专利名称：新型平行搬运机械手的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种平行搬运机械手，更准确地说，涉及生产线上或自动装配过程中， 能够高速完成点对点物品搬运流程的装置。
背景技术：
搬运机械手广泛应用于生产装配和自动化机械中。通常现有平行搬运机械手是采用两个气缸，通过两条滑轨定向，做点对点运行，完成物品搬运动作。普通的平行气动搬运机械手在点对点搬运过程中，因为需要防止碰撞到产线上的其它物品或障碍，水平和垂直方向不可以同步动作，必须是气缸纵向动作完成后，才能执行另一个气缸做横向动作，最后再纵向动作才能完成物品搬运。且因为气缸必须通过电磁阀切换压缩空气的方向，来达到气缸伸出或缩回动作，所以这种搬运装置无法达到较高的速度。在要求高速度平行搬运移载的场合，人们希望有更好的解决方案。
发明内容
为了解决前述问题，本发明提供了一种采用步进电机带动从动部件上的凸轮随动器按照靠模轨迹来做高速平行往返的新型平行搬运机械手，该装置能够高速高精度地往返搬运，从而提高生产线及装配机的速度。为实现上述目的，本发明的技术方案是新型平行搬运机械手，包括固定在生产线上的机械手支架，所述机械手支架上固定有水平滑轨及沿其水平滑动的水平滑块，所述水平滑块上固定有垂直滑轨，以及沿垂直滑轨滑动的垂直滑块，所述垂直滑块的底部设有夹持气缸，顶部连接有弧形轨迹滑动装置。优选的是，所述弧形轨迹滑动装置包括固定在机械手支架上的轨迹靠模板、凸轮随动器、凸轮随动器固定板，伺服马达，所述轨迹靠模板上设有倒“U”形弧形槽，还设有转轴，其一端将凸轮随动器固定板固定在轨迹靠模板上，另一端连接伺服马达，所述凸轮随动器的轴端和垂直滑块固定连接，其滚针轴承外圆部位穿过凸轮随动器固定板上设置的长圆形槽孔与轨迹靠模板的倒“U”形的弧形槽相切滑配。优选的是，所述机械手支架包括机械手固定板和固定在生产线上的左支撑板、右支撑板，所述机械手固定板固定在左支撑板、右支撑板的上部，所述轨迹靠模板和机械手固定板连接在一起。优选的是，所述轨迹靠模板和机械手固定板是一体的。优选的是，在所述垂直滑块上还水平地设有限位支撑块，限位支撑块的两端垂直地设有限位柱，所述机械手支架的两侧设有用于阻止限位柱继续下滑的左、右限位块。优选的是，所述垂直滑轨和水平滑块之间还设有垂直滑轨固定板。本发明的机械手，水平滑轨安装固定在机械手固定板的底部，水平滑轨上设置有可沿其水平滑动的水平滑块。垂直滑轨通过垂直滑块固定板与水平滑块固定在一起，垂直滑轨上设有可以沿其进行垂直滑动的垂直滑块，这样水平滑轨、水平滑块、垂直滑轨、垂直滑块就形成一组从动部件，实现了在水平的滑动过程中也可同时进行垂直滑动，相互之间没有影响。垂直滑块的上部连接有弧形轨迹滑动装置，可以使垂直滑块做弧形滑动动作。工作的时候，伺服马达的出力轴将旋转力传导给凸轮随动器固定板，并带动它旋转，最终带动垂直滑块按照轨迹靠模板上的倒“U”形的弧形槽的轨迹完成动作，夹持气缸配合做相应的开合动作，完成相应的物品水平方向搬运。在本发明的机械手应用前，在其控制模块中预先存储步进电机旋转用所需的脉冲量数据，控制系统通过驱动器控制步进电机按相应的正反两个方向旋转，使从动组件做点对点往返动作。
图1示出了本发明机械手的结构示意图。图2示出了本发明机械手的主视图。图3示出了本发明机械手的右视图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
