CN105563479A

CN105563479A - 流水线传送快速搬运机械手

Info

Publication number: CN105563479A
Application number: CN201610118807.4A
Authority: CN
Inventors: 戴毅
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-03-02
Filing date: 2016-03-02
Publication date: 2016-05-11

Abstract

本发明涉及工业自动化设备，更具体地说，涉及一种自动化机械手。流水线传送快速搬运机械手，包括立板、三角支架、伺服电机、同步传动机构、机械臂、手爪、拉杆、横杆、竖滑块、横滑块、一号芯轴、二号芯轴、活动接头、摆杆、横推凸轮、纵推凸轮、摆轮，所述三角支架固连于所述立板，所述竖滑块固连于所述立板，可沿纵向滑动的所述拉杆活动连接于所述竖滑块，在所述拉杆的末端固连所述横滑块，可沿横向滑动的所述机械臂活动连接于所述滑块，所述手爪固连于所述机械臂的末端。利用一个伺服电机作为驱动源，使机械手产生预想的二维运动空间，用于在不同的流水线之间搬运工件，机械手的运动轨迹稳定、可靠。

Description

流水线传送快速搬运机械手

技术领域

本发明涉及工业自动化设备，更具体地说，涉及一种自动化机械手。

背景技术

机械手是指能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

机械手主要由手部、运动机构和控制***三大部分组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。控制***是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。

然而，现有的机械手指往往由多个电机驱动，结构复杂，价格昂贵。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种流水线传送快速搬运机械手，本发明流水线传送快速搬运机械手实现了轻量化设计，利用一个伺服电机作为驱动源，使机械手产生预想的二维运动空间，用于在不同的流水线之间搬运工件，机械手的运动轨迹稳定、可靠。

一种流水线传送快速搬运机械手，包括立板、三角支架、伺服电机、同步传动机构、机械臂、手爪、拉杆、横杆、竖滑块、横滑块、一号芯轴、二号芯轴、活动接头、摆杆、横推凸轮、纵推凸轮、摆轮，所述三角支架固连于所述立板，所述竖滑块固连于所述立板，可沿纵向滑动的所述拉杆活动连接于所述竖滑块，在所述拉杆的末端固连所述横滑块，可沿横向滑动的所述机械臂活动连接于所述滑块，所述手爪固连于所述机械臂的末端；

所述伺服电机固连于所述三角支架，所述一号芯轴、二号芯轴活动连接于所述立板，所述同步传动机构连接所述伺服电机的输出轴和所述一号芯轴；

在所述一号芯轴上固连所述横推凸轮、纵推凸轮，在所述二号芯轴上固连所述摆杆、摆轮，所述横推凸轮和所述摆杆相匹配，所述纵推凸轮和所述摆轮相匹配，所述摆杆的一端活动连接于所述横推凸轮上、另一端通过所述活动接头活动连接于所述机械臂的末端，所述摆轮活动连接于所述纵推凸轮，在所述拉杆的末端固连横杆，所述横杆活动连接于所述摆轮。

优选地，在所述摆杆上设置摆杆滚子，所述摆杆通过所述摆杆滚子活动连接于所述横推凸轮。

优选地，在所述摆轮上设置一号摆轮滚子，所述摆轮通过所述一号摆轮滚子活动连接于所述纵推凸轮。

优选地，在所述摆轮上设置二号摆轮滚子，所述摆轮通过所述二号摆轮滚子活动连接于所述横杆。

和传统技术相比，本发明流水线传送快速搬运机械手具有以下积极作用和有益效果：

本发明流水线传送快速搬运机械手用于安置于生产线上，将工件从一号传送带抓取到二号传送带上，实现工件在不同的流水线之间或者不同的位置之间进行搬运。本发明流水线传送快速搬运机械手由单一动力源所述伺服电机作为动力，通过所述横推凸轮和纵推凸轮控制所述手爪实现横向运动和纵向运动，从而使所述手爪构造出适于抓取所述工件的二维运动轨迹。传统的数控***中为了获取二维运动轨迹，至少需要两个伺服电机作为动力输入，且两个伺服电机为了达到两轴联动的目的，需要配套的多轴运动控制***，增加了控制***的负担。本发明流水线传送快速搬运机械手所产生的二维运动轨迹，无需复杂的插补运算，只需要一个伺服电机即可，控制***的负担小，控制程序简单，运动轨迹有机械***实现，运动轨迹稳定、可靠。

所述横推凸轮和所述纵推凸轮固连于所述一号芯轴，所述横推凸轮和所述纵推凸轮之间的相对角度，决定了所述手爪的运动轨迹。

附图说明

图1是本发明流水线传送快速搬运机械手安装于生产线上的立体结构示意图；

图2、3、4、5是本发明流水线传送快速搬运机械手在拆除部分零件后的结构示意图。

1一号传送带、2二号传送带、3工件、4立板、5三角支架、6伺服电机、7同步传动机构、8机械臂、9手爪、10拉杆、11横杆、12竖滑块、13横滑块、14一号芯轴、15二号芯轴、16活动接头、17摆杆、18横推凸轮、19纵推凸轮、20摆轮、21摆杆滚子、22一号摆轮滚子、23二号摆轮滚子。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何限制，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供了一种流水线传送快速搬运机械手，用于实现物料的抓取和转移。

图1是本发明流水线传送快速搬运机械手安装于生产线上的立体结构示意图，图2、3、4、5是本发明流水线传送快速搬运机械手在拆除部分零件后的结构示意图。

一种流水线传送快速搬运机械手，包括立板4、三角支架5、伺服电机6、同步传动机构7、机械臂8、手爪9、拉杆10、横杆11、竖滑块12、横滑块13、一号芯轴14、二号芯轴15、活动接头16、摆杆17、横推凸轮18、纵推凸轮19、摆轮20，所述三角支架5固连于所述立板4，所述竖滑块12固连于所述立板4，可沿纵向滑动的所述拉杆10活动连接于所述竖滑块12，在所述拉杆10的末端固连所述横滑块13，可沿横向滑动的所述机械臂8活动连接于所述滑块13，所述手爪9固连于所述机械臂8的末端；

