CN103317506A - 一种机械手用升降旋转装置及应用该装置的机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机械手用升降旋转装置及应用该装置的机械手，该机械手用升降旋转装置包括：立轴，固定连接在小摇臂外端部用于限定立轴上下运动轨迹的固定件，设置在小摇臂外端部的上部带动立轴轴旋转的第一传动装置，设置在小摇臂外端部的中部带动立轴上下运动的第二传动装置；所述立轴上设置有用于上下运动的齿牙。通过第二传动装置上的齿轮啮合立轴上的齿牙，带动立轴进行上下运动。将第一传动装置设置在小摇臂外端部的上部而代替设置在立轴的上部，避免了设置在立轴上部的重力负载，立轴的上下运动更加灵活，稳定性更高。同时将承载上下运动和轴旋转集中于一个立轴上，其操作更加简单，更有利于检修和维护。
Description
技术领域
本发明涉及自动焊接技术领域，具体涉及一种应用于焊接场所的机械手用升降旋转装置及应用该装置的机械手。
背景技术
在制造行业中，特别是大型机器加工行业，需要将一些金属件或金属板材进行连接固定，焊接作为一种较为稳定的连接方式，在加工行业中应用较多。目前，焊接有人工点焊、专机多点焊及机器人点焊等。其人工点焊不足之处在于：一是手工焊接的质量取决于焊工的技术水平和操作时的发挥状态，焊接质量不稳定，工人劳动强度大，客易疲劳，直接影响产品的制造质量；二是焊接时产生的烟雾对人们的呼吸系统产生损害，焊接时若不小心，眼睛直接观察焊接时发出的亮光，会对人们的眼角膜产生损害，再就是焊接时产生的高温会灼伤人们的脸面及皮肤；三是手工焊接的生产效率低。为解决这些问题，出现了机器人点焊。机器人点焊是指利用集成有伺服焊枪的机器人按预定的轨迹沿工件表面运动逐点焊接。其功能强大，自动化程度高，运动精度高，质量一致性好。
如中国发明专利公告号“CN101569972B”名称为“焊接机械手”的专利公开了一种焊接机械手，包括有底座和电机，在所述的底座上设置有竖轴，在竖轴上设置有可绕其转动的大摇臂，在大摇臂的外端部铰接一小摇臂，在小摇臂的外端部设置有一立轴，在立轴外设置有外套轴，在立轴的下端部铰接有焊枪头，大摇臂、小摇臂和立轴的转动及立轴和外套轴的升降均通过各自独立设置的电机带动、并由各自独立的编码器采集或测量其转动角度及升降位移信号，焊枪头的摆动由电机带动、并由编码器采集或测量其摆动角度信号，编码器采集或测量的位移和角度信号通过控制器控制各电机的转动以带动大摇臂、小摇臂、立轴、外套轴和焊枪头的动作。但该焊接机械手中带动立轴旋转的电机设置在立轴的上部，其自身的重力影响到立轴上下运动的灵活性和稳定性，在断电情况下为平衡该电机的重力，在该小摇臂的外端部还需要额外设置发条弹簧平衡机构，通过钢索与立轴的下端连接。同时，为使得焊枪头上下运动和旋转，需立轴和在立轴外的外套轴共同作用，所需零件较多，也不利于检修和维护。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明的目的即在于提供一种结构简单、立轴上下运动和轴旋转的灵活性和稳定性强，生产效率高的一种机械手用升降旋转装置。
本发明的目的还在于提供一种应用上述机械手用升降旋转装置的机械手。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明的一种机械手用升降旋转装置，该装置与机械手上的小摇臂活动连接，该装置包括：立轴，固定连接在小摇臂外端部用于限定立轴上下运动轨迹的固定件，设置在小摇臂外端部的上部带动立轴轴旋转的第一传动装置，设置在小摇臂外端部的中部带动立轴上下运动的第二传动装置；所述立轴上设置有用于上下运动的齿牙；
所述第一传动装置包括第一电机、与该第一电机的电机轴连接的第一传动轮、套接在所述立轴上的第二传动轮、设置在第一传动轮与第二传动轮之间的传动带；
所述第二传动装置包括第二电机、齿轮，所述齿轮设置在第二电机的电机轴上，所述齿轮与所述立轴上的齿牙相啮合
作为本发明的一种改进，所述立轴为花键轴，所述第二传动轮通过花键螺母与所述立轴套接。
作为本发明的进一步改进，所述第一、二传动轮为同步带轮，所述传动带为同步带。
作为本发明的更进一步改进，所述第二传动装置还包括与第二电机的电机轴连接的减速机，所述齿轮设置在减速机的减速轴上。
在上述结构的基础上，所述第二传动装置还包括与减速轴轴连接的第二编码器，所述第一传动装置还包括与第一电机的电机轴连接的第一编码器。
其中，所述固定件外侧还设置有用于手动控制所述立轴上下运动的手动轮。
作为本发明一种优选的实施方式，所述第一、二电机为步进电机。
作为本发明另一种优选的实施方式，所述固定件上设置有用于支撑齿轮两端减速轴的第一、二轴承，所述固定件上下端部设置有用于支撑立轴的第三、四轴承。
一种机械手，包括：底座，设置在底座上的大摇臂，与大摇臂铰接的小摇臂，与小摇臂活动连接的升降旋转装置，设置在大摇臂上带动大摇臂转动的第一动力装置，设置在大摇臂上带动小摇臂转动的第二动力装置，所述升降旋转装置为如上所述的机械手用升降旋转装置。
