CN107009353A - 高速机械手臂以及高速机械手 - Google Patents

Abstract

一种高速机械手臂以及高速机械手，包括水平设置的第一滑动臂，第一滑动臂由第一电机驱动来回移动，第一电机固设于第一固定支架上，第一滑动臂顶部与第一固定支架滑动连接有第一滑轨，第一滑动臂后侧面与第一固定支架滑动连接有第二滑轨；第一滑动臂的前侧面上转动连接有两位于第一滑动臂两端的转轮，两转轮外套设有一传动带，传动带的右侧上端固设有至少一第一连接件，第一连接件与第一固定支架固定连接；第一滑动臂的下端滑设有第二滑动臂，第二滑动臂的左侧顶部固设有第二连接件，第二连接件与传动带的下端固定连接；第一滑轨和第二滑轨配合后降低了第一滑动臂的位置度偏差，提高了第一滑动臂的精度和稳定性，延长了第一滑动臂的使用寿命。

Description

高速机械手臂以及高速机械手

技术领域

本发明涉及一种高速机械手臂以及高速机械手。

背景技术

现有的高速机械手臂的滑动臂在来回移动的过程中主要是依靠滑轨来确保滑动臂的取料精度；但是，滑轨的滑条与滑块之间具有一定的间隙，这个间隙会影响高速机械手臂取料的精度，随着高速机械手臂的滑动臂伸展得越长，滑轨的滑条与滑块之间的间隙对高速机械手臂取料的精度影响越大，并且容易导致高速机械手臂发生晃动，从而影响高速机械手臂取料的稳定性以及使用寿命；

一些机械手臂采用气缸驱动来回移动，气缸的取料速度和行程都不便于直接控制，这种机械手的安装位置以及取料时间可调节性较小，使得这种机械手具有很大的局限性，并且会增加机械手安装和测试的难度，不利于提高生产效率；

现有的堆叠机械手的堆叠机械手臂是滑动设置在横梁的侧面上的，堆叠机械手臂与横梁之间是通过水平设置在所述横梁侧面的滑轨连接的，堆叠机械手臂以及用于驱动堆叠机械手臂上下移动的电机的重量都集中作用在滑轨上，由于滑轨水平设置在横梁侧面，滑轨可承受的竖直方向的力度有限，为了避免滑轨变形通常情况下需要增加滑轨的数量并且对滑轨加宽加厚，但是，这样就会增加整个横梁上的重量，并且堆叠机械手臂沿滑轨来回移动时堆叠机械手臂与滑轨之间的摩擦力主要集中于滑轨的上端，这样就会加剧滑轨上端的磨损速度，进一步影响整个机械手的稳定性和使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种稳定性强、取料精准并且便于调节的高速机械手臂以及高速机械手。

本发明是这样实现的，一种高速机械手臂，包括一水平设置的第一滑动臂，所述第一滑动臂由一第一电机驱动来回移动，所述第一电机固设于一L型第一固定支架上，所述第一滑动臂的顶部和后侧面分别与所述第一固定支架滑动连接；所述第一滑动臂的前侧面上转动连接有两位于所述第一滑动臂两端的转轮，两所述转轮外套设有一传动带，所述传动带的右侧上端固设有至少一第一连接件，所述第一连接件与所述第一固定支架固定连接；所述第一滑动臂的下端滑设有一第二滑动臂，所述第二滑动臂的左侧顶部固设有一第二连接件，所述第二连接件与所述传动带的下端固定连接。

进一步地，所述第一滑动臂的顶部与所述第一固定支架之间连接有第一滑轨；所述第一滑动臂的下部后侧面与所述第一固定支架之间连接有第二滑轨；所述第一滑轨和第二滑轨均沿所述第一滑动臂长度方向设置。

进一步地，所述第一滑动臂底部与所述第二滑动臂顶部之间连接有第三滑轨，所述第三滑轨沿所述第一滑动臂长度方向设置；所述第二滑动臂的右端固设有一第一吸盘或者第一抓料治具。

进一步地，所述第二滑轨上方固设有一位于所述第一滑动臂后侧面上的第一齿条，所述第一齿条沿所述第一滑动臂长度方向设置，所述第一电机的转轴上固设有一第一齿轮，所述第一齿轮与所述第一齿条啮合。

本发明还提供了一种高速机械手，包括一立柱以及至少一如前所述的高速机械手臂；所述立柱上端滑设有一水平设置的横梁，高速机械手臂水平设置在所述横梁的下方，高速机械手臂的第一滑动臂与所述横梁垂直设置。

