一种单臂机械手的制作方法
【专利摘要】本单臂机械手，包括：横梁，其水平设置于两个压力机之间；平移主板，其通过导轨Ⅰ滑动安装于横梁上；旋转主板，其转动安装于平移主板上，且其旋转轴线垂直于平移主板；手臂，其通过导轨Ⅱ滑动安装于旋转主板上；端拾器，其转动手臂的端部，且其旋转轴线垂直于手臂；还包括用于使平移主板相对横梁运动的平移主板驱动装置、用于使旋转主板相对平移主板旋转的旋转主板驱动装置、用于使手臂相对旋转主板运动的手臂驱动装置以及使端拾器相对手臂转动的端拾器驱动装置。由于横梁设置在两个压力机之间，因此增大了工件的输送行程，提高了输送效率，降低了传送机的成本，节省了机组的安装空间。
【专利说明】一种单臂机械手
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种工件传送装置，具体涉及一种用于压力机间的工件输送机械手。
【背景技术】
[0002]当前汽车冲压车间用于压力机间工件输送的装置大部分是通用六自由度关节机器人，但通用机器人使用成本高昂，搬运工作对机器人的性能使用率低，尤其是机器人受自身行程的限制，工作效率受压机间距的影响严重，在大距离的工件输送上效率低下或者无法使用。
【发明内容】
[0003]本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种效率高、制造成本低的单臂机械手。
[0004]本发明克服其技术问题所采用的技术方案是:
本单臂机械手，包括:
横梁，其水平设置于两个压力机之间；
平移主板，其通过导轨I滑动安装于横梁上；
旋转主板，其转动安装于平移主板上，且其旋转轴线垂直于平移主板；
手臂，其通过导轨II滑动安装于旋转主板上；
端拾器，其转动手臂的端部，且其旋转轴线垂直于手臂；
还包括用于使平移主板相对横梁运动的平移主板驱动装置、用于使旋转主板相对平移主板旋转的旋转主板驱动装置、用于使手臂相对旋转主板运动的手臂驱动装置以及使端拾器相对手臂转动的端拾器驱动装置。
[0005]上述平移主板驱动装置包括安装于横梁上的齿条1、安装于平移主板上的减速机
1、连接于减速机I输入端的电机I以及安装于减速机I输出轴上的齿轮I，所述齿轮I与齿条I相啮合。
[0006]上述旋转主板驱动装置包括安装于平移主板上的减速机II1、连接于减速机III输入端的电机II1、安装于平移主板上的带外齿的回转支撑、安装于减速机III输出轴上的齿轮II以及过渡环，所述过渡环一端转动安装于带外齿的回转支撑上，其另一端安装于旋转主板上，所述齿轮II与带外齿的回转支撑相啮合。
[0007]上述手臂驱动装置包括安装于手臂上的齿条I1、安装于旋转主板上的减速机IV、连接于减速机IV输入端的电机IV以及安装于减速机IV输出轴上的齿轮III，所述齿轮III与齿条II相啮合。
[0008]上述端拾器驱动装置包括安装于手臂端部的双输出的减速机I1、连接于减速机II输入端的电机I1、转动安装于减速机II两个输出端的连接轴，所述端拾器固定于连接轴上。
[0009]为了提高支撑刚性，还包括安装于减速机II输出端的轴承座、安装于轴承座内的轴承，所述连接轴转动安装于轴承的内圈中。
[0010]为了方便快速更好端拾器，还包括中心固定于连接轴上的连接板以及分别设置于连接板左右两端的端拾器夹持装置，所述端拾器通过端拾器夹持装置可拆卸安装于连接板上。
[0011]为了防止旋转过程中反复折气管，还包括固定于连接轴上且转动安装于轴承座内的换气环、沿圆周方向设置于换气环上的环形槽、设置于换气环外表面上且与环形槽相导通的用于安装气管接头的出气孔以及设置于轴承座外表面且与环形槽相导通的用于安装气管接头的进气孔，所述换气环与轴承座相接触处设置有密封圈。
[0012]上述端拾器夹持装置包括夹紧块、设置于夹紧块内且与端拾器安装端直径相匹配的安装孔，所述夹紧块上端设置有开槽，所述开槽与安装孔连通，其将夹紧块上端分割成两夹臂，螺钉穿过一夹臂后旋合于另一夹臂中。
