1.本实用新型涉及一种低惯量二轴机械手。
背景技术：2.二轴取料机械手是工业自动化行业常用的机械机构，常规采用二轴标准伺服模组组合来完成，其优点是零件标准化、设计难度低、控制容易，缺点是第一轴需要带动第二轴整体移动，因此第一轴运动部件较重，即惯量大，运动速度受到限制，另外第二轴的马达也要随第一轴一起运动，需要增加拖链等结构。
技术实现要素：3.本实用新型的目的是提供一种移动快速且精确的低惯量二轴机械手。
4.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种低惯量二轴机械手，其包括第一底板、沿x轴方向滑动连接于所述第一底板上的滑块安装板、沿与所述x轴方向垂直的z轴方向滑动的连接于所述滑块安装板上的第二底板、用于驱动所述滑块安装板沿x轴方向运动以及驱动所述第二底板沿z轴方向运动的驱动组件，所述驱动组件包括分别安装于所述滑块安装板两侧的第一底板上且在x轴方向上的马达，分别与各个所述马达的输出轴传动连接的第一同步带轮和第二同步带轮，安装于所述第二底板上的上同步带轮和端部固定组件，一端部固定于所述端部固定组件上且另一端部依次绕过所述第一同步带轮、上同步带轮、第二同步带轮后固定于端部固定组件上的同步带，所述端部固定组件与所述上同步带轮分别位于所述滑块安装板的两侧，所述马达的输出轴、第一同步带轮、上同步带轮、第二同步带轮的轴线均相互平行，当所述马达同向转动时，所述滑块安装板沿所述x轴方向滑动，当所述马达反向转动时，所述第二底板沿z轴方向滑动。
5.优化的，所述机械手还包括用于张紧所述同步带的惰轮，所述惰轮位于同步带的外侧且位于所述滑块安装板上。能够降低机械手占用的空间
6.优化的，所述惰轮将其自身两侧的同步带张紧成直角。使同步带大致形成与第一底板和第二底板的十字交叉状，进一步降低了机械手占用的空间，便于机械手的安装布置。
7.优化的，所述机械手还包括支撑架，所述支撑架包括底座、连接于所述底座和所述第一底板之间的立板、连接于所述底座与所述立板之间的三角板。为机械手提供了支撑，便于其与其他机构实现连接。
8.优化的，所述机械手还包括固定于所述第一底板的x轴方向的两端部上的第一垫块和第二垫块、分别安装于所述第一垫块和所述第二垫块上的第一安装板和第二安装板、分别安装于所述第一安装板和所述第二安装板上的第一减速机和第二减速机，所述马达分别为第一马达和第二马达，所述第一减速机传动连接于所述第一马达与所述第一同步带轮之间，所述第二减速机传动连接于所述第二马达与所述第二同步带轮之间。垫块根据安装位置的需求设置，避免了部件之间的干涉。
9.优化的，所述机械手还包括沿x轴方向固定于所述第一底板上的x导轨，滑动连接
于所述x导轨上的x滑块，所述滑块安装板固定于所述x滑块上。x滑块与x滑轨的配合使滑块安装板移动更为顺畅。
10.优化的，所述机械手还包括安装于所述第二底板z轴方向上的一端部上且可在第二底板上调节z轴方向安装位置的调节安装板、设于所述第二底板上的z导轨和滑动连接于所述z导轨上的z滑块，所述上同步带轮通过带轮安装轴转动连接于所述调节安装板上。z滑块与z滑轨的配合使第二底板的移动更为顺畅。调节安装板能够便于调节同步带的张紧程度。
11.优化的，所述端部固定组件包括固定安装于所述第二底板z轴方向上的另一端部上的下平板、固定于所述下平板上且分别于所述同步带的两端部对应的固定块、将所述同步带的两端分别压紧在两个所述固定块上的齿形板。
12.优化的，所述同步带的内侧设有齿，所述齿形板、第一同步带轮、上同步带轮、第二同步带轮的周面上设有与同步带的内侧的齿相匹配的齿。同步带与同步带轮以及齿形板啮合，提供了传动效率。
