CN103522284A

CN103522284A - 一种工件自动载送装置

Info

Publication number: CN103522284A
Application number: CN201310518891.5A
Authority: CN
Inventors: 李映君; 张如剑; 李长春; 张宏高; 张琪; 张琦
Original assignee: JIANGSU JIANQIAO PAINT ENGINEERING CO LTD
Current assignee: JIANGSU JIANQIAO PAINT ENGINEERING CO LTD
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2014-01-22

Abstract

一种工件载送装置，装置具有两个自由度，包括机械手前臂的伸缩运动和绕基座垂直轴的旋转运动，这两个运动为机械手的主要运动，两个运动由两台电机控制，电机和执行机构之间通过齿轮等传动机构进行连接传递运动。此外，整个动作过程中，还有手爪的张开及闭合，由于夹持工件很轻，此处运用气泵即可实现，难度较小。

Description

一种工件自动载送装置

技术领域

本发明涉及一种机械手，特别涉及为工业生产车间生产流水线上的加工品实现自动载送而设计的机械手，它可以实现加工件在生产流水线上不同加工工艺的传递。

背景技术

工业机械手是工业生产的必然产物，它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。实践证明，工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作，采用机械手是有效的。

中国专利CN 101785242A公开了一种机械手，包括机械手本体、设于机械手本体末端执行器上的基板及固定在基板上的至少两个气缸，每个气缸均具有能够相对气缸伸缩的活塞杆，每根活塞杆的末端均设置有卡爪，且至少两个该卡爪相对设置，当活塞杆相对气缸伸出时，该两个卡爪抵持工件侧壁的外表面以夹紧工件，但是当工件为中空状且需对该工件侧壁的不同外表面加工时，上述机械手的夹持方式因会遮盖工件侧壁的部分外表面而需多次更换夹爪的夹持位置才能完成工件不同外表面的加工，所以加工效率低。

中国专利CN 1017858501A公开了一种机械手，包括手臂、手爪及连接手臂和手爪的连接装置，但由于连接件的变形部和卡持件的配合孔的叫打断都靠近基座，当连接件朝基座的底部方向压缩弹性件时，连接件和卡持件之间就会存在一定空隙，在外力作用下，连接件可发生偏移。从而可精确地装配工件，减少了工件与装配孔内壁间摩擦。

中国专利CN 102785242A公开了一种机械手，机械手通过转轴、转盘和大臂、小臂的配合，实现电池片的自动吸持、摆放，自动化程度高，准确性好，但是机械手通过吸盘上吸嘴进行工件的上下料，而吸盘的吸力不太容易控制，吸力太小会使工件吸不起来或是在运送过程中掉落，同时此结构复杂，适用范围小，成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工件自动载送装置，结构简单，技术性能好，工作可靠，易于安装和维修，测量范围广，方法简单快捷。手臂和机身的配置形式设计成立柱式，这是一种最常见的配置形式。这种手臂可以在水平面内旋转，具有占地面积少，工作范围大等优点。立柱可以安装在生产线的末端上，为一台机床服务，也可以在机身上加上行走装置，为多台机床服务。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案。

