所述伺服電機3的輸出軸上固連聯(lián)軸器6，所述聯(lián)軸器的末端固連撥叉7，所述運動組件21活動連接于所述機架4，所述撥叉7活動連接于所述運動組件21 ；
[0037]所述運動組件包括:機械手臂1、轉(zhuǎn)臺14、滾子15、滑塊8、調(diào)節(jié)板9，所述轉(zhuǎn)臺14上設(shè)置方塊體22、轉(zhuǎn)軸23，所述轉(zhuǎn)軸23通過所述軸承19活動連接于所述支架4，所述滑塊8固連于所述方塊體22上，所述機械手臂I活動連接于所述滑塊8上;所述機械手臂I的一端為手臂末端2，所述滾子15固連于所述機械手臂I上；
[0038]所述凸輪機構(gòu)5包括:上凸輪24、下凸輪25，所述上凸輪24和下凸輪25固連于所述機架4上，在所述上凸輪24、下凸輪25上設(shè)置凸輪槽26，所述凸輪槽26的槽寬和所述滾子15的外徑相匹配;所述凸輪槽26的凸輪槽中心線32為一段光滑連續(xù)的曲線。
[0039]更具體地，所述機械手臂I的一端固連所述調(diào)節(jié)板9，在所述調(diào)節(jié)板9上設(shè)置下微調(diào)螺栓12、上微調(diào)螺栓13;在所述機架4上固連下限位板10、上限位板11，所述下限位板10和所述下微調(diào)螺栓12相匹配，所述上限位板11和所述上微調(diào)螺栓13相匹配。
[0040]更具體地，所述滑塊8上固連蓋板20，所述機械手臂I位于所述滑塊8和所述蓋板20之間。
[0041]更具體地，所述聯(lián)軸器6包括:配合面17、連接段18，所述連接段18固連于所述伺服電機3的輸出軸上，所述配合面17和所述撥叉7相匹配，所述撥叉7通過鉸制孔螺栓固連于所述配合面17上。
[0042]更具體地，所述凸輪槽中心線32包括:所述起始端33、過渡段34、終止端35，所述起始端33和所述終止端35為直線，所述過渡段34為曲線。
[0043]更具體地，所述撥叉7的一段固連于所述聯(lián)軸器6，另一端設(shè)置兩條支腿16，所述支腿16之間活動連接所述滾子15，所述支腿16的距離和所述滾子15的直徑相匹配。
[0044]以下結(jié)合圖1至10，進一步描述本發(fā)明軌跡驅(qū)動式機械手的工作原理和工作過程:
[0045]軌跡驅(qū)動式機械手，所述伺服電機3固連于所述機架4，所述伺服電機3的輸出軸上固連聯(lián)軸器6，所述聯(lián)軸器的末端固連撥叉7，所述運動組件21活動連接于所述機架4，所述撥叉7活動連接于所述運動組件21，所述支腿16之間活動連接所述滾子15，所述支腿16的距離和所述滾子15的直徑相匹配。所述伺服電機3的輸出軸驅(qū)動所述聯(lián)軸器6、撥叉7做同步轉(zhuǎn)動，所述撥叉7驅(qū)動所述滾子15在所述凸輪槽26中，沿所述凸輪槽中心線32的軌跡運動。
[0046]所述轉(zhuǎn)軸23通過所述軸承19活動連接于所述支架4，所述轉(zhuǎn)臺14可以繞所述軸承19轉(zhuǎn)動。所述機械手臂I活動連接于所述滑塊8上，所述機械手臂I可以相對所述滑塊8滑動。所述滾子15固連于所述機械手臂I的一端，所述滾子15沿所述凸輪槽中心線32運動時，所述機械手臂I帶動所述轉(zhuǎn)軸23發(fā)生轉(zhuǎn)動。
[0047]所述上凸輪24和下凸輪25通過螺栓固連于所述機架4上，所述上凸輪24和下凸輪25組合成所述凸輪機構(gòu)5，所述凸輪機構(gòu)5上設(shè)置凸輪槽26，所述凸輪槽26的槽寬和所述滾子15的外徑相匹配;所述凸輪槽26的凸輪槽中心線32為一段光滑連續(xù)的曲線。所述凸輪槽中心線32包括:所述起始端33、過渡段34、終止端35，所述起始端33和所述終止端35為直線，所述過渡段34為曲線，所述起始端33、過渡段34、終止端35構(gòu)成光滑連接。
[0048]所述運動組件21處于起始位置時，所述滾子15位于凸輪起點28的位置，所述手臂末端2位于機械手起點30的位置，所述滾子15沿所述凸輪槽中心線32點由所述凸輪起點28運動至凸輪終點29，所述手臂末端2到達機械手終點31的位置，所述手臂末端2產(chǎn)生運動軌跡27。所述起始端33和所述終止端35為直線，使所述手臂末端2發(fā)生直線運動。
[0049]手爪機構(gòu)固連于所述手臂末端2，用于執(zhí)行抓取物體和搬運物體的動作。
[0050]所述機械手臂I的一端固連所述調(diào)節(jié)板9，在所述調(diào)節(jié)板9上設(shè)置下微調(diào)螺栓12、上微調(diào)螺栓13;在所述機架4上固連下限位板10、上限位板11，所述下限位板10和所述下微調(diào)螺栓12相匹配，所述上限位板11和所述上微調(diào)螺栓13相匹配。調(diào)節(jié)所述下微調(diào)螺栓12、上微調(diào)螺栓13，可以調(diào)節(jié)所述手臂末端2的位置。
[0051]所述聯(lián)軸器6包括:配合面17、連接段18，所述連接段18固連于所述伺服電機3的輸出軸上，所述配合面17和所述撥叉7相匹配，所述聯(lián)軸器6以緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)了多重功能。所述撥叉7通過鉸制孔螺栓固連于所述配合面17上，通過鉸制孔螺栓連接，保證了所述撥叉7和所述配合面17之間的可靠連接，不會發(fā)生相對滑動。
