CN203993879U

CN203993879U - 二、三次元机械手

Info

Publication number: CN203993879U
Application number: CN201420318943.4U
Authority: CN
Inventors: 沈世山
Original assignee: SHANGHAI ZEYI AUTOMATION EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI ZEYI AUTOMATION EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2014-06-16
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2024-06-16

Abstract

本实用新型提供了一种二、三次元机械手，包括了用以容置物料的长条槽、位于所述长条槽开口处的两排夹料手爪、两个移动手臂、夹紧驱动装置和移送驱动装置，两排所述夹料手爪分别位于所述长条槽的两侧，两排所述夹料手爪分别安装于两个移动手臂上，两个移动手臂通过一个夹紧驱动装置实现同步的相向或相背的移动，从而使得两排所述夹料手爪夹紧或放开位于长条槽内的物料，两个所述移动手臂还通过所述移送驱动装置实现同步的沿所述长条槽长度方向的移动。不仅仅提高二、三次元机械手节拍一致性，还能够节约劳动成本，避免造成设备、物料或人员的伤害。

Description

二、三次元机械手

技术领域

本实用新型涉及机械加工领域，尤其涉及一种二、三次元机械手。

背景技术

随着科学技术的发展，自动化设备在工业领域协助人类完成了大量繁重、危险的工作。现有技术中虽然也存在做二次元机械手，但由于机械构造和电气设计方面的不足，造成机械手的节拍很难达到较高的水平，此外，还容易造成劳动成本的浪费，造成设备、物料或人员的伤害。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是如何提高二次元机械手节拍一致性。

为了解决这一技术问题，本实用新型提供了一种二、三次元机械手，包括了用以容置物料的长条槽、位于所述长条槽开口处的两排夹料手爪、两个移动手臂、夹紧驱动装置和移送驱动装置，两排所述夹料手爪分别位于所述长条槽的两侧，两排所述夹料手爪分别安装于两个移动手臂上，两个移动手臂通过一个夹紧驱动装置实现同步的相向或相背的移动，从而使得两排所述夹料手爪夹紧或放开位于长条槽内的物料，两个所述移动手臂还通过所述移送驱动装置实现同步的沿所述长条槽长度方向的移动。

所述夹紧驱动装置包括了两个传动臂、一个齿轮和夹紧伺服电机，所述齿轮由所述夹紧伺服电机驱动旋转，两个所述传动臂分别与两个所述移动手臂固定连接，两个所述传动臂上均设有相同的齿条，两个所述传动臂上的齿条与所述齿轮匹配连接。

所述夹紧驱动装置还包括一滑轨，两个所述移动手臂沿着所述滑轨做相向的或相背的运动，所述滑轨与所述移送驱动装置连接。

所述滑轨的至少一端设有保护罩。

所述移送驱动装置至少包括了丝杆、移送伺服电机和螺母结构，所述丝杆由所述移送伺服电机驱动旋转，所述丝杆与所述螺母结构匹配连接，且通过所述螺母结构沿所述丝杆的移动实现所述移动手臂沿所述长跳槽长度方向的移动。

所述螺母结构与所述夹紧驱动装置连接。

所述移送驱动装置通过驱动所述夹紧驱动装置沿所述长条槽长度方向移动实现所述移、动手臂沿所述长条槽长度方向的移动。

所述夹紧驱动装置和移送驱动装置均设于所述长条槽的一端，所述长条槽的另一端设有辅助夹紧装置。

所述的二、三次元机械手还包括控制机构与检测机构，所述控制机构分别于所述检测机构、夹紧驱动装置和移送驱动装置连接，所述检测机构设于所述长条槽上。

本实用新型在长条槽的两侧分别设置了两个移动手臂，用以控制两排夹料手爪，通过两排中对应位置的两个夹料手爪之间的相向移动可以夹紧一个物料，再通过移动手臂沿长条槽长度方向的移动可以将物料移送至下一个工位，然后将移动手臂相背移动可以放开该物料，进而通过移动手臂的移动恢复到之前的位置，实现了多个物料同时运输，且运输的位移、时间等均是一致的，这样一来不仅仅提高二、三次元机械手节拍一致性，还能够节约劳动成本，避免造成设备、物料或人员的伤害。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的二、三次元机械手的俯视结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的二、三次元机械手的立体结构示意图；

