CN103420154B - 一种机械手夹取机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械手夹取机，包括机架、Z向线性滑轨组、Y向线性滑轨组、X向线性滑轨、旋转驱动装置、旋转臂及夹爪机构；机架上设有Z向线性滑轨组；Z向线性滑轨组的第一、第二Z向导轨上的第一、第二Z向滑座内侧连接有Y向线性滑轨组；Y向线性滑轨组的第一、第二Y向导轨上的第一、第二Y向滑座间连接有X向线性滑轨；X向线性滑轨的X向滑座上固设有旋转驱动装置；旋转臂的一端径向连接于旋转驱动装置的输出轴，另一端固定连接夹爪机构。本发明可在一定范围内三维高速空间运动，回转定位来搬运、取放产品，适用于狭小操作空间内、多个操作平台间搬运、取放操作，具有适用性好、效率高，成本低的优点。

Description

一种机械手夹取机

技术领域

本发明涉及一种机械手设备领域，特别涉及一种便于在狭小操作空间内、多个操作平台间搬动、取放产品的机械手夹取机。

背景技术

电子产品、机电产品等在组装后，为了检查其潜在缺陷、检查其性能可靠度和使用寿命等，需要对这些产品进行老化(烧机)测试。老化测试是一个将产品从组装产线上搬运至高温的老化测试设备中进行较长时间的测试过程。测试过程中出现异常的产品会由监测人员或监测仪器记录，测试完成后，会将异常的产品送去返修，以确保产品良率。

图1为我司现有的组装产线和3层老化测试设备的结构示意图。如图1所示，包括组装产线91和位于其后侧的3层老化测试设备92，其中，组装产线91是用来输送上一工序中组装好的，及3层老化产设备92上测试好的电脑显示器900；而3层老化测试设备92为一3层结构的循环式电脑存储测试设备。组装产线91和3层老化测试设备92之间空间较小，在两者之间需要进行来回搬运、取放电脑显示器，即需要从该组装产线91前端上搬运组装好的电脑显示器900放置到3层老化测试设备92上进行老化测试，同时，需要将3层老化测试设备92上测试完的电脑显示器900搬运、取放至组装产线91的后端上，由组装产线91输送至下一道工序中。

现有技术中，在各工序、各操作平台间搬运、取放产品主要有人工操作和机械手臂操作两种方式。众所周知的，采用人工搬运取放电脑具有以下缺点：1)重复搬运、取放操作，劳动强度大；2)人工操作，速度有限，效率低下；3)3层老化测试设备特殊的3层存储模式，上层存储位置的高度超出了国民标准身高，使得操作人员在快速地、往复地取放产品时，存在诸多不安全因素。此外，若采用4轴或6轴关节机械手臂来实现搬运、取放电脑，虽多轴关节的机械手臂可高效率地实现搬运、取放动作，但其具有以下缺点：1)多轴关节的机械手臂的制作成本大；2)多轴关节的机械手臂工作时，受其自身各个关节长度的限制，在回转180度于前后侧取放货物时，需较大的施展空间，也就是说，使用现有的多轴关节的机械手臂需要占用较大的空间资源，这样一来，不适用于我厂这种有限的操作空间内使用。因此，如何应对这一情况，是从多厂家困扰且急需解决的技术问题，本发明就是在这样的情况下应蕴而生的。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种机械手夹取机，以达到适用于狭小操作空间内、多个操作平台间搬运、取放产品，适用性好、效率高、成本低的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种机械手夹取机，包括机架、Z向线性滑轨组、Y向线性滑轨组、X向线性滑轨、旋转驱动装置、旋转臂及夹爪机构；

所述Z向线性滑轨组包括第一Z向导轨和第二Z向导轨，所述第一Z向导轨上滑动连接有第一Z向滑座，所述第二Z向导轨上滑动连接有第二Z向滑座；

所述Y向线性滑轨组包括第一Y向导轨和第二Y向导轨，所述第一Y向导轨上滑动连接有第一Y向滑座，所述第二Y向导轨上滑动连接有第二Y向滑座；

所述X向线性滑轨包括一X向导轨和滑动连接于所述X向导轨上的X向滑座；

所述第一、第二Z向导轨对称设于所述机架上；所述第一、第二Y向导轨对称设于所述第一、第二Z向导轨内侧，并分别与所述第一、第二Z向滑座固定连接；所述X向导轨连接于所述第一、第二Y向滑座间；所述旋转驱动装置固定安装于所述X向滑座上；所述旋转臂的一端径向连接所述旋转驱动装置的输出轴，另一端固定连接所述夹爪机构；

