CN110394414A - 一种轴承环锻压同步传动护持机械手 - Google Patents

Abstract

本发明属于铸造锻压领域的一种自动化设备，涉及一种在轴承环锻压过程中抓取毛坯锻件进行锻压的装置，其特征在于：基座模块对整个装置起到了固定支撑作用，立柱运动模块实现了整个装置在水平平面内的位置旋转以及在竖直方向上的上下位移，大臂运动模块通过大臂内部的齿条实现了大臂在水平方向的伸缩，用于调整机械爪的抓取半径，同步传动模块中通过小臂来进一步提升工作回转半径，而通过同步传动把电机向更靠近立柱布置，大大增加了运动平衡性，机械手模块是实现抓取的最终实施机构，通过末端连接的旋转电机，可以在水平面内做180°旋转，使得加持的锻件正反两面被充分锻压。

Description

一种轴承环锻压同步传动护持机械手

技术领域

本发明属于铸造锻压领域的一种自动化设备，涉及一种在轴承环锻压过程中抓取毛坯锻件进行锻压的装置，具体涉及一种能够借助电机带动丝杠滑块及齿轮齿条运动来实现机械臂运动以此完成抓取锻件的一种轴承环锻压同步传动护持机械手。

背景技术

机械手是指通过模仿人类的手以及手臂的运动机理，并且可以完成预设的抓取、搬运或者一些固定操作步骤的自动化装置，由于其具有的极高的作业准确度以及在复杂环境下的超强适应性，近些年来其应用范围越来越广泛。在轴承环锻压行业之中，面对恶劣的工作环境、高强度的工作方式以及工人的安全保障等问题，机械手的作用就显得无可替代，目前主流的机械手多为传统多轴设计，具有超过的灵活性，但是价格昂贵而且对于工作场地空间限制有要求，因此就需要一种能够在相对狭小空间高度灵活，并且满足在锻压过程中完成抓取并且护持锻件的新型机械手。

发明内容

发明的目的

克服传统锻压机械手的多关节多自由度复杂设计带来的高制造成本、增加回转半径以及工作场景低适应性，设计一种新型轴承环锻压机械手，借助电机以及齿轮齿条来实现对于锻件的抓取工作，降低了产品的成本，提高了狭小空间灵活度，抓取效率也有很大的提升。

发明的技术解决方案（即发明内容）

本发明主要用于实现在轴承环锻压过程中抓取锻件自动化，而发明的一种轴承环锻压护持机械手。

本发明的技术方案是通过电机带动丝杠滑块及齿轮齿条运动来实现机械臂运动并以此完成抓取锻件的技术，整个装置分为五个模块，即基座模块、立柱运动模块、大臂运动模块、同步传动模块、机械手模块，所述基座模块包括：立柱罩、固定底座、所述立柱运动模块：丝杠电机、立柱顶盖一、丝杠杆、轴承、立柱旋转电机、立柱驱动轴、立柱、滑动导轨、滑块基座、齿轮电机固定基座、所述大臂运动模块：齿条大臂、齿轮、齿轮电机、平面旋转电机固定基座、所述同步传动模块：平面旋转电机、小臂、同步传动带、同步带带轮、小臂端盖、小臂同步电机固定基座、小臂同步电机、所述机械手模块：机械手旋转基座、气缸、下缓冲橡胶板、下固定基座、左推条、左夹持条、锻件、右加持条、右推条、上固定基座、上缓冲橡胶板、法兰板、机械手旋转电机、旋转电机固定基座。

其整体连接关系为：基座模块通过螺栓固定在地面，立柱运动模块固定在基座模块上，大臂运动模块固定立柱模块的滑块基座上，同步传动模块固定在大臂运动模块的平面旋转电机固定基座下部，机械手模块固定在大臂运动模块的齿条大臂端部。

发明的效果

本发明解决机械手设计中过于复杂的结构以及在相对狭小空间内灵活性问题，借助丝杠电机以及旋转电机，通过丝杠运动以及齿轮齿条运动实现机械手的多自由度抓取锻件，通过增加的小臂来进一步提升机械手臂的工作回转半径，通过布置同步传动把电机向更靠近立柱布置，增加了运动平衡性，并且在锻压过程实现锻件护持功能，相对简化了机械结构，提高了生产效率，降低了生产成本，而且具有良好的灵活性以及准确性。