作为本发明的一种改进，所述第一动力装置设置在所述底座内。
本发明提供的一种机械手用升降旋转装置及应用该装置的机械手，该机械手用升降旋转装置包括：立轴，固定连接在小摇臂外端部用于限定立轴上下运动轨迹的固定件，设置在小摇臂外端部的上部带动立轴轴旋转的第一传动装置，设置在小摇臂外端部的中部带动立轴上下运动的第二传动装置；所述立轴上设置有用于上下运动的齿牙。通过第二传动装置上的齿轮啮合立轴上的齿牙，带动立轴进行上下运动。将第一传动装置设置在小摇臂外端部的上部而代替设置在立轴的上部，避免了设置在立轴上部的重力负载，立轴的上下运动更加灵活，稳定性更高。同时将承载上下运动和轴旋转集中于一个立轴上，其操作更加简单，更有利于检修和维护。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
图1为本发明一种机械手用升降旋转装置的剖面图；
图2为本发明一种机械手用升降旋转装置的俯视图；
图3为本发明一种机械手用升降旋转装置的内部结构图；
图4为本发明一种机械手的剖面图；
图5为本发明一种机械手的整体装配图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参照图1-3，本发明的一种机械手用升降旋转装置，该装置与小摇臂1活动连接，该装置包括：立轴，该立轴优选为花键轴5，该花键轴5的下端固定有焊枪。所述小摇臂1外端部固定连接有用于限定花键轴5上下运动轨迹的固定件9，在固定件9上下端部设置有用于支撑花键轴5的第三轴承8及第四轴承17。所述小摇臂1外端部的上部设置有带动花键轴5轴旋转的第一传动装置，所述小摇臂1外端部的中部设置有带动花键轴5上下运动的第二传动装置。
其中，第一传动装置包括第一电机3、与该第一电机3轴连接的第一传动轮2、套接在所述花键轴5上的第二传动轮7、设置在第一传动轮2与第二传动轮7之间的传动带4。作为本发明的优选方式，该第一传动轮2及第二传动轮7为同步带轮，所述传动带4为同步带。第二传动轮7通过花键螺母6与花键轴5套接。在对花键轴5进行轴旋转时，启动第一电机3，通过第一传动轮2、传动带4、第二传动轮7的传动，并有花键螺母6使得第二传动轮7与花键轴5套接卡紧，带动花键轴5进行轴旋转。
第二传动装置包括第二电机10，第二电机10的轴端连接有减速机11，在减速机11的轴上设有齿轮15，该齿轮15与花键轴5上的齿牙18啮合。在对花键轴5进行上下运动时，启动第二电机10，该第二电机10通过减速机11的传动，带动齿轮15的旋转，由于该齿轮15始终与花键轴5上的齿牙18啮合，使得花键轴5可进行上下运动。在齿轮15的左右两端的减速机11的减速轴上设置有使其支撑在固定件9上的第一轴承16和第二轴承14。在减速机11的减速轴的外端部通过联轴器13连接有第二编码器12，在第一传动装置上也设置有与第一电机3轴连接的第一编码器(未图示)，采用编码器采集或测量其转动角度信号，通过获得的转动角度信号，由控制器为该花键轴5设定上下运动和轴旋转的既定轨迹。作为优选，该第一电机3及第二电机10均为步进电机。
参见图5，在固定件9外侧还设置有用于手动控制所述花键轴5上下运动的手动轮29，可在第二电机10出现故障情况下，手动使得花键轴5上下运动。
具体参见图4-5，一种机械手，包括：底座19，设置在底座19上的大摇臂20，与大摇臂20铰接的小摇臂1，设置在大摇臂20上带动大摇臂20转动的第一动力装置，设置在大摇臂20上带动小摇臂1转动的第二动力装置，小摇臂1上活动连接有上述机械手用升降旋转装置。
其中，该第一动力装置包括电机21，该电机21带动小齿轮23传动大齿轮24，使得大摇臂20进行旋转，该第一动力装置也可以设置在底座19内。该第二动力装置包括电机25，该电机25带动小齿轮27传动大齿轮28，使得小摇臂1进行旋转。该第一动力装置及第二动力装置由各自独立的编码器22及编码器26采集或测量其转动角度及升降位移信号。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种机械手用升降旋转装置，该装置与机械手上的小摇臂活动连接，其特征在于，该装置包括：立轴，固定连接在小摇臂外端部用于限定立轴上下运动轨迹的固定件，设置在小摇臂外端部的上部带动立轴轴旋转的第一传动装置，设置在小摇臂外端部的中部带动立轴上下运动的第二传动装置；所述立轴上设置有用于上下运动的齿牙；
所述第一传动装置包括第一电机、与该第一电机的电机轴连接的第一传动轮、套接在所述立轴上的第二传动轮、设置在第一传动轮与第二传动轮之间的传动带；
所述第二传动装置包括第二电机、齿轮，所述齿轮设置在第二电机的电机轴上，所述齿轮与所述立轴上的齿牙相啮合。
2.根据权利要求1所述的一种机械手用升降旋转装置，其特征在于，所述立轴为花键轴，所述第二传动轮通过花键螺母与所述立轴套接。
3.根据权利要求1所述的一种机械手用升降旋转装置，其特征在于，所述第一、二传动轮为同步带轮，所述传动带为同步带。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种机械手用升降旋转装置，其特征在于，所述第二传动装置还包括与第二电机的电机轴连接的减速机，所述齿轮设置在减速机的减速轴上。