做进一步说明。本发明的平行搬运机械手装置如图1所示，包括机械手本体，其主要由机械手固定板101，限位支撑块102，垂直滑轨106，左限位块104，水平滑轨105，垂直滑块103，左支撑板107，夹持气缸108，伺服马达(伺服电机)109，凸轮随动器110，轨迹靠模板111，凸轮随动器固定板112，右限位块113，垂直滑轨固定板114，水平滑块115，右支撑板116，夹持气缸安装板117等组成。其中，机械手本体由左支撑板107和右支撑板116安装固定在生产线上，机械手固定板101位于左支撑板107和右支撑板116的上部，当然，左支撑板107、右支撑板116、机械手固定板101可以是一体的，也可以是组合式的，其组成了机械手支架。设有一轨迹靠模板 111，通过螺丝将其固定于机械手固定板101正面，伺服马达109安装于机械手固定板101 的背面，左限位块104和右限位块113分布于机械手固定板101两侧。水平滑轨105安装固定在机械手固定板101的底部，水平滑轨105上设置有可沿其水平滑动的水平滑块115。 这种滑动的连接方式是现有的技术，例如可以是，水平滑轨105上设有凹槽，水平滑块115 卡在其凹槽中进行水平滑动，当然也可在水平滑块115上设有凹槽，水平滑轨105卡在其凹槽中，从而使水平滑块115在水平滑轨105上水平滑动。垂直滑轨106通过垂直滑块固定板114与水平滑块115固定在一起，垂直滑轨106上设有可以沿其进行垂直滑动的垂直滑块103，其连接方式如同水平滑轨105和水平滑块115的连接方式，在此不再具体说明，这样水平滑轨105、水平滑块115、垂直滑轨106、垂直滑块103就形成一组从动部件，实现了在水平的滑动过程中也可同时进行垂直滑动，相互之间没有影响。夹持气缸108通过夹持气缸安装板117固定在垂直滑块103的底部。夹持气缸108的作用主要是抓取和放下物品，其属于现有技术，在此不再具体说明。垂直滑块103的上部连接有弧形轨迹滑动装置，可以使垂直滑块做弧形滑动动作。本发明的弧形轨迹滑动装置如下轨迹靠模板111上设有凸轮随动器固定板112， 本发明的凸轮随动器固定板112采用椭圆形设计，其下端通过转轴1120和机械手固定板101的背面的伺服马达109连接，如图3所示，这样伺服马达109就可以驱动凸轮随动器固定板112进行正转或反转。轨迹靠模板111上有倒“U”形的弧形槽1110，如图2所示，转轴 1120位于倒“U”形弧形槽1110的中心对称线上。其中凸轮随动器固定板112的上部设有长圆形槽孔100，凸轮随动器110的轴端固定于垂直滑块103的销孔处，凸轮随动器110的滚针轴承外圆部位穿过凸轮随动器固定板 112的长圆形槽孔100与轨迹靠模板111的倒“U”形的弧形槽1110相切滑配。这样，在凸轮随动器固定板112的转动过程中，就带动凸轮随动器110在倒“U”形的弧形槽1110中滑动，即驱动垂直滑块103通过上下、左右滑动来完成圆弧形动作。工作的时候，伺服马达109的出力轴将旋转力传导给凸轮随动器固定板112，并带动它旋转，最终带动垂直滑块103按照轨迹靠模板111上的倒“U”形的弧形槽1110的轨迹完成动作，夹持气缸108配合做相应的开合动作，完成相应的物品水平方向搬运。当然，本发明的倒“U”形的弧形槽1110的弧度要和伺服马达109的旋转程度要根据实际操作进行设计、调整。本发明的机械手应用前，在其控制模块中预先存储步进电机旋转用所需的脉冲量数据，控制系统通过驱动器控制步进电机按相应的正反两个方向旋转，使从动组件做高速的点对点往返动作，以满足高速搬运的要求。在所述垂直滑块103上还水平地设有限位支撑块102，限位支撑块102的两端垂直向下设有限位柱(视图未给出)，在垂直滑块103来回摆动的时候，限位柱和左限位块104、 右限位块113接触，以防止其继续下滑。