附图说明：

图1为本发明轴侧图；

图2为本发明基座模块轴侧图；

图3为本发明立柱运动模块整体结构剖视图；

图4为本发明立柱运动模块轴测图；

图5为本发明大臂运动模块轴侧图；

图6为本发明同步传动模块轴侧图；

图7为本发明机械手模块细节图；

100.基座模块：101.立柱罩、102.固定底座、200.立柱运动模块：201.丝杠电机、202.立柱顶盖一、203.丝杠杆、204.轴承、205.立柱旋转电机、206.立柱驱动轴、207.立柱、208.滑动导轨、209.滑块基座、210.齿轮电机固定基座、300.大臂运动模块：301.齿条大臂、302.齿轮、303.齿轮电机、304.平面旋转电机固定基座、400.同步传动模块：401.平面旋转电机、402.小臂、403.同步传动带、404.同步带带轮、405.小臂端盖、406.小臂同步电机固定基座、407.小臂同步电机、500.机械手模块：501.机械手旋转基座、502.气缸、503.下缓冲橡胶板、504.下固定基座、505.左推条、506.左夹持条、507.锻件、508.右加持条、509.右推条、510.上固定基座、511.上缓冲橡胶板、512.法兰板、513.机械手旋转电机、514.旋转电机固定基座。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，该轴承环锻压夹持机械手，固定底座102通过螺栓固定在地面，立柱207通过螺栓固定在固定底座102上，立柱旋转电机205通过螺栓固定在固定底座102底部，立柱驱动轴206两端分别与立柱旋转电机205及立柱207连接，使得立柱旋转电机205带动立柱207转动，丝杠电机201通过螺栓固定在立柱207顶部，丝杠杆203通过立柱顶盖一202固定，滑动导轨208固定在立柱207开口槽外部，滑块基座209安装在滑动导轨208上，通过丝杠上下滑动，齿轮电机固定基座210焊接在滑块基座209上，齿条大臂301穿过齿轮电机固定基座210，齿轮电机303固定在齿轮电机固定基座210上，其顶部的齿轮302与齿条大臂301内部的齿条相啮合，平面旋转电机固定基座304焊接在齿条大臂301右端部，平面旋转电机401通过螺栓固定在平面旋转电机固定基座304上部，平面旋转电机401固定在齿条大臂301右端上部，小臂402固定在齿条大臂301右端下部，小臂同步电机407固定在小臂中部，在小臂402内小臂同步电机407通过同步传动带403给同步带带轮404传递转矩，机械手旋转电机513通过旋转电机固定基座514固定在小臂402右端下部，机械手旋转基座501固定在旋转电机固定基座514右侧，法兰板512的伸出端与机械手旋转基座501通过螺栓固定，气缸502固定在法兰板512后部，上固定基座510及下固定基座504通过上缓冲橡胶板511及下缓冲橡胶板503固定在法兰板512前部，左推条505、左夹持条506、右加持条508、右推条509对称布置在上固定基座510及下固定基座504两侧。

该机械手工作时首先气缸502工作，带动左推条505、左夹持条506、右加持条507及右推条509运动，夹持铸件507，待通过气锤锻压之后，机械手旋转电机513旋转，通过机械手旋转基座514带动法兰板512，进而带动整个机械手模块旋转180°，即锻件旋转至背面，放入锻压区继续经气锤锻压，待锻件锻压完成后，立柱旋转电机205带动立柱207整体转动，与此同时丝杠电机201带动滑块基座209运动使得齿条大臂301做上下位移，.齿轮电机303带动齿条大臂301通过齿轮齿条运动实现齿条大臂301伸缩运动，平面旋转电机401带动小臂402使得同步传动模块400能够在平面范围内做旋转运动，小臂同步电机407通过小臂同步电机固定基座406固定在小臂402中间部位，通过同步传动带403带动同步带带轮404，进而带动机械手模块500在平面范围内做旋转运动，最后机械手把加工完成的锻件放入制定存放区域，然后返回初始位置重新抓取新的锻件进行加工。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.轴承环锻压同步传动护持机械手，其特征在于：所述立柱运动模块中旋转电机布置在立柱底部，丝杠电机布置在立柱顶部，所述大臂运动模块固定立柱模块的滑块基座上，所述机械手模块固定在大臂运动模块的平面旋转电机固定基座下部，所述机械手模块固定在大臂运动模块的齿条大臂端部。

2.根据权利要求1所述的轴承环锻压同步传动护持机械手，其特征在于：大臂运动模块其齿条大臂的运动被齿轮电机固定基座限位。

3.根据权利要求1所述的轴承环锻压同步传动护持机械手，其特征在于：大臂运动模块收缩以及同步传动模块的旋转，保证整个装置的工作半径达到3000mm。

4.根据权利要求1所述的轴承环锻压同步传动护持机械手，其特征在于：机械手模块固定在小臂端部，在水平面内旋转角度为以小臂为基准的±120°之内。