CN104924292B - 夹抱机械手、具有夹抱机械手的夹抱装置及方法 - Google Patents

夹抱机械手、具有夹抱机械手的夹抱装置及方法 Download PDF

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本发明涉及夹抱机械手、具有夹抱机械手的夹抱装置及方法。夹抱机械手部分主要包括机械手框架，机械手框架内侧设有夹抱导向轴、丝杠及旋转传动轴，机械手框架的一侧设置有夹抱伺服电机，该夹报伺服电机通过丝杠将动力传递给第一机械手立板和第二机械手立板；所述夹抱导向轴和旋转传动轴均贯穿于两个机械手立板；两个机械手立板上均安装有能够进行转动的机械手夹具，两个机械手夹具的内侧均安装有吸引器；其中，两个机械手立板分别通过结构相同但是相对反向的丝母安装于丝杠上，夹抱伺服电机通过丝杠的转动带动两机械手立板进行相对靠近或相互远离运动。本发明所提供的机械手，能够高效高精度的实现冰箱内胆工件的夹抱运输，还能够进行工件翻转。

Description

夹抱机械手、具有夹抱机械手的夹抱装置及方法
技术领域
本发明涉及机械加工领域，具体的说，是涉及一种夹抱机械手、具有夹抱机械手的夹抱装置及夹抱运输方法。
背景技术
冰箱内胆由多个工件组成，不同的工件需要按照不同的工艺进行加工。现有工件加工完成后，需要人工运送到下一个工位进行再加工。
然而，因为工件自身体积及质量较大，使得移动过程中所需要的劳动量较大，运送到设定位置后，需要进行工件翻转与位置校正，因此人工运送工件效率较为低下。
同时，受限于工件自身结构，人工运送的过程中，经常有意外事故发生，威胁职工人身安全。
因此，如何设计一种全新工件转移装置，是本领域技术人员亟需解决的。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种夹抱机械手、具有夹抱机械手的夹抱装置及夹抱运输方法。本发明通过设计全新的结构，极大的提高了冰箱内胆工件的运输效率及精准度，并能够使得被运输工件进行相对转动，有利于后续工位的进一步加工。同时，本发明还提供了利用该机械装置进行工件运输的方法。
为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种夹抱机械手，包括机械手框架，机械手框架内侧设有夹抱导向轴、丝杠及旋转传动轴，机械手框架的一侧设置有夹抱伺服电机，该夹报伺服电机通过丝杠将动力传递给第一机械手立板和第二机械手立板；
所述夹抱导向轴和旋转传动轴均贯穿于两个机械手立板；
两个机械手立板上均安装有能够进行转动的机械手夹具，两个机械手夹具的内侧均安装有吸引器；
其中，两个机械手立板分别通过结构相同但是相对反向的丝母安装于丝杠上，夹抱伺服电机通过丝杠的转动带动两机械手立板进行相对靠近或相互远离运动。
优选的，所述吸引器为吸盘。
优选的，所述第一机械手立板的顶部安装有第二同步带轮，第一机械手立板的底部安装有第一同步带轮；
第二机械手立板的顶部安装有第三同步带轮，第二机械手立板的底部安装有第四同步带轮；
第二同步带轮和第三同步带轮均与旋转传动轴相适配，且所述第一机械手立板的外侧安装有摆动气缸，摆动气缸通过第一同步带轮带动第一机械手立板上的机械手夹具转动，同时第一同步带轮依次通过第二同步带轮、旋转传动轴、第三同步带轮和第四同步带轮带动另一个机械手夹具转动。
本发明还提供了一种夹抱装置，该夹抱装置包括主机架，主机架上设置有横向伺服电机，横向伺服电机通过横向传动轴传动给横向同步带，横向同步带带动横向移动框架在横向移动导轨上横向移动，横向移动框架上设置有纵向机架，纵向机架的反面设置有纵向伺服电机，纵向机架的正面设有纵向移动导轨，纵向伺服电机通过齿轮齿条传动副带动夹抱机械手固定板在纵向移动导轨上纵向移动，所述夹抱机械手固定板与上述机械手框架固定连接。
作为更好的选择，本发明还提供了一种利用上述夹抱装置进行工件夹抱运输的方法，步骤如下：
A、夹抱伺服电机正转，两机械手立板相互远离；
B、横向伺服电机正转，夹抱机械手向一侧横向移动；
