CN112091959A - 一种简易两轴机械手机构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种简易两轴机械手机构及其使用方法，包括机构本体，机构本体包括底座、支撑板和执行机构，底座上部设有丝杆，支撑板的底部固定在底座上，支撑板侧面上设有导轨，执行机构包括滑块一、滑块二、马达一、马达二、联轴器、同步带、活动板和调节板，支撑板顶部设有马达固定板，马达一固定在马达固定板上，联轴器设置在马达一的下方，且联轴器与马达一的输出轴相连，联轴器的下方设有轴承座，联轴器与轴承座之间设有轴承，轴承与联轴器固定连接，且轴承的顶部***至轴承座内，滑块二的侧面固定有连接板，连接板的顶部固定丝杆螺母。本发明通过设置执行机构，使得活动板能随着同步带和丝杆进行不同方向的移动，且结构简单紧凑，精度高。

Description

一种简易两轴机械手机构及其使用方法

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种简易两轴机械手机构及其使用方法。

背景技术

机械手主要由执行机构、驱动机构和控制***三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。控制***是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制***的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。

目前工业自动化设备中普遍采用六个方向实现自动进给的方式，解决了不同的机械加工要求，但是每台机械均设置六个不同方向的进给，给机械制造成本大大的提高，使得企业的购买负担增加，且对于多余的功能，会造成资源的浪费，所以目前亟待需要一种简易两轴机械手机构。

发明内容

本发明提出了一种简易两轴机械手机构及其使用方法，通过设置执行机构，使得活动板能随着同步带和丝杆进行不同方向的移动，且结构简单紧凑，精度高。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种简易两轴机械手机构，其包括机构本体，其特征在于，所述机构本体包括底座、支撑板和执行机构，所述底座上部设有丝杆，所述支撑板的底部固定在底座上，所述支撑板侧面上设有导轨，所述执行机构包括滑块一、滑块二、马达一、马达二、联轴器、同步带、活动板和调节板，所述滑块一设置在导轨上，所述支撑板顶部设有马达固定板，所述马达一固定在马达固定板上，所述联轴器设置在马达一的下方，且联轴器与马达一的输出轴相连，所述联轴器的下方设有轴承座，所述联轴器与轴承座之间设有轴承，所述轴承与联轴器固定连接，且轴承的顶部***至轴承座内，所述轴承座的底部设有丝杆螺母，所述滑块二的侧面固定有连接板，所述连接板的顶部固定所述丝杆螺母，所述连接板的端部侧面设有延长板一，所述延长板一的端部设有马达固定板，所述马达固定板固定连接活动板和马达二，所述调节板固定在活动板的一端，所述活动板的一端设有延长板二，所述延长板二的端部设有气缸固定板，所述气缸固定板的侧面设有气动手指。

在本发明的简易两轴机械手机构中，所述同步带的两端分别设有惰轮和从动轮，所述调节板的侧面设有圆柱一，所述圆柱一贯穿活动板并与惰轮固定连接，所述活动板上设有通孔、凹槽一和凹槽二，所述通孔位于凹槽一和凹槽二之间。

在本发明的简易两轴机械手机构中，所述滑块二位于凹槽一和凹槽二内部，所述滑块二等间距的设置在凹槽一和凹槽二内，且滑块二设有若干个，所述凹槽一和凹槽二的长度与活动板的长度相等，所述同步带中间设有同步轮和张紧轮，所述张紧轮设有2个，且同步轮设置在张紧轮之间。

在本发明的简易两轴机械手机构中，所述延长板二的厚度大于活动板的厚度，所述气缸固定板上设有燕尾槽，所述延长板二的端部与气缸固定板上的燕尾槽固定连接，所述延长板二与活动板的侧面通过螺栓连接。

在本发明的简易两轴机械手机构中，所述马达二的输出轴贯穿马达固定板和活动板并与惰轮进行连接，所述导轨设有导轨一和导轨二，所述导轨一和导轨二上均设设有盲孔螺纹，所述导轨一和导轨二的长度小于支撑板的长度。

在本发明的简易两轴机械手机构中，所述马达固定板的端部垂直固定在支撑板的顶部，所述底座为凸字形结构，且所述底座两侧面均设有长方形通孔，所述马达一和马达二的功率大小相同。

