本实用新型涉及机械手技术领域，具体提供一种大型三次元机械手。
背景技术：
机械手，是一种能够模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。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。
目前，在冲压制造中，大多还是以单冲床单工序生产为主，导致产能低下、品质不稳定、废品率高、产业效率不足的问题，而且还具有一定的危险性，已经远远不能满足自动化生产的发展趋势。另外，现有的机械手也存在结构简陋或过于复杂、功能不完善的缺点，不能很好实现对加工工件的高精度移送，并且也存在生产产能低下、品质不稳定及废品率高的问题，已经严重影响了加工过程自动化和无人化生产的发展。
有鉴于此，特提出本实用新型。
技术实现要素：
为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种大型三次元机械手，其结构简单紧凑、自动化程度高、功能完善，能够高精度、高效率的移送工件。
本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大型三次元机械手，包括第一承载横梁、第二承载横梁、主驱动系统、辅驱动系统、以及两个分别用于挂设夹爪的驱动臂，其中，所述第一承载横梁和所述第二承载横梁均为长条板状结构，且所述第一承载横梁和所述第二承载横梁还横向并排地定位安装在冲床设备上；所述主驱动系统具有两个移动板A、两个升降座A、两个移动管A、以及主动力驱动单元，两个所述移动板A均分别滑动连接于所述第一承载横梁上，并还分别能够在所述主动力驱动单元的带动下沿所述第一承载横梁的长度方向作往复移动定位，两个所述升降座A分别对应的安装在两个所述移动板A上，且两个所述升降座A还分别能够在所述主动力驱动单元的带动下进行上下往复移动定位，两个所述移动管A呈横向并排布置，并分别对应的安装在两个所述升降座A的底侧上，且两个所述移动管A还分别能够在所述主动力驱动单元的带动下沿垂直于所述第一承载横梁长度方向的方向作往复移动定位；
所述辅驱动系统具有两个移动板B、两个升降座B、两个移动管B、以及辅动力驱动单元，两个所述移动板B均分别滑动连接于所述第二承载横梁上，并还分别能够在所述辅动力驱动单元的带动下沿所述第二承载横梁的长度方向作往复移动定位，两个所述升降座B分别对应的安装在两个所述移动板B上，且两个所述升降座B还分别能够在所述辅动力驱动单元的带动下进行上下往复移动定位，两个所述移动管B呈横向并排布置，并分别对应的活动安装在两个所述升降座B的底侧上，且两个所述移动管B还分别与两个所述移动管A一一对应；两个所述驱动臂均分别为沿垂直于所述第一承载横梁长度方向的方向延伸的长条状结构，且每一所述驱动臂长度方向的两侧还分别与呈相对应的所述移动管A和所述移动管B定位连接。
作为本实用新型的进一步改进，两个所述移动板A的运动对应与两个所述移动板B的运动同步；
两个所述升降座A的运动对应与两个所述升降座B的运动同步；
两个所述移动管A的运动对应与两个所述移动管B的运动同步。
作为本实用新型的进一步改进，将所述第一承载横梁的长度方向定义为Y轴方向，相应的，还将上下方向定义为Z轴方向，将垂直于所述第一承载横梁长度方向的方向定义为X轴方向；
在所述第一承载横梁沿X轴方向的一侧立面上定位铺设有沿Y轴方向延伸的第一滑轨，两个所述移动板A均分别滑动连接于所述第一滑轨上，且两个所述移动板A还分别能够在所述主动力驱动单元的带动下沿Y轴方向作往复移动定位，具体实现结构为：所述主动力驱动单元包括有两组第一Y轴驱动组件，每组所述第一Y轴驱动组件各具有一第一伺服马达、一第一齿轮和一第一齿条，其中，两个所述第一伺服马达分别对应的定位安装在两个所述移动板A上，两个所述第一齿轮分别对应的定位套接于两个所述第一伺服马达的动力输出轴上，两个所述第一齿条均沿Y轴方向延伸，并分别定位安装在所述第一承载横梁的一侧立面上，且同时两个所述第一齿条还分别靠近于所述第一承载横梁沿Y轴方向的两侧，两个所述第一齿条还分别对应与两个所述第一齿轮啮合连接；
