具有两维平动和一维转动的三自由度机械手.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102380868A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102380868A(43)申请公布日2012.03.21(21)申请号201110351932.7(22)申请日2011.11.09(71)申请人广东工业大学地址510006广东省广州市番禺区广州大学城外环西路100号(72)发明人李克天欧阳祥波陈新何卫锋(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人林丽明(51)Int.Cl.B25J9/02(2006.01)B23P19/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称具有两维平动和一维转动的三自由度机械手(57)摘要本发明公开了一种具有两维平动和一维转动的三自由度机械手，由移动电机、联轴器、丝杆、摆动电机、升降电机、滑块、底座、中心轴、基座、第四同步轮、第三同步轮、空间凸轮、法兰、机械臂、吸嘴、弹簧、法兰、第二同步轮、第一同步轮、调节螺母及皮带组成；该机械手具有拾取和装载铆柱的功能，即具有两维平动和一维转动的三自由度；其中一维平动实现机械手在铆柱站之间移动，以选择不同的品种的铆柱；另一维平动是垂直运动，以便机械臂上的吸嘴实现拾取和装载铆柱的动作；一维转动使机械臂在铆柱站和旋铆头之间往返，实现铆柱的传送。CN102386ACCNN110238086802380883A权利要求书1/1页1.一种具有两维平动和一维转动的三自由度机械手，其特征在于：由移动电机（1）、联轴器（2）、丝杆（3）、摆动电机（4）、升降电机（12）、滑块（17）、底座（18）、中心轴（19）、基座（16）、第四同步轮（15）、第三同步轮（14）、空间凸轮（13）、法兰（9）、机械臂（7）、吸嘴（6）、弹簧（8）、法兰（9）、第二同步轮（10）、第一同步轮（5）、调节螺母及皮带组成；所述移动电机（1）与丝杆（3）通过联轴器（2）连接，并安装在底座（18）的端部；所述滑块（17）安装于丝杆（3）的上方，滑块（17）上的螺母连接丝杆（3）；移动电机（1）的转动带动滑块（17）沿丝杆（3）在底座（18）中的导轨上滑动；所述摆动电机（4）通过螺钉固定于滑块（17）上面的一端，摆动电机（4）连接第一同步轮（5），第一同步轮（5）通过皮带与第四同步轮（15）连接；所述升降电机（12）也通过螺钉固定于滑块（17）上面的另一端，升降电机（12）连接第二同步轮（10），第二同步轮（10）通过皮带与第三同步轮（14）连接；所述基座（16）通过螺钉固定于滑块（17）上面的中间位置；所述中心轴（19）由基座（16）中安装的一对轴承支撑，垂直竖立的中心轴（19）相对基座转动；所述第四同步轮（15）、第三同步轮（14）、空间凸轮（13）、法兰（9）、机械臂（7）的一端、弹簧（8）和调节螺母自下而上依次安装在中心轴（19）上；所述机械臂（7）的另一端安装吸嘴（6）。2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于：所述法兰（9）与中心轴（19）通过键连接，法兰（9）相对中心轴（19）不可转动，但可以沿轴向移动；所述法兰（9）圆柱侧面装有一根轴，轴上装一滑轮。3.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于：所述空间凸轮（13）固定在第三同步轮（14）上，可沿中心轴（19）转动；所述空间凸轮（13）的上端面轮廓为空间曲面，该曲面与法兰（9）上的滑轮接触；所述空间凸轮（13）转动时，法兰（9）相对空间凸轮（13）作垂直方向运动。4.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于：所述机械臂（7）固定在法兰（9）的上端面，既可随法兰（9）沿中心轴（19）转动，也可随法兰（9）沿中心轴（19）垂直移动。5.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于：所述调节螺母与中心轴（19）上面端部的螺纹连接，调节弹簧，以调节法兰（9）与空间凸轮（13）的接触力。6.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于：所述第四同步轮（15）与中心轴（19）通过键连接，两者同步转动。7.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于：所述摆动电机（4）和升降电机（12）的固定板上开有腰圆孔（11），以供调节所述电机与中心轴的距离，从而调整皮带的松紧度。2CCNN110238086802380883A说明书1/3页具有两维平动和一维转动的三自由度机械手技术领域[0001]本发明涉及一种具有两维平动和一维转动的三自由度机械手。背景技术[0002]在金属薄板零件上用铆合的方式装配铆柱、细杆或细轴类零件是常见的装配工序，主要用于机械电子产品，例如：CD播放机、光盘驱动器等。铆柱、细杆或细轴等零件是帮助实现零件运动的重要部分，常常具有零件数量多、品种复杂、安装精度要求高等特点。需要通过旋铆使铆柱头局部变形而形成同金属薄板壳体的铆合。目前放置待铆金属薄板零件、取铆柱、