13.优化的，所述机械手还包括安装于所述第二底板z轴方向上的另一端部上的第一连接块、安装于所述第一连接块上的第二连接块、固定于所述第二连接块上的吸盘安装块、设于所述吸盘安装块上的吸盘以及安装在第二底板上且与所述吸盘连通的真空发生器。将吸盘和真空发生器安装在第二底板上，提高了机械手的集成度。
14.由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：工作过程中，两个伺服马达位置均保持不动，利用同步带的特殊弯曲方式和两个伺服马达的协同运动，同时由于运动部件重量轻，可实现工作台在平面方向的快速精确移动；另外，该机构特别容易扩展行程，只需要增加导轨、同步带的长度，即可方便增加滑块安装板和第二底板的移动范围。
附图说明
15.附图1为二轴机械手总体结构示意图一；
16.附图2为二轴机械手总体结构示意图二；
17.附图3为水平方向(x轴)机构示意图；
18.附图4为同步带及周边结构示意图；
19.附图5为垂直方向(z轴)机构示意图；
20.附图6为直线导轨安装示意图。
21.以上附图中：1、底座；2、三角板；3、立板；4、第一马达；5、第一减速机；6、第一安装板；7、第一同步带轮；8、第一垫块；9、第一底板；10、同步带；11、第一减震限位；12、x导轨；13、x滑块；14、第二马达；15、第二减速机；16、第二安装板；17、第二同步带轮；18、第二垫块；19、第二减震限位；20、上同步带轮；21、带轮安装轴；22、调节安装板；23、第二底板；24、滑块安装板；25、惰轮；26、z导轨；27、z滑块；28、真空发生器；29、齿形板；30、固定块；31、下平板；32、第一连接块；33、第二连接块；34、吸盘安装块；35、吸盘；36、第三减震限位；37、第四减震限位；a、产品。
具体实施方式
22.下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。
23.参见附图1和附图2所示，低惯量二轴机械手包括第一底板9、沿x轴方向滑动连接于第一底板9上的滑块安装板24、沿与x轴方向垂直的z轴方向滑动的连接于滑块安装板24上的第二底板23、用于驱动滑块安装板24沿x轴方向运动以及驱动第二底板23沿z轴方向运动的驱动组件，驱动组件包括分别安装于滑块安装板24两侧的第一底板9上且在x轴方向上的马达，分别与各个马达的输出轴传动连接的第一同步带轮7和第二同步带轮17，安装于第二底板23上的上同步带轮20和端部固定组件，一端部固定于端部固定组件上且另一端部依次绕过第一同步带轮7、上同步带轮20、第二同步带轮17后固定于端部固定组件上的同步带10，端部固定组件与上同步带轮20分别位于滑块安装板24的两侧，马达的输出轴、第一同步带轮7、上同步带轮20、第二同步带轮17的轴线均相互平行，当马达同向转动时，滑块安装板24沿x轴方向滑动，当马达反向转动时，第二底板23沿z轴方向滑动。
24.为降低机械手占用的空间，机械手还包括用于张紧同步带10的惰轮25，惰轮25位于同步带10的外侧且位于滑块安装板24上。而惰轮25将其自身两侧的同步带10张紧成直角。使同步带10大致形成与第一底板9和第二底板23的十字交叉状，能够进一步降低了机械手占用的空间，便于机械手的安装布置。
25.为机械手提供了支撑，便于其与其他机构实现连接。机械手还包括支撑架，支撑架包括底座1、连接于底座1和第一底板9之间的立板3、连接于底座1与立板3之间的三角板2。
26.机械手还包括固定于第一底板9的x轴方向的两端部上的第一垫块8和第二垫块18、分别安装于第一垫块8和第二垫块18上的第一安装板6和第二安装板16、分别安装于第一安装板6和第二安装板16上的第一减速机5和第二减速机15，马达分别为第一马达4和第二马达14，第一减速机5传动连接于第一马达4与第一同步带轮7之间，第二减速机15传动连接于第二马达14与第二同步带轮17之间。垫块根据安装位置的需求设置，避免了部件之间的干涉。