在两个所述升降座A上各分别定位安装有沿Z轴方向延伸的第二滑轨，还在两个所述移动板A上各分别定位安装有与所述第二滑轨相配合滑动连接的第一滑块，两个所述升降座A各分别籍以其上的第二滑轨来对应滑动连接于两个所述移动板A上；且两个所述升降座A还分别能够在所述主动力驱动单元的带动下沿Z轴方向作往复移动定位，具体实现结构为：所述主动力驱动单元还包括有两组第一Z轴驱动组件，每组所述第一Z轴驱动组件各具有一第二伺服马达、一第二齿轮和一第二齿条，其中，两个所述第二伺服马达分别对应的定位安装在两个所述升降座A的上部上，两个所述第二齿轮分别对应的定位套接于两个所述第二伺服马达的动力输出轴上，两个所述第二齿条均沿Z轴方向延伸，并分别对应的定位安装在两个所述移动板A上，且同时两个所述第二齿条还分别对应与两个所述第二齿轮啮合连接；
两个所述移动管A均为沿X轴方向延伸的长条方管，还分别在两个所述移动管A的上侧上定位铺设有沿X轴方向延伸的第三滑轨，且两个所述升降座A的底侧分别对应的滑动连接于两个所述第三滑轨上；另外，两个所述移动管A还分别能够在所述主动力驱动单元的带动下沿X轴方向作往复移动定位，具体实现结构为：所述主动力驱动单元还包括有两组X轴驱动组件，每组所述X轴驱动组件各具有一第三伺服马达、一第三齿轮和一第三齿条，其中，两个所述第三伺服马达分别对应的定位安装在两个所述升降座A的底部上，两个所述第三齿轮分别对应的定位套接于两个所述第三伺服马达的动力输出轴上，两个所述第三齿条均沿X轴方向延伸，并分别对应的定位安装在两个所述移动管A上，且同时两个所述第三齿条还分别对应与两个所述第三齿轮啮合连接。
作为本实用新型的进一步改进，每组所述第一Z轴驱动组件还各具有一第一升降气缸，两个所述第一升降气缸分别对应的定位安装在两个所述移动板A上，两个所述第一升降气缸的活塞杆指向向下，且两个所述第一升降气缸的活塞杆还分别对应与两个所述升降座A定位连接。
作为本实用新型的进一步改进，每一所述升降座A各具有一竖向立柱A和一定位连接于所述竖向立柱A底侧上的滑动座A，其中，在每一所述竖向立柱A上各分别定位安装有所述第二滑轨和所述第二伺服马达，在每一所述滑动座A上各分别定位安装有所述第三伺服马达和与所述第三滑轨相配合滑动连接的第二滑块。
作为本实用新型的进一步改进，在所述第二承载横梁沿X轴方向的一侧立面上定位铺设有沿Y轴方向延伸的第四滑轨，两个所述移动板B均分别滑动连接于所述第四滑轨上，且两个所述移动板B还分别能够在所述辅动力驱动单元的带动下沿Y轴方向作往复移动定位，具体实现结构为：所述辅动力驱动单元包括有两组第二Y轴驱动组件，每组所述第二Y轴驱动组件各具有一第四伺服马达、一第四齿轮和一第四齿条，其中，两个所述第四伺服马达分别对应的定位安装在两个所述移动板B上，两个所述第四齿轮分别对应的定位套接于两个所述第四伺服马达的动力输出轴上，两个所述第四齿条均沿Y轴方向延伸，并分别定位安装在所述第二承载横梁的一侧立面上，且同时两个所述第四齿条还分别靠近于所述第二承载横梁沿Y轴方向的两侧，两个所述第四齿条还分别对应与两个所述第四齿轮啮合连接；
