專利名稱：機器人用伺服驅動型導軌滾輪運動機構的制作方法
技術領域：
一種機器人用的伺服驅動型導軌滾輪運動機構屬于操作手設備制造技術領域。
就沖壓機器人的執行件而言，為了使其作“冂”形運動，一般是用氣－液聯動的方式來控制運動機構的，其缺點是不能適應沖壓作業高節奏要求而且無法用計算機對其位置和速度進行控制。也有采用兩套步進電機來實現的，但工作頻率仍然不夠高，有的雖然采用了曲線導軌滾輪機構，但屬剛性機械聯接，結構復雜，沒有柔性。
本實用新型的目的在于提供一種平穩性好、結構簡單能適合沖壓作業高頻工作要求且易于實現計算機定位及調速的導軌滾輪運動機構。
本實用新型的特征在于它包含驅動部份1和與其通過主軸3相連的隨動部份2，驅動部份1是一個伺服電機驅動裝置，它含有安裝在軸承座27上的伺服電機4、經過聯軸器5與電機輸出軸相聯接的滾珠絲杠付6、與其螺母相套的帶燕尾的螺母套7、通過關節軸承8和連接軸9與螺母套7相連的連桿10、用另一個關節軸承8和銷軸11與連桿10相連且與主軸3鍵接的搖桿12、與另一個也是和主軸3鍵接的搖桿12用關節軸承8和銷軸11相連的平衡氣缸13、帶有滑槽24且其兩端分別與電機4和絲杠付6的軸承座27、28用螺釘26相連的支撐板25、兩塊各自用圓螺釘固定在滑槽24上且都帶有微型開關30的限位開關滑座板31、用于固定上述軸承座27、28且帶有燕尾導向槽的基座板29以及用螺釘26固定在螺母套7上用以啟動微型開關30的撞塊32，隨動部份2是一個曲線導軌滾輪機構，它包括與主軸3鍵接的主動臂桿14、經軸承和銷軸而在其中點處與主動臂桿14外端相連且其長度為兩倍主動臂桿14的主肘桿15、通過軸承與該銷軸另一端相連的橫桿16，通過套在帶有銷軸的軸承外的導輪17與主肘桿15相滾動接觸的人字形曲線導軌18、經過套在軸承中的銷軸與橫桿16另一端相連且平行于主動臂桿14的付臂桿19、與銷軸相連且平行于主肘桿15的付肘桿20、通過銷軸、軸承與付肘桿20、主肘桿15另一端相連且平行于橫桿16的執行件套21以及通過轉軸22與付臂桿19另一端相連的機器人箱體23。
使用證明用于使沖壓機器人執行件套作“冂”形運動的導軌滾輪運動機構平穩性好，適合于沖壓作業的高頻度要求且易于通過伺服驅動裝置對其用計算機進行位置和速度控制。
為了在下面便于結合實施例對本實用新型作詳盡描述，現把本申請文件所使用的附圖名稱及編號簡介如下
圖1機器人用伺服驅動型導軌滾輪運動機構簡圖；圖2、驅動部份原理圖；圖3、隨動部份原理圖；圖4、驅動部份正向視圖；圖5、6、驅動部份右側視圖；圖7、隨動部份右側視圖；圖8、隨動部份A－A向剖視圖；圖9、隨動部份B－B向剖視圖。
摘要附圖。
實施例請見
圖1～9。1是驅動部份，2是隨動部份，兩者通過主軸3相連。驅動部份2的直流伺服電機4通過聯軸器5帶動滾珠絲杠付6轉動，相應地與其相套的帶燕尾的螺母套7通過關節軸承8、連接軸9就帶動連桿10作上下往復運動，于是，既與主軸3鍵接又與連桿10通過關節軸承8、銷軸11相連的搖桿12便帶動主軸3作反復旋轉運動，平衡氣缸13通過關節軸承8、銷軸11帶動另一個與主軸3鍵接的搖桿12起了平衡作用。隨動部份2是一個曲線導軌滾輪機構，它包括與主軸3鍵接的主動臂桿14、經軸承、銷軸而在其中點處與主動臂桿14外端相連且其長度為兩倍主動臂桿14的主肘桿15，通過軸承與該銷軸另一端相連的橫桿16、通過帶有銷軸11的軸承8外的導輪17與主肘桿15相滾動接觸的人字形曲線導軌18、經過套在軸承中的銷軸與橫桿16另一端相連且平行于主動臂桿14的付臂桿19、與上述銷軸相連且平行于主肘桿15的付肘桿20、通過銷軸、軸承分別與主、付肘桿15、20另一端相連且平行于橫桿16的執行件套21以及通過轉軸22與付臂19另一端相連的機器人箱體23。