CN103128733A - 伸缩竖梁装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于现代机械加工行业自动化辅助设备，尤其涉及一种应用于自动化桁架机械手中的伸缩竖梁装置。伸缩竖梁装置包括托板、第一伸缩单元、第二伸缩单元和第三伸缩单元，托板包括固定板和滑块，固定板一侧壁上安装第一伸缩单元，固定板另一侧壁上安装滑块，第一伸缩单元上安装第二伸缩单元，第二伸缩单元上安装第三伸缩单元。本发明的有益效果在于：本发明有效地降低了桁架机械手的高度，减小空间，提高了稳定性；该伸缩竖梁结构简洁稳定，制造成本低；提高桁架式机械手自动上下料单元在机械加工行业的适用性。改变了原结构，使外观结构更加紧凑美观。

Description

伸缩竖梁装置

技术领域

本发明属于现代机械加工行业自动化辅助设备，尤其涉及一种应用于自动化桁架机械手中的伸缩竖梁装置。

背景技术

在现代机械加工行业自动化辅助设备越来越多，自动化程度也在飞速提高。在实现零件全自动加工过程中，桁架机械手以其结构简单、可靠，运行稳定，能够很好地实现盘类零件、轴类零件以及齿轮等各种零件的自动化加工要求。

机械手手腕手臂部分是整个桁架式机械手的核心部分，其结构的优略直接关系着整个机械手的性能，在桁架式机械手的应用过程中，目前业界通用的桁架机械手臂为固定悬伸式。该结构虽然简单稳定，但是其带来的问题是机械手收缩时会有很大部分的悬伸，高出桁架本身1M—2M。这种结构不但造成机械手高速运行时的稳定性差，晃动量大等使用性能问题，而且还造成占地大，使用空间的浪费，以及对厂房高度要求比较高的限制，难以实现小型厂房的自动化改造。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足而提供一种伸缩竖梁装置，该伸缩竖梁装置安装机械手后可供机械手在高速运行时的稳定性得到保证，同时也解决了厂房高度限制的难题。

本发明的技术解决方案是：伸缩竖梁装置包括托板、第一伸缩单元、第二伸缩单元和第三伸缩单元，托板包括固定板和滑块，固定板一侧壁上安装第一伸缩单元，固定板另一侧壁上安装滑块，第一伸缩单元上安装第二伸缩单元，第二伸缩单元上安装第三伸缩单元。

第一伸缩单元包括第一底板、第一导轨、第一滑块、连接座、第一限位块、伺服电机、伺服电机固定座、第一轴承、第一转轴、第一轴承支架、第一主动齿轮、第一从动齿轮、第一传动齿条、第一传动齿轮和第一传动链条，第一底板的前端靠下侧设置第一轴承收容孔，且第一底板设置多个固定孔，伺服电机固定座包括固定部、阻挡部和连接部，固定部为一长方形体，固定部设置直口槽，阻挡部设置于固定部和连接部之间，且阻挡部位于伺服电机固定座的一侧壁上，伺服电机固定座通过螺栓安装于第一底板的一端，伺服电机安装于伺服电机固定座上，第一主动齿轮安装于伺服电机上，第一导轨、第一滑块和第一限位块通过螺栓安装于第一底板的同一侧壁上，且第一滑块位于两个第一导轨之间，第一限位块安装于第一底板的远离安装伺服电机固定座的另一端处，第一轴承支架安装于第一轴承收容孔的位置处，第一轴承安装于第一轴承收容孔中，第一转轴的一端安装于第一轴承中，第一转轴的另一端安装第一轴承后再安装于第一轴承支架上，位于第一底板和第一轴承支架之间安装第一从动轮和第一传动齿轮，第一传动链条安装于第一主动齿轮和第一传动齿轮上。

