[發明專利]一種雙軸控制搬運機械手

無效

• 申請號: 201310313941.6
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103341854A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 王振華;陳國棟;孫立寧
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: B25J9/02
• 分類號: B25J9/02;B25J9/18;B25J15/06;B25J13/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術領域

本發明涉及機器人教育領域，特別涉及一種基礎典型的平面型雙軸控制搬運機械手。

背景技術

直角坐標機器人是能夠實現自動控制的、可重復編程的、多自由度的、運動自由度建成空間直角關系的、多用途的操作機。其工作的行為方式主要是通過完成沿著X、Y、Z軸上的線性運動。

直角坐標機器人可以非常方便的用作各種自動化設備，完成如焊接、搬運、上下料、包裝、碼垛、拆垛、檢測、探傷、分類、裝配、貼標、噴碼、打碼、（軟仿型）噴涂、目標跟隨、排爆等一系列工作。特別適用于多品種、便批量的柔性化作業，對于穩定提高產品質量，提高勞動生產率，改善勞動條件和產品的快速更新換代起著十分重要的作用。

隨著直角坐標機器人的應用越來越廣泛，機器人技術應用教學工作日益顯得重要，而目前國內機器人技術教學還處于一個普及階段，基礎性的教學實驗平臺仍需不斷豐富。

另外，企業為了不斷擴大產品的市場競爭力和實現自身利潤的最大化，在工業設計上，降低節約生產成本依然是企業尋求其解決辦法的重點之一。

發明內容

本發明解決的問題是：提供一種模塊化設計、成本低廉、能夠用于基礎性教學的雙軸控制搬運機械手。

一種雙軸控制搬運機械手，其特征在于，包括：實驗臺（1），雙軸控制搬運機器人（2）、傳感器系統（3）、真空吸附系統（4）、氣路系統（5）、機械手控制系統（6）、按鈕控制單元（7）、實驗樣件與樣件支架（8），其中所述雙軸控制搬運機器人（2）、氣路系統（5）、機械手控制系統（6）和按鈕控制單元（7）、實驗樣件與樣件支架（8）均固定于所述實驗臺（1）上方，所述真空吸附系統（4）安裝于所述雙軸控制搬運機器人（2）內。

優選地，所述雙軸控制搬運機器人（2）包括相互垂直的第一直線執行機構（101）和第二直線執行機構（102）、作為輔助支撐的直線光軸導軌（11）、氣動執行機構（9）以及與所述直線光軸導軌（11）構成桁架結構的第一橋式架體（26）和第二橋式架體（27），所述雙軸控制搬運機器人（2）通過所述第一橋式架體（26）和第二橋式架體（27）安裝于所述實驗臺（1）上方，所述第一直線執行機構（101）和第二直線執行機構（102）水平安裝于第一橋式架體和第二橋式架體之間，所述第一直線執行機構（101）的兩端分別固定在所述第一橋式架體（26），所述第二直線執行機構（102）的兩端分別固定在第二橋式架體（27）。

優選地，所述第一直線執行機構（101）和第二直線執行機構（102）均由滾珠絲杠（18）和直線光軸（22）構成，每一組直線執行機構還包括電機（16）、帶動所述滾珠絲杠的聯軸器（17）、能動地安裝在所述滾珠絲杠上的滑塊（201或202），所述每條直線光軸（22）下方均設有一個水平支架，所述光電傳感器（14）和所述微動開關（15）安裝于該水平支架之上。

優選地，所述第一直線執行機構的滑塊（201）滑動平面與第二直線執行機構的滑塊（202）滑動平面垂直，所述第二直線執行機構（101）與第一直線執行機構（102）固定在第二直線執行機構（101）的滑塊（202）上。

優選地，所述每一組直線執行機構中的微動開關（15）的數量為兩個。

優選地，所述氣動執行機構（9）設有氣缸（23）、氣缸支架（24）、磁性傳感器（25），所述第二直線執行機構（102）包括一個滑塊（202），所述氣缸（23）通過兩個氣缸支架（24）固定于上述滑塊（202）的一側，所述真空吸附系統（4）固定于氣缸（23）末端,實現對物體的搬運。

優選地，所述傳感器系統（3）包括漫反射傳感器（13）、光電傳感器（14）、微動開關（15）、以及磁性傳感器（25）。

優選地，所述機械手控制系統（6）設有一個控制器，該控制器為可編程控制器。

優選地，所述的氣路系統（5）包含真空開關檢測反饋元件。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：雙自由度控制搬運機械手作為基礎機器人技術教學平臺使用，布局合理，便于操作，安全可靠。運用模塊化設計，以實現產品生產加工成本最小化。通過寓教于樂，提高學生學習興趣，并是其了解機器人的基礎組成和工作原理，了解機器人基本單元技術（機構、控制、傳感器），了解模塊化構型等設計理念等，可完成不同位置下的搬運實驗，讓學生全面掌握機械傳動部件的選擇，結構件的設計，傳感器的選擇和使用，電機的選擇和使用，計算機編程和調試，使學生的機電系統的設計、裝配、調試能力均能得到提高。

附圖說明