CN107377800A - 三次元模内传递机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三次元模内传递机械手，它包括配电箱、右侧XY轴移送结构、左侧XY轴移送结构、多个Z轴移送结构及多根用于安装机械手的铝型材，所述的右侧XY轴移送结构安装于右侧的所述Z轴移送结构上，所述的左侧XY轴移送结构安装于左侧的所述Z轴移送结构上，所述的多根铝型材两端分别固定在右侧XY轴移送结构和左侧XY轴移送结构上。本发明利用XY轴上的丝杆机构和Z轴上的同步带组件实现了铝型材夹持料带进而实现搭载产品进行送料。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种三次元模内传递机械手。
背景技术
在冲压领域，如果要在冲床上完成连续大批量生产，往往要开发对应的连续模，产品在工位之间的传递就需要料带来搭载产品，这样不仅会造成原材料的浪费，同时需要增加相对应的冲裁及落料工序，增加了模具的成本。另外，对于部分特殊成形要求的产品，可能在成形初期就已从料带上切断，因此无法利用料带搭载产品进行送料。因此，有必要开发机械手设备以完成产品的自动夹取送料。
发明内容
本发明的目的是提供一种能自动完成夹取送料的三次元模内传递机械手。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种三次元模内传递机械手，它包括配电箱、右侧XY轴移送结构、左侧XY轴移送结构、多个Z轴移送结构及多根用于安装机械手的铝型材，所述的右侧XY轴移送结构安装于右侧的所述Z轴移送结构上，所述的左侧XY轴移送结构安装于左侧的所述Z轴移送结构上，所述的多根铝型材两端分别固定在右侧XY轴移送结构和左侧XY轴移送结构上。
优化的，所述右侧XY轴移送结构包括右侧Y轴移送组件和右侧X轴移送机构，所述右侧X轴移送机构包括相对称设置的两个右侧X轴移送组件，每个所述右侧X轴移送组件包括多个相平行设置的右侧X轴线性滑轨、与所述右侧X轴线性滑轨平行设置且两侧分别具有右侧X轴线性滑轨的右侧X轴丝杆、与所述右侧X轴丝杆上的螺母相固定连接且与所述X轴线性滑轨相垂直并滑动连接的右侧Y轴线性滑轨、固定安装于所述右侧Y轴线性滑轨上的右侧铝型材安装平台，所述右侧Y轴移送组件包括多个相平行设置的Y轴线性滑轨、与所述Y轴线性滑轨平行设置且两侧分别具有Y轴线性滑轨的Y轴丝杆、滑动连接于所述Y轴线性滑轨上且与所述Y轴线性滑轨想垂直设置的Y轴上沿X轴线性滑轨，所述右侧铝型材安装平台可调节的安装于所述Y轴上沿X轴线性滑轨上，所述右侧铝型材安装平台在所述Y轴上沿X轴线性滑轨上的调节轨迹沿所述Y轴上沿X轴线性滑轨长度方向延伸，所述右侧铝型材安装平台还与同侧的所述右侧Y轴线性滑轨相滑动连接，且滑动轨迹沿所述右侧Y轴线性滑轨长度方向延伸。
进一步的，所述左侧XY轴移送结构包括相对称设置的两个左侧X轴移送组件，每个所述左侧X轴移送组件包括多个相平行设置的左侧X轴线性滑轨、与所述左侧X轴线性滑轨平行设置且两侧分别具有左侧X轴线性滑轨的左侧X轴丝杆、与所述左侧X轴丝杆上的螺母相固定连接且与左侧所述X轴线性滑轨相垂直并滑动连接的左侧X轴上沿Y轴线性滑轨、安装于所述左侧X轴上沿Y轴线性滑轨上的左侧铝型材安装平台，所述左侧铝型材安装平台与右侧铝型材安装平台一一对应，每一对所述左侧铝型材安装平台与右侧铝型材安装平台对应一根铝型材。
进一步的，右侧X轴线性滑轨有两组，其中一组的两根且分别为右侧X轴内第一线性滑轨和右侧X轴内第二线性滑轨，另一组的两根且分别为右侧X轴外第一线性滑轨和右侧X轴外第二线性滑轨，所述右侧X轴丝杆有两根分别为右侧X轴内丝杆和右侧X轴外丝杆，所述右侧Y轴线性滑轨有两根分别为右侧Y轴内线性滑轨和右侧Y轴外线性滑轨。