所述第一Z向滑座和第二Z向滑座分别通过同步带传动组件一连接至同一传动轴一，传动轴一连接有伺服电机一；

所述第一Y向滑座和第二Y向滑座分别通过同步带传动组件二连接至一传动轴二，所述传动轴二连接有伺服电机二；

所述X向滑座通过同步带传动组件三连接有驱动其沿X向导轨滑动的伺服电机三。

优选的，所述旋转驱动装置具体为一伺服电机。

优选的，所述夹爪机构由夹爪气缸和安装在所述夹爪气缸上的夹爪组成。

优选的，所述机架呈“口”字型，所述第一Z向导轨和第二Z向导轨对称固设于所述机架左、右两侧的内壁上。

通过上述技术方案，本发明提供的一种机械手夹取机通过夹爪机构夹持、取放产品；通过旋转驱动装置旋转夹爪机构可使产品360度旋转定位，便于在多个操作平台间取放操作；通过Z向线性滑轨组上、下升降产品可针对不同层次来取放产品；通过Y向线性滑轨组和X向线性滑轨可于平面坐标内调整定位产品位置，因此，本发明适用于狭小操作空间内、多个操作平台间搬运、取放产品，具有适用性好，工作效率高，成本低的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为现有的组装产线和3层老化测试设备的结构示意图；

图2为本发明实施例所公开的一种机械手夹取机的主视示意图；

图3为本发明实施例所公开的一种机械手夹取机的右侧视示意图；

图4为本发明实施例所公开的一种机械手夹取机的俯视示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供了一种机械手夹取机，请参阅图2、图3和图4，包括机架1、Z向线性滑轨组2、Y向线性滑轨组3、X向线性滑轨4、伺服电机四5、旋转臂6及夹爪机构7。

于本实施例中，所述机架1呈“口”字型，由铝合金框架110和安装于铝合金框架110内的亚克力透明板120组成，所述机架1底部设有支脚130，支脚130可固定于工作位置处的地面上，以实现机架1定位。

所述Z向线性滑轨组2包括第一Z向导轨210和第二Z向导轨220，所述第一Z向导轨210上滑动连接有第一Z向滑座211，所述第二Z向导轨220上滑动连接有第二Z向滑座221。所述第一Z向导轨210和第二Z向导轨220对称安装于所述机架1左、右两侧的内壁上。所述第一Z向滑座211和第二Z向滑座221分别通过同步带传动组件一连接至同一传动轴一230，传动轴一230连接有伺服电机一240，于此，伺服电机一240通过传动轴一230可同步驱动第一Z向滑座211沿第一Z向导轨210滑动，及第二Z向滑座221沿第二Z向导轨220滑动。

所述Y向线性滑轨组3包括第一Y向导轨310和第二Y向导轨320，所述第一Y向导轨310上滑动连接有第一Y向滑座311，所述第二Y向导轨320上滑动连接有第二Y向滑座321；于本实施例中，所述第一Y向导轨310固定连接于所述第一Z向滑座211内侧，所述第二Y向导轨320固定连接于所述第二Z向滑座221内侧。而所述第一Y向滑座311和第二Y向滑座321分别通过同步带传动组件二连接至一传动轴二330，所述传动轴二330连接有伺服电机二340，于此，伺服电机二340通过传动轴二330可同步驱动第一Y向滑座311沿第一Y向导轨310滑动，及第二Y向滑座321沿第二Y向导轨320滑动。

所述X向线性滑轨4包括一X向导轨410和滑动连接于所述X向导轨410上的X向滑座411；所述X向导轨410固定连接于所述第一Y向滑座311和第二Y向滑座321之间。所述X向滑座411通过同步带传动组件三连接有驱动其沿X向导轨410滑动的伺服电机三440。

