一种噪音较小的龙门桁架机械手的制作方法

1.本实用新型属于自动化生产设备领域，具体涉及一种噪音较小的龙门桁架机械手。


背景技术：

2.噪音较小的龙门桁架机械手是工业生产和物流转运中重要的搬运设备，在卷料的生产过程中，需要对成品卷进行位置的移动，传统的生产车间中大多数采用人工进行搬运，不仅浪费人力，且搬运耗时较长，无法满足现代化的生产车间的要求。
3.而市面上出现的噪音较小的龙门桁架机械手较为笨重且采用链条或绳索对成品卷进行搬运，在搬运过程中成品卷在空中不稳定，易造成不必要的安全事故。同时，现有的龙门桁架机械手大多采用链轮链条传动，在运行过程中噪音较大，严重影响工作人员的工作环境。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服现有技术中存在的运输过程不稳定、噪音较大的缺陷，提供了一种可适用不同长度的成品卷搬运且安全稳定、噪音较小、可高效作业的龙门桁架机械手。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种噪音较小的龙门桁架机械手，包括两平行设置的纵向支架、滚动安装在所述纵向支架上的横梁、安装在所述横梁上且通过横向移动机构沿所述横梁移动的抓手装置；
6.所述抓手装置包括通过滚轮机构滚动安装在所述横梁上的安装架、与所述安装架滑动安装的升降柱、对称固定安装在所述升降柱两侧的升降导轨以及安装在所述升降柱下端部的夹具；所述安装架与所述升降导轨相对应的两侧壁上固定安装有与所述升降导轨相配合的升降滑块；
7.所述安装架上安装有升降电机，所述升降电机的输出轴同轴设置有升降齿轮，所述升降柱上沿平行于所述升降导轨的方向安装有升降齿条；所述升降齿轮与所述升降齿条外啮合连接。
8.进一步地，所述夹具包括固定安装在所述升降柱下端的夹具架、开设在所述夹具架下端的导向槽、两相对设置且与所述导向槽配合滑动连接的导向滑块以及转动安装在所述导向滑块上的挂钩。
9.进一步地，两所述挂钩的弯曲方向同向或反向设置。
10.进一步地，所述滚轮机构包括安装在所述安装架四角且位于所述纵向支架上方的主导向轮、对称安装在所述安装架侧面至少两组外侧辅助轮和至少两组内侧辅助轮；
11.所述横梁的上端面设置有凸起导轨，所述主动导向轮与所述凸起导轨滚动配合安装，所述外侧辅助轮位于所述纵向支架的下方且与所述纵向支架的下端面滚动连接，所述内侧辅助轮与所述纵向支架靠近所述安装架的侧面滚动连接。
12.进一步地，所述横向移动机构包括固定在所述横梁一端的横向移动电机、与所述横向移动电机的输出轴同轴设置的两主动带轮以及固定安装在所述横梁另一端的从动带轮；所述主动带轮与对应的所述从动带轮通过同步带传动连接；
13.所述同步带的两端均固定安装在所述安装架上，中间依次绕过对应位置上的主动带轮和从动带轮。
14.进一步地，所述升降柱两侧的所述安装架上对称设置有用于给所述同步带导向的下；
15.所述导向轮组包括安装在所述安装架上的导向板、并列安装在两所述导向板之间的两下导向轮以及安装在安装在所述导向板上且位于两所述导向轮上方中间位置的上导向轮；所述同步带从所述下导向轮和所述上导向轮之间穿过且与上导向轮、下导向轮滚动连接。
16.进一步地，所述横梁的两端通过纵向移动机构与所述纵向支架滚动安装；
17.所述纵向移动机构包括沿所述纵向支架的纵梁固定安装的纵向齿条、固定安装在所述横梁两端部的连接架、安装在所述连接架上的纵向移动电机以及与所述纵向移动电机的输出轴同轴设置的纵向移动齿轮；所述纵向移动齿轮与所述纵向齿条外啮合连接；
18.在所述连接架下端转动安装有两纵向滚轮，所述纵向滚轮沿所述纵向支架的纵梁滚动安装。
19.进一步地，所述连接架的两端部均设置有用于与所述纵向支架的端部缓冲的缓冲块。
20.进一步地，所述纵向支架上滚动安装有两组横梁，所述横梁上均设置有用于抓取成品卷的所述抓手装置。
21.更进一步地，还包括用于控制所述抓手装置对成品卷进行抓取移动的控制装置。
22.本实用新型的一种噪音较小的龙门桁架机械手的有益效果是：