图3是本实用新型一实施例中夹紧驱动装置的结构示意图；

图中，1-长条槽；2-夹料手爪；3-移动手臂；4-夹紧驱动装置；41-滑轨；42-保护罩；43-夹紧伺服电机；44-传动臂；45-齿轮；5-移送驱动装置；6-辅助夹紧装置；7-物料。

具体实施方式

以下将结合图1至图3对本实用新型提供的二、三次元机械手进行详细的描述，其为本实用新型一可选的实施例，可以认为，本领域的技术人员在不改变本实用新型精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

请参考图1和图2，本实施例提供了一种二、三次元机械手，包括了用以容置物料7的长条槽1、位于所述长条槽1开口处的两排夹料手爪2、两个移动手臂3、夹紧驱动装置4和移送驱动装置5，两排所述夹料手爪2分别位于所述长条槽1的两侧，且互相平行，两排所述夹料手爪2分别安装于两个移动手臂3上，两个移动手臂3平行，两个移动手臂3通过一个夹紧驱动装置4实现同步的相向或相背的移动，从而使得两排2所述夹料手爪夹紧或放开位于长条槽1内的物料7，两个所述移动手臂3还通过所述移送驱动装置5实现同步的沿所述长条槽1长度方向的移动，进而使得两排夹料手爪2实现同步的沿所述长条槽1长度方向的移动。

本实施例在长条槽1的两侧分别设置了两个移动手臂3，用以控制两排夹料手爪2，通过两排中对应位置的两个夹料手爪2之间的相向移动可以夹紧一个物料7，再通过移动手臂3沿长条槽1长度方向的移动可以将物料7移送至下一个工位，然后将移动手臂3相背移动可以放开该物料7，进而通过移动手臂3的移动恢复到之前的位置，实现了多个物料同时运输，且运输的位移、时间等均是一致的，这样一来不仅仅提高二、三次元机械手节拍一致性，还能够节约劳动成本，避免造成设备、物料或人员的伤害。

请参考图3，并结合图1和图2，所述夹紧驱动装置4包括了两个传动臂44、一个齿轮45和夹紧伺服电机43，所述齿轮45由所述夹紧伺服电机43驱动旋转，两个所述传动臂44分别与两个所述移动手臂3固定连接，两个所述传动臂44上均设有相同的齿条（图未示），两个所述传动臂44上的齿条与所述齿轮45匹配连接，从而将齿轮5的转动通过齿条转化为传动臂44的平移，进而带动移动手臂3和夹料手爪2的平移夹紧。

进一步的，请参考图2和图3，所述夹紧驱动装置4还包括一滑轨41，两个所述移动手臂3沿着所述滑轨41做相向的或相背的运动，所述滑轨41与所述移送驱动装置5连接。其中，所述滑轨41垂直于长条槽1的长度方向，将其与移送驱动装置5连接，即移送驱动装置5驱动滑轨41沿长条槽1的长度方向移动，由于移动手臂3在这一方向上是与滑轨41同步运动的，进而可以带动移动手臂3沿长条槽1的长度方向移动。此外，所述滑轨41的至少一端设有保护罩42。

所述移送驱动装置5至少包括了丝杆、移送伺服电机和螺母结构，所述丝杆由所述移送伺服电机驱动旋转，所述丝杆与所述螺母结构匹配连接，且通过所述螺母结构沿所述丝杆的移动实现所述移动手臂沿所述长跳槽长度方向的移动。其中，所述丝杆平行于长条槽1的长度方向。所述螺母结构与所述夹紧驱动装置4连接。

故而，可以看出，在本实施例中，所述移送驱动装置5通过驱动所述夹紧驱动装置4沿所述长条槽1长度方向移动实现所述移动手臂3沿所述长条槽1长度方向的移动。然而，也可通过其他方式来利用移送伺服电机、丝杆和螺母结构，例如，在本实用新型另一实施例中，可以采用两个丝杆和两个螺母结构，每个螺母结构连接一个移动手臂3，每个丝杆均固定连接一从动齿轮，两个从动齿轮由一主动齿轮传动，该主动齿轮由移送伺服电机驱动，同样可以实现同步的移动。由于此类型丝杆与螺母结构的组合在领域内常见，故而本实施例不做图示列举了。

本实施例中，所述夹紧驱动装置4和移送驱动装置5均设于所述长条槽1的一端，所述长条槽2的另一端设有辅助夹紧装置6。这是由于移动手臂3的长度太长的情况下，一端驱动夹紧动力可能不足，该辅助夹紧装置6可以采用与夹紧驱动装置4相类似的结构，只要是实现同步夹紧放开的功能，即可。

