CN107824708A - 支承同步比例跟随式机械臂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种支承同步比例跟随式机械臂，位于机架上，所述机架包括机械手机架和机架上面板，所述机架上面板位于机械手机架上；所述机械臂包括下层、中层和上层三个部分，下层为支承同步比例跟随组，中层为机械臂组，上层为悬挂主座组；所述支承同步比例跟随组用于在机械臂组往返运行的过程中支承机械臂的直线轨道及其组件与机械臂同步比例往返跟随支承；所述悬挂主座组用于悬挂直线轨道及同步组件。本发明提供的一种支承同步比例跟随式机械臂，解决了大吨位闭式冲床的送收自动化问题，缩短了大吨位闭式冲床送收机械臂的水平行程，最大限度地减小了伸出机械臂的悬臂长度以及因悬臂长度过长引起的颤动。

Description

支承同步比例跟随式机械臂
技术领域
本发明属于机加工技术领域，具体涉及一种支承同步比例跟随式机械臂。
背景技术
在现有大吨位闭式冲床的生产模式中，包括两种：一种是二人双侧操作模式，另一种是单人单侧操作模式。二人双侧操作模式需要两个人分别在冲床的两侧进行操作，一人负责送坯料，另一人负责收成品；单人单侧操作模式虽然只需要一个人在冲床的一侧进行操作，但需要同时完成送坯料和收成品的工作。
大吨位闭式冲床的机械臂进出模腔的行程较长，以400吨闭式冲床为例，单层机械臂模式的机械臂进出模腔行程需要1000mm，假定支承单层机械臂直线轨道的直线轴承临界安装位置是冲床左边界，那么单层机械臂的伸出悬臂长度会大于1600mm。为了保证机械臂的稳定性，机械臂的总长也会大于3000mm。
由于机械臂伸出悬臂的长度过长，造成机械臂前端在运行终点的颤幅加大，直接带来的不利影响有两个：一是机械臂前端(下)的坯料入模定位有偏差；二是上模打落的成品落入机械臂前端(上)有偏差。入模定位有偏差会导致废品率上升；成品落入机械臂前端(上)有偏差会导致末端的成品堆垛参差不齐，需再耗费人力进行整理。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种支承同步比例跟随式机械臂，解决了大吨位闭式冲床的送收自动化问题，缩短了大吨位闭式冲床送收机械臂的水平行程，最大限度地减小了伸出机械臂的悬臂长度以及因悬臂长度过长引起的颤动。
为此，本发明采用了以下技术方案：
一种支承同步比例跟随式机械臂，位于机架上，所述机架包括机械手机架和机架上面板，所述机架上面板位于机械手机架上；所述机械臂包括下层、中层和上层三个部分，下层为支承同步比例跟随组，中层为机械臂组，上层为悬挂主座组；所述支承同步比例跟随组用于在机械臂组往返运行的过程中支承机械臂的直线轨道及其组件与机械臂同步比例往返跟随支承；所述悬挂主座组用于悬挂直线轨道及同步组件。
进一步地，所述支承同步比例跟随组包括直线轴承、支承同步比例跟随座、直线轨道、轨道中间支座、限位聚酯块、轨道支座、内同步带夹和内同步带夹座；所述直线轴承、轨道中间支座、限位聚酯块、轨道支座、内同步带夹和内同步带夹座安装在所述支承同步比例跟随座上；所述内同步带夹安装在所述内同步带夹座上，所述直线轨道安装在轨道中间支座、轨道支座上。
进一步地，所述机械臂组包括外同步带夹、行程感应指针、坯垛吸附组件、直线轴承、拖链座、机械臂安装座、机械臂和吸拾组；所述外同步带夹、行程感应指针、坯垛吸附组件、直线轴承、拖链座、机械臂安装在所述机械臂安装座上；所述吸拾组安装在所述机械臂上。
进一步地，所述悬挂主座组包括悬挂组安装座板、外主动同步轮轴承座、涡轮减速机、伺服电机、直线轨道、轨道支座、内从动同步轮轴、外从动同步轮轴、立柱、成品吸拾组件、外同步轮用齿轮、内同步轮用齿轮、外主动同步轮、内主动同步轮、外同步带、内同步带、内从动同步轮和外从动同步轮；所述悬挂组安装座板安装在所述立柱上，所述立柱安装在所述机架上面板上。