一种工件自动载送装置，包括箱体一(1)，电机支承板一(2)，三相异步电动机一(3)，凸缘联轴器(4)，减速器(5)，小锥齿轮(6)，大锥齿轮(7)，旋转轴(8)，支承架(9)，支承板一(10)，箱体二(11)，丝杠(12)，大直齿轮(13)，小直齿轮(14)，电机支承板二(15)，三相异步电动机二(16)，支承板二(17)，水平螺套(18)，桁架(19)，手爪(21)，气缸(20)，挡板(22)，电机支承板一(2)固定在箱体一(1)内侧上表面(g)，三相异步电动机一(3)固定在电机支承板一(2)，三相异步电动机一(3)输出轴经凸缘联轴器(4)与减速器(5)输入轴相连，减速器(5)输出轴装有一个小锥齿轮(6)，旋转轴(8)通过支承板一(10)和支承架(9)垂直固定在箱体一(1)，支承板一(10)固定在箱体一(1)内侧侧表面(a)，支承架(9)固定在箱体一(1)外侧上表面(b)，旋转轴(8)一端装有大锥齿轮(7)，并与小锥齿轮(6)完全啮合，旋转轴(8)另一端穿过支承架(9)与箱体二(11)下表面(c)固定，电机支承板二(15)固定在箱体二(11)中，三相异步电动机二(16) 固定在电机支承板二(15)，三相异步电动机二(16)输出轴上装有小直齿轮(14)，与其啮合的大直齿轮(13)装在丝杠(12)的一端，丝杠(12)另一端穿过支承板二(15)，并与箱体二(11)内侧侧表面(d)螺纹孔相啮合，丝杠(12)上装有水平螺套(18)，支承板二(17)固定在箱体二(11)的内侧上表面(m)，挡板(22)固定在支承板二(17)侧表面(n)，并与水平螺套(18)内啮合，桁架(19)一端与水平螺套(18)固定，桁架(19)另一端从箱体二(11)的一侧开孔(e)中伸出并与气缸(20)固定，气缸(20)与手爪(21)固定。

所述的水平螺套(18)的外圆直径要与支承板二(17)上孔的直径相同，挡板(22)的宽度要与水平螺套(18)上键槽的宽度。

所述的三相异步电动机一(3)控制装置的摆动，三相异步电动机二(16)控制手臂的伸缩。

所述的减速器(5)必须要有自锁功能。

所述装置总体外形为立柱式，可以安装在生产线的末端上，为一台机床服务，也可以在机身上加上行走装置，为多台机床服务。

本发明与现有机械手相比，具有的显著效果是：它提供了一种为工业生产车间生产流水线上的加工品实现自动载送简易机械手；装置具有两个自由度，分别为绕竖直轴的转动和实现水平伸缩运动，两个自由度需要两个电机提供，通过机械传动，实现预期运动；由于采用的是一对相互啮合准齿轮，使得电机一的X轴转动实现为Z轴的转动，可以实现装置水平面内旋转，具有占地面积少，工作范围大等优点；采用丝杠传动并用挡板约束水平螺套转动，使得电机二的X轴转动实现为X方向的水平运动，从而实现机械手臂的伸缩运动；利用气泵产生压力夹紧和松开手爪，实现工件抓取和安放；采用能实现大传动比并能自锁的减速器，保证力传动过程的平稳和准确；采用立柱式结构，可以安装在生产线的末端上，为一台机床服务，也可以在机身上加上行走装置，为多台机床服务。

附图说明

图1是本发明结构的主视图；

图2是本发明结构的左视图。

其中：图中1—箱体一，2—电机支承板一，3—三相异步电动机一，4—凸缘联轴器，5—减速器，6—小锥齿轮，7—大锥齿轮，8—旋转轴，9—支承架，10—支承板一，11—箱体二，12—丝杠，13—大直齿轮，14—小直齿轮，15—电机支承板二刻，16—三相异步电动机二，17—支承板二，18—水平螺套，19—桁架，20—气缸，21—手爪，22—挡板，a—箱体一内侧侧表面，b—箱体一外侧上表面，c—箱体二下表面，d—箱体二内侧侧表面，m—箱体二内侧上表面，n—支承板二侧表面，g—箱体一内侧上表面，e—箱体二一侧开孔。

