一种四轴机械手的机构的制作方法

本实用新型涉及自动化生产技术领域，特别涉及冲压生产的自动化生产，具体是一种四轴机械手的机构。

背景技术：

冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法，冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带，全世界的钢材中，有60～70%是板材，其中大部分经过冲压制成成品，如汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包，容器的壳体，电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。还有日常使用到的仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。

在工厂对一个零件的加工冲压生产中，为保证冲压设备的连续生产，如果在冲压设备前后连接的两个工位之间需要安排一名工人去上下料，人工成本就会高，且生产效率低，在进行冲压设备上卸料的自动化改造时，采用机器人进行上卸冲压件的板料，自动化改造成本高，一次性投入大，资金回收周期长，且占地空间大。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种四轴机械手的机构，其中对四轴机器人实现自动化改造，同时又解决了以上问题，且本实用新型具有有以下优点：速度快、定位准、省人工、省空间、成本低、结构简单低维护。

技术实现要素：

要解决的问题

针对现有冲压生产中采用人工进行上卸料时，人工成本就会高，且生产效率低，采用机器人进行上卸冲压件的板料，自动化改造成本高，且占地空间大的问题，本实用新型的目的在于提供一种四轴机械手的机构，通过控制箱控制驱动Z轴组件、R轴组件、X轴组件和C轴组件进行工作，四轴联动实现对物料的取放和移动，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种四轴机械手的机构，包括电控箱、Z轴组件安装箱、R轴组件、X轴组件和C轴组件，所述Z轴组件安装箱与电控箱固定连接，所述Z轴组件安装箱内安装有Z轴组件，所述Z轴组件上端设有的X轴升降筒固定连接R轴组件，所述R轴组件通过R轴旋转电机减速器连接X轴组件，所述X轴组件通过X轴移动支架连接C轴组件，所述电控箱内设有控制系统，所述电控箱内的控制系统通过导线电性连接Z轴组件、R轴组件、X轴组件和C轴组件，电控箱内的控制系统控制接Z轴组件、R轴组件、X轴组件和C轴组件，实现Z轴、R轴、X轴、C轴四轴联动实现对物料的取放和移动，在一定空间范围内，快速精准的定位。

作为本实用新型进一步的方案：所述Z轴组件由支架底板、升降电机、支架竖板、支架顶板、X轴升降筒、X轴升降丝杆、X轴升降板、X轴升降导轨和丝杆传动同步带组成，所述支架底板、支架竖板和支架顶板固定连接，且固定安装在Z轴组件安装箱内，所述支架底板上固定安装升降电机，所述升降电机的输出端通过丝杆传动同步带传动连接X轴升降丝杆，所述X轴升降丝杆通过轴承座转动连接支架底板和支架顶板，所述支架竖板内壁上固定安装X轴升降导轨，所述X轴升降导轨上滑动连接X轴升降板，所述X轴升降板螺纹连接X轴升降丝杆，所述X轴升降板上固定安装X轴升降筒，所述X轴升降筒贯穿支架顶板，且与R轴组件固定连接，通过升降电机、X轴升降丝杆、X轴升降板和X轴升降导轨的配合作用，实现四轴机器人升降动作。

作为本实用新型再进一步的方案：所述R轴组件由R轴旋转电机和R轴旋转电机减速器组成，所述R轴旋转电机固定连接X轴升降筒，所述R轴旋转电机通过联轴器轴连接R轴旋转电机减速器，所述R轴旋转电机减速器的输出轴连接X轴组件，R轴旋转电机和R轴旋转电机减速器配合带动X轴组件进行旋转，实现四轴机器人动臂的旋转动作。

