CN105856220B - 一种双向取送机械手装置 - Google Patents

Abstract

一种双向取送机械手装置，包括滚珠丝杠、滚珠花键、机械手指，其特征在于，还包括滑杆、弹簧、支撑箱、凸轮，支撑箱上有两个轴线平行的孔，一孔与滚珠丝杠丝母固定连接，另一孔与滚珠花键外圈固定连接，丝杠轴与花键轴平行；前手指固定在支撑箱前端的两个滑杆上端，后手指固定在支撑箱后端的两个滑杆上端，凸轮固定在滚珠花键的花键母上，在前手指和后手指的底部分别安装有一个滚动轴承，两个滚动轴承与凸轮上的两个凸起的位置相对应，弹簧套接在支撑箱底部的滑杆上。本发明通过两个机械手的多次平移、交替升降，采用推拉两种方式对物体进行移动，该装置结构紧凑、体积小，能够利用较小的移动空间实现较长距离的物体移送。

Description

一种双向取送机械手装置

技术领域

本发明涉及一种机械手装置，尤其涉及一种用于货架式存取自动装置的双向取送机械手装置。

背景技术

目前，随着自动化系统的广泛应用，机械手是自动化设备上必不可少的，能够代替人作一些工作，节约时间，降低人的按劳动强度，功能和性价比，被越来越多的使用者认可。

现有的双向移动的机械手在取或送物体时，都是通过一次勾取运送动作完成。这种运送方式需要机械手本身长度大于所取物体，沿勾取方向移动的距离大于要勾取的物体，才能将物体取出并移送至目标位置。这样的机械手存在缺点是：所占用的空间大于所取物体长度的2倍多，结构庞大，空间利用率不高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种双向取送机械手装置，通过两个机械手的多次平移、交替升降，采用推拉两种方式对物体进行移动，该装置结构紧凑、体积小，能够利用较小的移动空间实现较长距离的物体移送。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种双向取送机械手装置，包括滚珠丝杠、滚珠花键、机械手指，还包括滑杆、弹簧、支撑箱、凸轮，支撑箱上有两个轴线平行的孔，一孔与滚珠丝杠的丝母固定连接，另一孔与滚珠花键的外圈固定连接，丝杠轴与花键轴平行；四个滑杆设置在支撑箱的四个端角处通过滑动轴承与支撑箱连接，机械手指包括前手指和后手指，前手指和后手指相对设置，前手指固定在支撑箱前端的两个滑杆的上端，后手指固定在支撑箱后端的两个滑杆的上端，凸轮与滚珠花键轴同轴设置并固定在滚珠花键的花键母上，在前手指和后手指的底部分别安装有一个滚动轴承，两个滚动轴承与凸轮上的两个凸起的位置相对应，弹簧套接在支撑箱底部的滑杆上，一端顶接支撑箱，另一端顶接滑杆端盖。

所述凸轮包括前凸、后凸、连接套，前凸和后凸相对设置，错位安装，前凸和后凸之间通过连接套固定连接。

一种采用双向取送机械手装置移动工件的方法，通过前手指与后手指的交替升起，更换位置推拉工件，通过机械手短距离的横向移动，实现对工件的长距离移送，具体方法如下：

1)凸轮平置，前手指和后手指都处于下降位置，通过转动滚珠丝杠将前手指移送至工件底部，驱动滚珠花键轴转动，带动凸轮上的前凸升起将前手指顶起，前手指勾取工件，驱动滚珠丝杠转动，在丝母的带动下横向移动工件；

2)将工件移送到一定位置时，滚珠丝杠停止转动，滚珠花键轴转动，凸轮平置，前手指落下，驱动滚珠丝杠反向旋转，将后手指从工件的下方移动到工件前端，驱动滚珠花键轴转动，使凸轮上的后凸升起将后手指顶起，驱动滚珠丝杠正向转动，后手指推动工件继续移动直至到达目标位置。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

