[實(shí)用新型]一種集成式的兩自由度機(jī)械手及其控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520171677.1
• 申請(qǐng)日: 2015-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN204640221U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉吉柱;王陽(yáng)俊;潘明強(qiáng);莊猛;陳濤;任子武;陳立國(guó);孫立寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/10
• 分類號(hào): B25J9/10;B25J9/18
• 代理公司: 南京利豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

1.一種集成式的兩自由度機(jī)械手，其特征在于，所述兩自由度機(jī)械手包括：

位于Z軸方向上的滾珠絲桿與滾珠花鍵，所述滾珠花鍵為可同時(shí)進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的外筒旋轉(zhuǎn)式滾珠花鍵；

設(shè)于所述滾珠絲桿上的上中空電機(jī)；

設(shè)于所述滾珠花鍵上的下中空電機(jī)；

連接所述滾珠絲桿與滾珠花鍵的絲桿花鍵連接件；

固定板，所述上中空電機(jī)和下中空電機(jī)固定于固定板上；

所述上中空電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠絲桿帶動(dòng)滾珠花鍵在Z軸方向上運(yùn)動(dòng)；所述下中空電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠花鍵在垂直于Z軸平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式的兩自由度機(jī)械手，其特征在于，所述固定板上安裝有上限位開關(guān)和下限位開關(guān)，所述絲桿花鍵連接件上設(shè)置有位于上限位開關(guān)和下限位開關(guān)之間的Z軸限位擋片，絲桿花鍵連接件通過Z軸限位擋片與上限位開關(guān)和下限位開關(guān)進(jìn)行限位。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式的兩自由度機(jī)械手，其特征在于，所述下中空電機(jī)下方設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)下中空電機(jī)原點(diǎn)標(biāo)定的旋轉(zhuǎn)限位開關(guān)，所述旋轉(zhuǎn)限位開關(guān)固定安裝于所述固定板上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式的兩自由度機(jī)械手，其特征在于，所述上中空電機(jī)上方設(shè)置有與固定板垂直安裝的上電機(jī)支撐板，所述下中空電機(jī)下方設(shè)置有與固定板垂直安裝的下電機(jī)支撐板。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式的兩自由度機(jī)械手，其特征在于，所述上中空電機(jī)與法蘭螺母連接件固定安裝，所述法蘭螺母連接件上通過緊定螺栓安裝有絲桿法蘭螺母。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式的兩自由度機(jī)械手，其特征在于，所述下中空電機(jī)的軸線上固定連接有花鍵外筒連接件，所述花鍵外筒連接件與花?鍵外筒固定連接，花鍵外筒固定于花鍵外筒支撐架上，所述滾珠花鍵固定設(shè)置于花鍵外筒的軸線上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式的兩自由度機(jī)械手，其特征在于，所述絲桿花鍵連接件中包括相對(duì)安裝的上角接觸軸承和下角接觸軸承，所述絲桿花鍵連接件包括上臺(tái)階和下臺(tái)階，絲桿花鍵連接件的上方和下方還固定有上軸承蓋板和下軸承蓋板，所述上角接觸軸承位于上臺(tái)階和上軸承蓋板之間，下角接觸軸承位于下臺(tái)階和下軸承蓋板之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的集成式的兩自由度機(jī)械手，其特征在于，所述滾珠絲桿與上角接觸軸承過盈配合，滾珠絲桿的軸肩緊頂著上接觸軸承的上端面，滾珠絲桿的軸端通過上鎖緊螺母鎖緊，實(shí)現(xiàn)滾珠絲桿軸向定位；所述滾珠花鍵與下角接觸軸承過盈配合，滾珠花鍵的軸肩緊頂著下角接觸軸承的下端面，滾珠花鍵的軸端通過下鎖緊螺母鎖緊，實(shí)現(xiàn)滾珠花鍵軸向定位。

9.一種如權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的集成式的兩自由度機(jī)械手的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括：計(jì)算機(jī)、與計(jì)算機(jī)相連的運(yùn)動(dòng)控制卡、以及與運(yùn)動(dòng)控制卡相連的驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)上中空電機(jī)和下中空電機(jī)，所述計(jì)算機(jī)發(fā)送指令至運(yùn)動(dòng)控制卡，運(yùn)動(dòng)控制卡將上中空電機(jī)和下中空電機(jī)的位置實(shí)時(shí)反饋給計(jì)算機(jī)，控制滾珠花鍵上下極限的位置，并進(jìn)行下中空電機(jī)的原點(diǎn)標(biāo)定。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)控制卡采用脈沖的方式驅(qū)動(dòng)伺服，脈沖數(shù)量決定上中空電機(jī)和/或下中空電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，脈沖頻率決定上中空電機(jī)和/或下中空電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。