所述伺服电机6固连于所述三角支架5，所述一号芯轴14、二号芯轴15活动连接于所述立板4，所述同步传动机构7连接所述伺服电机6的输出轴和所述一号芯轴14；

在所述一号芯轴14上固连所述横推凸轮18、纵推凸轮19，在所述二号芯轴15上固连所述摆杆17、摆轮20，所述横推凸轮18和所述摆杆17相匹配，所述纵推凸轮19和所述摆轮20相匹配，所述摆杆17的一端活动连接于所述横推凸轮18上、另一端通过所述活动接头16活动连接于所述机械臂8的末端，所述摆轮20活动连接于所述纵推凸轮19，在所述拉杆10的末端固连横杆11，所述横杆11活动连接于所述摆轮20。

更具体地，在所述摆杆17上设置摆杆滚子21，所述摆杆17通过所述摆杆滚子21活动连接于所述横推凸轮18。

更具体地，在所述摆轮20上设置一号摆轮滚子22，所述摆轮20通过所述一号摆轮滚子22活动连接于所述纵推凸轮19。

更具体地，在所述摆轮20上设置二号摆轮滚子23，所述摆轮20通过所述二号摆轮滚子23活动连接于所述横杆11。

以下结合图1至5，进一步描述本发明流水线传送快速搬运机械手的工作原理和工作过程：

本发明流水线传送快速搬运机械手用于安置于生产线上，将工件3从一号传送带1抓取到二号传送带2上，实现工件在不同的流水线之间或者不同的位置之间进行搬运。本发明流水线传送快速搬运机械手由单一动力源所述伺服电机6作为动力，通过所述横推凸轮18和纵推凸轮19控制所述手爪9实现横向运动和纵向运动，从而使所述手爪9构造出适于抓取所述工件3的二维运动轨迹。传统的数控***中为了获取二维运动轨迹，至少需要两个伺服电机作为动力输入，且两个伺服电机为了达到两轴联动的目的，需要配套的多轴运动控制***，增加了控制***的负担。本发明流水线传送快速搬运机械手所产生的二维运动轨迹，无需复杂的插补运算，只需要一个伺服电机即可，控制***的负担小，控制程序简单，运动轨迹有机械***实现，运动轨迹稳定、可靠。

见图4，接下来描述所述手爪9产生横向运动。所述伺服电机6通过所述同步传动机构7使所述横推凸轮18绕所述一号芯轴14做逆时针方向转动，所述横推凸轮18推动所述摆杆17运动，使所述摆杆17绕所述二号芯轴15做顺时针方向运动。所述摆杆17通过所述活动接头16推动所述机械臂8产生横向运动。所述机械臂8产生横向运动的幅度和速度由所述横推凸轮18的轮廓和转速决定。所述机械臂8的横向运动即为所述手爪9在横向方向的运动分量。

见图5，接下来描述所述手爪9产生纵向运动。所述摆轮20活动连接于所述纵推凸轮19，在所述拉杆10的末端固连横杆11，所述横杆11活动连接于所述摆轮20。在所述摆轮20上设置一号摆轮滚子22，所述摆轮20通过所述一号摆轮滚子22活动连接于所述纵推凸轮19；在所述摆轮20上设置二号摆轮滚子23，所述摆轮20通过所述二号摆轮滚子23活动连接于所述横杆11。所述一号摆轮滚子22活动连接于所述纵推凸轮19的轮廓表面，所述纵推凸轮19和所述横推凸轮18绕所述一号芯轴14同步做逆时针方向转动，带动所述摆轮20绕所述二号芯轴15转动。由于所述横杆11活动连接于所述二号摆轮滚子23，所述拉杆10随所述二号摆轮滚子23发生纵向运动。所述拉杆10产生纵向运动的幅度和速度由所述纵推凸轮19的轮廓和转速决定。所述拉杆10的纵向运动即为所述手爪9在纵向方向的运动分量。

所述横推凸轮18和所述纵推凸轮19固连于所述一号芯轴14，所述横推凸轮18和所述纵推凸轮19之间的相对角度，决定了所述手爪9的运动轨迹。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种流水线传送快速搬运机械手，其特征在于组成如下：包括立板、三角支架、伺服电机、同步传动机构、机械臂、手爪、拉杆、横杆、竖滑块、横滑块、一号芯轴、二号芯轴、活动接头、摆杆、横推凸轮、纵推凸轮、摆轮，所述三角支架固连于所述立板，所述竖滑块固连于所述立板，可沿纵向滑动的所述拉杆活动连接于所述竖滑块，在所述拉杆的末端固连所述横滑块，可沿横向滑动的所述机械臂活动连接于所述滑块，所述手爪固连于所述机械臂的末端；

2.根据权利要求1所述的流水线传送快速搬运机械手，其特征在于，在所述摆杆上设置摆杆滚子，所述摆杆通过所述摆杆滚子活动连接于所述横推凸轮。

3.根据权利要求1所述的流水线传送快速搬运机械手，其特征在于，在所述摆轮上设置一号摆轮滚子，所述摆轮通过所述一号摆轮滚子活动连接于所述纵推凸轮。

4.根据权利要求1所述的流水线传送快速搬运机械手，其特征在于，在所述摆轮上设置二号摆轮滚子，所述摆轮通过所述二号摆轮滚子活动连接于所述横杆。