CN105149474A

CN105149474A - 取料机械手

Info

Publication number: CN105149474A
Application number: CN201510636759.3A
Authority: CN
Inventors: 李尚荣; 刘权; 陈勇章; 王可胜
Original assignee: Hefei Jinhaikang Metal & Machine Co ltd
Current assignee: Hefei Jinhaikang Metal & Machine Co ltd
Priority date: 2015-10-01
Filing date: 2015-10-01
Publication date: 2015-12-16

Abstract

本发明涉及机械工件加工技术领域，具体是涉及一种取料机械手。在支撑架体上设有旋转机构、升降机构、伸缩机构以及抓取机构；抓取机构将工件抓取，通过旋转机构控制抓取机构在同一水平平面内转动，通过升降机构实现抓取机构在竖直平面内升降，通过伸缩机构实现抓取机构在同一水平平面内向前延伸或向后收缩。设备整体结构紧凑，控制简便，可以实现任意位置的精确控制。

Description

取料机械手

技术领域

本发明涉及机械工件加工技术领域，具体是涉及一种取料机械手。

背景技术

在例如冲压加工等机械操作过程中，取料机械手的应用十分广泛。其主要功能表现在将工件夹持、放入冲压模具中以及冲压完成后将工件取出等，可完美替换人工操作，不仅生产效率得到显著提升，而且生产安全性得到较高程度保证。

但是，由于市场上该类机械手的设计原理不同，其结构也存在较大差别，在实际应用过程中，通常存在如下缺陷：旋转机构控制性能较差，旋转不便或过度旋转，无法满足生产需求。升降机构的调节无法满足现场工作环境需求，即无法达到机械手夹持的高度要求，因此，不能满足高度不同加工环境的夹持需求。伸缩机构的调节无法自由控制，动作过于僵硬，以至于无法很好的将工件吸住。抓取机构无法牢固的抓紧或吸紧，工件容易掉落，同时，工件被抓紧或吸紧后，其姿态无法调节。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种结构设计合理的取料机械手。为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种取料机械手，包括支撑架体，在支撑架体上设有旋转机构、升降机构、伸缩机构以及抓取机构；抓取机构将工件抓取，通过旋转机构控制抓取机构在同一水平平面内转动，通过升降机构实现抓取机构在竖直平面内升降，通过伸缩机构实现抓取机构在同一水平平面内向前延伸或向后收缩。

进一步的，所述旋转机构包括卡合于支撑架体的工作台面的联轴器壳体、置于联轴器壳体上部的固定架、置于固定架顶部的连接轴以及置于联轴器壳体下部的电机架，电机架的下部依次设置有旋转机构减速机和旋转机构伺服电机，旋转机构联轴器与固定架内的第一轴承以及连接轴连接，固定架的顶部设有缓冲套和毡封油圈，连接轴与升降机构的安装架连接，通过旋转机构伺服电机工作实现升降机构的安装架转动。

进一步的，所述升降机构包括安装架，安装架内中部竖直布置有第一丝杆，安装架内两侧设置有第一导轨，伸缩机构安装架安装在导轨板之上，导轨板安装在支撑座之上，支撑座通过螺帽安装在第一丝杆之上；安装架的底部与连接轴法兰连接，且设置有止转板；安装架的顶部设置有电机安装架，置于电机安装架上部的升降机构伺服电机与第一丝杆通过置于电机安装架内部的升降机构联轴器连接；通过升降机构伺服电机带动第一丝杆转动，实现支撑座带动伸缩机构上升或下降。

进一步的，所述伸缩机构包括与伸缩机构安装架连接的安装板，安装板的上部设置有伸缩机构伺服电机，安装板的下部与水平布置的底板连接，置于底板上方的第二丝杆的端部通过第一同步带与伸缩机构伺服电机连接，第二丝杆的两端均置于丝杆固定座上，置于第二丝杆上的滑套与丝杆固定座之间还设置有缓冲座；抓取机构的横板的一侧底部固定于滑套之上，横板的另一侧底部置于延伸板之上，延伸板上固定有滑槽，置于横板底部的第二导轨嵌设于该滑槽中；通过伸缩机构伺服电机带动第二丝杆转动，使滑套在第二丝杆上运行，从而带动抓取机构的横板在第二丝杆上方运行，并在通过第二导轨及滑槽配合作用下限制其运行路径。