在两个所述升降座B上各分别定位安装有沿Z轴方向延伸的第五滑轨，还在两个所述移动板B上各分别定位安装有与所述第五滑轨相配合滑动连接的第三滑块，两个所述升降座B各分别籍以其上的第五滑轨来对应滑动连接于两个所述移动板B上；且两个所述升降座B还分别能够在所述辅动力驱动单元的带动下沿Z轴方向作往复移动定位，具体实现结构为：所述辅动力驱动单元包括有两组第二Z轴驱动组件，每组所述第二Z轴驱动组件各具有一第五伺服马达、一第五齿轮和一第五齿条，其中，两个所述第五伺服马达分别对应的定位安装在两个所述升降座B的上部上，两个所述第五齿轮分别对应的定位套接于两个所述第五伺服马达的动力输出轴上，两个所述第五齿条均沿Z轴方向延伸，并分别对应的定位安装在两个所述移动板B上，且同时两个所述第五齿条还分别对应与两个所述第五齿轮啮合连接；
两个所述移动管B均为沿X轴方向延伸的长条方管，还分别在两个所述移动管B的上侧上定位铺设有沿X轴方向延伸的第六滑轨，且两个所述升降座B的底侧分别对应的滑动连接于两个所述第六滑轨上。
作为本实用新型的进一步改进，每组所述第二Z轴驱动组件还各具有一第二升降气缸，两个所述第二升降气缸分别对应的定位安装在两个所述移动板B上，两个所述第二升降气缸的活塞杆指向向下，且两个所述第二升降气缸的活塞杆还分别对应与两个所述升降座B定位连接。
作为本实用新型的进一步改进，每一所述升降座B各具有一竖向立柱B和一定位连接于所述竖向立柱B底侧上的滑动座B，其中，在每一所述竖向立柱B上各分别定位安装有所述第五滑轨和所述第五伺服马达，在每一所述滑动座B上各分别定位安装有与所述第六滑轨相配合滑动连接的第四滑块。
作为本实用新型的进一步改进，两组所述第一Y轴驱动组件的运动对应与两组所述第二Y轴驱动组件的运动同步；
两组所述第一Z轴驱动组件的运动对应与两组所述第二Z轴驱动组件的运动同步。
本实用新型的有益效果是：①该大型三次元机械手的结构简单紧凑、自动化程度高、功能完善，能够高精度、高效率的移送工件，既提高了生产效率，提升了产品品质，又节约了生产成本。②根据主、辅驱动系统的动作，该大型三次元机械手具有回缩状态和伸展状态，且在回缩状态下时，该大型三次元机械手的占地面积很小，而在伸展状态下时，该大型三次元机械手则具有非常大的工作面积，进而很好的满足了生产需求。
附图说明
图1为本实用新型所述大型三次元机械手处于第一视角下的立体结构示意图；
图2为本实用新型所述大型三次元机械手处于第二视角下的立体结构示意图；
图3为图1所示主驱动系统装配于第一承载横梁上的放大结构示意图；
图4为图3所示移动板A和第一Y轴驱动组件装配在一起时的结构示意图；
图5为图3所示升降座A和第一Z轴驱动组件装配在一起、并处于第一视角下的结构示意图；
图6为图3所示升降座A和第一Z轴驱动组件装配在一起、并处于第二视角下的结构示意图；
图7为图3所示移动管A和第一X轴驱动组件装配在一起时的结构示意图；
图8为图1所示辅驱动系统装配于第二承载横梁上的放大结构示意图；
图9为图2所示辅驱动系统装配于第二承载横梁上的放大结构示意图。
结合附图，作以下说明：
1——第一承载横梁 2——第二承载横梁
3——主驱动系统 30——移动板A
31——升降座A 310——竖向立柱A
311——滑动座A 32——移动管A
33——第一滑轨 340——第一伺服马达
341——第一齿轮 342——第一齿条
343——第二伺服马达 344——第二齿轮
345——第二齿条 346——第三伺服马达
347——第三齿轮 348——第三齿条
349——第一升降气缸 35——第二滑轨
36——第三滑轨 4——辅驱动系统
40——移动板B 41——升降座B
410——竖向立柱B 411——滑动座B
42——移动管B 430——第四伺服马达
431——第五伺服马达 5——驱动臂
具体实施方式
下面参照图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。
实施例1：