进一步地，所述立柱为旋转立柱，所述立柱包括下柱和上柱，所述上柱底部与所述下柱顶部转动连接，所述上柱的侧面上滑设有一三角形第二固定支架，所述横梁固设于所述第二固定支架的上端。

进一步地，所述横梁顶部固设有至少一三角形的第三固定支架，所述第三固定支架上滑设有一堆叠机械手臂，所述堆叠机械手臂包括一竖直设置的第三滑动臂，所述第三滑动臂与所述第三固定支架之间连接有一竖直设置的第五滑轨，所述第三滑动臂由一第二电机驱动上下移动，所述第二电机固设在所述第三固定支架上，所述第三滑动臂的下端通过一旋转装置连接有一第二吸盘或者第二抓料治具，所述旋转装置为旋转气缸或者旋转治具。

进一步地，所述横梁底部与所述第一固定支架上端连接有两沿所述横梁长度方向设置的第六滑轨，两所述第六滑轨平行且间隔设置；高速机械手臂由一第三电机驱动沿所述横梁长度方向来回移动。

进一步地，所述横梁顶部开设有两间隔设置的T型槽，两所述T型槽均沿所述横梁长度方向设置，所述第三固定支架底部与所述横梁底部贴合设置，两所述T型槽内均设有至少两间隔设置的固定块，所述第三固定支架底部垂直穿设有若干用于与各所述固定块螺接的固定螺栓。

具体地，所述高速机械手臂和堆叠机械手臂的数量均为两个，其中两所述高速机械手臂相对设置在两所述堆叠机械手臂之间。

本发明提供的高速机械手臂以及高速机械手，高速机械手手臂由注塑机或者压铸机侧面伸入模具内抓取产品，其取料线路为直线，取料距离最短，取料速度快并且稳定性强；由于该高速机械手臂的第二滑动臂会随第一滑动臂伸缩而二次伸缩，在第一滑动臂与其他机械手臂长度相同的情况下，该高速机械手臂能伸展得更长并且收缩得更短，这样就节约了安装空间，并且提高了该高速机械手臂的使用范围；第一滑动臂的顶部设置的第一滑轨上下方向的间隙较小，第一滑动臂伸展时竖直方向上晃动较小，使得第二滑动臂后侧面设置的第二滑轨的前后间隙较小，使得第一滑动臂伸展时水平方向上晃动较小，第一滑轨和第二滑轨配合使用后有效降低了第一滑动臂伸展时的位置度偏差，提高第一滑动臂取料的精度，同时提高了第一滑轨的稳定性，延长了第一滑动臂的使用寿命；第一电机和第一齿条配合后能够自动控制高速机械手臂的第一滑动臂的伸展和收缩长度，这样就便于控制第二滑动臂上的吸盘停留在所需要的位置，提高高速机械手的适用范围，并且便于高速机械手的快速安装和调试，从而提高生产效率；堆叠机械手臂通过第三固定支架安装在横梁上方，堆叠机械手臂以及第二电机的重量都集中作用在第三固定支架上，由于第三固定支架与横梁顶面是贴合设置的，第三固定支架所受到的作用力会均匀分布到横梁上表面上，第三固定支架可承受的力度很强并且稳定性很高，这样就提高了堆叠机械手臂的稳定性，并且不需要对第三固定支架进行加厚和加宽处理，从而降低整个横梁上的重量，堆叠机械手臂只沿竖直方向上下滑动，第五滑轨的外侧面磨损较为均匀，这样就便于提高整个高速机械手的稳定性和精度，延长整个高速机械手的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例提供的高速机械手臂收缩状态下的示意图。

图2是图1中A位置的放大图。

图3是本发明实施例提供的高速机械手臂的伸展状态下的示意图。

图4是本发明实施例提供的高速机械手的立体结构图。

图5是图4中B位置的放大图。

图6是本发明实施例提供的高速机械手的另一视角的立体结构图。

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。

如图1~图3所示，本发明实施例提供的一种高速机械手臂，包括一水平设置的第一滑动臂1，第一滑动臂1由一第一电机11驱动来回移动，第一电机11固设于一L型第一固定支架12上，第一滑动臂1的顶部和后侧面分别与第一固定支架12滑动连接；第一滑动臂1的前侧面上转动连接有两位于第一滑动臂1两端的转轮13，两转轮13外套设有一传动带14，传动带14的右侧上端固设有至少一第一连接件141，本实施例中，第一连接件141的数量为两个，两个第一连接件141均与第一固定支架12固定连接；第一滑动臂1的下端滑设有一第二滑动臂2，第二滑动臂2的左侧顶部固设有一第二连接件21，第二连接件21与传动带14的下端固定连接。

