CN101362327B - 定轴双臂转运机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的是一种定轴双臂转运机械手。包括设置于同一回转主轴上的上位和下位两个机械手，每个机械手的组成包括摆臂和设置于摆臂的一端的推料手，所述的摆臂的组成包括方钢壳体，在方钢壳体的一侧装安装有齿条电机，齿条电机的输出轴上安装传动齿轮，方钢壳体内部设置与传动齿轮啮合的齿条、与齿条连接的滑轨和与滑轨一组的滑轨座，齿条两侧各装有一根在方钢壳体槽内随齿条一起横向移动的齿条推杆；所述的推料手的组成包括传动架，与传动架相连的手爪，连接在传动架与手爪之间的复位弹簧。本发明具有结构简单、空间利用率高、搬运灵活等优点。

Description

定轴双臂转运机械手
(一)技术领域
本发明涉及的是一种搬运机械手，具体地说是一种用于棒料搬运的定轴双臂转运机械手。
(二)背景技术
机械手转运技术作为自动化仓库***的主要模块之一，它是连接仓内各设备的纽带。传统的棒料搬运都采用的是卧式转运，存在着空间利用率低，经济性差的缺点。
传统卧式转运机器人的典型实例是机械手式码垛机。在中国专利文献中有该类技术的相关资料。如200710020078.X号公开一种智能化机械手码垛机的手爪机构，是通过一对前后拾取装置与一对左右拾取装置的共同配合对箱或包作四方位的夹持，该种机构能够很好实现物料的转运，但缺点是是占用空间大，对于物料的夹持不够灵活。
另外还有99237347.6号公布的一种自动夹持、卸料的机械手，该种装置主要包括机械手爪、轴销、顶板、机械手腕、摩擦轮、滚轮、弹簧等，当工件进入机械手爪后，在弹簧的作用下，顶板与机械手爪接触并向下压紧，迫使机械手爪转动并夹持工件。其缺点是只有一个手爪，工作效率较低，并且对于工件的夹持不够灵活可靠。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、空间利用率高、搬运灵活的定轴双臂转运机械手。
本发明的目的是这样实现的：
包括设置于同一回转主轴上的上位和下位两个机械手，每个机械手的组成包括摆臂和设置于摆臂的一端的推料手，所述的摆臂的组成包括方钢壳体，在方钢壳体的一侧装安装有齿条电机，齿条电机的输出轴上安装传动齿轮，方钢壳体内部设置与传动齿轮啮合的齿条、与齿条连接的滑轨和与滑轨一组的滑轨座，齿条两侧各装有一根在方钢壳体槽内随齿条一起横向移动的齿条推杆；所述的推料手的组成包括传动架，与传动架相连的手爪，连接在传动架与手爪之间的复位弹簧；上位机械手的摆臂是阶梯形摆臂，下位机械的摆臂是水平形摆臂，与传动齿轮啮合的齿条、与齿条连接的滑轨和与滑轨一组的滑轨座设置在摆臂的水平段内。
本发明包括了同轴回转的上下两个机械手。在出入库上位机械手动作区域给定的基础上，综合考虑了各棒料所属仓箱的排布，继以进行了所有接口的布局规划。回转中心轴绕各接口圆周分布，转运机械手绕回转中心轴进行正反时针回转转运。
上下两转运机械手的结构功能原理相似，主要区别在于上位机械手的连接臂是阶梯形的，下位机械手的摆臂是水平伸出的，设计的目的是为了使转运机械手在同一高度转运棒料，减少了可发生碰撞的干涉区间，增强了协调转运能力。下面就以下位转运机械手为例进行阐述其特征。
下位机械手主要由三个分机构组成，分别是摆臂机构、棒料抓放机构和推料机构；其运转过程由两个自由度联合控制，主轴电机驱动方钢摆臂，齿条电机给直接作用于棒料自身的执行机构提供动力源。
方钢摆臂左端连接回转主轴，右端连接棒料交接的综合动作机构，方钢摆臂中部壳体上面加工有齿轮开口，在其一侧装配电机座用以连接齿条电机和传动齿轮。壳体内部由上至下依次是与传动齿轮啮合的齿条、与齿条连接的滑轨和与滑轨一组的滑轨座。齿条两侧各装有一根在摆臂槽内随齿条一起横向移动的齿条推杆，而齿条的右端连接着推料手。齿条推杆的作用是带动机械手传动架使机械手抱紧和张开，而推料手的功能就是将棒料从转运机械手上推入到棒料出库接口中。