请参阅附图1和附图2所示，分别为本实用新型所述大型三次元机械手处于两个不同视角下的立体结构示意图。所述的大型三次元机械手包括第一承载横梁1、第二承载横梁2、主驱动系统3、辅驱动系统4、以及两个分别用于挂设夹爪的驱动臂5，其中，所述第一承载横梁1和所述第二承载横梁2均为长条板状结构，且所述第一承载横梁1和所述第二承载横梁2还横向并排地定位安装在冲床设备上；所述主驱动系统3具有两个移动板A30、两个升降座A31、两个移动管A32、以及主动力驱动单元，具体可参阅附图3所示，两个所述移动板A30均分别滑动连接于所述第一承载横梁1上，并还分别能够在所述主动力驱动单元的带动下沿所述第一承载横梁1的长度方向作往复移动定位，两个所述升降座A31分别对应的安装在两个所述移动板A30上，且两个所述升降座A31还分别能够在所述主动力驱动单元的带动下进行上下往复移动定位，两个所述移动管A32呈横向并排布置，并分别对应的安装在两个所述升降座A31的底侧上，且两个所述移动管A32还分别能够在所述主动力驱动单元的带动下沿垂直于所述第一承载横梁1长度方向的方向作往复移动定位；
所述辅驱动系统4具有两个移动板B40、两个升降座B41、两个移动管B42、以及辅动力驱动单元，具体可参阅附图8和附图9所示，两个所述移动板B40均分别滑动连接于所述第二承载横梁2上，并还分别能够在所述辅动力驱动单元的带动下沿所述第二承载横梁2的长度方向作往复移动定位，两个所述升降座B41分别对应的安装在两个所述移动板B40上，且两个所述升降座B41还分别能够在所述辅动力驱动单元的带动下进行上下往复移动定位，两个所述移动管B42呈横向并排布置，并分别对应的活动安装在两个所述升降座B41的底侧上，且两个所述移动管B42还分别与两个所述移动管A32一一对应；两个所述驱动臂5均分别为沿垂直于所述第一承载横梁1长度方向的方向延伸的长条状结构，且每一所述驱动臂5长度方向的两侧还分别与呈相对应的所述移动管A32和所述移动管B42定位连接。
在本实施例中，优选的，两个所述移动板A30的运动对应与两个所述移动板B40的运动同步；两个所述升降座A31的运动对应与两个所述升降座B41的运动同步；两个所述移动管A32的运动对应与两个所述移动管B42的运动同步。
在本实施例中，优选的，将所述第一承载横梁1的长度方向定义为Y轴方向，相应的，还将上下方向定义为Z轴方向，将垂直于所述第一承载横梁1长度方向的方向定义为X轴方向；见附图3和附图4所示，在所述第一承载横梁1沿X轴方向的一侧立面上定位铺设有沿Y轴方向延伸的第一滑轨33，两个所述移动板A30均分别滑动连接于所述第一滑轨33上，且两个所述移动板A30还分别能够在所述主动力驱动单元的带动下沿Y轴方向作往复移动定位，具体实现结构为：所述主动力驱动单元包括有两组第一Y轴驱动组件，每组所述第一Y轴驱动组件各具有一第一伺服马达340、一第一齿轮341和一第一齿条342，其中，两个所述第一伺服马达340分别对应的定位安装在两个所述移动板A30上，两个所述第一齿轮341分别对应的定位套接于两个所述第一伺服马达340的动力输出轴上，两个所述第一齿条342均沿Y轴方向延伸，并分别定位安装在所述第一承载横梁1的一侧立面上，且同时两个所述第一齿条342还分别靠近于所述第一承载横梁1沿Y轴方向的两侧，两个所述第一齿条342还分别对应与两个所述第一齿轮341啮合连接。另外，对于上述“两个所述第一齿轮341分别对应的定位套接于两个所述第一伺服马达340的动力输出轴上”的技术方案，还可进一步优选为：第一伺服马达340的动力输出轴通过减速机与第一齿轮341定位连接，或者将第一伺服马达340直接采用减速马达。