第二伸缩单元包括第二底板、第二导轨、第二滑块、第二限位块、第二轴承、第二转轴、第三转轴、第二轴承支架、第二主动齿轮、第二传动齿条、第二传动齿轮、调节齿轮、调节齿轮固定座、第二从动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮、第四传动齿轮、第四传动齿轮支座和第二传动链条，第二底板靠近上侧的两端处设置第二轴承收容孔，位于第二底板前端的第二轴承收容孔的左侧设置第二开孔，第二底板的前表面及位于后端的第二轴承收容孔的右侧设置第二固定槽，自第二底板的上表面开设固定孔贯穿至第二固定槽，第二底板自前表面至后表面贯穿设置多个固定孔，第二轴承安装于第二轴承收容孔中，位于第二轴承收容孔的位置处安装第二轴承支架，第二转轴的一端安装于第二轴承后再安装于第二底板前端的第二轴承收容孔中，第二转轴的另一端安装第二轴承后再安装于第二轴承支架上，第二从动齿轮和第二传动齿轮安装于第二转轴上且位于第二底板和第二轴承支架之间，调节齿轮固定座安装于第二固定槽中，调节齿轮安装于调节齿轮固定座上，第三转轴安装第二轴承后再安装于第二底板后端的第二轴承收容孔中，第三转轴一端安装第二主动齿轮，第三转轴的另一端安装第三传动齿轮，第二传动链条安装于调节齿轮、第三传动齿轮和第二从动齿轮上，第四传动齿轮支座安装于第二开孔中，第四传动齿轮安装于第四传动齿轮支座上，且第四传动齿轮与第二传动齿轮啮合，第二导轨、第二滑块和第二限位块通过螺栓安装于第二底板的前壁上，且安装于第二底板前壁的第二滑块位于两个安装于第二底板前壁的第二导轨之间，第二限位块安装于第二滑块的右侧处，于第二底板的后壁上安装第二传动齿条、第二导轨和第二滑块，第二传动齿条位于第二底板的下端处，安装于第二底板后壁的第二导轨位于两个安装于第二底板后壁的第二滑块之间。

第三伸缩单元包括第三底板、第三导轨、第三滑块、第三传动齿条和机械手安装座，第三导轨、第三滑块、第三传动齿条通过螺栓安装于第三底板的后壁上，第三传动齿条位于第三底板的上端处，两个第三滑块之间安装第三导轨，机械手安装座安装于第三底板的前端。

通过第一伸缩单元的第一导轨与第二伸缩单元后壁的第二滑块配合组装和第一伸缩单元的第一滑块与第二伸缩单元后壁的第二导轨配合组装将第二伸缩单元安装第一伸缩单元上，第二伸缩单元安装第一伸缩单元后第一伸缩单元的第一传动齿条与第二伸缩单元的第二主动齿轮啮合，第一伸缩单元的第一传动齿轮与第二伸缩单元的第二传动齿条啮合；通过第二伸缩单元前壁的第二导轨和第三伸缩单元的第三滑块配合组装和第二伸缩单元前壁的第二滑块和第三伸缩单元的第三导轨配合组装将第三伸缩单元组装于第二伸缩单元上，第三伸缩单元组装于第二伸缩单元后第二伸缩单元的第四传动齿轮与第三伸缩单元的第三传动齿条啮合。

优选的，第一底板一侧壁设置固定安装第一导轨的第一安装槽，于两个第一安装槽之间设置安装第一滑块的第二安装槽。

优选的，第一限位块设置第一开槽和第二开槽，第一开槽和第二开槽的开设方向相反。

优选的，第二底板前壁设置固定安装第二导轨的第三安装槽，于两个第三安装槽之间设置安装第二滑块的第四安装槽，第二底板后壁设置固定安装第二滑块的第五安装槽，于两个第五安装槽之间设置安装第二滑轨的第六安装槽。

优选的，第三底板一侧壁设置固定安装第三导轨的第七安装槽，于两个第七安装槽之间设置安装第三滑块的第八安装槽。

伸缩竖梁装置的工作过程为：第一伸缩单元的伺服电机转动带动第一主动齿轮转动，第一主动齿轮通过第一传动链条带动第一从动齿轮转动，第一从动齿轮转动带动第一转轴转动，第一转轴带动第一传动齿轮转动，第一传动齿轮转动带动第二伸缩单元的第二传动齿条移动，第二伸缩单元的第二传动齿条移动的同时第一伸缩单元的第一传动齿条作用第二伸缩单元的第二主动齿轮使第二主动齿轮转动，第二主动齿轮转动带动第三转轴转动，第三转轴转动转动带动第三传动齿轮转动，第三传动齿轮通过第二传动链条带动第二从动齿轮转动，第二从动齿轮转动带动第二转轴转动，第二转轴转动带动第二传动齿轮转动，第二传动齿轮转动带动第四传动齿轮转动，第四传动齿轮转动带动第三伸缩单元的第三传动齿条移动，第三传动齿条移动带动第三伸缩单元的移动，通过上述的传动完成伸缩竖梁装置中第一伸缩单元、第二伸缩单元和第三伸缩单元的伸缩过程。