23.1、本实用新型的横向移动和纵向移动均采用采用齿轮齿条进行传动，且设置有导轮辅助移动的动作，在保证抓手装置在纵向支架和横梁上自由移动的同时，避免了现有技术中采用链条链轮传动带来的噪音，较小的噪音保证了工作人员良好的工作环境。
24.2、本实用新型的抓手装置采用较为稳定的升降柱来实现夹具上下方向上的移动，避免因绳索或链条夹取成品卷时，成品卷在空中摆动不稳定的情况，有效的保证了成品卷在夹取过程中的稳定性。
25.3、本实用新型的夹具的夹具架的下端面上设置有用于调节两个挂钩距离的导向槽和导向滑块，能够适用不同尺寸的成品卷的抓取搬运工作，且纵向支架上滚动安装有两组横梁，横梁上均设置有用于抓取成品卷的抓手装置，能够同时实现对两个成品卷的转运，作业效率较高。
附图说明
26.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
27.图1是本实用新型实施例的机械手的立体图；
28.图2是本实用新型实施例的横向移动机构的第一视角结构示意图；
29.图3是本实用新型实施例的横向移动机构的第二视角结构示意图；
30.图4是本实用新型实施例的纵向移动机构的结构示意图；
31.图5是本实用新型实施例的抓手装置的部分结构示意图；
32.图6是本实用新型实施例的抓手装置上视角的结构示意图；
33.图7是本实用新型实施例的抓手装置下视角的结构示意图；
34.图8是本实用新型实施例的夹具的结构示意图。
35.图中:1、纵向支架，2、横梁，3、横向移动机构，31、横向移动电机，32、主动带轮，33、从动带轮，34、同步带，4、抓手装置，41、安装架，42、升降柱，43、升降导轨，45、升降电机，46、升降齿轮，47、升降齿条，48、夹具，481、夹具架，482、导向槽，483、导向滑块，484、挂钩，49、导向轮组，491、导向板，492、下导向轮，493、上导向轮，5、纵向移动机构，51、纵向齿条，52、连接架，53、纵向移动电机，54、纵向移动齿轮，55、纵向滚轮，56、缓冲块，6、滚轮机构，61、主导向轮，62、外侧辅助轮，64、内侧辅助轮，7、成品卷。
具体实施方式
36.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
37.如图1-图8所示的本实用新型的一种噪音较小的龙门桁架机械手的具体实施例，包括两平行设置的纵向支架1、滚动安装在纵向支架1上的横梁2、安装在横梁2上且通过横向移动机构3沿横梁2移动的抓手装置4，其中，抓手装置4包括通过滚轮机构6滚动安装在横梁2上的安装架41、与安装架41滑动安装的升降柱42、对称固定安装在升降柱42两侧的升降导轨43以及安装在升降柱42下端部的夹具48；安装架41与升降导轨43相对应的两侧壁上固定安装有与升降导轨43相配合的升降滑块；需要说明的是安装架41上安装有升降电机45，升降电机45的输出轴同轴设置有升降齿轮46，升降柱42上沿平行于升降导轨43的方向安装有升降齿条47；升降齿轮46与升降齿条47外啮合连接。
38.参照图5到图7，本实用新型的抓手装置4采用较为稳定的升降柱42来实现夹具48上下方向上的移动，避免因绳索或链条夹取成品卷时，成品卷在空中摆动不稳定的情况，有效的保证了成品卷在夹取过程中的稳定性。在需要对成品卷进行搬运的过程中，本实施例以气涨轴为例，启动升降电机45，使得升降齿轮46沿升降柱42上的升降齿条47进行上下方向上的移动，将夹具48下降到适当的夹取位置，气涨轴的两端挂在两个挂钩484上，启动升降电机45将气涨轴上升到指定位置进行移动。
39.需要说明的是，如图8所示，夹具48包括固定安装在升降柱42下端的夹具架481、开设在夹具架481下端的导向槽482、两相对设置且与导向槽482配合滑动连接的导向滑块483以及转动安装在导向滑块483上的挂钩484，两挂钩484的弯曲方向同向或反向设置。两个挂钩484的弯曲方向同向设置方便对气涨轴进行抓取，两个挂钩484的弯曲方向相反设置进一步地防止气涨轴在抓取的过程中脱落，增强夹具48的稳定性。两个挂钩484利用导向槽482和导向滑块483调姐两者之间的距离，能够适用不同尺寸的成品卷的抓取搬运工作。