更进一步的，所述左侧X轴线性滑轨有两组分别为左侧X轴外线性滑轨和左侧X轴内线性滑轨，每组所述左侧X轴外线性滑轨有两根，每组所述左侧X轴内线性滑轨有两根，左侧X轴丝杆有两根且分别为左侧X轴外丝杆和左侧X轴内丝杆，所述左侧X轴上沿Y轴线性滑轨有两根分别与成组的所述左侧X轴外线性滑轨以及成组的所述左侧X轴内线性滑轨相滑动连接。
优化的，所述Z轴移送结构有两组，每组所述Z轴移送结构包括Z轴线性滑轨、Z轴活动板固定块、Z轴丝杆、Z轴支撑座、Z轴同步带轮齿形带、Z轴立板、Z轴活动板、链条固定块、Z轴限位光电、底板、转轴轴承、链轮转轴、链轮、轴承安装座、链条、配重块、配重滑轨安装板、配重线性滑轨、安装板固定块，所述XY移送结构固定安装在Z活动板上，Z轴活动板通过线性滑轨和连接块与Z轴立板相连，Z轴立板与配重滑轨安装板竖直安装在底板上，所述链条通过固定块一端固定在Z轴活动板上，另一端固定在配重块上。配重块安装在线性滑轨上。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明利用XY轴上的丝杆机构和Z轴上的同步带组件实现了铝型材夹持料带进而实现搭载产品进行送料。
附图说明
附图1为三次元模内机械手整体结构示意图；
附图2为右侧XY轴移送结构示意图；
附图3为右侧X轴移送结构示意图；
附图4为丝杆与电机安装结构示意图；
附图5为Y轴移送结构示意图；
附图6为Z轴移送结构示意图；
附图7为Z轴立板安装结构示意图；
附图8为Z轴活动板与链条安装结构示意图；
附图9为配重滑块安装结构示意图；
附图10为左侧XY轴移送结构示意图；
以上附图中：1、配电箱；2、右侧XY轴移送结构；3、Z轴移送结构；4、左侧XY轴移送结构；5、铝型材；2-1、右侧Y轴内线性滑轨；2-2、右侧X轴内第一线性滑轨；2-3、右侧X轴内丝杆；2-4、右侧X轴内第二线性滑轨；2-5、右侧X轴内限位光电；2-6、右侧XY轴安装平台；2-7、右侧Y轴外线性滑轨；2-8、右侧X轴外第一线性滑轨；2-9、右侧X轴外丝杆；2-10、右侧X轴外第二线性滑轨；2-11、右侧X轴外限位光电；2-12、丝杆定位块；2-13、丝杆支撑座；2-14、电机；2-15、电机安装块；2-16、同步带轮齿形带；2-17、丝杆定位块；2-18、固定块；2-19、丝杆支撑座；2-20、Y轴限位光电；2-21、Y轴线性滑轨；2-22、Y轴丝杆；2-24、Y轴上沿X轴线性滑轨；2-25、右侧铝型材安装平台；3-1、Z轴线性滑轨；3-2、Z轴活动板固定块；3-3、Z轴丝杆；3-4、Z轴支撑座；3-5、Z轴同步带轮齿形带；3-6、Z轴立板；3-7、Z轴活动板；3-8、链条固定块；3-9、Z轴限位光电；3-10、底板；3-11、转轴轴承；3-12、链轮转轴；3-13、链轮；3-14、轴承安装座；3-15、链条；3-16、配重块；3-17、配重滑轨安装板；3-18、配重线性滑轨；3-19、安装板固定块；4-1、左侧X轴外丝杆；4-2、左侧X轴外光电；4-3、左侧XY轴安装平台；4-4、左侧X轴内丝杆；4-5、左侧X轴内光电；4-6、左侧X轴外线性滑轨；4-7、左侧X轴上沿Y轴线性滑轨；4-8、右侧铝型材
安装平台；4-9、右侧X轴内线性滑轨。
具体实施方式
下面结合附图所示的实例对本发明作进一步描述。
如图1所示，三次元模内传递机械手，它包括配电箱1、右侧XY轴移送结构2、左侧XY轴移送结构4、多个Z轴移送结构3及多根用于安装机械手的铝型材5，所述的右侧XY轴移送结构2安装于右侧的所述Z轴移送结构3上，所述的左侧XY轴移送结构4安装于左侧的所述Z轴移送结构3上，所述的多根铝型材5两端分别固定在右侧XY轴移送结构2和左侧XY轴移送结构4上。