进一步地，所述外主动同步轮轴承座、涡轮减速机、轨道支座、内从动同步轮轴、外从动同步轮轴和成品吸拾组件安装在所述悬挂组安装座板上；所述伺服电机安装在所述涡轮减速机上，所述直线轨道安装在所述轨道支座上；所述外同步轮用齿轮和外主动同步轮安装在所述外主动同步轮轴承座上，所述内同步轮用齿轮和内主动同步轮安装在所述涡轮减速机输出轴上；所述内从动同步轮安装在所述内从动同步轮轴上，所述外从动同步轮安装在所述外从动同步轮轴上；所述外同步带安装在所述外主动同步轮和外从动同步轮上，所述内同步带安装在所述内主动同步轮和内从动同步轮上。
进一步地，所述支承同步比例跟随组中的直线轴承连接在所述悬挂主座组中的直线轨道上；所述支承同步比例跟随组中的直线轨道与所述机械臂组中的直线轴承连接；所述内同步带夹与所述内同步带连接，所述外同步带夹与所述外同步带连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)实现了大吨位闭式冲床的送收自动化。
(2)有效地缩短了大吨位闭式冲床机械臂的伸出长度，机械臂前端在运行终点的颤幅最大限度地降低，有利于坯料入模准确和成品收回整齐。
(3)有效地缩短了大吨位闭式冲床机械臂的总长以及机架总长。
附图说明
图1是本发明所提供的一种支承同步比例跟随式机械臂的组成结构示意图。
图2是本发明所提供的一种支承同步比例跟随式机械臂中支承同步比例跟随组的结构分布图。
图3是本发明所提供的一种支承同步比例跟随式机械臂中支承同步比例跟随组的结构示意图。
图4是本发明所提供的一种支承同步比例跟随式机械臂中机械臂组的结构分布图。
图5是本发明所提供的一种支承同步比例跟随式机械臂中机械臂组的结构示意图。
图6是本发明所提供的一种支承同步比例跟随式机械臂中悬挂主座组的结构分布图。
图7是本发明所提供的一种支承同步比例跟随式机械臂中悬挂主座组的结构示意图。
图8是本发明所提供的一种支承同步比例跟随式机械臂的结构组装平面示意图。
图9是本发明所提供的一种支承同步比例跟随式机械臂的结构组装立体示意图。
图10是本发明所提供的一种支承同步比例跟随式机械臂的工作原理图。
图11是本发明所提供的一种支承同步比例跟随式机械臂的工作状态图。
附图标记说明：3、机架；31、机械手机架；32、机架上面板；5、支承同步比例跟随组；51、直线轴承；52、支承同步比例跟随座；53、直线轨道；54、轨道中间支座；55、限位聚酯块；56、轨道支座；57、内同步带夹；58、内同步带夹座；7、机械臂组；71、外同步带夹；72、行程感应指针；73、坯垛吸附组件；74、直线轴承；75、拖链座；76、机械臂安装座；77、机械臂；78、吸拾组；9、悬挂主座组；9a、悬挂组安装座板；9b、外主动同步轮轴承座；9c、涡轮减速机；9d、伺服电机；9e、直线轨道；9f、轨道支座；9g、内从动同步轮轴；9h、外从动同步轮轴；9i、立柱；9j、成品吸拾组件；9k、外同步轮用齿轮；9l、内同步轮用齿轮；9m、外主动同步轮；9n、内主动同步轮；9o、外同步带；9p、内同步带；9q、内从动同步轮；9r、外从动同步轮。单位：mm。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1所示，本发明公开了一种支承同步比例跟随式机械臂，位于机架3上，所述机架3包括机械手机架31和机架上面板32，所述机架上面板32位于机械手机架31上；所述机械臂包括下层、中层和上层三个部分，下层为支承同步比例跟随组5，中层为机械臂组7，上层为悬挂主座组9；所述支承同步比例跟随组5用于在机械臂组7往返运行的过程中支承机械臂的直线轨道及其组件与机械臂同步比例往返跟随支承；所述悬挂主座组9用于悬挂直线轨道及同步组件。