[0013]本发明的有益效果是:工作时，平移主板驱动装置驱动平移主板沿着横梁向冲压完毕的压力机侧运动，同时旋转主板驱动装置驱动旋转主板7转动且手臂驱动装置驱动手臂伸缩，使端拾器进入到冲压完毕的压力机模具内，为了保持抓取工件时姿态保持不变，端拾器驱动装置同时驱动端拾器进行旋转，从而保证端拾器下方的真空吸盘可以顺利吸附工件。吸取完毕后手臂驱动装置驱动手臂缩回，同时旋转主板驱动装置驱动旋转主板进行近似180°的旋转，平移主板驱动装置驱动平移主板反向运动使其运动至待冲压的压力机一侦牝之后手臂驱动装置驱动手臂伸出，端拾器驱动装置同时驱动端拾器进行旋转进行姿态匹配，确保工件进入模具内。由于横梁设置在两个压力机之间，因此增大了工件的输送行程，提高了输送效率，降低了传送机的成本，节省了机组的安装空间。
[0014]
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的立体结构示意图1 ;
图2为本发明的立体结构示意图2 ；
图3为本发明的平移主板驱动装置剖面结构示意图；
图4为本发明的旋转主板驱动装置剖面结构示意图；
图5为本发明的手臂驱动装置剖面结构示意图；
图6为本发明的端拾器驱动装置剖面结构示意图；
图7为本发明的换气环部位剖面结构示意图；
图8为本发明的端拾器夹持装置结构示意图；
图中，1.横梁2.导轨I 3.齿条I 4.平移主板5.电机I 6.减速机I 7.旋转主板8.手臂9.电机II 10.减速机II 11.端拾器12.工件13.电机III 14.减速机III 15.电机IV 16.导轨II 17.齿条II 18.齿轮I 19.齿轮II 20.带外齿的回转支撑21.过渡环22.减速机IV 23.齿轮III 24.轴承座25.换气环26.夹紧块27.连接轴28.连接板29.轴承30.密封圈31.环形槽32.出气孔33.进气孔34.开槽35.螺钉。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图1至附图8本发明做进一步说明。
[0017]本单臂机械手，包括:
横梁1，其水平设置于两个压力机之间； 平移主板4，其通过导轨I 2滑动安装于横梁I上；
旋转主板7，其转动安装于平移主板4上，且其旋转轴线垂直于平移主板4 ；
手臂8，其通过导轨II 16滑动安装于旋转主板7上；
端拾器11，其转动手臂8的端部，且其旋转轴线垂直于手臂8 ；
还包括用于使平移主板4相对横梁I运动的平移主板驱动装置、用于使旋转主板7相对平移主板4旋转的旋转主板驱动装置、用于使手臂8相对旋转主板7运动的手臂驱动装置以及使端拾器11相对手臂8转动的端拾器驱动装置。工作时，平移主板驱动装置驱动平移主板4沿着横梁I向冲压完毕的压力机侧运动，同时旋转主板驱动装置驱动旋转主板7转动且手臂驱动装置驱动手臂8伸缩，使端拾器11进入到冲压完毕的压力机模具内，为了保持抓取工件12时姿态保持不变，端拾器驱动装置同时驱动端拾器11进行旋转，从而保证端拾器11下方的真空吸盘可以顺利吸附工件12。吸取完毕后手臂驱动装置驱动手臂8缩回，同时旋转主板驱动装置驱动旋转主板进行近似180°的旋转，平移主板驱动装置驱动平移主板4反向运动使其运动至待冲压的压力机一侧，之后手臂驱动装置驱动手臂8伸出，端拾器驱动装置同时驱动端拾器11进行旋转进行姿态匹配，确保工件12进入模具内。由于横梁I设置在两个压力机之间，因此增大了工件12的输送行程，提高了输送效率，降低了传送机的成本，节省了机组的安装空间。
[0018]如附图3所示，平移主板驱动装置可以为如下结构，其包括安装于横梁I上的齿条I 3、安装于平移主板4上的减速机I 6、连接于减速机I 6输入端的电机I 5以及安装于减速机I 6输出轴上的齿轮I 18，齿轮I 18与齿条I 3相啮合。电机I 5转动驱动减速机I 6转动，经减速机I 6减速放大扭矩后驱动齿轮I 18转动，由于齿轮I 18与齿条I 3相啮合，因此实现了驱动平移主板4沿着导轨I 2相对横梁I移动的目的。