本发明的有益效果在于：本发明有效地降低了桁架机械手的高度，减小空间，提高了稳定性；该伸缩竖梁结构简洁稳定，制造成本低；提高桁架式机械手自动上下料单元在机械加工行业的适用性。改变了原结构，使外观结构更加紧凑美观。

附图说明

图1是本发明伸缩竖梁装置组装立体图。

图2是本发明伸缩竖梁装置组装立体另一状态图。

图3是本发明伸缩竖梁装置之第一伸缩单元组装立体图。

图4是本发明伸缩竖梁装置之第一伸缩单元的第一底板立体图。

图5是本发明伸缩竖梁装置之第二伸缩单元组装立体图。

图6是本发明伸缩竖梁装置之第二伸缩单元另一视角组装立体图。

图7是本发明伸缩竖梁装置之第二伸缩单元的第二底板立体图。

图8是本发明伸缩竖梁装置之第三伸缩单元组装立体图。

图9是本发明伸缩竖梁装置之第三伸缩单元的第三底板立体图。

图中：伸缩竖梁装置100、托板10、第一伸缩单元20、第二伸缩单元30、第三伸缩单元40、固定板11、滑块12、第一底板201、第一导轨202、第一滑块203、连接座204、第一限位块205、伺服电机206、伺服电机固定座207、第一转轴209、第一轴承支架210、第一主动齿轮211、第一从动齿轮212、第一传动齿条213、第一传动齿轮214、第一传动链条215、第一轴承收容孔216、固定部217、阻挡部218、连接部219、直口槽220、第一安装槽221、第二安装槽222、第二底板301、第二导轨302、第二滑块303、第二限位块304、第二转轴306、第三转轴307、第二轴承支架308、第二主动齿轮309、第二传动齿条310、调节齿轮312、调节齿轮固定座313、第二从动齿轮314、第二传动齿轮315、第三传动齿轮316、第四传动齿轮317、第四传动齿轮支座318、第二传动链条319、第二轴承收容孔320、第二开孔321、第二固定槽322、第三底板41、第三导轨42、第三滑块43、第三传动齿条44、机械手安装座45。

具体实施方式

结合附图，对本发明做进一步说明，请参阅图1与图2，伸缩竖梁装置100包括托板10、第一伸缩单元20、第二伸缩单元30和第三伸缩单元40，托板10包括固定板11和滑块12，固定板11一侧壁上安装第一伸缩单元20，固定板11另一侧壁上安装滑块12，第一伸缩单元20上安装第二伸缩单元30，第二伸缩单元30上安装第三伸缩单元40。

结合图1、图2与图3，第一伸缩单元20包括第一底板201、第一导轨202、第一滑块203、连接座204、第一限位块205、伺服电机206、伺服电机固定座207、第一轴承(未显示)、第一转轴209、第一轴承支架210、第一主动齿轮211、第一从动齿轮212、第一传动齿条213、第一传动齿轮214和第一传动链条215，第一底板201的前端靠下侧设置第一轴承收容孔216，且第一底板设置多个固定孔，伺服电机固定座207包括固定部217、阻挡部218和连接部219，固定部217为一长方形体，固定部217设置直口槽220，阻挡部218设置于固定部217和连接部219之间，且阻挡部218位于伺服电机固定座207的一侧壁上，伺服电机固定座207通过螺栓安装于第一底板201的一端，伺服电机206安装于伺服电机固定座207上，第一主动齿轮211安装于伺服电机206上，第一导轨202、第一滑块203和第一限位块205通过螺栓安装于第一底板201的同一侧壁上，且第一滑块203位于两个第一导轨202之间，第一限位块205安装于第一底板201的远离安装伺服电机固定座207的另一端处，第一轴承支架210安装于第一轴承收容孔216的位置处，第一轴承(未显示)安装于第一轴承收容孔216中，第一转轴209的一端安装于第一轴承(未显示)中，第一转轴208的另一端安装第一轴承209后再安装于第一轴承支架210上，位于第一底板201和第一轴承支架210之间安装第一从动轮212和第一传动齿轮214，第一传动链条215安装于第一主动齿轮212和第一传动齿轮214上。参阅图4，第一底板201一侧壁设置固定安装第一导轨202的第一安装槽221，于两个第一安装槽221之间设置安装第一滑块203的第二安装槽222。参阅图3，第一限位块205设置第一开槽223和第二开槽224，第一开槽223和第二开槽224的开设方向相反。