在主軸3、主動臂桿14驅動下導輪17便在人字形曲線導軌18中運動，隨著主軸3的反復旋轉，執行件套21便作“冂”形運動。即上升、平移再下降，其余臂桿則保證執行件套21在工作時水平位置不變。在圖4～5中，帶有滑槽24的支撐板25其兩端分別用以“＋”形標出的螺釘26固定在電機4和螺紋絲杠付6的軸承座27、28上，軸承座又用螺釘固定在帶有燕尾導向槽的基座板29上，兩塊各帶有微型開關30的限位開關滑座板31用圓螺釘固定在滑槽24上。用以啟動微型開關30的撞塊32用螺釘固定在螺母套7上。
使用證明它可使執行件套21作“冂”形運動，且平穩性好，能滿足沖壓作業的高頻要求，結構簡單也便于用計算機實現位置和速度控制。
權利要求1.機器人用伺服驅動型導軌滾輪運動機構，包含驅動部份(1)和與其通過主軸(3)相連的隨動部份(2)，其特征在于，驅動部份(1)是一個伺服電機驅動裝置，它含有安裝在軸承座(27)上的伺服電機(4)、經過聯軸器(5)與電機輸出軸相聯接的滾珠絲杠付(6)、與其螺母相套的帶燕尾的螺母套(7)、通過關節軸承(8)、連接軸(9)與螺母套(7)相連的連桿(10)、用另一個關節軸承(8)、銷軸(11)與連桿(10)相連且與主軸(3)鍵接的搖桿(12)、與另一個也是和主軸(3)鍵接的搖桿(12)用關節軸承(8)、銷軸(11)相連的平衡氣缸(13)、帶有滑槽(24)且其兩端分別與電機(4)和絲杠付(6)的軸承座(27)、(28)用螺釘(26)相連的支撐板(25)、兩塊各自用圓螺釘固定在滑槽(24)上且都帶有微型開關(30)的限位開關滑座板(31)、用于固定上述軸承座(27)、(28)且帶有燕尾導向槽的基座板(29)以及用螺釘(26)固定在螺母套(7)上用以啟動微型開關(30)的撞塊(32)，隨動部份(2)是一個曲線導軌滾輪機構，它包括與主軸(3)鍵接的主動臂桿(14)、經軸承和銷軸而在其中點處與主動臂桿(14)外端相連且其長度為兩倍主動臂桿(14)的主肘桿(15)、通過軸承與該銷軸另一端相連的橫桿(16)、通過套在帶有銷軸的軸承外的導輪(17)與主肘桿(15)相滾動接觸的人字形曲線導軌(18)、經過套在軸承中的銷軸與橫桿(16)另一端相連且平行于主動臂(14)的付臂桿(19)、與銷軸相連且平行于主肘桿(15)的付肘桿(20)、通過銷軸、軸承與付肘桿(20)、主肘桿(15)另一端相連且平行于橫桿(16)的執行件套(21)以及通過轉軸(22)與付臂桿(19)另一端相連的機器人箱體(23)。
專利摘要機器人用伺服驅動型導軌滾輪運動機構，是機器人操作手核心部件。驅動件是由伺服電機控制、用滾珠絲杠副、燕尾螺母套和連桿機構驅動主軸反復旋轉的伺服驅動裝置，隨動件是曲線導軌滾輪機構。執行件套與主、副肘桿相連且與橫桿平行，箱體與副臂桿相連，主肘桿通過導輪與人字形曲線導輪接觸。其平穩性好，允許工作頻率高、結構簡單并便于用計算機控制其速度和位置。
文檔編號B25J3/00GK2164962SQ93215799
公開日1994年5月18日 申請日期1993年6月17日 優先權日1993年6月17日
發明者費仁元, 楊建武, 張慧慧 申請人:北京工業大學