40.横向移动机构3包括固定在横梁2一端的横向移动电机31、与横向移动电机31的输出轴同轴设置的两主动带轮32以及固定安装在横梁2另一端的从动带轮33；主动带轮32与对应的从动带轮33通过同步带34传动连接；其中，同步带34的两端均固定安装在安装架41上，中间依次绕过对应位置上的主动带轮32和从动带轮33。
41.升降柱42两侧的安装架41上对称设置有用于给同步带34导向的下；导向轮组49包括安装在安装架41上的导向板491、并列安装在两导向板491之间的两下导向轮492以及安装在安装在导向板491上且位于两导向轮上方中间位置的上导向轮493；同步带34从下导向轮492和上导向轮493之间穿过且与上导向轮493、下导向轮492滚动连接，具体参照图6。
42.横梁2的两端通过纵向移动机构5与纵向支架1滚动安装；纵向移动机构5包括沿纵向支架1的纵梁固定安装的纵向齿条51、固定安装在横梁2两端部的连接架52、安装在连接架52上的纵向移动电机53以及与纵向移动电机53的输出轴同轴设置的纵向移动齿轮54；纵向移动齿轮54与纵向齿条51外啮合连接；在连接架52下端转动安装有两纵向滚轮55，纵向滚轮55沿纵向支架1的纵梁滚动安装。
43.本实用新型的横向移动和纵向移动均采用采用齿轮齿条进行传动，且设置有导轮辅助移动的动作，在保证抓手装置4在纵向支架1和横梁2上自由移动的同时，避免了现有技术中采用链条链轮传动带来的噪音，较小的噪音保证了工作人员良好的工作环境。
44.如图7所示，滚轮机构6包括安装在安装架41四角且位于纵向支架1上方的主导向轮61、对称安装在安装架41侧面至少两组外侧辅助轮62和至少两组内侧辅助轮64；横梁2的上端面设置有凸起导轨，主动导向轮与凸起导轨滚动配合安装，外侧辅助轮62位于纵向支架1的下方且与纵向支架1的下端面滚动连接，内侧辅助轮64与纵向支架1靠近安装架41的侧面滚动连接。本实施例中，滚轮机构6和横向移动机构3共同实现抓取装置的横向的平稳移动。
45.纵向支架1上滚动安装有两组横梁2，横梁2上均设置有用于抓取成品卷的抓手装置4。纵向支架1上滚动安装有两组横梁2，横梁2上均设置有用于抓取成品卷的抓手装置4，能够同时实现对两个成品卷的转运，作业效率较高。
46.需要进一步说明的是，本实施例的机械手还包括用于控制抓手装置4对成品卷进行抓取移动的控制装置，使得本机械手的能适用上位工作模式和本地遥控模式。
47.其中上位工作模式：上位计算机通过安装在现场附近的红外通讯器发出搬运指令，桁架机械手通过安装在车上的红外通讯器接收到指令，执行搬运操作，操作完成后，再把完成情况通过红外通讯器发送给上位计算机。这种工作模式中，所有夹爪可同时工作，机械手处在完全自动的状态，机械手通过安装在光电开关检测与前面车辆的距离，自动加减速、停止。搬运操作时，通过安装在机械手和站台间的红外通讯器与站台交换信息。
48.本地遥控模式：当使用遥控器将机械手切换到本地模式后，机械手不再受上位计算机控制。此时，只能使用遥控器操作机械手的动作。这个工作状态下，机械手可完成多段速前进、后退、上下搬运操作。
49.本实施例的机械手采用集电器与滑线接触供电，不同于传统的电缆供电方式。电缆必须通过拖链的保护才能随着设备来回拖动，以避免电缆直接与设备或地面发生摩擦而造成电缆的磨损；拖链的转弯半径过小还易造成电缆的折断，不但缩小了设备的使用寿命，还增加了故障点。通过集电器与滑线接触供电，完全避免了电缆供电方式的缺点，并且形式多样、结构紧凑、安装方便。集电器的各电极与滑线良好接触为机械手供电。
50.连接架52的两端部均设置有用于与纵向支架1的端部缓冲压力的缓冲块56，也同时在行走的行程的两端设置有速度切除机制及极限停车检测传感器，两者共同实现连接架52与纵向支架1端部相撞而使零部件损坏或松动的情况。
51.应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。