在本发明的简易两轴机械手机构及其使用方法中，所述机构本体的使用步骤如下；

1)接通机构本体的电源，使得马达一和马达二与电源连通；

2）启动马达一，使得马达一处于正常的运转状态，使得丝杆的运转带动连接板和延长板一的移动，并使得执行机构能实现上下移动；

3）将连接板和延长板一处于一定位置，随后停止马达一的运转；

4）启动马达二，使得马达二带动张紧轮的运转；

5) 张紧轮的运转，使得同步带进行运转；

6) 同步带的运转，使得带动了惰轮和从动轮的运转，从而实现了活动板的左右移动。

实施本发明的这种简易两轴机械手机构及其使用方法，具有以下有益效果：本案设置马达一和马达二，并将马达一与联轴器和轴承座固定连接，从而带动了丝杆的转动，马达二的运转带动张紧轮的运转并带动惰轮的运转，同步带的转动从而实现了活动板的左右移动，这就实现了两轴机械手机构能在竖直方向和左右方向实现自由移动，支撑板和底座的设置使得机构本体结构简单紧凑，精度高，这样人为设置两轴机械手的两个轴向方向移动，装置操作非常简便，非常适合现代机床上使用。

附图说明

图1为本发明简易两轴机械手机构的示意图；

图2为本发明简易两轴机械手机构的结构示意图；

图3为本发明简易两轴机械手机构的后视示意图；

图4为图1中A处的局部放大示意图；

图5为图2中B处的局部放大示意图。

图中：马达一1、马达固定板2、联轴器3、轴承座4、支撑板5、滑块一6、丝杆螺母7、轴承8、连接板9、延长板一10、马达固定板11、马达二12、活动板13、惰轮14、同步带15、同步轮16、张紧轮17、从动轮18、延长板二19、气缸固定板20、气动手指21、底座22、丝杆23、调节板24、滑块二25、圆柱一26、燕尾槽27、长方形通孔28、盲孔螺纹29、通孔30、凹槽一31、凹槽二32、导轨一33、导轨二34。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1至5所示的本发明的这种简易两轴机械手机构，其包括机构本体，机构本体包括底座22、支撑板5和执行机构，底座22上部设有丝杆23，支撑板5的底部固定在底座22上，支撑板5侧面上设有导轨，导轨的设置使得执行机构能保证上下的移动，执行机构包括滑块一6、滑块二25、马达一1、马达二12、联轴器3、同步带15、活动板13和调节板24，滑块一6设置在导轨上，支撑板5顶部设有马达固定板11，马达固定板11的设置使得马达一1能够保证正常的运转，马达一1固定在马达固定板11上，联轴器3设置在马达一1的下方，且联轴器3与马达一1的输出轴相连，并且联轴器3的另一端与丝杆23的端部连接，联轴器3的下方设有轴承座4，联轴器3与轴承座4之间设有轴承8，轴承8与联轴器3固定连接，从而能够实现丝杆23的正常运转，且轴承8的顶部***至轴承座4内，轴承座4的底部设有丝杆螺母7，滑块二25的侧面固定有连接板9，连接板9的顶部固定丝杆螺母7，连接板9的端部侧面设有延长板一10，延长板一10的端部设有马达固定板11，马达固定板11固定连接活动板13和马达二12，调节板24固定在活动板13的一端，活动板13的一端设有延长板二19，延长板二19的端部设有气缸固定板20，气缸固定板20的侧面设有气动手指21，同步带15的两端分别设有惰轮14和从动轮18，调节板24的侧面设有圆柱一26，圆柱一26的设置保证了在磨檫力的作用下实现活动板13的左右移动，圆柱一26贯穿活动板13并与惰轮14固定连接，活动板13上设有通孔30、凹槽一31和凹槽二32，通孔30位于凹槽一31和凹槽二32之间，滑块二25位于凹槽一31和凹槽二32内部，滑块二25等间距的设置在凹槽一31和凹槽二32内，且滑块二25设有若干个，滑块二25的设置保证了活动板13能够进行正常的滑移，凹槽一31和凹槽二32的长度与活动板13的长度相等，同步带15中间设有同步轮16和张紧轮17，张紧轮17设有2个，张紧轮17的设置保证了执行机构在X轴上的移动，且同步轮16设置在张紧轮17之间，延长板二19的厚度大于活动板13的厚度，气缸固定板20上设有燕尾槽27，延长板二19的端部与气缸固定板20上的燕尾槽27固定连接，延长板二19与活动板13的侧面通过螺栓连接，马达二12的输出轴贯穿马达固定板20和活动板13并与惰轮14进行连接，导轨设有导轨一33和导轨二34，导轨一33和导轨二34上均设有盲孔螺纹29，盲孔螺纹29的设置使得执行机构可以通过螺栓稳定的固定在导轨一33和导轨二34上，导轨一33和导轨二34的长度小于支撑板5的长度，马达固定板11的端部垂直固定在支撑板5的顶部，底座22为凸字形结构，且底座22两侧面均设有长方形通孔28，长方形通孔28保证了机构本体与地面的稳定连接，马达一1和马达二12的功率大小相同，且机构本体的使用步骤如下；