5.根据权利要求4所述的一种机械手用升降旋转装置，其特征在于，所述第二传动装置还包括与减速轴轴连接的第二编码器；所述第一传动装置还包括与第一电机的电机轴连接的第一编码器。
6.根据权利要求1所述的一种机械手用升降旋转装置，其特征在于，所述固定件外侧还设置有用于手动控制所述立轴上下运动的手动轮。
7.根据权利要求1所述的一种机械手用升降旋转装置，其特征在于，所述第一、二电机为步进电机。
8.根据权利要求1所述的一种机械手用升降旋转装置，其特征在于，所述固定件上设置有用于支撑齿轮两端减速轴的第一、二轴承，所述固定件上下端部设置有用于支撑立轴的第三、四轴承。
9.一种机械手，包括：底座，设置在底座上的大摇臂，与大摇臂铰接的小摇臂，与小摇臂活动连接的升降旋转装置，设置在大摇臂上带动大摇臂转动的第一动力装置，设置在大摇臂上带动小摇臂转动的第二动力装置，其特征在于，所述升降旋转装置为权利要求1-8任一项所述的机械手用升降旋转装置。
10.根据权利要求9所述的一种机械手，其特征在于，所述第一动力装置设置在所述底座内。
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|---|---|
| CN (1) | CN103317506A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104589341A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-05-06 | 海发（宁波）办公设备有限公司 | 一种工作平台 |
| CN105710876A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-29 | 北京金日创科技股份有限公司 | 一种水平多关节工业机器人 |
| CN107052657A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-08-18 | 张家港和升数控机床制造有限公司 | 一种焊接机器人 |
| CN107139216A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-09-08 | 苏州工业园区凯艺精密科技有限公司 | 一种内置音频识别模块的机械手结构 |
| CN107139217A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-09-08 | 苏州工业园区凯艺精密科技有限公司 | 一种末端可视操作区域的机械手结构 |
| CN107160385A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-09-15 | 苏州工业园区凯艺精密科技有限公司 | 一种具有柔性齿轮结构的五轴机械手 |
| CN107175655A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-09-19 | 苏州工业园区凯艺精密科技有限公司 | 一种五轴机械手 |
| CN107262925A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-10-20 | 柳州市开宇机器人有限公司 | 一种快速机械手焊接机构 |
| CN107336240A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-11-10 | 苏州工业园区凯艺精密科技有限公司 | 一种机械手的底照式视觉系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5944476A (en) * | 1997-03-26 | 1999-08-31 | Kensington Laboratories, Inc. | Unitary specimen prealigner and continuously rotatable multiple link robot arm mechanism |
| CN101569972A (zh) * | 2009-06-12 | 2009-11-04 | 温岭市风云机器人有限公司 | 焊接机械手 |
| CN101862223A (zh) * | 2010-06-24 | 2010-10-20 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 手术机器人 |
| CN102275168A (zh) * | 2011-07-11 | 2011-12-14 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 机器人臂部件及机器人 |