见附图3、附图5和附图6所示，在两个所述升降座A31上各分别定位安装有沿Z轴方向延伸的第二滑轨35，还在两个所述移动板A30上各分别定位安装有与所述第二滑轨35相配合滑动连接的第一滑块，两个所述升降座A31各分别籍以其上的第二滑轨35来对应滑动连接于两个所述移动板A30上；且两个所述升降座A31还分别能够在所述主动力驱动单元的带动下沿Z轴方向作往复移动定位，具体实现结构为：所述主动力驱动单元还包括有两组第一Z轴驱动组件，每组所述第一Z轴驱动组件各具有一第二伺服马达343、一第二齿轮344和一第二齿条345，其中，两个所述第二伺服马达343分别对应的定位安装在两个所述升降座A31的上部上，两个所述第二齿轮344分别对应的定位套接于两个所述第二伺服马达343的动力输出轴上，两个所述第二齿条345均沿Z轴方向延伸，并分别对应的定位安装在两个所述移动板A30上，且同时两个所述第二齿条345还分别对应与两个所述第二齿轮344啮合连接。另外，对于上述“两个所述第二齿轮344分别对应的定位套接于两个所述第二伺服马达343的动力输出轴上”的技术方案，还可进一步优选为：第二伺服马达343的动力输出轴通过减速机与第二齿轮344定位连接。
见附图3和附图7所示，两个所述移动管A32均为沿X轴方向延伸的长条方管，还分别在两个所述移动管A32的上侧上定位铺设有沿X轴方向延伸的第三滑轨36，且两个所述升降座A31的底侧分别对应的滑动连接于两个所述第三滑轨36上；另外，两个所述移动管A32还分别能够在所述主动力驱动单元的带动下沿X轴方向作往复移动定位，具体实现结构为：所述主动力驱动单元还包括有两组X轴驱动组件，每组所述X轴驱动组件各具有一第三伺服马达346、一第三齿轮347和一第三齿条348，其中，两个所述第三伺服马达346分别对应的定位安装在两个所述升降座A31的底部上，两个所述第三齿轮347分别对应的定位套接于两个所述第三伺服马达346的动力输出轴上，两个所述第三齿条348均沿X轴方向延伸，并分别对应的定位安装在两个所述移动管A32上，且同时两个所述第三齿条348还分别对应与两个所述第三齿轮347啮合连接。另外，对于上述“两个所述第三齿轮347分别对应的定位套接于两个所述第三伺服马达346的动力输出轴上”的技术方案，还可进一步优选为：第三伺服马达346的动力输出轴通过减速机与第三齿轮347定位连接。
在本实施例中，进一步优选的，每组所述第一Z轴驱动组件还各具有一第一升降气缸349(见附图3和附图6所示)，两个所述第一升降气缸349分别对应的定位安装在两个所述移动板A30上，两个所述第一升降气缸349的活塞杆指向向下，且两个所述第一升降气缸349的活塞杆还分别对应与两个所述升降座A31定位连接；在升降座A31进行上下移动时，第一升降气缸起到辅助推力作用。
进一步优选的，每一所述升降座A31各具有一竖向立柱A310和一定位连接于所述竖向立柱A310底侧上的滑动座A311(见附图5和附图7所示)，其中，在每一所述竖向立柱A310上各分别定位安装有所述第二滑轨35和所述第二伺服马达343，在每一所述滑动座A311上各分别定位安装有所述第三伺服马达346和与所述第三滑轨36相配合滑动连接的第二滑块。
在本实施例中，优选的，见附图8和附图9所示，在所述第二承载横梁2沿X轴方向的一侧立面上定位铺设有沿Y轴方向延伸的第四滑轨(与第一滑轨33结构相同)，两个所述移动板B40均分别滑动连接于所述第四滑轨上，且两个所述移动板B40还分别能够在所述辅动力驱动单元的带动下沿Y轴方向作往复移动定位，具体实现结构为：所述辅动力驱动单元包括有两组第二Y轴驱动组件，每组所述第二Y轴驱动组件各具有一第四伺服马达430、一第四齿轮和一第四齿条，其中，两个所述第四伺服马达430分别对应的定位安装在两个所述移动板B40上，两个所述第四齿轮分别对应的定位套接于两个所述第四伺服马达430的动力输出轴上，两个所述第四齿条均沿Y轴方向延伸，并分别定位安装在所述第二承载横梁2的一侧立面上，且同时两个所述第四齿条还分别靠近于所述第二承载横梁2沿Y轴方向的两侧，两个所述第四齿条还分别对应与两个所述第四齿轮啮合连接，即所述第二Y轴驱动组件的结构与所述第一Y轴驱动组件的结构相同；