27.为使x滑块13与x滑轨的配合使滑块安装板24移动更为顺畅。机械手还包括沿x轴方向固定于第一底板9上的x导轨12，滑动连接于x导轨12上的x滑块13，滑块安装板24固定于x滑块13上。
28.为使调节安装板22能够便于调节同步带10的张紧程度。机械手还包括安装于第二底板23z轴方向上的一端部上且可在第二底板23上调节z轴方向安装位置的调节安装板22、设于第二底板23上的z导轨26和滑动连接于z导轨26上的z滑块27，上同步带轮20通过带轮安装轴21转动连接于调节安装板22上。z滑块27与z滑轨的配合使第二底板23的移动更为顺畅。
29.端部固定组件包括固定安装于第二底板23z轴方向上的另一端部上的下平板31、固定于下平板31上且分别于同步带10的两端部对应的固定块30、将同步带10的两端分别压紧在两个固定块30上的齿形板29。同步带10的内侧设有齿，齿形板29、第一同步带轮7、上同步带轮20、第二同步带轮17的周面上设有与同步带10的内侧的齿相匹配的齿。同步带10与同步带10轮以及齿形板29啮合，提供了传动效率。
30.第一垫块8和第二垫块18朝向滑块安装座的端面上分别设有减震和限位用的第一减震限位11块和第二减震限位19块，第二底板23z轴方向上的两一端部上分别设有减震限
位用的第三减震限位36块和第四减震限位37块，减震限位块防止了滑块安装板24以及第二底板23移动到极限位置时撞击过重而受损。
31.机械手还包括安装于第二底板23z轴方向上的另一端部上的第一连接块32、安装于第一连接块32上的第二连接块33、固定于第二连接块33上的吸盘安装块34、设于吸盘安装块34上的吸盘35以及安装在第二底板23上且与吸盘35连通的真空发生器28。将吸盘35和真空发生器28安装在第二底板23上，提高了机械手的集成度。
32.该专利的特点是两个伺服马达位置均保持不动，由于两个伺服马达共用一根同步带10，因此吸盘35在xz平面内的运动需要两个伺服马达的同步协调运动。以图2所示的方位为例，若实现吸盘35向左运动，即x轴负方向运动，第一马达44和第二马达1414需要同步顺时针转动；若实现吸盘35向右运动，即x轴正方向运动，第一马达44和第二马达1414需要同步逆时针转动；若实现吸盘35向下运动，即z轴负方向运动，第一马达44需要顺时针转动，第二马达1414需要同步逆时针转动；若实现吸盘35向上运动，即z轴正方向运动，第一马达44需要逆时针转动，第二马达1414需要同步顺时针转动。以上是在坐标轴方向独立移动两个伺服马达的协调运动规则。
33.单个马达转动情况下吸盘35的移动情况：若第一马达44顺时针转动，第二马达1414保持静止，则吸盘35向左上方45度方向直线运动；若第一马达44逆时针转动，第二马达1414保持静止，则吸盘35向右下方45度方向直线运动；若第一马达44保持静止，第二马达1414顺时针转动，则吸盘35向左下方45度方向直线运动；若第一马达44保持静止，第二马达1414逆时针转动，则吸盘35向右上方45度方向直线运动；如需要吸盘35的实际运动实现更复杂的运动，可以调节第一马达44和第二马达1414各自独立运动的转速和方向。