其转运工作过程为：在出库过程中，按照控制指令第一个机械手转到所需棒料接口处，与仓箱接口对整后，仓箱间歇性地将一个个棒料推到机械手的手爪中，待棒料到位后齿条向后移动并且齿条推杆带动机械手传动架，机械爪收紧，棒料被抱住，接着摆臂旋转将棒料转送到棒料出口，对整后齿条移动推棒料，机械爪在复位弹簧作用下配合推棒料动作，以此避免推料手速度过快而机械爪没来得急张开损坏机械手机构，完成棒料出库转运。在第一个机械手与出库接口对整并向其中推棒料的同时，第二个机械手已转到仓箱出口重复第一个机械手的动作，直到第二个机机械手转离出库接口完成一个工作循环。由于棒料出入库的路径是可逆的，所以棒料入库的过程反之。
在保证摆臂不干涉碰撞的情况下，转运机械手按时序逻辑要求绕同一定轴协调转运。
(四)附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的俯视图。
(五)具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1，该定轴双臂转运机械手***包括同轴回转的上下两个机械手。上下两转运机械手的结构功能原理相似，主要区别在于上位机械手的连接臂1是阶梯形的，下位机械手的摆臂7是水平伸出的。
上下位机械手主要由三个分机构组成，分别是摆臂机构、棒料抓放机构和推料机构，其运转过程由两个自由度联合控制。电机支座11固连在主轴底座12上，主轴电机10通过法兰盘固连在电机支座11上，主轴电机10通过齿轮啮合驱动方钢摆臂7，齿条电机给直接作用于棒料自身的执行机构提供动力源。
方钢摆臂7左端连接回转主轴2，右端连接棒料交接的综合动作机构，方钢摆臂7中部壳体上面加工有齿轮开口，在其一侧装配电机座14用以连接齿条电机13和传动齿轮。壳体内部由上至下依次是与传动齿轮啮合的齿条5、与齿条5连接的滑轨6和与滑轨6一组的滑轨座。齿条5两侧各装有一根在摆臂7槽内随齿条一起横向移动的齿条推杆3，而齿条5的右端连接着推料手4。齿条推杆3的作用是带动机械手传动架15使机械手抱紧和张开，而推料手4的功能就是将棒料从转运机械手上推入到棒料出库接口中。
在棒料出库过程中，按照控制指令第一个机械手转到所需棒料接口处，与仓箱接口对整后，仓箱间歇的将一个棒料推到机械手的手爪9中，待棒料到位后齿条5向后移动并且齿条推杆3带动机械手传动架15，机械爪9收紧棒料被抱住，接着摆臂7旋转将棒料转送到棒料出口，对整后齿条5移动推棒料，机械爪9在复位弹簧16作用下配合推棒料动作，完成棒料出库转运。由于棒料出入库的路径是可逆的，所以棒料入库的过程反之。

Claims (1)

1.一种定轴双臂转运机械手，包括设置于同一回转主轴上的上位和下位两个机械手，其特征是：每个机械手的组成包括摆臂和设置于摆臂的一端的推料手，所述的摆臂的组成包括方钢壳体，在方钢壳体的一侧安装有齿条电机，齿条电机的输出轴上安装传动齿轮，方钢壳体内部设置与传动齿轮啮合的齿条、与齿条连接的滑轨和与滑轨一组的滑轨座，齿条两侧各装有一根在方钢壳体槽内随齿条一起横向移动的齿条推杆；所述的推料手的组成包括传动架，与传动架相连的手爪，连接在传动架与手爪之间的复位弹簧；上位机械手的摆臂是阶梯形摆臂，下位机械手的摆臂是水平形摆臂，与传动齿轮啮合的齿条、与齿条连接的滑轨和与滑轨一组的滑轨座均设置在上位和下位机械手的摆臂的水平段内。
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