具体实施方式

结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1-2所示，该装置可实现最大抓重为150kg，最大移动速度设计为2m/s，手臂的伸缩行程定为200mm，最大工作半径800mm，手臂摆动角度为90，工件自动载送装置包括箱体一(1)，电机支承板一(2)，三相异步电动机一(3)，凸缘联轴器(4)，减速器(5)，小锥齿轮(6)，大锥齿轮(7)，旋转轴(8)，支承架(9)，支承板一(10)，箱体二(11)，丝杠(12)，大直齿轮(13)，小直齿轮(14)，电机支承板二(15)，三相异步电动机二(16)，支承板二(17)，水平螺套(18)，桁架(19)，手爪(21)，气缸(20)，挡板(22)，三相异步电动机一(3)输出轴经凸缘联轴器(4)与减速器(5)输入轴相连，实现转动速度的下降，减速器(5)输出轴安装一个小锥齿轮(6)，通过锥齿轮啮合实现运动方向的改变，大锥齿轮(7)套在一根竖直旋转轴(8)上，齿轮转动带动旋转轴(8)的转动，旋转轴(8)另一端穿过支承架(9)与箱体二(11)下表面(c)固定，实现机身摆动，手爪(21)在手臂上的水平伸缩移动通过丝杠(12)传动完成，丝杠(12)的转动通过齿轮传动来实现，大直齿轮(13)安装在丝杠(12)的一端，三相异步电动机二(16)带动小直齿轮(14)，并与大直齿轮(13)啮合，实现丝杠(12)的转动，由于挡板(22)的作用，进而实现水平螺套(18)的水平移动，水平螺套(18)上连接桁架(19)，实现水平方向的伸缩，气泵(20)使得手爪(21)张开，机械手臂前伸至工件所在位置，气泵产生压力加紧工件，后机械手缩回，机身旋转90度，手臂前伸，手爪松开，工件脱离，手臂缩回到原位，机身旋转90度，转回原来位置，即为完成所有运动，进入下一次重复。

Claims

1.一种工件自动载送装置，该装置包括箱体一(1)，电机支承板一(2)，三相异步电动机一(3)，凸缘联轴器(4)，减速器(5)，小锥齿轮(6)，大锥齿轮(7)，旋转轴(8)，支承架(9)，支承板一(10)，箱体二(11)，丝杠(12)，大直齿轮(13)，小直齿轮(14)，电机支承板二(15)，三相异步电动机二(16)，支承板二(17)，水平螺套(18)，桁架(19)，手爪(21)，气缸(20)，挡板(22)，电机支承板一(2)固定在箱体一(1)内侧上表面(g)，三相异步电动机一(3)固定在电机支承板一(2)，三相异步电动机一(3)输出轴经凸缘联轴器(4)与减速器(5)输入轴相连，减速器(5)输出轴装有一个小锥齿轮(6)，旋转轴(8)通过支承板一(10)和支承架(9)垂直固定在箱体一(1)，支承板一(10)固定在箱体一(1)内侧侧表面(a)，支承架(9)固定在箱体一(1)外侧上表面(b)，旋转轴(8)一端装有大锥齿轮(7)，并与小锥齿轮(6)完全啮合，旋转轴(8)另一端穿过支承架(9)与箱体二(11)下表面(c)固定，电机支承板二(15)固定在箱体二(11)中，三相异步电动机二(16) 固定在电机支承板二(15)，三相异步电动机二(16)输出轴上装有小直齿轮(14)，与其啮合的大直齿轮(13)装在丝杠(12)的一端，丝杠(12)另一端穿过支承板二(15)，并与箱体二(11)内侧侧表面(d)螺纹孔相啮合，丝杠(12)上装有水平螺套(18)，支承板二(17)固定在箱体二(11)的内侧上表面(m)，挡板(22)固定在支承板二(17)侧表面(n)，并与水平螺套(18)内啮合，桁架(19)一端与水平螺套(18)固定，桁架(19)另一端从箱体二(11)的一侧开孔(e)中伸出并与气缸(20)固定，气缸(20)与手爪(21)固定。

2.根据权利要求1所述的一种工件自动载送装置，其特征是：水平螺套(18)的外圆直径要与支承板二(17)上孔的直径相同，挡板(22)的宽度要与水平螺套(18)上键槽的宽度。

3.根据权利要求1所述的一种工件自动载送装置，其特征是：三相异步电动机一(3)控制装置的摆动，三相异步电动机二(16)控制手臂的伸缩。

4.根据权利要求1所述的一种工件自动载送装置，其特征是：减速器(5)设有自锁功能。

5.根据权利要求1所述的一种工件自动载送装置，其特征是：装置总体外形为立柱式，安装在生产线的末端上，为一台机床服务；或者安装在机身上，配套行走装置，为多台机床服务。