| CN203266643U (zh) * | 2013-06-07 | 2013-11-06 | 深圳华意隆电气股份有限公司 | 一种机械手用升降旋转装置及应用该装置的机械手 |
-
2013
- 2013-06-07 CN CN2013102252854A patent/CN103317506A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5944476A (en) * | 1997-03-26 | 1999-08-31 | Kensington Laboratories, Inc. | Unitary specimen prealigner and continuously rotatable multiple link robot arm mechanism |
| CN101569972A (zh) * | 2009-06-12 | 2009-11-04 | 温岭市风云机器人有限公司 | 焊接机械手 |
| CN101862223A (zh) * | 2010-06-24 | 2010-10-20 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 手术机器人 |
| CN102275168A (zh) * | 2011-07-11 | 2011-12-14 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 机器人臂部件及机器人 |
| CN203266643U (zh) * | 2013-06-07 | 2013-11-06 | 深圳华意隆电气股份有限公司 | 一种机械手用升降旋转装置及应用该装置的机械手 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104589341A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-05-06 | 海发（宁波）办公设备有限公司 | 一种工作平台 |
| CN104589341B (zh) * | 2014-11-21 | 2017-01-25 | 海发（宁波）办公设备有限公司 | 一种工作平台 |
| CN105710876A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-29 | 北京金日创科技股份有限公司 | 一种水平多关节工业机器人 |
| CN107052657A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-08-18 | 张家港和升数控机床制造有限公司 | 一种焊接机器人 |
| CN107160385A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-09-15 | 苏州工业园区凯艺精密科技有限公司 | 一种具有柔性齿轮结构的五轴机械手 |
| CN107139217A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-09-08 | 苏州工业园区凯艺精密科技有限公司 | 一种末端可视操作区域的机械手结构 |
| CN107139216A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-09-08 | 苏州工业园区凯艺精密科技有限公司 | 一种内置音频识别模块的机械手结构 |
| CN107175655A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-09-19 | 苏州工业园区凯艺精密科技有限公司 | 一种五轴机械手 |
| WO2019007429A1 (zh) * | 2017-07-07 | 2019-01-10 | 苏州工业园区凯艺精密科技有限公司 | 机械手 |
| WO2019007425A1 (zh) * | 2017-07-07 | 2019-01-10 | 苏州工业园区凯艺精密科技有限公司 | 带有柔性齿轮结构的机械手 |
| CN107160385B (zh) * | 2017-07-07 | 2020-05-12 | 苏州工业园区凯艺精密科技有限公司 | 一种具有柔性齿轮结构的五轴机械手 |
| CN107336240A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-11-10 | 苏州工业园区凯艺精密科技有限公司 | 一种机械手的底照式视觉系统 |
| CN107262925A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-10-20 | 柳州市开宇机器人有限公司 | 一种快速机械手焊接机构 |
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