一种双向取送机械手装置，通过两个机械手的多次平移、交替升降，采用推拉两种方式对物体进行移动，该装置结构紧凑、体积小，能够利用较小的移动空间实现较长距离的物体移送。

附图说明

图1为本发明一种双向取送机械手装置的整体结构示意图；

图2为本发明一种双向取送机械手装置底部剖视图；

图3为本发明中凸轮在滚珠花键上的安装示意图；

图4为滚珠花键的结构示意图；

图5为滚珠丝杠的结构示意图；

图6为本发明中两个机械手指配合安装的结构示意图。

图中：1-前手指、1-1前手指L形部分、2-后手指、2-1后手指的空槽、3-滚珠丝杠、3-1丝母、4-滚珠花键、4-1花键轴、4-2花键母、4-3花键外圈、5-滑杆、7-弹簧、8-支撑箱、9-滚动轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式进一步说明：

如图1-图6所示，一种双向取送机械手装置，包括滚珠丝杠3、滚珠花键4、机械手指，还包括滑杆5、弹簧7、支撑箱8、凸轮6，支撑箱8上有两个轴线平行的孔，一孔与滚珠丝杠的丝母3-1固定连接，另一孔与滚珠花键的外圈4-3固定连接，丝杠轴与花键轴平行；四个滑杆5设置在支撑箱8的四个端角处通过滑动轴承与支撑箱8连接，机械手指包括前手指1和后手指2，前手指1和后手指2相对设置，前手指1固定在支撑箱8前端的两个滑杆5的上端，后手指2固定在支撑箱8后端的两个滑杆5的上端，凸轮6与滚珠花键轴4-1同轴设置并固定在滚珠花键的花键母4-2上，在前手指1和后手指2的底部分别安装有一个滚动轴承9，两个滚动轴承9与凸轮6上的两个凸起的位置相对应，弹簧7套接在支撑箱8底部的滑杆5上，一端顶接支撑箱8，另一端顶接滑杆5的底部端盖。

见图3、图4，所述凸轮6包括前凸6-1、后凸6-3、连接套6-2，前凸6-1和后凸6-3相对设置，错位安装，前凸6-1和后凸6-3之间通过连接套6-2固定连接。

前凸6-1的内径比花键轴4-1的直径稍大，在前凸6-1上设有与花键母4-2相配合的螺栓孔，前凸6-1通过螺栓与花键母4-2固定连接，后凸6-3中间为前凸6-1和花键母4-2装配螺栓留出空间。

见图6，前手指1的一端设有两个向上凸起的小钩用于勾动或推动工件，另一端设计为窄细的L形1-1，在后手指2的相应位置处设有与前手指1的L形部分1-1相配合的空槽2-1，前手指1的L形部分1-1正好嵌入在后手指2的空槽2-1中。在L形部分1-1的底面安装有滚动轴承9，在后手指2的底面也安装有滚动轴承9，两个滚动轴承9同轴设置，两个滚动轴承9的间距与凸轮6上的前凸6-1与后凸6-3的间距相同。

在后手指2的另一端也设有两个向上凸起的小钩用于勾动或推动工件。

当两个机械手指装配到支撑箱8上时，两个机械手指上滚动轴承9的位置与前凸6-1和后凸6-3正对。当凸轮6随着花键轴4-1的转动使得前凸6-1、后凸6-3交替旋转到上方时，前凸6-1或后凸6-3会将与自己位置相对的滚动轴承9滚动顶起，带动前手指4或后手指2升起。滚动轴承9使滑动摩擦变为滚动摩擦，降低设备磨损，使设备运转的精度更高。

在支撑箱8底部的滑杆5上套装弹簧7，滑杆5的底端螺接有直径较大的端盖，弹簧7的一端顶接支撑箱8，另一端顶接滑杆5底部的端盖，当前凸6-1或后凸6-3旋转至下方时，前手指1或后手指2会在弹簧7的弹力作用下降低位置。