进一步地，所述第一滑动臂1的顶部与第一固定支架12之间连接有第一滑轨15；第一滑动臂1的下部后侧面与第一固定支架12之间连接有第二滑轨16；第一滑轨15和第二滑轨16均沿第一滑动臂1长度方向设置。

进一步地，所述第一滑动臂1底部与第二滑动臂2顶部之间连接有第三滑轨17，第三滑轨17沿第一滑动臂1长度方向设置；本实施例中，第二滑动臂2的右端固设有一第一吸盘22，在其他实施例中，第一吸盘22也可为抓料治具。

进一步地，所述第二滑轨16上方固设有一位于第一滑动臂1后侧面上的第一齿条18，第一齿条18沿第一滑动臂1长度方向设置，第一电机11的转轴上固设有一第一齿轮111，第一齿轮111与第一齿条18啮合。

如图4~图6所示，本发明还提供了一种高速机械手，包括一立柱3以及至少一如前所述的高速机械手臂；立柱3上端滑设有一水平设置的横梁4，高速机械手臂水平设置在横梁4的下方，高速机械手臂的第一滑动臂1与横梁4垂直设置。

进一步地，所述立柱3为旋转立柱，立柱3包括下柱31和上柱32，本实施例中，下柱31底部固设有通过螺栓（未示出）固定在地面上的第一安装板33，下柱31与第一安装板33之间固设有若干间隔设置的第一加强板34；上柱32底部与下柱31顶部转动连接，上柱32下部和下柱31上部分别设有若干间隔设置的第二加强板35；上柱32的其中一个侧面上固设有两平行且间隔设置的第四滑轨36，两第四滑轨36竖直设置，两第四滑轨36上滑设有一三角形第二固定支架37，第二固定支架37上螺接有一竖直设置的螺杆38，螺杆38间隔设置于两第四滑轨36之间，螺杆38的两端转动连接在两与上柱32侧面固定连接的轴承固定座39上；第二固定支架37的上端水平设置，横梁4固设于第二固定支架37的上端。

进一步地，所述横梁4顶部固设有至少一三角形的第三固定支架41，第三固定支架41上滑设有一堆叠机械手臂5，堆叠机械手臂5包括一竖直设置的第三滑动臂51，第三滑动臂51与第三固定支架41之间连接有一竖直设置的第五滑轨52，第三滑动臂51由一第二电机53驱动上下移动，第二电机53固设在第三固定支架41上，本实施例中，第二电机53的转轴上固设有一第二齿轮531，第三滑动臂51上固设有沿其长度方向设置的第二齿条511，第二齿轮531与第二齿条511啮合，第二电机53通过驱动第二齿条511上下移动带动第三滑动臂51上下移动；第三滑动臂51的下端通过一旋转装置54连接有一第二吸盘55，旋转装置54为旋转气缸或者旋转治具，在其他实施例中，第二吸盘55也可为抓料治具。

进一步地，所述横梁4底部与第一固定支架12上端连接有两沿横梁4长度方向设置的第六滑轨42，两第六滑轨42平行且间隔设置；高速机械手臂由一第三电机6驱动沿横梁4长度方向来回移动；本实施例中，第三电机6通过一固定于第一固定支架12侧面的第二安装板121固定在第一固定支架12上方，第三电机6的转轴上固设有一第三齿轮（未示出），横梁4的前侧面上固设有一沿其长度方向设置的第三齿条43，第三齿轮与第三齿条43啮合，第三电机6通过带动第三齿轮在第三齿条43上左右移动带动高速机械手臂沿横梁4长度方向来回移动。

进一步地，所述横梁4顶部开设有两间隔设置的T型槽44，两T型槽44均沿横梁4长度方向设置，第三固定支架41底部与横梁4底部贴合设置，两T型槽44内均设有至少两间隔设置的固定块（未示出），第三固定支架41底部垂直穿设有若干用于与各固定块螺接的固定螺栓（未示出），这样就便于根据需要拧动固定螺栓调节第三固定支架41在横梁4上的位置。