C、纵向伺服电机正传，夹抱机械手向下运动；
D、夹抱伺服电机反转，两机械手立板相互靠近，直至吸引器贴紧冰箱内胆工件表面；
E、吸引器将冰箱内胆工件吸牢固；
F、纵向伺服电机反转，夹抱机械手向上运动；
G、横向伺服电机反转，夹抱机械手向另一侧横向运动，到达待放置工位；
H、两机械手夹具转动，工件随之转动，然后纵向伺服电机正转，夹抱机械手向下运动至设计工位，吸引器松开，工件脱落。
本发明的有益效果是：通过机械手对冰箱内胆工件运输，效率和精准度都大幅提高，且能够在摆动气缸的作用下实现冰箱内胆工件的翻转，能够使冰箱内胆工件放置到下一工位后直接进行后续加工，基本不需要进行校正，极大的提高了冰箱内胆的整体加工效率。
附图说明
图1是本发明中夹抱机械手的正向结构示意图；
图2是本发明中机械手立板的装配图；
图3是本发明中夹抱机械手的反向结构示意图；
图4是本发明中摆动气缸的装配图；
图5是本发明中夹抱装置的结构示意图；
图6是本发明中横向伺服电机的装配图；
图7是本发明中纵向伺服电机的装配图；
图8是本发明中安装了夹抱机械手的夹抱装置的总成图；
图中：
1、夹抱机械手，1-1、机械手夹具，1-2、第一机械手立板，1-3、机械手框架，1-4、夹抱伺服电机，1-5、夹抱导向轴，1-6、梯形丝杠，1-7、第一同带步轮，1-8、旋转传动轴，1-9、吸盘，1-10、摆动气缸，1-11、第二同步带轮，1-12、第三同步带轮，1-13、第四同步带轮，1-14、第二机械手立板；
2、夹抱装置，2-1、主机架，2-2、横向伺服电机，2-3、横向传动轴，2-4、横向同步带，2-5、横向移动框架，2-6、纵向机架，2-7、纵向移动导轨，2-8、齿轮齿条传动副，2-9、夹抱机械手固定板，2-10、横向移动导轨，2-11、纵向伺服电机。
具体实施方式
下面将结合附图对本方案进行详细说明。
实施例1：如图1-4所示，一种夹抱机械手1，包括机械手框架1-3，机械手框架1-3内侧设有夹抱导向轴1-5、梯形丝杠1-6及旋转传动轴1-8，机械手框架1-3的一侧设置有夹抱伺服电机1-4，该夹报伺服电机1-4通过梯形丝杠1-6将动力传递给第一机械手立板1-2和第二机械手立板1-14，第一机械手立板1-2和第二机械手立板1-14通过相同规格丝母安装在梯形丝杠1-6(梯形丝杠1-6为正反丝丝杠)上，但是两个丝母的螺纹方向相反，使得第一机械手立板1-2和第二机械手立板1-14在丝杠1-6转动时能够进行接近或远离运动。
夹抱导向轴1-5和旋转传动轴1-8均贯穿于所述第二机械手立板1-14和第一机械手立板1-2。
第二机械手立板1-14的顶部安装有第三同步带轮1-12，第二机械手立板1-14的底部安装有第四同步带轮1-13；
第一机械手立板1-2的顶部安装有第二同步带轮1-1，第一机械手立板1-2的底部安装有第一同步带轮1-7；
两第一机械手立板1-2的底部内侧分别安装有一个机械手夹具1-1；
其中一个第一机械手立板1-2上安装有摆动气缸1-10，摆动气缸1-10可以通过第一同步带轮1-7带动所对应的机械手夹具1-1转动；
所述机械手夹具1-1的内部设置有多个吸盘1-9。
如图1-6所示，本发明还提供了一种夹抱装置2，该夹抱装置2包括主机架2-1，主机架2-1上设置有横向伺服电机2-2，横向伺服电机2-2通过横向传动轴2-3传动给横向同步带2-4，横向同步带2-4带动横向移动框架2-5在横向移动导轨2-10上横向移动，横向移动框架2-5上设置有纵向机架2-6，纵向机架2-6的反面设置有纵向伺服电机2-11，纵向机架2-6的正面设有纵向移动导轨2-7，纵向伺服电机2-11通过齿轮齿条传动副2-8带动夹抱机械手固定板2-9在纵向移动导轨2-7上纵向移动，所述夹抱机械手固定板2-9与上述机械手框架1-3固定连接。
本发明的原理是：横向伺服电机2-2带动夹抱机械手1横向移动，纵向伺服电机2-7带动夹抱机械手1上下运动；夹抱伺服电机1-4带动第一机械手立板1-2和第二机械手立板1-14相对运动；
