CN107243685A - 一种六轴联动控料机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种六轴联动控料机械手，包括Y轴平移机构、调节平台、固定杆、A轴旋转步进电机、旋转配气总成、B轴旋转步进电机、C轴旋转步进电机、X轴平移机构。A轴旋转步进电机驱动旋转配气总成带动B轴旋转步进电机在A轴旋转面上旋转，B轴旋转步进电机驱动C轴旋转步进电机在B轴旋转面上旋转，C轴旋转步进电机带动负载一起在C轴旋转面上旋转。A轴旋转步进电机竖向安装在Y轴平移机构上，由Y轴平移机构驱动沿Y轴平移。X轴平移机构采用X轴平移步进电机在导向块上的移位实现在X轴上的平移。X轴平移机构上安装升降十字平移滑台，升降十字平移滑台带动X轴平移机构在Z轴上升降。调节平台用于对A轴旋转步进电机提供横向安装工位。

Description

一种六轴联动控料机械手
技术领域
本发明涉及一种机械手，尤其涉及一种六轴联动控料机械手。
背景技术
随着现代机械加工业地发展，对切割的质量、精度要求的不断提高，对提高生产效率、降低生产成本、具有高智能化的自动切割功能的要求也在提升。数控焊割机的发展必须要适应现代机械加工业发展的要求。焊割机分为火焰焊割机、等离子焊割机、激光焊割机、水切割等。激光焊割机为效率最快，切割精度最高，切割厚度一般较小。等离子焊割机切割速度也很快，切割面有一定的斜度。火焰焊割机针对于厚度较大的碳钢材质。
焊割机从切割材料来区分，分为金属材料焊割机和非金属材料焊割机。金属材料焊割机分为火焰焊割机、等离子焊割机、激光焊割机、水刀焊割机等。非金属材料焊割机主要是刀具焊割机。
焊割机从控制方式来区分，分为数控焊割机和手动焊割机。数控焊割机就是用数字程序驱动机床运动，随着机床运动时，随机配带的切割工具对物体进行切割。这种机电一体化的焊割机就称之为数控焊割机。激光焊割机为效率最快，切割精度最高，切割厚度一般较小。等离子焊割机切割速度也很快，切割面有一定的斜度。火焰焊割机针对于厚度较大的碳钢材质。
不论哪种焊割机，为了应对切割的灵活性，小型便携式焊割机应运而生。然而目前的便携式焊割机都是依靠手腕人工调整方向，这样非常不方便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种六轴联动控料机械手，其结构简单、易操作、便利性高，其安装上，其便于负载的安装，负载如焊割机的红外定位机构、点火总成、焊割炬总成。
本发明的解决方案是：一种六轴联动控料机械手，定义机械手前后移动的方位为X轴，机械手左右移动的方位为Y轴，机械手上下升降的方位为Z轴，机械手绕平行于Z轴的直线而旋转的方位为A轴旋转面，机械手绕A轴旋转面而旋转的方位为B轴旋转面，机械手绕A轴旋转面而旋转的方位为C轴旋转面；机械手包括Y轴平移机构、调节平台、固定杆、A轴旋转步进电机、旋转配气总成、B轴旋转步进电机、C轴旋转步进电机、X轴平移机构；A轴旋转步进电机驱动旋转配气总成带动B轴旋转步进电机在A轴旋转面上旋转，B轴旋转步进电机驱动C轴旋转步进电机在B轴旋转面上旋转；C轴旋转步进电机带动负载一起在C轴旋转面上旋转；A轴旋转步进电机竖向安装在Y轴平移机构上，由Y轴平移机构驱动沿Y轴平移；X轴平移机构采用X轴平移步进电机在导向块上的移位实现在X轴上的平移；X轴平移机构上安装升降十字平移滑台，升降十字平移滑台带动X轴平移机构在Z轴上升降；调节平台用于对A轴旋转步进电机提供横向安装工位。
作为上述方案的进一步改进，升降十字平移滑台包括固定盘、丝杆一、至少一对导杆、移动块、安装板、Z轴升降步进电机；固定盘固定在平移步进电机上而跟随平移步进电机移动，通过平移步进电机实现固定盘在X轴上的调节；丝杆一一端竖直安装在固定盘上且能相对固定盘旋转；导杆平行于丝杆一，且一端固定在固定盘上；移动块活动安装在丝杠一和导杆上，丝杠一的另一端通过螺纹咬合的方式穿过移动块以驱动移动块垂直升降，导杆的另一端穿过移动块以导引移动块垂直升降；安装板固定在导杆的另一端，丝杆一的另一端穿过安装板；Z轴升降步进电机固定在安装板上且共轴安装在丝杆一上以驱动丝杆一旋转。
