CN106078730A - 一种上下料机械手 - Google Patents

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陈少克
李汉阳
李欣欣
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Abstract

本发明实施例公开了一种上下料机械手，包括设置于机架竖直方向上的升降机构、回转机构、伸缩机构以及设置于所述伸缩机构末端的抓取机构，其目的在于提供一种操作方便，适用范围广，控制简便且可以实现任意位置的精确控制的机械手，本发明具有如下优点，第一，机械手的抓取机构，可以根据不同的工况，调节吸盘的数量，可以适应工件大小不同的要求；调节吸盘的安装方向，可以向相对方向抓取工件，以适应不同工况的要求。第二，机械手还设有工业相机，可以根据实际情况要求，选择是否使用工业相机，当使用工业相机可以对工件进行智能识别和分类，同时在机械手动作的过程中，具有自适应性，提高了机械手的柔性。

Description

一种上下料机械手
技术领域
本发明涉及一种机械手，尤其涉及一种适用于抓取轻型工件并具有一定智能的上下料机械手。
背景技术
目前上下料的机械手在工业应用中非常广泛，应用于机械，航空，汽车等很多行业。其主要功能为用于工件的抓取，搬运。例如在不锈钢薄片进行冲压加工过程中，还大部分采用人工去操作去放入和取出工件，机械手可完美替代人工操作，不仅提高生产效率，而且更加安全可靠。
市场上上下料的机械手的设计原理不同，结构也有很大的差异，在实际过程中有很多缺陷，由于不同的工况，机械手能适应的工况比较单一；机械手的末端机构无法抓紧工件，容易脱落，末端抓紧工件后，姿态很难调节。旋转机构控制性能差，旋转不便，无法满足需求。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种上下料机械手。可通过合理的结构达到理想柔性度的上下料机械手。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种上下料机械手，包括设置于机架竖直方向上的升降机构、回转机构、伸缩机构以及设置于所述伸缩机构末端的抓取机构；
所述升降机构包括设置于所述机架上的导轨、丝杆、驱动所述丝杆的升降伺服电机、滑动于所述导轨上并与所述丝杆螺纹连接的连接件；
所述回转机构包括固定设置于所述连接件上的回转伺服电机、固定设置于所述回转伺服电机输出端上的回转轴，所述回转轴顶端设置有回转平台；
所述伸缩机构包括设置于所述回转平台上的伸缩伺服电机以及滑套，所述滑套安装于所述伸缩伺服电机驱动的丝杆上；
所述抓取机构包括固定安装于所述滑套上的横板、安装于所述横板上的抓取伺服电机、由所述抓取伺服电机驱动的末端回转轴，所述末端回转轴下方固定设置有连接板，所述连接板上设置有吸盘。
进一步地，所述升降机构还包括钢板、所述导轨设置于所述钢板之上。
更进一步地，所述丝杆上下端分别通过轴承座设置于所述钢板上。
更进一步地，所述回转轴上下端分别固定设置有上法兰与下法兰，所述回转平台固定设置于所述上法兰上，所述下法兰与所述回转平台固定连接。
更进一步地，所述横板内部首末端分别设置有同步带主动轮及从动轮，两者通过同步带连接，所述抓取伺服电机与所述同步带主动轮传动连接，所述从动轮与所述末端回转轴传动连接。
更进一步地，所述末端回转轴通过轴承座与所述横板连接。
更进一步地，所述连接板上还设置有工业相机。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：第一，机械手的抓取机构，可以根据不同的工况，调节吸盘的数量，可以适应工件大小不同的要求；调节吸盘的安装方向，可以向相对方向抓取工件，以适应不同工况的要求。第二，机械手还设有工业相机，可以根据实际情况要求，选择是否使用工业相机，当使用工业相机可以对工件进行智能识别和分类，同时在机械手动作的过程中，具有自适应性，提高了机械手的柔性。
附图说明
图1是本发明的上下料机械手的不同位置的示意图；
图2是上下料机械手整机的主视图；
图3是上下料机械手整机的侧视图；
图4是升降机构的主视图；
图5是升降机构的侧视图；
图6是回转机构的主视图；
图7是回转机构的侧视图；
图8是伸缩机构的主视图；
图9是抓取机构的结构示意图；