所述伺服电机四5通过固定件固定安装于所述X向滑座411上；所述伺服电机四5的输出轴510径向连接有所述旋转臂6；所述旋转臂6的另一端连接有夹爪机构7，所述夹爪机构7包括夹爪气缸710和安装于夹爪气缸710上的夹爪720。所述旋转臂6具体与所述夹爪气缸710固定连接。

请一并参阅图2、图3和图4,本发明的工作原理如下：当伺服电机一240接收到电压信号时，同步驱动第一Z向滑座211和第二Z向滑座221，使得第一Z向滑座211和第二Z向滑座221上连接的Y向线性滑轨组3于Z轴方向移动(即升降)；当伺服电机二340接收到电压信号时，同步驱动第一Y向滑座311和第二Y向滑座321，使得第一Y向滑座311和第二Y向滑座321之间连接的X向线性滑轨4于Y轴方向(即本实施例中的前后方向)移动；当伺服电机三440接收到电压信号时，驱动X向滑座411于X向导轨410上滑动，使得X向滑座411上安装固定的伺服电机四5沿X轴方向(即本实施例中的左右方向)移动；当伺服电机四5接收到电压信号时，可驱动其输出轴510上径向连接的旋转臂6旋转，即旋转臂6另一端上固定连接的夹爪机构7可水平旋转；当夹爪气缸710输出时，可驱动夹爪720夹持、取放产品。

综上所述，本发明中通过夹爪机构7可实现夹持、取放产品；通过伺服电机四5的输出轴510旋转，可实现产品水平360度旋转，方便于不同操作平台上取放产品，旋转半径可通过设定旋转臂6的长度来控制；通过Z向线性滑轨组2、Y向线性滑轨组3，及X向线性滑轨4可实现一定范围内三维高速空间运动，便于狭小操作空间内搬运产品，因此，本发明适用于狭小的、较局限的操作空间内，在多个操作平台间搬运、取放产品，适用性好，工作效率高，且成本低廉。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种机械手夹取机，其特征在于，包括机架、Z向线性滑轨组、Y向线性滑轨组、X向线性滑轨、旋转驱动装置、旋转臂及夹爪机构；

所述Z向线性滑轨组包括第一Z向导轨和第二Z向导轨，所述第一Z向导轨上滑动连接有第一Z向滑座，所述第二Z向导轨上滑动连接有第二Z向滑座；

所述Y向线性滑轨组包括第一Y向导轨和第二Y向导轨，所述第一Y向导轨上滑动连接有第一Y向滑座，所述第二Y向导轨上滑动连接有第二Y向滑座；

所述X向线性滑轨包括一X向导轨和滑动连接于所述X向导轨上的X向滑座；

所述第一、第二Z向导轨对称设于所述机架上；所述第一、第二Y向导轨对称设于所述第一、第二Z向导轨内侧，并分别与所述第一、第二Z向滑座固定连接；所述X向导轨连接于所述第一、第二Y向滑座间；所述旋转驱动装置固定安装于所述X向滑座上；所述旋转臂的一端径向连接所述旋转驱动装置的输出轴，另一端固定连接所述夹爪机构；

所述第一Z向滑座和第二Z向滑座分别通过同步带传动组件一连接至同一传动轴一，传动轴一连接有伺服电机一；

所述第一Y向滑座和第二Y向滑座分别通过同步带传动组件二连接至一传动轴二，所述传动轴二连接有伺服电机二；

所述X向滑座通过同步带传动组件三连接有驱动其沿X向导轨滑动的伺服电机三。

2.根据权利要求1所述的一种机械手夹取机，其特征在于，所述旋转驱动装置具体为一伺服电机。

3.根据权利要求2所述的一种机械手夹取机，其特征在于，所述夹爪机构由夹爪气缸和安装在所述夹爪气缸上的夹爪组成。

4.根据权利要求3所述的一种机械手夹取机，其特征在于，所述机架呈“口”字型，所述第一Z向导轨和第二Z向导轨对称固设于所述机架左、右两侧的内壁上。