高速桁架机械手的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种桁架机械手，特别涉及一种高速桁架机械手。
【背景技术】
[0002]桁架机械手是一种建立在直角X，Y，Z三坐标系统基础上，对工件进行工位调整，或实现工件的轨迹运动等功能的全自动工业设备，其通过工业控制器控制机械手完成Χ，γ，ζ三轴之间的联合运动，以实现整套的全自动作业流程，其常用于大型加工设备上，传统的桁架机械手重量重，导向精度低，机械手在运行过程中容易出现大幅振动，导致机械手运行位置精度低，运行速度慢，机械手多为一个或两个沿180度方向翻转实现交替操作，占用空间大，交替操作速度低，更因其体积大重量大加剧了机械手振动幅度，机械手运动到位后不能立即停止，而是在原位摆动一定时间后才停下来，导致加工精度低，加工效率低，给实际生产带来很大的困扰。
【发明内容】
[0003]为了克服上述缺陷，本发明提供了一种高速桁架机械手，该高速桁架机械手能够高速、稳定的运行，运动结束后振动幅度小，机械手交替操作速度快，占用空间小。
[0004]本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种高速桁架机械手，设三个相互垂直的方向分别为X方向、Y方向和Z方向，其中Z方向为竖直方向，包括支撑架、X方向轨道、Y方向轨道、Z方向轨道、机械夹爪安装支架、第一、二机械夹爪、第一、二、三驱动装置、旋转驱动装置和第一、二、三滑块，所述X方向轨道水平安装于支撑架上端，第一滑块能够沿X方向轨道延伸方向滑动定位于X方向轨道上，第二滑块固定安装于第一滑块上，Y方向轨道能够沿Y方向直线往复滑动定位于第二滑块上，第三滑块固定安装于Y方向轨道上，Z方向轨道能够沿Z方向直线往复滑动定位于第三滑块上，机械夹爪安装支架能够转动定位于Z方向轨道下端，所述机械夹爪安装支架旋转轴的轴向与Z方向形成135度夹角，第一、二机械夹爪分别固定安装于机械夹爪安装支架上，且第一、二机械夹爪对称分布于机械夹爪安装支架的旋转轴两侧，第一、二机械夹爪的轴向形成90度夹角，其中第一、二、三驱动装置分别驱动第一滑块、Y方向轨道和Z方向轨道直线运动，旋转驱动装置驱动机械夹爪安装支架旋转。
[0005]作为本发明的进一步改进，所述机械夹爪安装支架为等边直角三角形结构，第一、二机械夹爪分别固定安装于等边直角三角形结构的两个直角边所在平面上，机械夹爪安装支架旋转轴位于等边直角三角形结构的斜边所在平面上。
[0006]作为本发明的进一步改进，所述第一、二机械夹爪和机械夹爪安装支架旋转轴分别位于等边直角三角形结构各边所在平面的中心位置上。
[0007]作为本发明的进一步改进，所述Z方向轨道下端固定设有一与Z方向呈135度夹角的倾斜支架，机械夹爪安装支架旋转轴能够转动安装于该倾斜支架上。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述旋转驱动装置为旋转气缸。
[0009]作为本发明的进一步改进，所述X方向轨道呈方形结构，其水平面上和竖直侧壁上均设有直线导轨，第一滑块呈T形结构，第一滑块两垂直的侧壁上均设有导套，各个导套分别对应套设于X方向轨道上的直线导轨上。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述第二滑块上形成若干导套，Y方向轨道上设有至少两条平行的直线导轨，第二滑块上的导套对应套设Y方向轨道的直线导轨上。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述Z方向轨道至少两个相对的侧壁上设有Z方向的直线导轨，第三滑块上形成沿Z方向延伸的U形包覆结构，该U形包覆结构包覆于Z方向轨道外侦U，该U形包覆结构内侧壁上形成有若干导套，若干导套对应套设于Z方向轨道侧壁上的直线导轨外侧。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述X方向轨道为方钢管结构，Y方向轨道为低密度高强度铝板结构，Z方向轨道为低密度高强度铸铝型材结构。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述第一、二、三驱动装置均包括伺服电机、齿轮和齿条，所述伺服电机驱动齿轮旋转，齿轮与齿条啮合，齿条分别固定安装于X方向轨道、Y方向轨道和Z方向轨道上，电机分别对应安装于第一、二、三滑块上。