所述的二、三次元机械手还包括控制机构（图未示）与检测机构（图未示），所述控制机构分别于所述检测机构、夹紧驱动装置4和移送驱动装置5连接，还可连接辅助夹紧装置6，所述检测机构设于所述长条槽1上。

除此以外，本实用新型还可使用定位模块实现机械手的位置和加速度控制，从而实现产品的准确抓取与放置。使用编码器实现冲床与机械手间的实时通信，通过互锁，防止两者之间发生干涉，从而实现保护功能。此二、三次元机械手通过机械手的前后、左右移动完成工件的平稳拾放，再配合冲床完成对工件的加工。机械手构件还包括人机界面和其它辅助机构。控制机构采用三菱控制器，包括电源模块、CPU模块、输入模块、输出模块、高速计数模块和定位模块。检测机构主要为接近开关，通过有无感应信号实现报警、找原点、抓料检测等功能。伺服电机将接收到的脉冲信号转化为速度和位移信息输出。这里以触摸屏作为人机界面，通过对触摸屏编写与机械手相配套的程序，从而实现设备运行的参数修改与控制、故障监视等功能。本实用新型通过合理的机械连接和正确的电气连接构成设备的整体框架。

本实用新型是现有技术的整合与应用，并加以创新。通过将PLC控制***、伺服***与检测***相结合，加上优化的机械手结构，从而实现机械手的安全、平稳运行。与现有技术相比本实用新型实现了技术的综合化应用，加上合理的机械构造和电气设计，从而在生产中解决了更为复杂的技术难题。此发明设计出的设备就有效解决了节拍问题，达到每分钟抓取35次产品的技术标准，同时实现的用2次元的技术，实现了3次元机械手的功能，成功提高了生产效率，大大的降低了设备的投资成本。满足了客户对降低生产成本、提高生产效率的要求。

Claims

1.一种二、三次元机械手，其特征在于：包括了用以容置物料的长条槽、位于所述长条槽开口处的两排夹料手爪、两个移动手臂、夹紧驱动装置和移送驱动装置，两排所述夹料手爪分别位于所述长条槽的两侧，两排所述夹料手爪分别安装于两个移动手臂上，两个移动手臂通过一个夹紧驱动装置实现同步的相向或相背的移动，从而使得两排所述夹料手爪夹紧或放开位于长条槽内的物料，两个所述移动手臂还通过所述移送驱动装置实现同步的沿所述长条槽长度方向的移动。

2.如权利要求1所述的二、三次元机械手，其特征在于：所述夹紧驱动装置包括了两个传动臂、一个齿轮和夹紧伺服电机，所述齿轮由所述夹紧伺服电机驱动旋转，两个所述传动臂分别与两个所述移动手臂固定连接，两个所述传动臂上均设有相同的齿条，两个所述传动臂上的齿条与所述齿轮匹配连接。

3.如权利要求1所述的二、三次元机械手，其特征在于：所述夹紧驱动装置还包括一滑轨，两个所述移动手臂沿着所述滑轨做相向的或相背的运动，所述滑轨与所述移送驱动装置连接。

4.如权利要求3所述的二、三次元机械手，其特征在于：所述滑轨的至少一端设有保护罩。

5.如权利要求1所述的二、三次元机械手，其特征在于：所述移送驱动装置至少包括了丝杆、移送伺服电机和螺母结构，所述丝杆由所述移送伺服电机驱动旋转，所述丝杆与所述螺母结构匹配连接，且通过所述螺母结构沿所述丝杆的移动实现所述移动手臂沿所述长跳槽长度方向的移动。

6.如权利要求5所述的二、三次元机械手，其特征在于：所述螺母结构与所述夹紧驱动装置连接。

7.如权利要求1至6任意之一所述的二、三次元机械手，其特征在于：所述移送驱动装置通过驱动所述夹紧驱动装置沿所述长条槽长度方向移动实现所述移、动手臂沿所述长条槽长度方向的移动。

8.如权利要求1所述的二、三次元机械手，其特征在于：所述夹紧驱动装置和移送驱动装置均设于所述长条槽的一端，所述长条槽的另一端设有辅助夹紧装置。

9.如权利要求1所述的二、三次元机械手，其特征在于：还包括控制机构与检测机构，所述控制机构分别于所述检测机构、夹紧驱动装置和移送驱动装置连接，所述检测机构设于所述长条槽上。