具体地，本实施例中，高速机械手臂和堆叠机械手臂5的数量均为一个，高速机械手应用于抓取卧式注塑机或卧式压铸机上的右模具内成型的产品；

在其他实施例中，高速机械手应用于抓取卧式注塑机或卧式压铸机上的左模具和右模具内同时成型的产品，高速机械手臂和堆叠机械手臂5的数量均为两个，其中两高速机械手臂相对设置在两堆叠机械手臂5之间；两高速机械手臂分别用于抓取开模后左模具和右模具内的产品，其中左侧的高速机械手臂用于在开模后抓取左模具内的产品，左侧的高速机械手臂抓取产品后将产品输送给左侧的堆叠机械手臂5；右侧的高速机械手臂用于在开模后抓取右模具内的产品，右侧的高速机械手臂抓取产品后将产品输送给右侧的堆叠机械手臂5。

本发明实施例提供的高速机械手臂以及高速机械手的工作原理为：开模后注塑机或者压铸机门打开后，高速机械手臂由第一电机11驱动伸长进入注塑机或者压铸机内部，在第一电机11的驱动下，第一滑动臂1向右伸长，第一滑动臂1向右伸长时同步带动第二滑动臂2伸长，由于传动带14的上端被第一连接件141固定，传动带14上端与第一连接件141固定的位置无法跟随第一滑动臂1向右移动，两转轮13与第一滑动臂1转动连接，两转轮13会随第一滑动臂1向右移动，传动带14上端与第一连接件141固定的位置相对于两转轮13的位置发生了左移，整个传动带14相对于两转轮13发生了逆时针旋转，传动带14下端固定的第二连接件21的位置相对于两转轮13和第一滑动臂1右移，与第二连接件21固定的第二滑动臂2相对于第一滑动臂1向右二次伸长；第二滑动臂2伸长后进入模具内部，通过第二滑动臂2上的第一吸盘22吸取模具内的产品；吸取模具内的产品后，第一电机11反向驱动高速机械手臂收缩，在第一电机11的反向驱动下，第一滑动臂1向左收缩，第一滑动臂1向左收缩时同步带动第二滑动臂2收缩，由于传动带14的上端被第一连接件141固定，传动带14上端与第一连接件141固定的位置无法跟随第一滑动臂1向左移动，两转轮13与第一滑动臂1转动连接，两转轮13会随第一滑动臂1向左移动，传动带14上端与第一连接件141固定的位置相对于两转轮13的位置发生了右移，整个传动带14相对于转轮13发生了顺时针旋转，传动带14下端固定的第二连接件21的位置相对于两转轮13和第一滑动臂1左移，与第二连接件21固定的第二滑动臂2相对于第一滑动臂1向左二次收缩，这样高速机械手臂就将产品顺利运送出了注塑机或者压铸机；第二滑动臂2收缩完成后高速机械手臂在第三电机6的驱动下向堆叠机械手臂5靠拢，同时，第二电机53驱动第三滑动臂51向上移动，当高速机械手臂上的第一吸盘22靠近堆叠机械手臂5上的第二吸盘55时，第一吸盘22泄气释放产品，同时第二吸盘55吸气抓取产品，第二吸盘55抓取产品后，高速机械手在第三电机6的驱动下移动至初始位置，第二电机53驱动第三滑动臂51向下移动，在旋转装置54的作用下旋转90°将产品平放到堆叠机械手臂5下方的传送带上或者物料箱内；这样就完成了高速机械手的一次取料和堆叠动作；重复上述取料和堆叠动作，高速机械手能够持续将注塑机或者压铸机内的产品取出并堆叠。