所述右侧XY轴移送结构2包括右侧Y轴移送组件、右侧X轴移送机构以及用于检测右侧Y轴移送组件、右侧X轴移送机构发生的位移的右侧X轴内限位光电2-5、右侧X轴外限位光电2-11以及Y轴限位光电2-20，所述右侧X轴移送机构包括相对称设置的两个右侧X轴移送组件，每个所述右侧X轴移送组件包括多个相平行设置的右侧X轴线性滑轨、与所述右侧X轴线性滑轨平行设置且两侧分别具有右侧X轴线性滑轨的右侧X轴丝杆、与所述右侧X轴丝杆上的螺母相固定连接且与所述X轴线性滑轨相垂直并滑动连接的右侧Y轴线性滑轨、固定安装于所述右侧Y轴线性滑轨上的右侧铝型材安装平台2-25，所述右侧Y轴移送组件包括多个相平行设置的Y轴线性滑轨2-21、与所述Y轴线性滑轨2-21平行设置且两侧分别具有Y轴线性滑轨2-21的Y轴丝杆2-22、滑动连接于所述Y轴线性滑轨2-21上且与所述Y轴线性滑轨2-21想垂直设置的Y轴上沿X轴线性滑轨2-24，所述右侧铝型材安装平台2-25可调节的安装于所述Y轴上沿X轴线性滑轨2-24上，所述右侧铝型材安装平台2-25在所述Y轴上沿X轴线性滑轨2-24上的调节轨迹沿所述Y轴上沿X轴线性滑轨2-24长度方向延伸，所述右侧铝型材安装平台2-25还与同侧的所述右侧Y轴线性滑轨相滑动连接，且滑动轨迹沿所述右侧Y轴线性滑轨长度方向延伸。
所述左侧XY轴移送结构4包括相对称设置的两个左侧X轴移送组件以及用于检测控制左侧X轴移送组件所发生的位移的左侧X轴外光电4-2和左侧X轴内光电4-5，每个所述左侧X轴移送组件包括多个相平行设置的左侧X轴线性滑轨、与所述左侧X轴线性滑轨平行设置且两侧分别具有左侧X轴线性滑轨的左侧X轴丝杆、与所述左侧X轴丝杆上的螺母相固定连接且与左侧所述X轴线性滑轨相垂直并滑动连接的左侧X轴上沿Y轴线性滑轨4-7、安装于所述左侧X轴上沿Y轴线性滑轨4-7上的左侧铝型材安装平台4-8，所述左侧铝型材安装平台4-8与右侧铝型材安装平台2-25一一对应，每一对所述左侧铝型材安装平台4-8与右侧铝型材安装平台2-25对应一根铝型材5。右侧X轴线性滑轨有两组，其中一组的两根且分别为右侧X轴内第一线性滑轨2-2和右侧X轴内第二线性滑轨2-4，另一组的两根且分别为右侧X轴外第一线性滑轨2-8和右侧X轴外第二线性滑轨2-10，所述右侧X轴丝杆有两根分别为右侧X轴内丝杆2-3和右侧X轴外丝杆2-9，所述右侧Y轴线性滑轨有两根分别为右侧Y轴内线性滑轨2-1和右侧Y轴外线性滑轨27。所述左侧X轴线性滑轨有两组分别为左侧X轴外线性滑轨4-6和左侧X轴内线性滑轨4-9，每组所述左侧X轴外线性滑轨4-6有两根，每组所述左侧X轴内线性滑轨4-9有两根，左侧X轴丝杆有两根且分别为左侧X轴外丝杆4-1和左侧X轴内丝杆4-4，所述左侧X轴上沿Y轴线性滑轨4-7有两根分别与成组的所述左侧X轴外线性滑轨4-6以及成组的所述左侧X轴内线性滑轨4-9相滑动连接。
所述Z轴移送结构3有两组，每组所述Z轴移送结构3包括Z轴线性滑轨3-1、Z轴活动板固定块3-2、Z轴丝杆3-3、Z轴支撑座3-4、Z轴同步带轮齿形带3-5、Z轴立板3-6、Z轴活动板3-7、链条固定块3-8、Z轴限位光电3-9、底板3-10、转轴轴承3-11、链轮转轴3-12、链轮3-13、轴承安装座3-14、链条3-15、配重块3-16、配重滑轨安装板3-17、配重线性滑轨3-18、安装板固定块3-19，所述XY移送结构2固定安装在Z活动板37上，Z轴活动板3-7通过线性滑轨3-1和连接块3-2与Z轴立板3-6相连，Z轴立板3-6与配重滑轨安装板3-17竖直安装在底板3-10上，所述链条3-7通过固定块3-8一端固定在Z轴活动板3-7上，另一端固定在配重块3-16上。配重块3-16安装在线性滑轨3-18上。