结合图1、图2、图5与图6，第二伸缩单元30包括第二底板301、第二导轨302、第二滑块303、第二限位块304、第二轴承(未显示)、第二转轴306、第三转轴307、第二轴承支架308、第二主动齿轮309、第二传动齿条310、第二传动齿轮315、调节齿轮312、调节齿轮固定座313、第二从动齿轮314、第二传动齿轮315、第三传动齿轮316、第四传动齿轮317、第四传动齿轮支座318和第二传动链条319，第二底板301靠近上侧的两端处设置第二轴承收容孔320，位于第二底板301前端的第二轴承收容孔320的左侧设置第二开孔321，第二底板301的前表面及位于第二底板301的后端的第二轴承收容孔320的右侧设置第二固定槽322，自第二底板301的上表面开设固定孔贯穿至第二固定槽322，第二底板301自前表面至后表面贯穿设置多个固定孔，第二轴承(未显示)安装于第二轴承收容孔320中，位于第二轴承收容孔320的位置处安装第二轴承支架308，第二转轴306的一端安装于第二轴承(未显示)后再安装于第二底板301前端的第二轴承收容孔320中，第二转轴306的另一端安装第二轴承(未显示)后再安装于第二轴承支架308上，第二从动齿轮314和第二传动齿轮315安装于第二转轴306上且位于第二底板301和第二轴承支架308之间，调节齿轮固定座313安装于第二固定槽322中，调节齿轮312安装于调节齿轮固定座313上，第三转轴307安装第二轴承(未显示)后再安装于第二底板301后端的第二轴承收容孔320中，第三转轴307一端安装第二主动齿轮309，第三转轴307的另一端安装第三传动齿轮316，第二传动链条310安装于调节齿轮312、第三传动齿轮316和第二从动齿轮314上，第四传动齿轮支座318安装于第二开孔321中，第四传动齿轮317安装于第四传动齿轮支座318上，且第四传动齿轮317与第二传动齿轮315啮合，第二导轨302、第二滑块303和第二限位块304通过螺栓安装于第二底板301的前壁上，且安装于第二底板301前壁的第二滑块303位于两个安装于第二底板301前壁的第二导轨302之间，第二限位块304安装于第二滑块303的右侧处，于第二底板301的后壁上安装第二传动齿条310、第二导轨302和第二滑块303，第二传动齿条310位于第二底板301的下端处，安装于第二底板301后壁的第二导轨302位于两个安装于第二底板301后壁的第二滑块303之间。参阅图7，第二底板301前壁设置固定安装第二导轨302的第三安装槽323，于两个第三安装槽323之间设置安装第二滑块303的第四安装槽324，第二底板301后壁设置固定安装第二滑块303的第五安装槽325，于两个第五安装槽325之间设置安装第二滑轨303的第六安装槽326。

参阅图1,、图2与图8，第三伸缩单元40包括第三底板41、第三导轨42、第三滑块43、第三传动齿条44和机械手安装座45，第三导轨42、第三滑块43、第三传动齿条44通过螺栓安装于第三底板41的后壁上，第三传动齿条44位于第三底板41的上端处，两个第三滑块43之间安装第三导轨42，机械手安装座45安装于第三底板41的前端。参阅图9，第三底板41一侧壁设置固定安装第三滑块43的第七安装槽46，于两个第七安装槽46之间设置安装第三导轨42的第八安装槽47。