本发明提供的高速机械手臂以及高速机械手，高速机械手手臂由注塑机或者压铸机侧面伸入模具内抓取产品，其取料线路为直线，取料距离最短，取料速度快并且稳定性强；由于该高速机械手臂的第二滑动臂2会随第一滑动臂1伸缩而二次伸缩，在第一滑动臂1与其他机械手臂长度相同的情况下，该高速机械手臂能伸展得更长并且收缩得更短，这样就节约了安装空间，并且提高了该高速机械手臂的使用范围；第一滑动臂1的顶部设置的第一滑轨15上下方向的间隙较小，第一滑动臂1伸展时竖直方向上晃动较小，使得第二滑动臂2后侧面设置的第二滑轨16的前后间隙较小，使得第一滑动臂1伸展时水平方向上晃动较小，第一滑轨15和第二滑轨16配合使用后有效降低了第一滑动臂1伸展时的位置度偏差，提高第一滑动臂1取料的精度，同时提高了第一滑轨15的稳定性，延长了第一滑动臂1的使用寿命；第一电机11和第一齿条18配合后能够自动控制高速机械手臂的第一滑动臂1的伸展和收缩长度，这样就便于控制第二滑动臂2上的吸盘停留在所需要的位置，提高高速机械手的适用范围，并且便于高速机械手的快速安装和调试，从而提高生产效率；堆叠机械手臂5通过第三固定支架41安装在横梁4上方，堆叠机械手臂5以及第二电机53的重量都集中作用在第三固定支架41上，由于第三固定支架41与横梁4顶面是贴合设置的，第三固定支架41所受到的作用力会均匀分布到横梁4上表面上，第三固定支架41可承受的力度很强并且稳定性很高，这样就提高了堆叠机械手臂5的稳定性，并且不需要对第三固定支架41进行加厚和加宽处理，从而降低整个横梁4上的重量，堆叠机械手臂5只沿竖直方向上下滑动，第五滑轨52的外侧面磨损较为均匀，这样就便于提高整个高速机械手的稳定性和精度，延长整个高速机械手的使用寿命。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高速机械手臂，其特征在于，包括一水平设置的第一滑动臂，所述第一滑动臂由一第一电机驱动来回移动，所述第一电机固设于一L型第一固定支架上，所述第一滑动臂的顶部和后侧面分别与所述第一固定支架滑动连接；所述第一滑动臂的前侧面上转动连接有两位于所述第一滑动臂两端的转轮，两所述转轮外套设有一传动带，所述传动带的右侧上端固设有至少一第一连接件，所述第一连接件与所述第一固定支架固定连接；所述第一滑动臂的下端滑设有一第二滑动臂，所述第二滑动臂的左侧顶部固设有一第二连接件，所述第二连接件与所述传动带的下端固定连接。

2.根据权利要求1所述的高速机械手臂，其特征在于，所述第一滑动臂的顶部与所述第一固定支架之间连接有第一滑轨；所述第一滑动臂的下部后侧面与所述第一固定支架之间连接有第二滑轨；所述第一滑轨和第二滑轨均沿所述第一滑动臂长度方向设置。

3.根据权利要求1所述的高速机械手臂，其特征在于，所述第一滑动臂底部与所述第二滑动臂顶部之间连接有第三滑轨，所述第三滑轨沿所述第一滑动臂长度方向设置；所述第二滑动臂的右端固设有一第一吸盘或者第一抓料治具。

4.根据权利要求2所述的高速机械手臂，其特征在于，所述第二滑轨上方固设有一位于所述第一滑动臂后侧面上的第一齿条，所述第一齿条沿所述第一滑动臂长度方向设置，所述第一电机的转轴上固设有一第一齿轮，所述第一齿轮与所述第一齿条啮合。

5.一种高速机械手，其特征在于，包括一立柱以及至少一如权利要求1~4任一项所述的高速机械手臂；所述立柱上端滑设有一水平设置的横梁，高速机械手臂水平设置在所述横梁的下方，高速机械手臂的第一滑动臂与所述横梁垂直设置。

6.根据权利要求5所述的高速机械手，其特征在于，所述立柱为旋转立柱，所述立柱包括下柱和上柱，所述上柱底部与所述下柱顶部转动连接，所述上柱的侧面上滑设有一三角形第二固定支架，所述横梁固设于所述第二固定支架的上端。

7.根据权利要求5所述的高速机械手，其特征在于，所述横梁顶部固设有至少一三角形的第三固定支架，所述第三固定支架上滑设有一堆叠机械手臂，所述堆叠机械手臂包括一竖直设置的第三滑动臂，所述第三滑动臂与所述第三固定支架之间连接有一竖直设置的第五滑轨，所述第三滑动臂由一第二电机驱动上下移动，所述第二电机固设在所述第三固定支架上，所述第三滑动臂的下端通过一旋转装置连接有一第二吸盘或者第二抓料治具，所述旋转装置为旋转气缸或者旋转治具。

8.根据权利要求5所述的高速机械手，其特征在于，所述横梁底部与所述第一固定支架上端连接有两沿所述横梁长度方向设置的第六滑轨，两所述第六滑轨平行且间隔设置；高速机械手臂由一第三电机驱动沿所述横梁长度方向来回移动。

9.根据权利要求7所述的高速机械手，其特征在于，所述横梁顶部开设有两间隔设置的T型槽，两所述T型槽均沿所述横梁长度方向设置，所述第三固定支架底部与所述横梁底部贴合设置，两所述T型槽内均设有至少两间隔设置的固定块，所述第三固定支架底部垂直穿设有若干用于与各所述固定块螺接的固定螺栓。

10.根据权利要求7所述的高速机械手，其特征在于，所述高速机械手臂和堆叠机械手臂的数量均为两个，其中两所述高速机械手臂相对设置在两所述堆叠机械手臂之间。