[0019]如附图4所示，旋转主板驱动装置可以为如下结构，其包括安装于平移主板4上的减速机III 14、连接于减速机III 14输入端的电机III 13、安装于平移主板4上的带外齿的回转支撑20、安装于减速机III 14输出轴上的齿轮II 19以及过渡环21，过渡环21 —端转动安装于带外齿的回转支撑20上，其另一端安装于旋转主板7上，齿轮II 19与带外齿的回转支撑20相啮合。电机III 13转动驱动减速机III 14转动，减速机III 14减速放大扭矩后驱动齿轮II 19转动，由于齿轮II 19与带外齿的回转支撑20相啮合，因此带外齿的回转支撑20被驱动转动,最终通过过渡环21带动旋转主板7旋转。
[0020]如附图5所示，手臂驱动装置可以为如下结构，其包括安装于手臂8上的齿条II
17、安装于旋转主板7上的减速机IV 22、连接于减速机IV 22输入端的电机IV 15以及安装于减速机IV 22输出轴上的齿轮III 23，齿轮III 23与齿条II 17相啮合。电机IV 15转动驱动减速机IV 22转动，减速机IV 22减速放大扭矩后驱动齿轮III 23转动，由于齿轮III 23与齿条II 17相啮合，因此实现了驱动手臂8沿导轨II 16移动的目的。
[0021]如附图6所示，端拾器驱动装置可以为如下结构，其包括安装于手臂8端部的双输出的减速机II 10、连接于减速机II 10输入端的电机II 9、转动安装于减速机II 10两个输出端的连接轴27，端拾器11固定于连接轴27上。电机II 9转动驱动减速机II 10转动，减速机II 10减速放大扭矩后，驱动两个连接轴27转动，从而实现了驱动两个端拾器11旋转的目的，由于采用双输出的减速机II 10，因此可以同时驱动两个端拾器11动作，因此提高了对大型工件的拾取能力。
[0022]如附图7所示，还可以包括安装于减速机II 10输出端的轴承座24、安装于轴承座24内的轴承29，连接轴27转动安装于轴承29的内圈中。通过轴承座24内的轴承29进一步提高了对连接轴27的支撑刚性。当端拾器11吸附工件12后连接轴27不易发生变形，提高了设备的可靠性。
[0023]由于针对不同规格的工件12，端拾器11上的真空吸盘位置都不相同，如果每次都根据工件12进行调整，非常麻烦。因此如附图6所示，还可以包括中心固定于连接轴27上的连接板28以及分别设置于连接板28左右两端的端拾器夹持装置，端拾器11通过端拾器夹持装置可拆卸安装于连接板28上。针对不同规格的工件12涉及多套端拾器11，每次使用时，将相应规格的端拾器11通过端拾器夹持装置安装固定即可，方便更换，提高了效率。如附图8所示，端拾器夹持装置可以为如下结构包括夹紧块26、设置于夹紧块26内且与端拾器11安装端直径相匹配的安装孔，夹紧块26上端设置有开槽34，开槽34与安装孔连通，其将夹紧块26上端分割成两夹臂，螺钉35穿过一夹臂后旋合于另一夹臂中。将端拾器11插入到安装孔中后，旋紧螺钉35，两个夹臂向内靠拢，从而安装孔的直径变小，从而将端拾器11的安装端加紧固定。
[0024]如附图7所示，还可以包括固定于连接轴27上且转动安装于轴承座24内的换气环25、沿圆周方向设置于换气环25上的环形槽31、设置于换气环25外表面上且与环形槽31相导通的用于安装气管接头的出气孔32以及设置于轴承座24外表面且与环形槽31相导通的用于安装气管接头的进气孔33，换气环25与轴承座24相接触处设置有密封圈30。将气管接头分别旋入各个出气孔32以及进气孔33中，进气管连接于进气孔上的气管接头，端拾器11上的各个真空吸盘分别通过气管连接于出气孔32上的气管接头上，当连接轴27驱动端拾器11旋转时，压缩空气从进气孔33中进入后流入换气环25的环形槽31中，通过与环形槽31连通的出气孔32流出，由于密封圈30可以确保换气环25旋转中不漏气，因此可以有效防止气管直连导致在端拾器11旋转中反复亏折气管导致气管损坏的情况，提高了本单臂机械手使用的可靠性。
【权利要求】