进一步地，Y轴平移机构还包括限位块，限位块固定在导杆二的另一端上以限位在移动块中。
本发明的有益效果：
1.通过六轴联动控料机械手的X轴平移机构实现负载如焊割炬总成在X轴上的平移调节；
2.通过六轴联动控料机械手的升降十字平移滑台实现焊割炬总成在Z轴上的平移调节；
3.通过六轴联动控料机械手的Y轴平移机构实现焊割炬总成在Y轴上的平移调节；
4.通过六轴联动控料机械手的A轴旋转步进电机实现焊割炬总成在Z轴的旋转平面上的旋转调节；
5.通过六轴联动控料机械手的B轴旋转步进电机实现焊割炬总成在A轴旋转面上的旋转调节；
6.通过六轴联动控料机械手的C轴旋转步进电机实现焊割炬总成在B轴旋转面上的旋转调节。
附图说明
图1为本发明较佳实施例提供的六轴联动控料机械手的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为图1的左视图。
图4为图1中升降十字平移滑台的部分立体图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1、图2及图3，本发明的六轴联动控料机械手包括Y轴平移机构32、调节平台31、固定杆、A轴旋转步进电机34、旋转配气总成33、B轴旋转步进电机35、C轴旋转步进电机36、X轴平移机构12。其负载可为焊割炬总成4、点火总成38、红外定位机构39。在本实施例中，定义机械手前后移动的方位为X轴，机械手左右移动的方位为Y轴，机械手上下升降的方位为Z轴，机械手绕平行于Z轴的直线而旋转的方位为A轴旋转面，机械手绕A轴旋转面而旋转的方位为B轴旋转面，机械手绕A轴旋转面而旋转的方位为C轴旋转面。
整个六轴联动控料机械手可设置基座1，基座1用于支撑整个六轴联动控料机械手，基座1的底部可设置多个支撑腿11，支撑腿11的形状可采用吸盘形状，从而能牢牢的稳固在地面上。
基座1上可安装X轴平移机构12，X轴平移机构12采用X轴平移步进电机121在导向块122上的移位实现在X轴上的平移，X轴平移步进电机121可采用X轴平移步进电机数控联动方式。X轴平移机构12上安装升降十字平移滑台，X轴平移步进电机121带动升降十字平移滑台在导向块122上移动，实现升降十字平移滑台在X轴上的平移。
请结合图4，升降十字平移滑台外设置外壳21，外壳21上设置有LED数码显示器211、单色显示器212等。升降十字平移滑台包括固定盘24、丝杆一26、至少一对导杆25(在本实施例中，数量以两对为例举例说明)、移动块27、安装板2111、Z轴升降步进电机2112、Y轴平移机构32。
固定盘24固定在X轴平移机构12的平移步进电机121上而跟随平移步进电机121移动，通过平移步进电机121实现固定盘24在X轴上的调节。丝杆一26一端竖直安装在固定盘24上且能相对固定盘24旋转。导杆25平行于丝杆一26，且一端固定在固定盘24上。移动块27活动安装在丝杠一26和导杆25上，丝杠一26的另一端通过螺纹咬合的方式穿过移动块27以驱动移动块27垂直升降，导杆25的另一端穿过移动块27以导引移动块27垂直升降。安装板2111固定在导杆25的另一端，丝杆一26的另一端穿过安装板2111。Z轴升降步进电机2112固定在安装板2111上且共轴安装在丝杆一26上以驱动丝杆一26旋转。通过升降十字平移滑台实现切盘在Z轴上的快速粗调节。
Y轴平移机构32包括Y轴平移步进电机321、丝杆二329、两对导杆二328、限位块3210。丝杆二329通过螺纹咬合的方式穿过移动块27，导杆二328提供丝杠二329的导引，Y轴平移步进电机321驱动丝杆二329带动固定杆水平移动。调节平台31和A轴旋转步进电机34安装在固定杆上。通过Y轴平移机构32实现调节平台31和A轴旋转步进电机34在Y轴上的快速粗调节。调节平台31用于对A轴旋转步进电机34提供横向安装工位。