优选的是，本发明的伺服马达109包括相配套的驱动器(视图未给出)，该驱动器与一控制模块相连。控制模块中预先存储有和料条型号相对应的所需焦距的数据。这属于现有的技术，在此不再具体说明。本发明的轨迹靠模板和机械手固定板也可以是一体的。本发明已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加也是本领域的一般技术人员所显而易见的。申请人的意图是所有这些变化和增加都包含了本发明的落在了本发明权利要求的范围中的部分。相似的编号通篇指代相似的元件。为清晰起见，在附图中可能有将某些线、层、元件、部件或特征放大的情况。本文中使用的术语仅为对具体的实施例加以说明，其并非意在对本发明进行限制。除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均与本发明所属领域的一般技术人员的理解相同。还须明确的是，除在本文中有明确的定义外，诸如字典中通常定义的术语应该解释为在本说明书以及相关技术的语境中可具有一致的意思，而不应解释的理想化或过分形式化。公知的功能或结构处于简要和清楚地考虑或不再赘述。
权利要求
1.新型平行搬运机械手，包括固定在生产线上的机械手支架，其特征是所述机械手支架上固定有水平滑轨及沿其水平滑动的水平滑块，所述水平滑块上固定有垂直滑轨，以及沿垂直滑轨滑动的垂直滑块，所述垂直滑块的底部设有夹持气缸，顶部连接有弧形轨迹滑动装置。
2.根据权利要求1所述的机械手，其特征是所述弧形轨迹滑动装置包括固定在机械手支架上的轨迹靠模板、凸轮随动器、凸轮随动器固定板，伺服马达，所述轨迹靠模板上设有倒“U”形弧形槽，还设有转轴，其一端将凸轮随动器固定板固定在轨迹靠模板上，另一端连接伺服马达，所述凸轮随动器的轴端和垂直滑块固定连接，其滚针轴承外圆部位穿过凸轮随动器固定板上设置的长圆形槽孔与轨迹靠模板的倒“U”形的弧形槽相切滑配。
3.根据权利要求2所述的机械手，其特征是所述机械手支架包括机械手固定板和固定在生产线上的左支撑板、右支撑板，所述机械手固定板固定在左支撑板、右支撑板的上部，所述轨迹靠模板和机械手固定板连接在一起。
4.根据权利要求3所述的机械手，其特征是所述轨迹靠模板和机械手固定板是一体的。
5.根据权利要求1所述的机械手，其特征是在所述垂直滑块上还水平地设有限位支撑块，限位支撑块的两端垂直地设有限位柱，所述机械手支架的两侧设有用于阻止限位柱继续下滑的左、右限位块。
6.根据权利要求1所述的机械手，其特征是所述垂直滑轨和水平滑块之间还设有垂直滑轨固定板。
全文摘要
本发明公开了一种新型平行搬运机械手，包括固定在生产线上的机械手支架，其特征是所述机械手支架上固定有水平滑轨及沿其水平滑动的水平滑块，所述水平滑块上固定有垂直滑轨，以及沿垂直滑轨滑动的垂直滑块，所述垂直滑块的底部设有夹持气缸，顶部连接有弧形轨迹滑动装置。水平滑轨、水平滑块、垂直滑轨、垂直滑块形成一组从动部件，实现了在水平的滑动过程中也可同时进行垂直滑动，相互之间没有影响；伺服马达的出力轴将旋转力传导给凸轮随动器固定板，并带动它旋转，最终带动垂直滑块按照轨迹靠模板上的倒“U”形的弧形槽的轨迹完成动作，夹持气缸配合做相应的开合动作，完成相应的物品水平方向搬运。
文档编号B25J9/08GK102528798SQ201210013839
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月17日 优先权日2012年1月17日
发明者李怡旸, 邹建炀 申请人:李怡旸, 邹建炀