进一步的，所述抓取机构包括横板，横板的底部设有第二导轨，横板的上部靠近伸缩机构伺服电机的一侧设置有连接架，横板上部的另一侧端部固定有轴承座；连接架的上部依次设有彼此相连接的抓取机构减速机和抓取机构伺服电机，与抓取机构减速机连接的第一同步轮通过第二同步带与置于轴承座上部的第二同步轮连接，置于轴承座内的第二轴承的顶部与第二同步轮连接，第二轴承的底部与支臂板连接，支臂板上连接有四个支臂，支臂的端部设有吸盘座，在吸盘座的底部设有风琴吸盘；通过抓取机构伺服电机工作，实现支臂板的旋转，以带动通过风琴吸盘吸紧的工件进行旋转。

本发明的有益效果表现在：

抓取机构将工件抓取，通过旋转机构控制抓取机构在同一水平平面内转动，通过升降机构实现抓取机构在竖直平面内升降，通过伸缩机构实现抓取机构在同一水平平面内向前延伸或向后收缩。设备整体结构紧凑，控制简便，可以实现任意位置的精确控制。

附图说明

图1为取料机械手整机的主视图。

图2为取料机械手整机的俯视图。

图3为取料机械手整机的侧视图。

图4为旋转机构的结构示意图。

图5为升降机构的侧视图。

图6为升降机构的主视图。

图7为伸缩机构的主视图。

图8为伸缩机构的俯视图。

图9为抓取机构的结构示意图。

图10为去除支臂和吸盘后的抓取机构的结构示意图。

图11为支臂和吸盘的安装结构示意图。

具体实施方式

为进一步描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之内。

请参阅图1-3所示，一种取料机械手，包括支撑架体10，在支撑架体10上设有旋转机构20、升降机构30、伸缩机构40以及抓取机构50，支撑架体10置于待工作机床等设备旁边，抓取机构50将工件抓取，通过旋转机构20控制抓取机构50在同一水平平面内转动，通过升降机构30实现抓取机构50在竖直平面内升降，通过伸缩机构40实现抓取机构50在同一水平平面内向前延伸或向后收缩（如图1中的状态一和状态二之间的转换）。

请参阅图4所示，所述旋转机构20包括卡合于支撑架体10的工作台面的联轴器壳体211、置于联轴器壳体211上部的固定架207、置于固定架207顶部的连接轴210以及置于联轴器壳体211下部的电机架203，电机架203的下部依次设置有旋转机构减速机202和旋转机构伺服电机201，旋转机构联轴器205与固定架207内的第一轴承206以及连接轴210连接，固定架207的顶部设有缓冲套208和毡封油圈209，连接轴210与升降机构30的安装架310连接，通过旋转机构伺服电机201工作实现升降机构30的安装架310转动。

请参阅图5和6所示，所述升降机构30包括安装架310，安装架310内中部竖直布置有第一丝杆309，安装架310内两侧设置有第一导轨311，伸缩机构安装架304安装在导轨板306之上，导轨板306安装在支撑座307之上，支撑座307通过螺帽305安装在第一丝杆309之上；安装架310的底部与连接轴210法兰连接，且设置有止转板312；安装架310的顶部设置有电机安装架302，置于电机安装架302上部的升降机构伺服电机301与第一丝杆309通过置于电机安装架302内部的升降机构联轴器303连接；通过升降机构伺服电机301带动第一丝杆309转动，实现支撑座307带动伸缩机构40上升或下降。

请参阅图7和8所示，所述伸缩机构40包括与伸缩机构安装架304连接的安装板406，安装板406的上部设置有伸缩机构伺服电机407，安装板406的下部与水平布置的底板401连接，置于底板401上方的第二丝杆410的端部通过第一同步带405与伸缩机构伺服电机407连接，第二丝杆410的两端均置于丝杆固定座404上，置于第二丝杆410上的滑套408与丝杆固定座404之间还设置有缓冲座403；抓取机构50的横板509的一侧底部固定于滑套408之上，横板509的另一侧底部置于延伸板409之上，延伸板409上固定有滑槽518，置于横板509底部的第二导轨514嵌设于该滑槽518中；通过伸缩机构伺服电机407带动第二丝杆410转动，使滑套408在第二丝杆410上运行，从而带动抓取机构50的横板509在第二丝杆410上方运行，并在通过第二导轨514及滑槽518配合作用下限制其运行路径。