结合图2、图3、图5、图6和图8，通过第一伸缩单元20的第一导轨202与第二伸缩单元30后壁的第二滑块303配合组装和第一伸缩单元20的第一滑块203与第二伸缩单元30后壁的第二导轨302配合组装将第二伸缩单元30安装于第一伸缩单元20上，第二伸缩单元30安装于第一伸缩单元20后第一伸缩单元20的第一传动齿条213与第二伸缩单元30的第二主动齿轮309啮合，第一伸缩单元20的第一传动齿轮214与第二伸缩单元30的第二传动齿条310啮合；通过第二伸缩单元30前壁的第二导轨302和第三伸缩单元40的第三滑块43配合组装和第二伸缩单元30前壁的第二滑块303和第三伸缩单元40的第三导轨42配合组装将第三伸缩单元40组装于第二伸缩单元30上，第三伸缩单元40组装于第二伸缩单元30后第二伸缩单元30的第四传动齿轮317与第三伸缩单元40的第三传动齿条44啮合。

伸缩竖梁装置100的工作过程为：第一伸缩单元20的伺服电机206转动带动第一主动齿轮211转动，第一主动齿轮211通过第一传动链条215带动第一从动齿轮212转动，第一从动齿轮212转动带动第一转轴209转动，第一转轴209带动第一传动齿轮214转动，第一传动齿轮214转动带动第二伸缩单元30的第二传动齿条310移动，第二伸缩单元30的第二传动齿条310移动的同时第一伸缩单元20的第一传动齿条213作用第二伸缩单元30的第二主动齿轮309使第二主动齿轮309转动，第二主动齿轮309转动带动第三转轴307转动，第三转轴307转动转动带动第三传动齿轮316转动，第三传动齿轮316通过第二传动链条319带动第二从动齿轮314转动，第二从动齿轮314转动带动第二转轴306转动，第二转轴306转动带动第二传动齿轮315转动，第二传动齿轮315转动带动第四传动齿轮317转动，第四传动齿轮317转动带动第三伸缩单元40的第三传动齿条44移动，第三传动齿条44移动带动第三伸缩单元40的移动，通过上述的传动完成伸缩竖梁装置100中第一伸缩单元20、第二伸缩单元30和第三伸缩单元40的伸缩过程。

Claims (5)

1.一种伸缩竖梁装置，其特征在于：伸缩竖梁装置包括托板、第一伸缩单元、第二伸缩单元和第三伸缩单元，托板包括固定板和滑块，固定板一侧壁上安装第一伸缩单元，固定板另一侧壁上安装滑块，第一伸缩单元上安装第二伸缩单元，第二伸缩单元上安装第三伸缩单元；

第一伸缩单元包括第一底板、第一导轨、第一滑块、连接座、第一限位块、伺服电机、伺服电机固定座、第一轴承、第一转轴、第一轴承支架、第一主动齿轮、第一从动齿轮、第一传动齿条、第一传动齿轮和第一传动链条，第一底板的前端靠下侧设置第一轴承收容孔，且第一底板设置多个固定孔，伺服电机固定座包括固定部、阻挡部和连接部，固定部为一长方形体，固定部设置直口槽，阻挡部设置于固定部和连接部之间，且阻挡部位于伺服电机固定座的一侧壁上，伺服电机固定座通过螺栓安装于第一底板的一端，伺服电机安装于伺服电机固定座上，第一主动齿轮安装于伺服电机上，第一导轨、第一滑块和第一限位块通过螺栓安装于第一底板的同一侧壁上，且第一滑块位于两个第一导轨之间，第一限位块安装于第一底板的远离安装伺服电机固定座的另一端处，第一轴承支架安装于第一轴承收容孔的位置处，第一轴承安装于第一轴承收容孔中，第一转轴的一端安装于第一轴承中，第一转轴的另一端安装第一轴承后再安装于第一轴承支架上，位于第一底板和第一轴承支架之间安装第一从动轮和第一传动齿轮，第一传动链条安装于第一主动齿轮和第一传动齿轮上；