在两个所述升降座B41上各分别定位安装有沿Z轴方向延伸的第五滑轨(与第二滑轨35结构相同)，还在两个所述移动板B40上各分别定位安装有与所述第五滑轨相配合滑动连接的第三滑块，两个所述升降座B41各分别籍以其上的第五滑轨来对应滑动连接于两个所述移动板B40上；且两个所述升降座B41还分别能够在所述辅动力驱动单元的带动下沿Z轴方向作往复移动定位，具体实现结构为：所述辅动力驱动单元包括有两组第二Z轴驱动组件，每组所述第二Z轴驱动组件各具有一第五伺服马达431、一第五齿轮和一第五齿条，其中，两个所述第五伺服马达431分别对应的定位安装在两个所述升降座B41的上部上，两个所述第五齿轮分别对应的定位套接于两个所述第五伺服马达431的动力输出轴上，两个所述第五齿条均沿Z轴方向延伸，并分别对应的定位安装在两个所述移动板B40上，且同时两个所述第五齿条还分别对应与两个所述第五齿轮啮合连接，即所述第二Z轴驱动组件的结构与所述第一Z轴驱动组件的结构相同；
两个所述移动管B42均为沿X轴方向延伸的长条方管，还分别在两个所述移动管B42的上侧上定位铺设有沿X轴方向延伸的第六滑轨，且两个所述升降座B41的底侧分别对应的滑动连接于两个所述第六滑轨上，即每一所述移动管A32各分别通过一驱动臂5来带动所述移动管B42同步运动。
另外，对于上述“两个所述第四齿轮分别对应的定位套接于两个所述第四伺服马达430的动力输出轴上”的技术方案，还可进一步优选为：第四伺服马达430的动力输出轴通过减速机与第四齿轮定位连接。对于上述“两个所述第五齿轮分别对应的定位套接于两个所述第五伺服马达431的动力输出轴上”的技术方案，还可进一步优选为：第五伺服马达431的动力输出轴通过减速机与第五齿轮定位连接。
在本实施例中，进一步优选的，每组所述第二Z轴驱动组件还各具有一第二升降气缸，两个所述第二升降气缸分别对应的定位安装在两个所述移动板B40上，两个所述第二升降气缸的活塞杆指向向下，且两个所述第二升降气缸的活塞杆还分别对应与两个所述升降座B41定位连接。在升降座B41进行上下移动时，第二升降气缸起到辅助推力作用。
在本实施例中，进一步优选的，见附图8和附图9所示，每一所述升降座B41各具有一竖向立柱B410和一定位连接于所述竖向立柱B410底侧上的滑动座B411，其中，在每一所述竖向立柱B410上各分别定位安装有所述第五滑轨和所述第五伺服马达431，在每一所述滑动座B411上各分别定位安装有与所述第六滑轨相配合滑动连接的第四滑块。
在本实施例中，进一步优选的，两组所述第一Y轴驱动组件的运动对应与两组所述第二Y轴驱动组件的运动同步；两组所述第一Z轴驱动组件的运动对应与两组所述第二Z轴驱动组件的运动同步。
综上所述，相较于现有技术，该大型三次元机械手的结构简单紧凑、自动化程度高、功能完善，能够高精度、高效率的移送工件，既提高了生产效率，提升了产品品质，又节约了生产成本。此外，根据主、辅驱动系统的动作，该大型三次元机械手具有回缩状态和伸展状态，且在回缩状态下时，该大型三次元机械手的占地面积很小，而在伸展状态下时，该大型三次元机械手则具有非常大的工作面积，进而很好的满足了生产需求。
上述实施方式仅例示性说明本实用新型的功效，而非用于限制本实用新型，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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为在本实用新型的保护范围内。