图10是末端回转机构的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，一种上下料机械手，包括型材架A，在型材架A上设有升降机构B、回转机构C、伸缩机构D以及末端抓取机构E，型材架A放置于设备附近，通过升降机构B调整机械手的高度和回转机构C大范围调整机械手的旋转，末端抓取机构E小范围的调整姿态将工件抓取，伸缩机构D在同一平面内向前伸展和向后收缩，如图1中就是机械手的两种状态。
如图2至图6所示，所述的升降机构B包括与机架1的相连接钢板24，与钢板24固定的导轨22，连接丝杆23的一对轴承座25，用于安装回转平台27的连接件3，联轴器32及用于升降的伺服电机2，连接件3通过伺服电机2驱动丝杠上下移动，导轨22起着辅助连接件3上下平稳滑动的作用，提高其平稳性，从而实现回转平台27的升降。
如图2至图3，图6、图7所示，回转机构C包括回转平台27，回转轴4，连接板33，上法兰6，下法兰34，铜套压板20，角码21，铜套28及用于回转运动的伺服电机26，回转轴4通过对拧螺母与上法兰6下法兰34相连接，下法兰连接到回转平台24上，回转平台24下侧装有伺服电机2上法兰6用于连接上侧的伸缩机构D，铜套28，铜套压板20，角码21用于辅助固定和起导向作用，保证回转轴4的回转精度。
如图2至图4，图8所示，伸缩机构D包括用于伸缩的伺服电机5，滑套35及模组7，伺服电机5通过模组7内部的丝杆的运转，滑套35装在丝杆上，从而实现末端机械手的伸缩。
如图2至图4、图8、9所示，末端机械手包括连接件36、37、横板9、伺服电机8、同步带主动轮18、从动轮32、同步带38、上轴承座14、连接角铝15、下轴承座19、末端回转轴10及轴固定座13组成。横板9通过连接件36、37与伸缩机构D的滑套相连接，横板上设有安装伺服电机8的安装孔，伺服电机8直接与同步带主动轮18配合，同步带主动轮18通过同步带38与从动轮32相连接，从动轮32装在末端回转轴10末端回转轴通过上轴承座14与横板9连接，为了保证末端回转轴10回转时不偏心，设有下轴承座19，其通过连接角铝15与横板9相连接，一方面保证不偏心，另一方面，起着辅助定位和起到一定的支撑作用，末端回转轴10下方通过轴固定座13和连接板39相连接。
如图10所示，末端机械手抓取机构还包括与固定座13相连接的连接板39、吸盘11、工业相机安装板31和工业相机12组成。连接板上至多可装6个吸盘，可以根据不同的工况，安装不同数量的吸盘，工业相机安装板31根据安装孔与连接板39相连接，工业相机12装在安装板31上。根据工业相机获取工件的实时信息，从而控制机械手的运转轨迹，从而及时有效的抓取工件及放置工件，提高机械手的柔性。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种上下料机械手，其特征在于，包括设置于机架竖直方向上的升降机构、回转机构、伸缩机构以及设置于所述伸缩机构末端的抓取机构；
所述升降机构包括设置于所述机架上的导轨、丝杆、驱动所述丝杆的升降伺服电机、滑动于所述导轨上并与所述丝杆螺纹连接的连接件；
所述回转机构包括固定设置于所述连接件上的回转伺服电机、固定设置于所述回转伺服电机输出端上的回转轴，所述回转轴顶端设置有回转平台；
所述伸缩机构包括设置于所述回转平台上的伸缩伺服电机以及滑套，所述滑套安装于所述伸缩伺服电机驱动的丝杆上；
所述抓取机构包括固定安装于所述滑套上的横板、安装于所述横板上的抓取伺服电机、由所述抓取伺服电机驱动的末端回转轴，所述末端回转轴下方固定设置有连接板，所述连接板上设置有吸盘。
2.根据权利要求1所述的上下料机械手，其特征在于，所述升降机构还包括钢板、所述导轨设置于所述钢板之上。
3.根据权利要求2所述的上下料机械手，其特征在于，所述丝杆上下端分别通过轴承座设置于所述钢板上。
4.根据权利要求1所述的上下料机械手，其特征在于，所述回转轴上下端分别固定设置有上法兰与下法兰，所述回转平台固定设置于所述上法兰上，所述下法兰与所述回转平台固定连接。
5.根据权利要求1所述的上下料机械手，其特征在于，所述横板内部首末端分别设置有同步带主动轮及从动轮，两者通过同步带连接，所述抓取伺服电机与所述同步带主动轮传动连接，所述从动轮与所述末端回转轴传动连接。
6.根据权利要求5所述的上下料机械手，其特征在于，所述末端回转轴通过轴承座与所述横板连接。
7.根据权利要求1-6任一项所述的上下料机械手，其特征在于，所述连接板上还设置有工业相机。
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