如图2、图3、图4和图5所示，右侧X轴内丝杆2-3和右侧X轴外丝杆2-9与Y轴丝杆2-22由丝杆定位块(2-12、2-17)定位、固定座(2-13、2-19)垂直固定在XY安装平台2-6上。电机2-14通过电机安装块2-15安装在右侧XY轴安装平台2-6背面并通过同步带轮和同步齿形带2-16带动右侧X轴内丝杆2-3、右侧X轴外丝杆2-9和Y轴丝杆转动2-22，从而带动固定块2-18来回移动。成组的右侧X轴内第一线性滑轨2-2和右侧X轴内第二线性滑轨2-4和成组的右侧X轴外第一线性滑轨2-8和右侧X轴外第二线性滑轨2-10分别平行固定在两个X轴方向的右侧X轴内丝杆2-3和右侧X轴外丝杆2-9两侧。Y轴线性滑轨2-21分别平行固定在Y轴丝杆两侧。右侧Y轴内线性滑轨2-1和右侧Y轴外线性滑轨2-7分别通过滑轨固定板分别垂直固定在成组的右侧X轴内第一线性滑轨2-2和右侧X轴内第二线性滑轨2-4以及成组的右侧X轴外第一线性滑轨2-8和右侧X轴外第二线性滑轨2-10线性滑轨上，并通过固定块2-18与右侧X轴内丝杆2-3和右侧X轴外丝杆2-9相连接。Y轴上沿X轴线性滑轨垂直固定在两个Y轴线性滑轨2-21上，并通过固定块2-18与Y轴丝杆2-22的螺母相连接。如图10所示，所述XY移送结构4与XY移送结构2中X轴结构相同。左侧铝型材安装平台4-8固定安装在左侧X轴上沿Y轴线性滑轨4-7上。由此构成右侧XY轴移送结构2和左侧XY轴移送结构4。
如图6、图7、图8和图9所示，所述XY移送结构2固定安装在Z活动板3-7上，Z轴活动板3-7通过Z轴线性滑轨3-1和Z轴活动板固定块与Z轴立板3-6相连，Z轴立板3-6与配重滑轨安装板3-17竖直安装在底板3-10上。所述链条3-15通过链条固定块3-8一端固定在Z活动板3-7上，另一端固定在配重块3-16上。配重块3-16安装在配重线性滑轨3-18上。由此构成Z轴移送结构3。
当整个机器运行时，机械手随着冲床作同步运动，运动过程由三次元马达带动。当冲床完成上一次冲压成形过程回到上死点时，铝型材5上的夹手在两个X轴电机带动下夹紧产品，所有检测信号都正常时，铝型材5在Z轴电机带动下竖直抬升，随后在Y轴电机带动下水平向前送料(送料距离为一个送料步距)，最后竖直下降，回到原水平位置，然后冲床进行下一次冲压成形过程，如此往复运行。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种三次元模内传递机械手，其特征在于：它包括配电箱(1)、右侧XY轴移送结构(2)、左侧XY轴移送结构(4)、多个Z轴移送结构(3)及多根用于安装机械手的铝型材(5)，所述的右侧XY轴移送结构(2)安装于右侧的所述Z轴移送结构(3)上，所述的左侧XY轴移送结构(4)安装于左侧的所述Z轴移送结构(3)上，所述的多根铝型材(5)两端分别固定在右侧XY轴移送结构(2)和左侧XY轴移送结构(4)上。