滚珠丝杠3的两端连接驱动电机，驱动滚珠丝杠3转动，使丝杠上的丝母3-1带动支撑箱8横向移动。滚珠花键轴4-1的两端也连接驱动电机，驱动花键轴4-1转动，带动花键母4-2上的凸轮6转动，通过前凸6-1或后凸6-3将前手指1或后手指2顶起。

一种采用双向取送机械手装置移动工件的方法，通过前手指1与后手指2的交替升起，更换位置推拉工件，通过机械手短距离的横向移动，实现对工件的长距离移送，具体方法如下：

1)凸轮6平置(前后凸均处于水平位置)，前手指1和后手指2都处于下降位置，通过转动滚珠丝杠3将前手指1移送至工件底部，驱动滚珠花键轴4-1转动，带动凸轮6上的前凸6-1升起将前手指1顶起，前手指1勾取工件，驱动滚珠丝杠3转动，在丝母3-1的带动下横向移动工件；

本发明的一种双向取送机械手装置适用于货架式自动存取装置，所取送的工件是置于货架式的轨道上，沿轨道横向移动取送的。

2)将工件移送到一定位置时，滚珠丝杠3停止转动，滚珠花键轴4-1转动，凸轮6平置，前手指1落下，工件停留在货架轨道上，驱动滚珠丝杠3反向旋转，将后手指2从工件的下方移动到工件前端，驱动滚珠花键轴4-1转动，使凸轮6上的后凸6-3升起将后手指2顶起，前手指1下落，驱动滚珠丝杠3正向转动，后手指2推动工件继续移动直至到达目标位置。

本发明的一种双向取送机械手装置可以采用与上述步骤相反的操作完成物体反方向的移送。由于本发明采用前手指1和后手指2多次的来回平移对物体进行拉和推交替的方式进行移送，因此可以在一定程度上缩短机械手行走轨道的长度，而且本发明的结构设计简单紧凑，有效的减小了整个移送装置的体积和占用空间。

Claims (3)

1.一种双向取送机械手装置，包括滚珠丝杠、滚珠花键、机械手指，其特征在于，还包括滑杆、弹簧、支撑箱、凸轮，支撑箱上有两个轴线平行的孔，一孔与滚珠丝杠的丝母固定连接，另一孔与滚珠花键的外圈固定连接，丝杠轴与花键轴平行；四个滑杆设置在支撑箱的四个端角处通过滑动轴承与支撑箱连接，机械手指包括前手指和后手指，前手指和后手指相对设置，前手指固定在支撑箱前端的两个滑杆的上端，后手指固定在支撑箱后端的两个滑杆的上端，凸轮与滚珠花键轴同轴设置并固定在滚珠花键的花键母上，在前手指和后手指的底部分别安装有一个滚动轴承，两个滚动轴承与凸轮上的两个凸起的位置相对应，弹簧套接在支撑箱底部的滑杆上，一端顶接支撑箱，另一端顶接滑杆端盖。

2.根据权利要求1所述的一种双向取送机械手装置，其特征在于，所述凸轮包括前凸、后凸、连接套，前凸和后凸相对设置，错位安装，前凸和后凸之间通过连接套固定连接。

3.一种采用如权利要求1所述的双向取送机械手装置移动工件的方法，其特征在于，通过前手指与后手指的交替升起，更换位置推拉工件，通过机械手短距离的横向移动，实现对工件的长距离移送，具体方法如下：

1)凸轮平置，前手指和后手指都处于下降位置，通过转动滚珠丝杠将前手指移送至工件底部，驱动滚珠花键轴转动，带动凸轮上的前凸升起将前手指顶起，前手指勾取工件，驱动滚珠丝杠转动，在丝母的带动下横向移动工件；

2)将工件移送到一定位置时，滚珠丝杠停止转动，滚珠花键轴转动，凸轮平置，前手指落下，驱动滚珠丝杠反向旋转，将后手指从工件的下方移动到工件前端，驱动滚珠花键轴转动，使凸轮上的后凸升起将后手指顶起，驱动滚珠丝杠正向转动，后手指推动工件继续移动直至到达目标位置。