其中的一侧的侧板上可以装设有气管接头，气管接头的数量为两个，且气管接头大致位于侧板的靠近两个支撑台110的两端。气管接头用于单轴机械手在较为恶劣的环境中使用的时候，气管结构能够与外部气源接通，外部气源通过气管接头使得单轴机械手内部通入气体，气体进入使得机架100内部与外部产生了压差，从而能够有效地阻止环境中的异物进入，延长了单轴机械手的使用寿命。当然，气管接头的数量为一个或者一个以上，并且气管接头设置的位置也可以为侧板任意位置。
38.参照图1和图2，其中，丝杠机构200数量为两个，两个丝杠机构200平行设置，两个丝杠机构200的两端分别与两个支撑台110通过轴承结构实现转动连接，两个丝杠机构200的上面均安装有滑台400，滑台400通过丝杠机构200分别带动从而实现滑台400相对或者相
向滑动。
39.在其中的一些实施例中，电机可以通过可拆卸地方式安装在两个支撑台110上。电机可以通过螺钉或者螺栓等紧固件安装在支撑台110上。
40.两个电机和两个丝杠机构200之间均通过传动机构500传动连接。传动机构500可以采用带轮结构或者齿轮结构或者联轴器之中的任意一种。两个传动机构500的结构可以采用相同也可以分别设置为不同的。
41.传动机构500安装在支撑台110上，传动机构500的输入端与电机的输出轴连接，传动机构500的输出端与丝杠机构200连接。
42.参照图1和图2，在其中的一些实施例中，传动机构500均采用带轮结构，带轮结构可以为传送带轮或者同步带轮等。带轮结构包括两个传送轮510和传送带520，传送轮510分为主动轮和从动轮，主动轮安装在电机的输出轴上，从动轮安装在丝杠机构200的两端，传送带520将两个传送轮510连接起来。电机通过联轴器带动主动轮旋转，主动轮带动传送带520进行运动，从而带动从动轮转动，从动轮带动丝杠机构200运动，从而最终带动滑台400进行往复运动。
43.由于传送带520工作一段时间后，会产生变形而使得带松弛，影响带传动的工作能力，从而影响单轴机械手的精度，因此需要采取一定的措施保证传送带520一定的初拉力。容易理解地，支撑台110上还可以设置张紧结构530，张紧结构530设置在传送带520周侧，周瑾结构530用于张紧传送带520，从而保证了单轴机械手的运动。
44.参照图2以及图3，在其中的一些实施例中，支撑台110上设置有调节孔113，张紧结构530包括安装轴531，安装轴531通过调节孔113安装，安装轴531能够沿调节孔113移动。具体地，两个传送轮510沿着支撑台110的长度方向间隔设置，两个传送轮510分别安装在外侧面112上，传送带520的传送方向与支撑台110的长度方向平行设置。调节孔113为腰型孔，调节孔113贯穿支撑台110的内侧面111和外侧面112，调节孔113的长度方向沿着支撑台110的长度方向设置，安装轴531穿过调节孔113两端并且通过螺母锁固。安装轴531可以沿着调节孔113的长度方向左右移动，从而实现左右调节的位置，安装轴531可以通过螺母以及垫片锁紧，并且安装轴531的一部分压紧在所述传送带520上。
45.当然，也可以在安装轴531上设置张紧轮，张紧轮安装在安装轴531上，且位于传送带520的外侧。张紧结构530的数量可以根据实际需要进行设置，在此不做限定。
46.在其中的一些实施例中，传送机构500均采用齿轮结构。齿轮结构包括齿轮座，齿轮座内设置有主动齿轮、从动齿轮以及轮轴，电机的输出轴通过平键与轮轴连接，主动齿轮通过轴承套设在轮轴上，主动齿轮和从动齿轮啮合。电机带动轮轴旋转，从而通过轮轴再带动主动齿轮旋转，主动齿轮带动从动齿轮运动，从而带动丝杠机构200运动，并最终带动滑台400进行往复运动。
47.参照图2、图3和图4，支撑台110包括内侧面111和外侧面112，内侧面112为两支撑台110相对设置的一面，电机均安装在内侧面111上，通过将两个电机分别安装在支撑台110相对设置的内侧面111上，相对于现有技术将电机设置在外侧面来说，电机可以沿着丝杠机构200的长度方向平齐设置，电机通过支撑台110的内侧面111可拆卸安装，从而能够节省空间，减小单轴机械手的体积。电机可以设置在丝杠机构200的同一侧或者设置于两侧。在本实施例中，两个电机位于丝杠机构200的同一侧，从而能够更好节省单轴机械手的空间。