限位块3210是可选部件，限位块3210固定在导杆二328的另一端上以限位在移动块27中。在限位块3210的基础上，配重块也是可选部件，配重块固定在限位块3210上。通过配重块的设置，保证整个切割机在工作时的平稳性。
A轴旋转步进电机34驱动旋转配气总成33带动B轴旋转步进电机35旋转，B轴旋转步进电机35驱动C轴旋转步进电机36旋转。C轴旋转步进电机36带动红外定位机构39、点火总成38、焊割炬总成310一起旋转。红外定位机构39进行红外定位，点火总成38进行点火，焊割炬总成4实现焊割。
本发明的有益效果：
1.通过X轴平移机构12实现焊割炬总成4在X轴上的平移调节；
2.通过升降十字平移滑台实现焊割炬总成4在Z轴上的平移调节；
3.通过Y轴平移机构32实现焊割炬总成4在Y轴上的平移调节；
4.通过A轴旋转步进电机34实现焊割炬总成4在Z轴的旋转平面上的旋转调节；
5.通过B轴旋转步进电机35实现焊割炬总成4在A轴旋转面上的旋转调节；
6.通过C轴旋转步进电机36实现焊割炬总成4在B轴旋转面上的旋转调节。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种六轴联动控料机械手，定义机械手前后移动的方位为X轴，机械手左右移动的方位为Y轴，机械手上下升降的方位为Z轴，机械手绕平行于Z轴的直线而旋转的方位为A轴旋转面，机械手绕A轴旋转面而旋转的方位为B轴旋转面，机械手绕A轴旋转面而旋转的方位为C轴旋转面；其特征在在于：
机械手包括Y轴平移机构(32)、调节平台(31)、固定杆、A轴旋转步进电机(34)、旋转配气总成(33)、B轴旋转步进电机(35)、C轴旋转步进电机(36)、X轴平移机构(12)；A轴旋转步进电机(34)驱动旋转配气总成(33)带动B轴旋转步进电机(35)在A轴旋转面上旋转，B轴旋转步进电机(35)驱动C轴旋转步进电机(36)在B轴旋转面上旋转；C轴旋转步进电机(36)带动负载一起在C轴旋转面上旋转；A轴旋转步进电机(34)竖向安装在Y轴平移机构(32)上，由Y轴平移机构(32)驱动沿Y轴平移；X轴平移机构(12)采用X轴平移步进电机(121)在导向块(122)上的移位实现在X轴上的平移；X轴平移机构(12)上安装升降十字平移滑台，升降十字平移滑台带动X轴平移机构(12)在Z轴上升降；调节平台(31)用于对A轴旋转步进电机(34)提供横向安装工位。
2.如权利要求1所述的六轴联动控料机械手，其特征在于：升降十字平移滑台包括固定盘(24)、丝杆一(26)、至少一对导杆(25)、移动块(27)、安装板(2111)、Z轴升降步进电机(2112)；固定盘(24)固定在平移步进电机(121)上而跟随平移步进电机(121)移动，通过平移步进电机(121)实现固定盘(24)在X轴上的调节；丝杆一(26)一端竖直安装在固定盘(24)上且能相对固定盘(24)旋转；导杆(25)平行于丝杆一(26)，且一端固定在固定盘(24)上；移动块(27)活动安装在丝杠一(26)和导杆(25)上，丝杠一(26)的另一端通过螺纹咬合的方式穿过移动块(27)以驱动移动块(27)垂直升降，导杆(25)的另一端穿过移动块(27)以导引移动块(27)垂直升降；安装板(2111)固定在导杆(25)的另一端，丝杆一(26)的另一端穿过安装板(2111)；Z轴升降步进电机(2112)固定在安装板(2111)上且共轴安装在丝杆一(26)上以驱动丝杆一(26)旋转。
3.如权利要求1所述的六轴联动控料机械手，其特征在于：Y轴平移机构(32)还包括限位块(3210)，限位块(3210)固定在导杆二(328)的另一端上以限位在移动块(27)中。
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