[0052]本發(fā)明軌跡驅(qū)動式機械手由單一的驅(qū)動力一一所述伺服電機3作為輸入，實現(xiàn)了理想的末端軌跡27，在所述手臂末端2上設(shè)置手爪機構(gòu)可以達到抓取于搬運物體的功能。傳統(tǒng)的手臂為了達到二維的運動軌跡，至少需要兩個伺服電機作為動力輸入，且兩個伺服電機為了達到兩軸聯(lián)動的目的，需要配套的多軸運動控制系統(tǒng)，增加了控制系統(tǒng)的負擔(dān)。其次，本發(fā)明軌跡驅(qū)動式機械手實現(xiàn)了輕量化設(shè)計，使得可以在緊湊型機械手結(jié)構(gòu)中，或者航空航天領(lǐng)域中得到廣闊的應(yīng)用。傳統(tǒng)的機械手，兩個伺服電機需要占用更大的空間，增加更大的重量，導(dǎo)致機械手的體積龐大和重量增加。
[0053]本發(fā)明軌跡驅(qū)動式機械手通過所述凸輪槽中心線32控制所述末端軌跡27，通過調(diào)節(jié)所述上凸輪24和下凸輪25的相對位置，可以改變所述末端軌跡27。同時，通過微調(diào)所述下微調(diào)螺栓12、上微調(diào)螺栓13，可以改變所述末端軌跡27。
[0054]最后，應(yīng)當(dāng)指出，以上實施例僅是本發(fā)明較有代表性的例子。顯然，本發(fā)明不限于上述實施例，還可以有許多變形。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均應(yīng)認為屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種軌跡驅(qū)動式機械手，其特征在于組成如下:包括伺服電機、機架、凸輪機構(gòu)、撥叉、運動組件，所述伺服電機固連于所述機架，所述伺服電機的輸出軸上固連聯(lián)軸器，所述聯(lián)軸器的末端固連撥叉，所述運動組件活動連接于所述機架，所述撥叉活動連接于所述運動組件； 所述運動組件包括:機械手臂、轉(zhuǎn)臺、滾子、滑塊、調(diào)節(jié)板，所述轉(zhuǎn)臺上設(shè)置方塊體、轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸通過所述軸承活動連接于所述支架，所述滑塊固連于所述方塊體上，所述機械手臂活動連接于所述滑塊上;所述機械手臂的一端為手臂末端，所述滾子固連于所述機械手臂上； 所述凸輪機構(gòu)包括:上凸輪、下凸輪，所述上凸輪和下凸輪固連于所述機架上，在所述上凸輪、下凸輪上設(shè)置凸輪槽，所述凸輪槽的槽寬和所述滾子的外徑相匹配;所述凸輪槽的凸輪槽中心線為一段光滑連續(xù)的曲線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌跡驅(qū)動式機械手，其特征在于，所述機械手臂的一端固連所述調(diào)節(jié)板，在所述調(diào)節(jié)板上設(shè)置下微調(diào)螺栓、上微調(diào)螺栓;在所述機架上固連下限位板、上限位板，所述下限位板和所述下微調(diào)螺栓相匹配，所述上限位板和所述上微調(diào)螺栓相匹配。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌跡驅(qū)動式機械手，其特征在于，所述滑塊上固連蓋板，所述機械手臂位于所述滑塊和所述蓋板之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌跡驅(qū)動式機械手，其特征在于，所述聯(lián)軸器包括:配合面、連接段，所述連接段固連于所述伺服電機的輸出軸上，所述配合面和所述撥叉相匹配，所述撥叉通過鉸制孔螺栓固連于所述配合面上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌跡驅(qū)動式機械手，其特征在于，所述凸輪槽中心線包括:所述起始端、過渡段、終止端，所述起始端和所述終止端為直線，所述過渡段為曲線。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌跡驅(qū)動式機械手，其特征在于，所述撥叉的一段固連于所述聯(lián)軸器，另一端設(shè)置兩條支腿，所述支腿之間活動連接所述滾子，所述支腿的距離和所述滾子的直徑相匹配。
【專利摘要】本發(fā)明涉及工業(yè)自動化設(shè)備，更具體地說，涉及一種自動化機械手。軌跡驅(qū)動式機械手，包括伺服電機、機架、凸輪機構(gòu)、撥叉、運動組件，所述伺服電機固連于所述機架，所述伺服電機的輸出軸上固連聯(lián)軸器，所述聯(lián)軸器的末端固連撥叉，所述運動組件活動連接于所述機架，所述撥叉活動連接于所述運動組件。本發(fā)明適用于機械制造過程中，實現(xiàn)物料的搬運傳輸；本發(fā)明軌跡驅(qū)動式機械手實現(xiàn)了輕量化設(shè)計，利用一個伺服電機作為驅(qū)動源，使機械手產(chǎn)生預(yù)想的二維運動空間；通過改變凸輪槽中心線，可以快速改變機械手的運動軌跡。
【IPC分類】B25J9/12
【公開號】CN105538304
【申請?zhí)枴緾N201610058208
【發(fā)明人】林月洪
【申請人】林月洪
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年1月28日