48.参照图4，具体地，支撑台110包括包括内侧面111和外侧面112，内侧面111包括第一部分和第二部分，第一部分用于连接丝杠机构200，第二部分用于安装电机，两个支撑台110的第二部分相对设置，从而使得电机能够相对设置。带轮结构安装在第一外侧面111上，第二部分设置有第一安装槽114，第一安装槽114内安装有电机固定板115，电机固定板115通过螺钉或者螺栓可拆卸安装在第一安装槽114内，从而使得电机可拆卸安装在支撑台110上。
49.在第一部分可以设置限位结构，限位结构的材料可以为柔性材料，防止滑台400移动过位与支撑台110发生碰撞。
50.第二部分的设置有一贯穿支撑台110的键槽孔，位于第一外侧面111上的电机的输出轴通过此键槽孔和键与带轮结构的主动轮连接。电机固定板115沿厚度方向设置有多个安装孔，螺钉穿过安装孔将电机固定板115和支撑台110固定。
51.参照图4，电机固定板115的长度与第一安装槽114的长度大致相等或者略小于第一安装槽114的长度，电机固定板115的宽度小于第一安装槽114的宽度，从而使得电机固定板115能够在第一安装槽114内左右进行微小位移，进而控制带轮结构的传送带的张紧。电机固定板115靠近支撑台110左右两侧外侧的边设置有横向开孔，支撑台110上对应位置设置有横向孔，两者配合以对传送带张紧。
52.参照图1和图2，在其中的一些实施例中，丝杠机构200包括丝杆210和转动件220，丝杆210可转动地穿设在两个支撑台110之间，转动件220套设在丝杆210上，滑台400安装在转动件220上。丝杆210的一端凸出到支撑台110的外侧面112上，并与传动机构相连，丝杆210与两个支撑台110垂直设置，转动件220与丝杆210通过螺纹配合，当丝杆210在转动的时候，转动件可以螺旋式地沿着丝杆210滑动。
53.当然，容易理解地，转动件220也可以省略。此时，滑台400内部设置为与丝杆210相匹配的螺纹，当丝杆210在转动的时候，滑台400沿着丝杆210移动。
54.参照图1和图2，在其中的一些实施例中，单轴机械手还包括滑轨600，滑轨600两端分别与支撑台110连接，滑轨600设置在丝杆210底部，滑台400底部与滑轨600滑动连接。滑轨600大致为矩形板状，其两端分别固定在两个支撑台110上，且滑轨600的两侧分别与两个侧板相抵接，并且位于两个侧板之间。滑轨600与两个侧板以及两个支撑台110共同形成具有开口的容纳腔，丝杆210和转动件220收容在该容纳腔内，滑轨600与丝杆210平行设置。滑台400可滑动地安装在滑轨600上，且套设在丝杆210上且与转动件220固结。滑台400收容在容纳腔内，滑台400包括滑行部和固定安装在滑行部上的本体，滑行部可滑动安装在滑轨上，本体活动套设在丝杆210上，并与转动件220固定。本体可以随着转动件220一起沿着丝杆210移动，进而带动滑行部沿着滑轨移动。本体的顶部形成有凹槽，凹槽沿着平行于丝杆210的方向延伸。
55.滑轨600与丝杆210相互平行设置，滑轨与滑行部滑动连接，滑轨600的内壁两侧可以设置有橡胶垫片，滑块与橡胶垫片相贴合，利用滑轨600与滑行部的配合，使得滑台400在沿着丝杆210进行滑动的时候，滑行部沿着滑轨600滑动，从而使得滑台400能够更加平稳地进行移动。在滑轨600的内壁两侧设置有橡胶垫片，滑行部与橡胶垫片贴合，增加滑行部在滑轨内的摩擦力，利用橡胶垫片在滑行部进行移动时，产生阻尼效果，使得滑行部能够更加缓慢平稳地移动，防止滑行部在滑轨600内发生晃动的情况，并且使得滑行部能够更加紧密
地固定在滑轨600内。
56.参照图1和图2，在其中的一些实施例中，单轴机械手还包括有传感器300，传感器300设置在滑台400和/或滑轨600上。传感器300通过传感器支架可拆卸安装在滑台400和滑轨600上。
57.参照图2，在其中的一些实施例中，滑台400的数量为两个，两个滑台400分别安装在转动件220上，两滑台400相对内侧设置有缓冲层410，缓冲层410为柔性材料。两个滑台400的相对内侧在滑动时容易发生碰撞，设置缓冲层410可以减轻碰撞的冲击，防止碰撞损坏。
58.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。