如图2和图3所示，所述支承同步比例跟随组5包括直线轴承51、支承同步比例跟随座52、直线轨道53、轨道中间支座54、限位聚酯块55、轨道支座56、内同步带夹57和内同步带夹座58；所述直线轴承51、轨道中间支座54、限位聚酯块55、轨道支座56、内同步带夹57和内同步带夹座58安装在所述支承同步比例跟随座52上；所述内同步带夹57安装在所述内同步带夹座58上，所述直线轨道53安装在轨道中间支座54、轨道支座56上。
如图4和图5所示，所述机械臂组7包括外同步带夹71、行程感应指针72、坯垛吸附组件73、直线轴承74、拖链座75、机械臂安装座76、机械臂77和吸拾组78；所述外同步带夹71、行程感应指针72、坯垛吸附组件73、直线轴承74、拖链座75、机械臂77安装在所述机械臂安装座76上；所述吸拾组78安装在所述机械臂77上。
如图6和图7所示，所述悬挂主座组9包括悬挂组安装座板9a、外主动同步轮轴承座9b、涡轮减速机9c、伺服电机9d、直线轨道9e、轨道支座9f、内从动同步轮轴9g、外从动同步轮轴9h、立柱9i、成品吸拾组件9j、外同步轮用齿轮9k、内同步轮用齿轮9l、外主动同步轮9m、内主动同步轮9n、外同步带9o、内同步带9p、内从动同步轮9q和外从动同步轮9r；所述悬挂组安装座板9a安装在所述立柱9i上，所述立柱9i安装在所述机架上面板32上。
所述外主动同步轮轴承座9b、涡轮减速机9c、轨道支座9f、内从动同步轮轴9g、外从动同步轮轴9h和成品吸拾组件9j安装在所述悬挂组安装座板9a上；所述伺服电机9d安装在所述涡轮减速机9c上，所述直线轨道9e安装在所述轨道支座9f上；所述外同步轮用齿轮9k和外主动同步轮9m安装在所述外主动同步轮轴承座9b上，所述内同步轮用齿轮9l和内主动同步轮9n安装在所述涡轮减速机9c输出轴上；所述内从动同步轮9q安装在所述内从动同步轮轴9g上，所述外从动同步轮9r安装在所述外从动同步轮轴9h上；所述外同步带9o安装在所述外主动同步轮9m和外从动同步轮9r上，所述内同步带9p安装在所述内主动同步轮9n和内从动同步轮9q上。
如图8和图9所示，所述支承同步比例跟随组5中的直线轴承51连接在所述悬挂主座组9中的直线轨道9e上；所述支承同步比例跟随组5中的直线轨道53与所述机械臂组7中的直线轴承74连接；所述内同步带夹57与所述内同步带9p连接，所述外同步带夹71与所述外同步带9o连接。
实施例
图10所示为本发明所提供的一种支承同步比例跟随式机械臂的工作原理图，具体工作方式如下：
当伺服电机9d驱动蜗轮减速机9c时，蜗轮减速机9c输出轴带动内同步轮用齿轮9l和内主动同步轮9n做逆时针方向的旋转运动；内主动同步轮9n带动内同步带9p，内同步带9p带动内同步带夹57和内同步带夹座58，从而带动整个支承同步比例跟随组5(下层)沿直线轨道9e自左向右运行；内同步轮用齿轮9l带动外同步轮用齿轮9k和外主动同步轮9m做顺时针方向旋转并带动外同步带9o，外同步带9o带动件同步带夹71和直线轴承74，从而带动整个机械臂组7(中层)沿直线轨道53自左向右运行；外同步轮用齿轮9k与内同步轮用齿轮9l齿数相等，啮合改变同步带的运动方向；外主动同步轮9m、外从动同步轮9r与内主动同步轮9n、内从动同步轮9q的齿数比为2：1，机械臂组7(中层)与支承同步比例跟随组5(下层)的运行速度和行程比均为2：1；当机械臂组7(中层)运行行程为L时，支承同步比例跟随组5(下层)的运行行程为1/2L。
