[发明专利]一种基于斜面支撑的直驱式高速大行程桁架机器人

权利要求书

1.一种基于斜面支撑的直驱式高速大行程桁架机器人，其特性在于：其包括立柱、一X轴斜面支撑横梁、一X轴运动模组、一Y轴运动模组、一Z轴运动模组、一腕部旋转机构以及一在线位置检测反馈系统；

所述X轴斜面支撑横梁一侧的底部设置有所述立柱，该X轴斜面支撑横梁包括有一倾斜面，形成三角形或梯形的X轴斜面支撑横梁结构，所述的倾斜面为由上至下向外倾斜；

所述X轴运动模组安装在所述倾斜面上，所述Y轴运动模组安装在所述X轴运动模组上，通过X轴运动模组的驱动在X轴方向往复运动，所述的Z轴运动模组安装在Y轴运动模组上，通过Y轴运动模组的驱动在Y轴方向往复运动，所述Z轴运动模组驱动在Z轴方向往复运动；

所述腕部旋转机构包含U轴旋转组件和Z轴旋转组件，分别绕X轴与绕Y轴旋转运动，实现机器人末端的位姿控制；

所述在线位置检测反馈系统包含一X轴光栅尺以及一光栅尺读数头，所述X轴光栅尺安装在所述X轴斜面支撑横梁上，所述光栅尺读数头安装在所述X轴运动模组上，所述X轴光栅尺与所述光栅尺读数头配合实现对所述X轴运动模组在X轴方向运动位置的在线检测与反馈控制。

2.如权利要求1所述的基于斜面支撑的直驱式高速大行程桁架机器人，其特征在于：所述X轴运动模组包含一X轴滑台、一X轴直线导轨副以及一X轴直线电机，所述X轴直线导轨副安装在所述X轴斜面支撑横梁上，所述X轴滑台安装在所述X轴直线导轨副上，所述X轴直线电机包含X轴直线电机定子以及X轴直线电机动子，所述X轴直线电机定子安装在所述X轴斜面支撑横梁上，所述X轴直线电机动子安装在所述X轴滑台上，该X轴直线电机实现所述X轴滑台沿X轴方向往复运动。

3.如权利要求2所述的基于斜面支撑的直驱式高速大行程桁架机器人，其特征在于：所述X轴直线导轨副包含两根X轴直线导轨和4个X轴滑块，两根所述X轴直线导轨上各安装有2个所述X轴滑块，其中，两根所述X轴直线导轨安装在所述X轴斜面支撑横梁上，所述X轴滑台安装在4个所述X轴滑块上。

4.如权利要求2所述的基于斜面支撑的直驱式高速大行程桁架机器人，其特征在于：所述Y轴运动模组包含一Y轴基座、一Y轴直线导轨副、一Y轴滑台、一Y轴伺服电机以及一Y轴滚珠丝杆，所所述Y轴基座为一框型基座结构，其固定安装在所述X轴滑台上，所述Y轴直线导轨副安装在所述Y轴基座上，所述Y轴滑台安装在所述Y轴直线导轨副上，所述Y轴伺服电机安装在Y轴基座上，其驱动端连接所述Y轴滑台，所述Y轴滚珠丝杆设置在所述Y轴基座的长度方向上，该Y轴滚珠丝杆滑动连接所述Y轴滑台。

5.如权利要求4所述的基于斜面支撑的直驱式高速大行程桁架机器人，其特征在于：所述Y轴直线导轨副包含4根Y轴直线导轨和8个Y轴滑块，每根Y轴直线导轨与2个Y轴滑块组成1个Y轴移动副，所述Y轴基座左右两边工字梁的相对内侧分别布置安装两个Y轴移动副，所述Y轴滑台安装在8个所述Y轴滑块上。

6.如权利要求4所述的基于斜面支撑的直驱式高速大行程桁架机器人，其特征在于：所述Z轴运动模组包含一Z轴直线导轨副、一Z轴竖梁、一Z轴伺服电机、一减速器以及一Z轴齿轮齿条机构，所述Z轴竖梁通过所述Z轴直线导轨副实现与所述Y轴基座连接，所述Z轴伺服电机安装在所述Y轴滑台上，所述减速器的输入端与所述Z轴伺服电机之间通过皮带传动，所述减速器的输出端安装有所述Z轴齿轮齿条机构的齿轮，该Z轴齿轮齿条机构的齿轮与安装在所述Z轴竖梁的Z轴齿轮齿条机构的齿条配合，实现所述Z轴竖梁沿Z轴方向进行上下运动。

7.如权利要求6所述的基于斜面支撑的直驱式高速大行程桁架机器人，其特征在于：所述Z轴直线导轨副包含1根Z轴直线导轨和2个Z轴滑块，所述Z轴直线导轨上安装有2个所述Z轴滑块，其中，所述Z轴直线导轨安装在所述Z轴竖梁上，2个所述Z轴滑块的另一端与所述Y轴滑台连接。

8.如权利要求6所述的基于斜面支撑的直驱式高速大行程桁架机器人，其特征在于：所述Z轴竖梁的末端安装有一末端连接板，所述腕部旋转机构安装在所述末端连接板上。