1)接通机构本体的电源，使得马达一1和马达二12与电源连通；

2）启动马达一1，使得马达一1处于正常的运转状态，使得丝杆23的运转带动连接板9和延长板一10的移动，并使得执行机构能实现上下移动；

3）将连接板9和延长板一10处于一定位置，随后停止马达一1的运转；

4）启动马达二12，使得马达二12带动张紧轮17的运转；

5) 张紧轮17的运转，使得同步带16进行运转；

6) 同步带15的运转，使得带动了惰轮14和从动轮18的运转，从而实现了活动板13的左右移动。

本发明的工作原理为：首先，马达一1与丝杆23同轴线设置，使得马达一1能通过联轴器3和轴承座4的作用下，带动滑块一6的上下移动，与滑块一6连接的执行机构连接的活动板13可以实现上下移动，从而实现高度方向的移动，当马达二12运转时，此时安装在马达二12上的张紧轮17转动，从而带动了同步带15的运转，同步带15上的两端设置的惰轮14和从动轮18随着同步带15的转动而转动，惰轮14、同步轮16和从动轮18在凹槽一31或凹槽二32的转动，实现了活动板13的左右移动。 至此，本发明发明目的得以完成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种简易两轴机械手机构，包括机构本体，其特征在于，所述机构本体包括底座、支撑板和执行机构，所述底座上部设有丝杆，所述支撑板的底部固定在底座上，所述支撑板侧面上设有导轨，所述执行机构包括滑块一、滑块二、马达一、马达二、联轴器、同步带、活动板和调节板，所述滑块一设置在导轨上，所述支撑板顶部设有马达固定板，所述马达一固定在马达固定板上，所述联轴器设置在马达一的下方，且联轴器与马达一的输出轴相连，所述联轴器的下方设有轴承座，所述联轴器与轴承座之间设有轴承，所述轴承与联轴器固定连接，且轴承的顶部***至轴承座内，所述轴承座的底部设有丝杆螺母，所述滑块二的侧面固定有连接板，所述连接板的顶部固定所述丝杆螺母，所述连接板的端部侧面设有延长板一，所述延长板一的端部设有马达固定板，所述马达固定板固定连接活动板和马达二，所述调节板固定在活动板的一端，所述活动板的一端设有延长板二，所述延长板二的端部设有气缸固定板，所述气缸固定板的侧面设有气动手指。

2.根据权利要求1所述的简易两轴机械手机构，其特征在于，所述同步带的两端分别设有惰轮和从动轮，所述调节板的侧面设有圆柱一，所述圆柱一贯穿活动板并与惰轮固定连接，所述活动板上设有通孔、凹槽一和凹槽二，所述通孔位于凹槽一和凹槽二之间。

3.根据权利要求2所述的简易两轴机械手机构，其特征在于，所述滑块二位于凹槽一和凹槽二内部，所述滑块二等间距的设置在凹槽一和凹槽二内，且滑块二设有若干个，所述凹槽一和凹槽二的长度与活动板的长度相等，所述同步带中间设有同步轮和张紧轮，所述张紧轮设有2个，且同步轮设置在张紧轮之间。

4.根据权利要求1所述的简易两轴机械手机构，其特征在于，所述延长板二的厚度大于活动板的厚度，所述气缸固定板上设有燕尾槽，所述延长板二的端部与气缸固定板上的燕尾槽固定连接，所述延长板二与活动板的侧面通过螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的简易两轴机械手机构，其特征在于，所述马达二的输出轴贯穿马达固定板和活动板并与惰轮进行连接，所述导轨设有导轨一和导轨二，所述导轨一和导轨二上均设设有盲孔螺纹，所述导轨一和导轨二的长度小于支撑板的长度。

6.根据权利要求1所述的简易两轴机械手机构，其特征在于，所述马达固定板的端部垂直固定在支撑板的顶部，所述底座为凸字形结构，且所述底座两侧面均设有长方形通孔，所述马达一和马达二的功率大小相同。

7.根据权利要求1所述的简易两轴机械手机构及其使用方法，其特征在于，所述机构本体的使用步骤如下；

1)接通机构本体的电源，使得马达一和马达二与电源连通；

2)启动马达一，使得马达一处于正常的运转状态，使得丝杆的运转带动连接板和延长板一的移动，并使得执行机构能实现上下移动；

3)将连接板和延长板一处于一定位置，随后停止马达一的运转；

4)启动马达二，使得马达二带动张紧轮的运转；

5)张紧轮的运转，使得同步带进行运转；

6)同步带的运转，使得带动了惰轮和从动轮的运转，从而实现了活动板的左右移动。

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