以400吨闭式冲床为例，采用本发明的技术方案后，机械臂总长可以由原来的3000mm缩短为2500mm，机械臂伸出悬臂的长度也由原来的1600mm缩短为1000mm，如图11所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种支承同步比例跟随式机械臂，位于机架(3)上，所述机架(3)包括机械手机架(31)和机架上面板(32)，所述机架上面板(32)位于机械手机架(31)上，其特征在于：所述机械臂包括下层、中层和上层三个部分，下层为支承同步比例跟随组(5)，中层为机械臂组(7)，上层为悬挂主座组(9)；所述支承同步比例跟随组(5)用于在机械臂组(7)往返运行的过程中支承机械臂的直线轨道及其组件与机械臂同步比例往返跟随支承；所述悬挂主座组(9)用于悬挂直线轨道及同步组件。
2.根据权利要求1所述的一种支承同步比例跟随式机械臂，其特征在于：所述支承同步比例跟随组(5)包括直线轴承(51)、支承同步比例跟随座(52)、直线轨道(53)、轨道中间支座(54)、限位聚酯块(55)、轨道支座(56)、内同步带夹(57)和内同步带夹座(58)；所述直线轴承(51)、轨道中间支座(54)、限位聚酯块(55)、轨道支座(56)、内同步带夹(57)和内同步带夹座(58)安装在所述支承同步比例跟随座(52)上；所述内同步带夹(57)安装在所述内同步带夹座(58)上，所述直线轨道(53)安装在轨道中间支座(54)、轨道支座(56)上。
3.根据权利要求1或2所述的一种支承同步比例跟随式机械臂，其特征在于：所述机械臂组(7)包括外同步带夹(71)、行程感应指针(72)、坯垛吸附组件(73)、直线轴承(74)、拖链座(75)、机械臂安装座(76)、机械臂(77)和吸拾组(78)；所述外同步带夹(71)、行程感应指针(72)、坯垛吸附组件(73)、直线轴承(74)、拖链座(75)、机械臂(77)安装在所述机械臂安装座(76)上；所述吸拾组(78)安装在所述机械臂(77)上。
4.根据权利要求3所述的一种支承同步比例跟随式机械臂，其特征在于：所述悬挂主座组(9)包括悬挂组安装座板(9a)、外主动同步轮轴承座(9b)、涡轮减速机(9c)、伺服电机(9d)、直线轨道(9e)、轨道支座(9f)、内从动同步轮轴(9g)、外从动同步轮轴(9h)、立柱(9i)、成品吸拾组件(9j)、外同步轮用齿轮(9k)、内同步轮用齿轮(9l)、外主动同步轮(9m)、内主动同步轮(9n)、外同步带(9o)、内同步带(9p)、内从动同步轮(9q)和外从动同步轮(9r)；所述悬挂组安装座板(9a)安装在所述立柱(9i)上，所述立柱(9i)安装在所述机架上面板(32)上。
5.根据权利要求4所述的一种支承同步比例跟随式机械臂，其特征在于：所述外主动同步轮轴承座(9b)、涡轮减速机(9c)、轨道支座(9f)、内从动同步轮轴(9g)、外从动同步轮轴(9h)和成品吸拾组件(9j)安装在所述悬挂组安装座板(9a)上；所述伺服电机(9d)安装在所述涡轮减速机(9c)上，所述直线轨道(9e)安装在所述轨道支座(9f)上；所述外同步轮用齿轮(9k)和外主动同步轮(9m)安装在所述外主动同步轮轴承座(9b)上，所述内同步轮用齿轮(9l)和内主动同步轮(9n)安装在所述涡轮减速机(9c)输出轴上；所述内从动同步轮(9q)安装在所述内从动同步轮轴(9g)上，所述外从动同步轮(9r)安装在所述外从动同步轮轴(9h)上；所述外同步带(9o)安装在所述外主动同步轮(9m)和外从动同步轮(9r)上，所述内同步带(9p)安装在所述内主动同步轮(9n)和内从动同步轮(9q)上。
6.根据权利要求5所述的一种支承同步比例跟随式机械臂，其特征在于：所述支承同步比例跟随组(5)中的直线轴承(51)连接在所述悬挂主座组(9)中的直线轨道(9e)上；所述支承同步比例跟随组(5)中的直线轨道(53)与所述机械臂组(7)中的直线轴承(74)连接；所述内同步带夹(57)与所述内同步带(9p)连接，所述外同步带夹(71)与所述外同步带(9o)连接。
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