34.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：1.一种低惯量二轴机械手，其包括第一底板、沿x轴方向滑动连接于所述第一底板上的滑块安装板、沿与所述x轴方向垂直的z轴方向滑动的连接于所述滑块安装板上的第二底板、用于驱动所述滑块安装板沿x轴方向运动以及驱动所述第二底板沿z轴方向运动的驱动组件，其特征在于：所述驱动组件包括分别安装于所述滑块安装板两侧的第一底板上且在x轴方向上的马达，分别与各个所述马达的输出轴传动连接的第一同步带轮和第二同步带轮，安装于所述第二底板上的上同步带轮和端部固定组件，一端部固定于所述端部固定组件上且另一端部依次绕过所述第一同步带轮、上同步带轮、第二同步带轮后固定于端部固定组件上的同步带，所述端部固定组件与所述上同步带轮分别位于所述滑块安装板的两侧，所述马达的输出轴、第一同步带轮、上同步带轮、第二同步带轮的轴线均相互平行，当所述马达同向转动时，所述滑块安装板沿所述x轴方向滑动，当所述马达反向转动时，所述第二底板沿z轴方向滑动。2.根据权利要求1所述的低惯量二轴机械手，其特征在于：所述机械手还包括用于张紧所述同步带的惰轮，所述惰轮位于同步带的外侧且位于所述滑块安装板上。3.根据权利要求2所述的低惯量二轴机械手，其特征在于：所述惰轮将其自身两侧的同步带张紧成直角。4.根据权利要求1所述的低惯量二轴机械手，其特征在于：所述机械手还包括支撑架，所述支撑架包括底座、连接于所述底座和所述第一底板之间的立板、连接于所述底座与所述立板之间的三角板。5.根据权利要求1所述的低惯量二轴机械手，其特征在于：所述机械手还包括固定于所述第一底板的x轴方向的两端部上的第一垫块和第二垫块、分别安装于所述第一垫块和所述第二垫块上的第一安装板和第二安装板、分别安装于所述第一安装板和所述第二安装板上的第一减速机和第二减速机，所述马达分别为第一马达和第二马达，所述第一减速机传动连接于所述第一马达与所述第一同步带轮之间，所述第二减速机传动连接于所述第二马达与所述第二同步带轮之间。6.根据权利要求1所述的低惯量二轴机械手，其特征在于：所述机械手还包括沿x轴方向固定于所述第一底板上的x导轨，滑动连接于所述x导轨上的x滑块，所述滑块安装板固定于所述x滑块上。7.根据权利要求1所述的低惯量二轴机械手，其特征在于：所述机械手还包括安装于所述第二底板z轴方向上的一端部上且可在第二底板上调节z轴方向安装位置的调节安装板、设于所述第二底板上的z导轨和滑动连接于所述z导轨上的z滑块，所述上同步带轮通过带轮安装轴转动连接于所述调节安装板上。8.根据权利要求1所述的低惯量二轴机械手，其特征在于：所述端部固定组件包括固定安装于所述第二底板z轴方向上的另一端部上的下平板、固定于所述下平板上且分别于所述同步带的两端部对应的固定块、将所述同步带的两端分别压紧在两个所述固定块上的齿形板。9.根据权利要求8所述的低惯量二轴机械手，其特征在于：所述同步带的内侧设有齿，所述齿形板、第一同步带轮、上同步带轮、第二同步带轮的周面上设有与同步带的内侧的齿相匹配的齿。10.根据权利要求1所述的低惯量二轴机械手，其特征在于：所述机械手还包括安装于
所述第二底板z轴方向上的另一端部上的第一连接块、安装于所述第一连接块上的第二连接块、固定于所述第二连接块上的吸盘安装块、设于所述吸盘安装块上的吸盘以及安装在第二底板上且与所述吸盘连通的真空发生器。
技术总结本实用新型公开了一种低惯量二轴机械手，其包括马达、第一同步带轮和第二同步带轮、上同步带轮和端部固定组件，一端部固定于端部固定组件上且另一端部依次绕过第一同步带轮、上同步带轮、第二同步带轮后固定于端部固定组件上的同步带，端部固定组件与上同步带轮分别位于滑块安装板的两侧，马达的输出轴、第一同步带轮、上同步带轮、第二同步带轮的轴线均相互平行，当马达同向转动时，滑块安装板沿X轴方向滑动，当马达反向转动时，第二底板沿Z轴方向滑动。两个马达位置均保持不动，利用同步带的特殊弯曲方式和两个伺服马达的协同运动，同时由于运动部件重量轻，可实现工作台在平面方向的快速精确移动。快速精确移动。快速精确移动。
技术研发人员：吴永丰 陈晓敏 戴小祥 王腾 朱纯傲 任军平
受保护的技术使用者：苏州瑞玛精密工业股份有限公司
技术研发日：2022.08.10
技术公布日：2022/12/1