[0014]本发明的有益效果是:本发明通过将机械夹爪安装支架倾斜放置在Z方向轨道下端并绕其转轴旋转，实现了第一、二机械夹爪90度方向转换工位，机械夹爪占用空间小，能够适用狭小空间的产品抓取和放料，并通过在X方向轨道两个相互垂直的面上分别设置直线导轨，在Y方向导轨上设置平行排列的直线导轨，以及在Z方向导轨两相对侧壁上设置直线导轨并采用U形包覆结构的第三滑块对Z方向导轨进行包覆性定位，大大提高了各方向导轨的导向精度，且Y方向导轨和Z方向采用低密度高强度铸铝结构，大大降低了 Y方向导轨和Z方向导轨的重量，提高了 Y方向导轨和Z方向导轨的刚度和强度，降低了机械夹爪沿X方向大距离运动时的跳动，即使高速运行的机械夹爪运动到指定位置后也可以立即停止，并进入抓取和放料工作状态，避免其大幅摆动导致的长时间等待，有利于实现机械手沿x、Y、z方向高速运行，实现高效率工作。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的第一立体图；
[0016]图2为图1中A部放大图；
[0017]图3本发明的第二立体图；
[0018]图4本发明的第三立体图；
[0019]图5为本发明的主视图；
[0020]图6为本发明的俯视图；
[0021]图7为本发明的左视图。
【具体实施方式】
[0022]实施例:一种高速桁架机械手，设三个相互垂直的方向分别为X方向、Y方向和Z方向，其中Z方向为竖直方向，包括支撑架1、Χ方向轨道2、Υ方向轨道3、Ζ方向轨道4、机械夹爪安装支架5、第一、二机械夹爪6、7、第一、二、三驱动装置、旋转驱动装置8和第一、二、三滑块
9、10、11，所述X方向轨道2水平安装于支撑架I上端，第一滑块9能够沿X方向轨道2延伸方向滑动定位于X方向轨道2上，第二滑块10固定安装于第一滑块9上，Y方向轨道3能够沿Y方向直线往复滑动定位于第二滑块10上，第三滑块11固定安装于Y方向轨道3上，Z方向轨道4能够沿Z方向直线往复滑动定位于第三滑块11上，机械夹爪安装支架5能够转动定位于Z方向轨道下端，所述机械夹爪安装支架5旋转轴的轴向与Z方向形成135度夹角，第一、二机械夹爪6、7分别固定安装于机械夹爪安装支架5上，且第一、二机械夹爪6、7对称分布于机械夹爪安装支架5的旋转轴两侧，第一、二机械夹爪6、7的轴向形成90度夹角，其中第一、二、三驱动装置分别驱动第一滑块9、Y方向轨道3和Z方向轨道4直线运动，旋转驱动装置8驱动机械夹爪安装支架5旋转。
[0023]工作时，第一驱动装置驱动第一滑块9滑动实现X方向的进给和退回，第二驱动装置驱动Y方向轨道3沿Y方向滑动实现Y方向进给和退回，第三驱动装置驱动Z方向轨道4升降实现Z方向进给和退回，进而实现机械夹爪安装支架5沿X、Y、Z三个方向的任意运动到三维系统的任意位置实施抓取操作，抓取操作时，机械夹爪安装支架5正反90度旋转，实现第一、二机械夹爪6、7交替到达抓取位和放料位两个工位，实现双机械夹爪同时操作，大大节省了抓取和放料时间，通过机械夹爪安装支架5倾斜放置在Z方向轨道4下端并绕其转轴旋转的结构，实现了第一、二机械夹爪6、790度方向转换工位，机械夹爪占用空间小，能够适用狭小空间的产品抓取和放料，本桁架机械手结构设计巧妙，能够实现高速、稳定的运行，机械手抓取和放料位置精度高，节省空间和生产成本。
[0024]所述机械夹爪安装支架5为等边直角三角形结构，第一、二机械夹爪6、7分别固定安装于等边直角三角形结构的两个直角边所在平面上，机械夹爪安装支架5旋转轴位于等边直角三角形结构的斜边所在平面上，通过将机械夹爪安装支架5设计成等边直角三角形结构方便第一、二机械夹爪6、7的安装定位和90度旋转，该结构简单，稳定性好，当然，