1.一种单臂机械手，其特征在于:包括 横梁(I)，其水平设置于两个压力机之间； 平移主板(4)，其通过导轨1(2)滑动安装于横梁(I)上； 旋转主板(7)，其转动安装于平移主板(4)上，且其旋转轴线垂直于平移主板(4); 手臂(8 )，其通过导轨II (16 )滑动安装于旋转主板(7 )上； 端拾器(11)，其转动手臂(8)的端部，且其旋转轴线垂直于手臂(8)； 还包括用于使平移主板(4)相对横梁(I)运动的平移主板驱动装置、用于使旋转主板(7)相对平移主板(4)旋转的旋转主板驱动装置、用于使手臂(8)相对旋转主板(7)运动的手臂驱动装置以及使端拾器(11)相对手臂(8)转动的端拾器驱动装置。
2.根据权利要求1所述的单臂机械手，其特征在于:所述平移主板驱动装置包括安装于横梁(I)上的齿条I (3)、安装于平移主板(4)上的减速机I (6)、连接于减速机I (6)输入端的电机I (5)以及安装于减速机I (6)输出轴上的齿轮I (18)，所述齿轮I (18)与齿条I (3)相啮合。
3.根据权利要求1所述的单臂机械手，其特征在于:所述旋转主板驱动装置包括安装于平移主板(4)上的减速机111(14)、连接于减速机111(14)输入端的电机111(13)、安装于平移主板(4)上的带外齿的回转支撑(20)、安装于减速机IIK14)输出轴上的齿轮II (19)以及过渡环(21)，所述过渡环(21)—端转动安装于带外齿的回转支撑(20)上，其另一端安装于旋转主板(7)上，所述齿轮II (19)与带外齿的回转支撑(20)相啮合。
4.根据权利要求1所述的单臂机械手，其特征在于:所述手臂驱动装置包括安装于手臂(8)上的齿条II (17)、安装于旋转主板(7)上的减速机IV(22)、连接于减速机IV(22)输入端的电机IV (15)以及安装于减速机IV (22)输出轴上的齿轮III(23)，所述齿轮III(23)与齿条II (17)相啮合。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的单臂机械手，其特征在于:所述端拾器驱动装置包括安装于手臂(8)端部的双输出的减速机II (10)、连接于减速机II (10)输入端的电机II (9)、转动安装于减速机II (10)两个输出端的连接轴(27)，所述端拾器(11)固定于连接轴(27)上。
6.根据权利要求5所述的单臂机械手，其特征在于:还包括安装于减速机II(10)输出端的轴承座(24 )、安装于轴承座(24 )内的轴承(29 )，所述连接轴(27 )转动安装于轴承(29 )的内圈中。
7.根据权利要求5所述的单臂机械手，其特征在于:还包括中心固定于连接轴(27)上的连接板(28)以及分别设置于连接板(28)左右两端的端拾器夹持装置，所述端拾器(11)通过端拾器夹持装置可拆卸安装于连接板(28)上。
8.根据权利要求6所述的单臂机械手，其特征在于:还包括固定于连接轴(27)上且转动安装于轴承座(24)内的换气环(25)、沿圆周方向设置于换气环(25)上的环形槽(31)、设置于换气环(25)外表面上且与环形槽(31)相导通的用于安装气管接头的出气孔(32)以及设置于轴承座(24)外表面且与环形槽(31)相导通的用于安装气管接头的进气孔(33)，所述换气环(25)与轴承座(24)相接触处设置有密封圈(30)。
9.根据权利要求7所述的单臂机械手，其特征在于:所述端拾器夹持装置包括夹紧块(26)、设置于夹紧块(26)内且与端拾器(11)安装端直径相匹配的安装孔，所述夹紧块(26)上端设置有开槽(34)，所述开槽(34)与安装孔连通，其将夹紧块(26)上端分割成两夹臂，螺钉(35)穿过一夹臂后旋合于另一夹臂中。
【文档编号】B21D45/00GK104325461SQ201410551078
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】郑德付, 苗金钟, 吴慧雅 申请人:济南奥图自动化工程有限公司