2.根据权利要求1所述的三次元模内传递机械手，其特征在于：所述右侧XY轴移送结构(2)包括右侧Y轴移送组件和右侧X轴移送机构，所述右侧X轴移送机构包括相对称设置的两个右侧X轴移送组件，每个所述右侧X轴移送组件包括多个相平行设置的右侧X轴线性滑轨、与所述右侧X轴线性滑轨平行设置且两侧分别具有右侧X轴线性滑轨的右侧X轴丝杆、与所述右侧X轴丝杆上的螺母相固定连接且与所述X轴线性滑轨相垂直并滑动连接的右侧Y轴线性滑轨、固定安装于所述右侧Y轴线性滑轨上的右侧铝型材安装平台(225)，所述右侧Y轴移送组件包括多个相平行设置的Y轴线性滑轨(221)、与所述Y轴线性滑轨(221)平行设置且两侧分别具有Y轴线性滑轨(221)的Y轴丝杆(222)、滑动连接于所述Y轴线性滑轨(221)上且与所述Y轴线性滑轨(221)想垂直设置的Y轴上沿X轴线性滑轨(224)，所述右侧铝型材安装平台(225)可调节的安装于所述Y轴上沿X轴线性滑轨(224)上，所述右侧铝型材安装平台(225)在所述Y轴上沿X轴线性滑轨(224)上的调节轨迹沿所述Y轴上沿X轴线性滑轨(224)长度方向延伸，所述右侧铝型材安装平台(225)还与同侧的所述右侧Y轴线性滑轨相滑动连接，且滑动轨迹沿所述右侧Y轴线性滑轨长度方向延伸。
3.根据权利要求2所述的三次元模内传递机械手，其特征在于：所述左侧XY轴移送结构(4)包括相对称设置的两个左侧X轴移送组件，每个所述左侧X轴移送组件包括多个相平行设置的左侧X轴线性滑轨、与所述左侧X轴线性滑轨平行设置且两侧分别具有左侧X轴线性滑轨的左侧X轴丝杆、与所述左侧X轴丝杆上的螺母相固定连接且与左侧所述X轴线性滑轨相垂直并滑动连接的左侧X轴上沿Y轴线性滑轨(47)、安装于所述左侧X轴上沿Y轴线性滑轨(47)上的左侧铝型材安装平台(48)，所述左侧铝型材安装平台(48)与右侧铝型材安装平台(225)一一对应，每一对所述左侧铝型材安装平台(48)与右侧铝型材安装平台(225)对应一根铝型材(5)。
4.根据权利要求2所述的三次元模内传递机械手，其特征在于：右侧X轴线性滑轨有两组，其中一组的两根且分别为右侧X轴内第一线性滑轨(22)和右侧X轴内第二线性滑轨(24)，另一组的两根且分别为右侧X轴外第一线性滑轨(28)和右侧X轴外第二线性滑轨(210)，所述右侧X轴丝杆有两根分别为右侧X轴内丝杆(23)和右侧X轴外丝杆(29)，所述右侧Y轴线性滑轨有两根分别为右侧Y轴内线性滑轨(21)和右侧Y轴外线性滑轨(27)。
5.根据权利要求3所述的三次元模内传递机械手，其特征在于：所述左侧X轴线性滑轨有两组分别为左侧X轴外线性滑轨(46)和左侧X轴内线性滑轨(49)，每组所述左侧X轴外线性滑轨(46)有两根，每组所述左侧X轴内线性滑轨(49)有两根，左侧X轴丝杆有两根且分别为左侧X轴外丝杆(41)和左侧X轴内丝杆(44)，所述左侧X轴上沿Y轴线性滑轨(47)有两根分别与成组的所述左侧X轴外线性滑轨(46)以及成组的所述左侧X轴内线性滑轨(49)相滑动连接。
6.根据权利要求1所述的三次元模内传递机械手，其特征在于：所述Z轴移送结构(3)有两组，每组所述Z轴移送结构(3)包括Z轴线性滑轨(31)、Z轴活动板固定块(32)、Z轴丝杆(33)、Z轴支撑座(34)、Z轴同步带轮齿形带(35)、Z轴立板(36)、Z轴活动板(37)、链条固定块(38)、Z轴限位光电(39)、底板(310)、转轴轴承(311)、链轮转轴(312)、链轮(313)、轴承安装座(314)、链条(315)、配重块(316)、配重滑轨安装板(317)、配重线性滑轨(318)、安装板固定块(319)，所述XY移送结构(2)固定安装在Z活动板(37)上，Z轴活动板(37)通过线性滑轨(31)和连接块(32)与Z轴立板(36)相连，Z轴立板(36)与配重滑轨安装板(317)竖直安装在底板(310)上，所述链条(37)通过固定块(38)一端固定在Z轴活动板(37)上，另一端固定在配重块(316)上。配重块(316)安装在线性滑轨(318)上。
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