请参阅图9-11所示，所述抓取机构50包括横板509，横板509的底部设有第二导轨514，横板509的上部靠近伸缩机构伺服电机407的一侧设置有连接架515，横板509上部的另一侧端部固定有轴承座504；连接架515的上部依次设有彼此相连接的抓取机构减速机516和抓取机构伺服电机513，与抓取机构减速机516连接的第一同步轮517通过第二同步带510与置于轴承座504上部的第二同步轮511连接，置于轴承座504内的第二轴承503的顶部与第二同步轮511连接，第二轴承503的底部与支臂板506连接，支臂板506上连接有四个支臂502，支臂502的端部设有吸盘座501，在吸盘座501的底部设有风琴吸盘507；通过抓取机构伺服电机513工作，实现支臂板506的旋转，以带动通过风琴吸盘507吸紧的工件进行旋转。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种取料机械手，其特征在于：包括支撑架体（10），在支撑架体（10）上设有旋转机构（20）、升降机构（30）、伸缩机构（40）以及抓取机构（50）；抓取机构（50）将工件抓取，通过旋转机构（20）控制抓取机构（50）在同一水平平面内转动，通过升降机构（30）实现抓取机构（50）在竖直平面内升降，通过伸缩机构（40）实现抓取机构（50）在同一水平平面内向前延伸或向后收缩。

2.根据权利要求1所述的取料机械手，其特征在于：所述旋转机构（20）包括卡合于支撑架体（10）的工作台面的联轴器壳体（211）、置于联轴器壳体（211）上部的固定架（207）、置于固定架（207）顶部的连接轴（210）以及置于联轴器壳体（211）下部的电机架（203），电机架（203）的下部依次设置有旋转机构减速机（202）和旋转机构伺服电机（201），旋转机构联轴器（205）与固定架（207）内的第一轴承（206）以及连接轴（210）连接，固定架（207）的顶部设有缓冲套（208）和毡封油圈（209），连接轴（210）与升降机构（30）的安装架（310）连接，通过旋转机构伺服电机（201）工作实现升降机构（30）的安装架（310）转动。

3.根据权利要求2所述的取料机械手，其特征在于：所述升降机构（30）包括安装架（310），安装架（310）内中部竖直布置有第一丝杆（309），安装架（310）内两侧设置有第一导轨（311），伸缩机构安装架（304）安装在导轨板（306）之上，导轨板（306）安装在支撑座（307）之上，支撑座（307）通过螺帽（305）安装在第一丝杆（309）之上；安装架（310）的底部与连接轴（210）法兰连接，且设置有止转板（312）；安装架（310）的顶部设置有电机安装架（302），置于电机安装架（302）上部的升降机构伺服电机（301）与第一丝杆（309）通过置于电机安装架（302）内部的升降机构联轴器（303）连接；通过升降机构伺服电机（301）带动第一丝杆（309）转动，实现支撑座（307）带动伸缩机构（40）上升或下降。

4.根据权利要求3所述的取料机械手，其特征在于：所述伸缩机构（40）包括与伸缩机构安装架（304）连接的安装板（406），安装板（406）的上部设置有伸缩机构伺服电机（407），安装板（406）的下部与水平布置的底板（401）连接，置于底板（401）上方的第二丝杆（410）的端部通过第一同步带（405）与伸缩机构伺服电机（407）连接，第二丝杆（410）的两端均置于丝杆固定座（404）上，置于第二丝杆（410）上的滑套（408）与丝杆固定座（404）之间还设置有缓冲座（403）；抓取机构（50）的横板（509）的一侧底部固定于滑套（408）之上，横板（509）的另一侧底部置于延伸板（409）之上，延伸板（409）上固定有滑槽（518），置于横板（509）底部的第二导轨（514）嵌设于该滑槽（518）中；通过伸缩机构伺服电机（407）带动第二丝杆（410）转动，使滑套（408）在第二丝杆（410）上运行，从而带动抓取机构（50）的横板（509）在第二丝杆（410）上方运行，并在通过第二导轨（514）及滑槽（518）配合作用下限制其运行路径。

5.根据权利要求4所述的取料机械手，其特征在于：所述抓取机构（50）包括横板（509），横板（509）的底部设有第二导轨（514），横板（509）的上部靠近伸缩机构伺服电机（407）的一侧设置有连接架（515），横板（509）上部的另一侧端部固定有轴承座（504）；连接架（515）的上部依次设有彼此相连接的抓取机构减速机（516）和抓取机构伺服电机（513），与抓取机构减速机（516）连接的第一同步轮（517）通过第二同步带（510）与置于轴承座（504）上部的第二同步轮（511）连接，置于轴承座（504）内的第二轴承（503）的顶部与第二同步轮（511）连接，第二轴承（503）的底部与支臂板（506）连接，支臂板（506）上连接有四个支臂（502），支臂（502）的端部设有吸盘座（501），在吸盘座（501）的底部设有风琴吸盘（507）；通过抓取机构伺服电机（513）工作，实现支臂板（506）的旋转，以带动通过风琴吸盘（507）吸紧的工件进行旋转。