[发明专利]三轴曲臂连杆机械臂

说明书

本发明涉及一种机械手，尤其是一种机械手上执行移动的机械臂。该机械臂的X轴机构连接有受X轴机构驱动沿X轴作直线运动的X轴滑行组件，Y轴机构包括一设于X轴滑行组件上的、与X轴机构运行方向相同的转轴组件和受转轴组件驱动的转动臂，转轴组件的一端连接有旋转驱动组件，转轴组件的另一端与转动臂连接，转动臂的两端设有同步轮组件，同步轮组件连接转轴组件和Z轴机构，Z轴机构在同步轮组件的驱动下保持垂直状态。本发明将Y轴设计为在垂直面上的圆周运行，通过联动Z轴使Z轴组件始终保持垂直方向运行，使Y轴和Z轴形成可折叠的结构，通过单一驱动实现联动，使整体三轴机械手的结构更加紧凑，给注塑机的模具吊装和设备维护留出了空间。

技术领域

本发明涉及一种机械手，尤其是一种机械手上执行移动的机械臂。

背景技术

在现在的自动化生产机器人设备上，三轴机械手是一种常见的执行机构的移位驱动机构，现有的三轴机构顾名思义，一般包括X轴、Y轴和Z轴的驱动机构，通过XYZ轴上的移动来控制运行位置，在一般的工业加工、分拣等操作中有着广泛的使用。现有的三轴机构分别包括X轴机构、Y轴机构和Z轴机构，其中X轴机构、Y轴机构和Z轴机构分别包括运行轨道组件和驱动组件，各个轴的运行轨道组件在不同方向上延伸，造成了整体机械臂占用的空间较大，如公布号为CN106735685A的申请文件提供了一种不同于一般的XYZ轴平移机构组成的机械手，在Y轴上，通过第二驱动机构驱动第二固定架旋转来配合第一移动装置来实现平面上的移动覆盖，来替代以往的三轴均为直线运动的机械手的运行方式，这种结构适合在平面上具有较大的作业面积时移动机械手时使用，例如适用于点焊设备上。但是其第二固定架仍具有较大的延伸长度，在作业面较窄时，例如在眼镜框注塑设备上时，注塑完成后需通过机械手从模具中取出镜框然后移送到指定位置，在自动的拾取镜框时，不具备供Y轴作圆周运动的空间。因此现有的三轴机械手均存在结构复杂，作业所需的空间大的不足。

发明内容

本发明提供一种既能简化结构的复杂度、降低整体成本，又能缩小作业空间，适应作业空间受限的场景使用的三轴曲臂连杆机械臂。

该机械臂包括X轴机构、Y轴机构和Z轴机构，其改进在于：所述的X轴机构连接有受X轴机构驱动沿X轴作直线运动的X轴滑行组件，Y轴机构包括一设于X轴滑行组件上的、与X轴机构运行方向相同的转轴组件和受转轴组件驱动的转动臂，转轴组件的一端连接有旋转驱动组件，转轴组件的另一端与转动臂连接，转动臂的两端设有同步轮组件，同步轮组件连接转轴组件和Z轴机构，Z轴机构在同步轮组件的驱动下保持垂直状态。

优选地，所述的X轴滑行组件包括连接与X轴机构上的X轴滑台以及安装于X轴滑台上的X轴机械臂支架；X轴机械臂支架具有与X轴滑台固定的底板、位于底板前后两端的前端板和后端板，底板、前端板、后端板组成U形结构的X轴机械臂支架。

优选地，所述的旋转驱动组件包括一电机和连接于电机输出轴上的减速箱，减速箱安装于后端板上，减速箱的输出轴穿过后端板后连接转轴组件。

优选地，所述的转轴组件包括与减速箱的输出轴连接的联轴器以及与联轴器连接的转动臂转轴；转动臂转轴与所述的转动臂固定带动转动臂与转动臂转轴一起转动。

优选地，所述的转动臂包括相互固定的前侧板和后侧板，前侧板和后侧板之间具有间隔空间，转动臂转轴穿过后侧板一端与前侧板一端固定；所述的前侧板和后侧板另一端通过轴承连接一Z轴机构转轴，Z轴机构与Z轴机构转轴固定连接。

优选地，所述的同步轮组件安装于前侧板和后侧板之间的间隔空间中，同步轮组件包括安装于转动臂转轴上的第一同步轮、安装于Z轴机构转轴上的第二同步轮、以及连接第一同步轮和第二同步轮之间的同步带，第一同步轮固定在转动臂转轴上与转动臂转轴随动，第二同步轮固定在Z轴机构转轴上带动Z轴机构转轴转动。

优选地，所述的Z轴机构包括固定在Z轴机构转轴上的联动板，联动板保持垂直状态，联动板外表面通过Z轴连接板安装有Z轴升降组件。