作为本实用新型再进一步的方案：所述X轴组件由X轴移动支架、X轴移动导轨、X轴移动同步带、X轴固定支架、X轴移动电机和X轴限位块组成，所述X轴固定支架连接R轴旋转电机减速器的输出轴，所述X轴固定支架侧壁固定安装X轴移动导轨，所述X轴移动导轨滑动连接X轴移动支架，所述X轴移动支架通过X轴移动同步带传动连接X轴移动电机，所述X轴移动支架两侧的X轴固定支架上固定安装X轴限位块，X轴移动电机、X轴移动同步带、和X轴移动导轨配合作用，实现四轴机器人动臂的伸长动作。

作为本实用新型再进一步的方案：所述C轴组件由C轴旋转支架、C轴旋转轴、C轴伸出臂、C轴旋转同步带和C轴旋转电机组成，所述C轴伸出臂固定连接X轴移动支架，所述X轴移动支架上固定安装C轴旋转电机，所述C轴旋转电机通过C轴旋转同步带传动连接C轴旋转轴，所述C轴旋转轴通过轴承座转动连接C轴伸出臂，所述C轴旋转轴下端面固定连接C轴旋转支架，C轴旋转电机、C轴旋转同步带、C轴旋转轴和C轴旋转支架进行配合，实现四轴机器人端头的旋转动作。

作为本实用新型再进一步的方案：所述电控箱内的控制系统通过导线电性连接升降电机、R轴旋转电机、X轴移动电机和C轴旋转电机。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型通过控制箱控制驱动Z轴组件、R轴组件、X轴组件和C轴组件进行工作，C轴旋转支架上固定安装工件抓夹工具用于进行上下料，实现了通过Z轴、R轴、X轴、C轴四轴联动实现对物料的取放和移动，在一定空间范围内，快速精准的定位；

（2）通过本实用新型进行自动化生产更加节省人工、省空间、成本低、结构简单、低维护率，且维护成本较少。

附图说明

图1为一种四轴机械手的机构的结构示意图。

图2为一种四轴机械手的机构中Z轴组件安装箱内部的安装结构示意图。

图3为一种四轴机械手的机构中R轴组件、X轴组件和C轴组件的连接结构示意图。

图中：1、电控箱；2、Z轴组件安装箱；3、R轴组件；4、X轴组件；5、C轴组件；6、支架底板；7、升降电机；8、支架竖板；9、支架顶板；10、X轴升降筒；11、X轴升降丝杆；12、X轴升降板；13、X轴升降导轨；14、丝杆传动同步带；15、R轴旋转电机；16、R轴旋转电机减速器；17、X轴移动支架；18、X轴移动导轨；19、X轴移动同步带；20、X轴固定支架；21、C轴旋转支架；22、C轴旋转轴；23、C轴伸出臂；24、C轴旋转同步带；25、C轴旋转电机；26、X轴移动电机；27、X轴限位块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种四轴机械手的机构，包括电控箱1、Z轴组件安装箱2、R轴组件3、X轴组件4和C轴组件5，所述Z轴组件安装箱2与电控箱1固定连接，所述Z轴组件安装箱2内安装有Z轴组件，所述Z轴组件上端设有的X轴升降筒10固定连接R轴组件3，所述R轴组件3通过R轴旋转电机减速器16连接X轴组件4，所述X轴组件4通过X轴移动支架17连接C轴组件5，所述电控箱1内设有控制系统，所述电控箱1内的控制系统通过导线电性连接Z轴组件、R轴组件3、X轴组件4和C轴组件5。

所述Z轴组件由支架底板6、升降电机7、支架竖板8、支架顶板9、X轴升降筒10、X轴升降丝杆11、X轴升降板12、X轴升降导轨13和丝杆传动同步带14组成，所述支架底板6、支架竖板8和支架顶板9固定连接，且固定安装在Z轴组件安装箱2内，所述支架底板6上固定安装升降电机7，所述升降电机7的输出端通过丝杆传动同步带14传动连接X轴升降丝杆11，所述X轴升降丝杆11通过轴承座转动连接支架底板6和支架顶板9，所述支架竖板8内壁上固定安装X轴升降导轨13，所述X轴升降导轨13上滑动连接X轴升降板12，所述X轴升降板12螺纹连接X轴升降丝杆11，所述X轴升降板12上固定安装X轴升降筒10，所述X轴升降筒10贯穿支架顶板9，且与R轴组件3固定连接，通过升降电机7驱动X轴升降丝杆11正反转，X轴升降丝杆11螺纹连接X轴升降板12，从而X轴升降板12在X轴升降丝杆11和X轴升降导轨13上进行上下移动，进而带动X轴升降筒10进行上下移动，实现四轴机器人升降动作。