第二伸缩单元包括第二底板、第二导轨、第二滑块、第二限位块、第二轴承、第二转轴、第三转轴、第二轴承支架、第二主动齿轮、第二传动齿条、第二传动齿轮、调节齿轮、调节齿轮固定座、第二从动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮、第四传动齿轮、第四传动齿轮支座和第二传动链条，第二底板靠近上侧的两端处设置第二轴承收容孔，位于第二底板前端的第二轴承收容孔的左侧设置第二开孔，第二底板的前表面及位于后端的第二轴承收容孔的右侧设置第二固定槽，自第二底板的上表面开设固定孔贯穿至第二固定槽，第二底板自前表面至后表面贯穿设置多个固定孔，第二轴承安装于第二轴承收容孔中，位于第二轴承收容孔的位置处安装第二轴承支架，第二转轴的一端安装于第二轴承后再安装于第二底板前端的第二轴承收容孔中，第二转轴的另一端安装第二轴承后再安装于第二轴承支架上，第二从动齿轮和第二传动齿轮安装于第二转轴上且位于第二底板和第二轴承支架之间，调节齿轮固定座安装于第二固定槽中，调节齿轮安装于调节齿轮固定座上，第三转轴安装第二轴承后再安装于第二底板后端的第二轴承收容孔中，第三转轴一端安装第二主动齿轮，第三转轴的另一端安装第三传动齿轮，第二传动链条安装于调节齿轮、第三传动齿轮和第二从动齿轮上，第四传动齿轮支座安装于第二开孔中，第四传动齿轮安装于第四传动齿轮支座上，且第四传动齿轮与第二传动齿轮啮合，第二导轨、第二滑块和第二限位块通过螺栓安装于第二底板的前壁上，且安装于第二底板前壁的第二滑块位于两个安装于第二底板前壁的第二导轨之间，第二限位块安装于第二滑块的右侧处，于第二底板的后壁上安装第二传动齿条、第二导轨和第二滑块，第二传动齿条位于第二底板的下端处，安装于第二底板后壁的第二导轨位于两个安装于第二底板后壁的第二滑块之间；

第三伸缩单元包括第三底板、第三导轨、第三滑块、第三传动齿条和机械手安装座，第三导轨、第三滑块、第三传动齿条通过螺栓安装于第三底板的后壁上，第三传动齿条位于第三底板的上端处，两个第三滑块之间安装第三导轨，机械手安装座安装于第三底板的前端；

通过第一伸缩单元的第一导轨与第二伸缩单元后壁的第二滑块配合组装和第一伸缩单元的第一滑块与第二伸缩单元后壁的第二导轨配合组装将第二伸缩单元安装第一伸缩单元上，第二伸缩单元安装第一伸缩单元后第一伸缩单元的第一传动齿条与第二伸缩单元的第二主动齿轮啮合，第一伸缩单元的第一传动齿轮与第二伸缩单元的第二传动齿条啮合；通过第二伸缩单元前壁的第二导轨和第三伸缩单元的第三滑块配合组装和第二伸缩单元前壁的第二滑块和第三伸缩单元的第三导轨配合组装将第三伸缩单元组装于第二伸缩单元上，第三伸缩单元组装于第二伸缩单元后第二伸缩单元的第四传动齿轮与第三伸缩单元的第三传动齿条啮合。

2.根据权利要求1所述的伸缩竖梁装置，其特征是：第一底板一侧壁设置固定安装第一导轨的第一安装槽，于两个第一安装槽之间设置安装第一滑块的第二安装槽。

3.根据权利要求1所述的伸缩竖梁装置，其特征是：第一限位块设置第一开槽和第二开槽，第一开槽和第二开槽的开设方向相反。

4.根据权利要求1所述的伸缩竖梁装置，其特征是：第二底板前壁设置固定安装第二导轨的第三安装槽，于两个第三安装槽之间设置安装第二滑块的第四安装槽，第二底板后壁设置固定安装第二滑块的第五安装槽，于两个第五安装槽之间设置安装第二滑轨的第六安装槽。

5.根据权利要求1所述的伸缩竖梁装置，其特征是：第三底板一侧壁设置固定安装第三导轨的第七安装槽，于两个第七安装槽之间设置安装第三滑块的第八安装槽。

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