摆动气缸1-10带动第一同步带轮1-7和所对应的机械手夹具1-1转动，第一同步带轮1-7通过同步带(图中未示出)带动第二同步带轮1-11转动，第二同步带轮1-11带动旋转传动轴1-8转动，旋转传动轴1-8通过另一根同步带(图中未示出)带动第四同步带1-13转动，实现了两个机械手夹具1-1的同步转动；
夹持工件前，夹抱伺服电机1-4正向转动，第一机械手立板1-2和第二机械手立板1-14相互远离，使得第一机械手立板1-2与第二机械手立板1-14之间的距离增加，便于夹持不同规格的工件。移动到位后，夹抱伺服电机1-4反向转动，则第一机械手立板1-2与第二机械手立板1-14之间的距离减小，吸盘1-9就紧贴在工件的表面，通过外接负压源将吸盘1-9吸成负压，则工件就被夹抱。
横向伺服电机2-2带动两机械手立板横向运动，纵向伺服电机2-11带动两机械手立板竖直运动，同时摆动气缸1-10带动两机械手进行旋转运动，使得工件由水平状态转变为竖直状态，完成90°转向，到达设定工位后，解除吸盘1-9的负压状态，则工件就被机械手放置在设定工位，便于进行后续加工；两机械手立板再次进行相反运动，进行下一个工件的运送。
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，未予以详细说明的部分，为现有技术，在此不进行赘述。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特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种夹抱机械手，其特征在于，包括机械手框架，机械手框架内侧设有夹抱导向轴、丝杠及旋转传动轴，机械手框架的一侧设置有夹抱伺服电机，该夹报伺服电机通过丝杠将动力传递给第一机械手立板和第二机械手立板；
所述夹抱导向轴和旋转传动轴均贯穿于两个机械手立板；
两个机械手立板上均安装有能够进行转动的机械手夹具，两个机械手夹具的内侧均安装有吸引器；
其中，两个机械手立板分别通过结构相同但是相对反向的丝母安装于丝杠上，夹抱伺服电机通过丝杠的转动带动两机械手立板进行相对靠近或相互远离运动；
所述第一机械手立板的顶部安装有第二同步带轮，第一机械手立板的底部安装有第一同步带轮；
第二机械手立板的顶部安装有第三同步带轮，第二机械手立板的底部安装有第四同步带轮；
第二同步带轮和第三同步带轮均与旋转传动轴相适配，且所述第一机械手立板的外侧安装有摆动气缸，摆动气缸通过第一同步带轮带动第一机械手立板上的机械手夹具转动，同时第一同步带轮依次通过第二同步带轮、旋转传动轴、第三同步带轮和第四同步带轮带动另一个机械手夹具转动。
2.根据权利要求1所述的夹抱机械手，其特征在于，所述吸引器为吸盘。
3.一种夹抱装置，其特征在于，该夹抱装置包括权利要求1-2任一项所述的夹抱机械手，该夹抱装置还包括主机架，主机架上设置有横向伺服电机，横向伺服电机通过横向传动轴传动给横向同步带，横向同步带带动横向移动框架在横向移动导轨上横向移动，横向移动框架上设置有纵向机架，纵向机架的反面设置有纵向伺服电机，纵向机架的正面设有纵向移动导轨，纵向伺服电机通过齿轮齿条传动副带动夹抱机械手固定板在纵向移动导轨上纵向移动，所述夹抱机械手固定板与权利要求1-2任一项所述的机械手框架固定连接。
4.一种利用权利要求3所述的夹抱装置进行工件夹抱运输的方法，其特征在于，步骤如下：
A、夹抱伺服电机正转，两机械手立板相互远离；
B、横向伺服电机正转，夹抱机械手向一侧横向移动；
C、纵向伺服电机正传，夹抱机械手向下运动；
D、夹抱伺服电机反转，两机械手立板相互靠近，直至吸引器贴紧冰箱内胆工件表面；
E、吸引器将冰箱内胆工件吸牢固；
F、纵向伺服电机反转，夹抱机械手向上运动；
G、横向伺服电机反转，夹抱机械手向另一侧横向运动，到达待放置工位；
H、两机械手夹具转动，工件随之转动，然后纵向伺服电机正转，夹抱机械手向下运动至设计工位，吸引器松开，工件脱落。
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