所述R轴组件3由R轴旋转电机15和R轴旋转电机减速器16组成，所述R轴旋转电机15固定连接X轴升降筒10，所述R轴旋转电机15通过联轴器轴连接R轴旋转电机减速器16，所述R轴旋转电机减速器16的输出轴连接X轴组件4，R轴旋转电机15和R轴旋转电机减速器16进行工作，带动X轴组件4进行旋转，实现四轴机器人动臂的旋转动作。

所述X轴组件4由X轴移动支架17、X轴移动导轨18、X轴移动同步带19、X轴固定支架20、X轴移动电机26和X轴限位块27组成，所述X轴固定支架20连接R轴旋转电机减速器16的输出轴，所述X轴固定支架20侧壁固定安装X轴移动导轨18，所述X轴移动导轨18滑动连接X轴移动支架17，所述X轴移动支架17通过X轴移动同步带19传动连接X轴移动电机26，所述X轴移动支架17两侧的X轴固定支架20上固定安装X轴限位块27，X轴限位块27对X轴固定支架20滑动长度进行限位作用，通过X轴移动电机26进行正反转带动X轴移动同步带19驱动X轴移动支架17在X轴移动导轨18进行循环滑动，实现四轴机器人动臂的伸长动作。

所述C轴组件5由C轴旋转支架21、C轴旋转轴22、C轴伸出臂23、C轴旋转同步带24和C轴旋转电机25组成，所述C轴伸出臂23固定连接X轴移动支架17，所述X轴移动支架17上固定安装C轴旋转电机25，所述C轴旋转电机25通过C轴旋转同步带24传动连接C轴旋转轴22，所述C轴旋转轴22通过轴承座转动连接C轴伸出臂23，所述C轴旋转轴22下端面固定连接C轴旋转支架21，C轴旋转支架21固定安装工件抓夹工具用于进行上下料，抓夹工具为现有技术中的机械抓夹手等，在此并未赘述，C轴旋转电机25通过C轴旋转同步带24传动连接C轴旋转轴22，进而带动C轴旋转轴22和C轴旋转支架21进行旋转，实现四轴机器人端头的旋转动作。

本实用新型的工作原理是：

通过电控箱1控制驱动Z轴组件的升降电机7工作，升降电机7驱动X轴升降丝杆11正反转，X轴升降丝杆11螺纹连接X轴升降板12，从而X轴升降板12在X轴升降丝杆11和X轴升降导轨13上进行上下移动，进而带动X轴升降筒10进行上下移动，实现四轴机器人升降动作，电控箱1控制驱动R轴组件3的R轴旋转电机15和R轴旋转电机减速器16工作，带动X轴组件4进行旋转，实现四轴机器人动臂的旋转动作，电控箱1控制驱动X轴组件4的X轴移动电机26工作，X轴移动电机26进行正反转，进而带动X轴移动同步带19驱动X轴移动支架17在X轴移动导轨18进行循环滑动，实现四轴机器人动臂的伸长动作，电控箱1控制驱动C轴组件5的C轴旋转电机25工作，C轴旋转电机25通过C轴旋转同步带24传动连接C轴旋转轴22，进而带动C轴旋转轴22和C轴旋转支架21进行旋转，实现四轴机器人端头的旋转动作，本实用新型的四轴机器人主要通过Z轴、R轴、X轴、C轴四轴联动实现对物料的取放和移动，在一定空间范围内，快速精准的定位。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。