CN108857538A - 用于上下料的双臂式机械手 - Google Patents

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陈盛花
杨林
罗安柳
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    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
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    • B23Q7/048—Multiple gripper units

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Abstract

本发明公开了用于上下料的双臂式机械手，包括控制系统和机座，机座上布置有滑动导轨，滑动导轨上布置有滑动座，滑动座上布置有置物盘和两个机械臂，置物盘通过升降装置安装在滑动座上，两个机械臂分别通过升降装置安装在滑动座上，两个机械臂的末端安装有抓手。本发明设计用于中转物料的置物盘，两个抓手沿着弧线轨迹移动在置物盘上放下和抓取物料，同时滑动座沿滑动导轨在两个工作台之间移动，可提高上下料的工作效率；设计了升降装置，使机械臂适用于不同高度的工作台，使置物盘可升降，使其在两个不同高度的机械臂之间自由调整高度。本发明有效提高了上下料工作效率，可广泛应用于自动化生产技术领域。

Description

用于上下料的双臂式机械手
技术领域
本发明涉及自动化生产技术领域，特别涉及用于上下料的双臂式机械手。
背景技术
目前常用的机械手上下料方式中，均是采用直线移动的方式，机械臂移动轨迹路程较长，导致了工作效率低下，设备占地面积较大，设备结构也较为复杂，因此如何改变机械臂移动轨迹成为了提高上下料工作效率的主要途径。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供用于上下料的双臂式机械手，改传统的直线移动轨迹为弧线轨迹，利用机械手的双臂同时配合上料和下料，提高工作效率，还适用于两个工作台位置不平齐的场景。
为解决上述技术问题所采用的技术方案：
用于上下料的双臂式机械手，包括控制系统，还包括机座，所述机座上布置有滑动导轨，所述滑动导轨上布置有滑动座，所述滑动座上布置有置物盘和两个机械臂，所述置物盘通过升降装置安装在所述滑动座上，两个所述机械臂分别通过升降装置安装在所述滑动座上，两个所述机械臂的末端安装有抓手。
进一步，所述升降装置包括升降座、驱动所述升降座的滚珠丝杆副、驱动所述滚珠丝杆副的升降电机和供所述升降座移动的至少一个升降导轨。
进一步，所述滚珠丝杆副包括丝杆轴和丝母，所述升降装置外布置有箱体，所述箱体上布置有两个底座，所述丝杆轴的上部和下部分别安装在所述底座上，所述丝母安装在所述升降座上。
进一步，所述升降座上安装有至少一组与所述升降导轨相匹配的定滑块。
进一步，所述升降电机的输出轴与所述丝杆轴之间通过同步传动装置传动。
进一步，所述机座上沿移动方向安装有齿条，所述滑动座上安装有滑动电机，所述滑动电机的输出轴上安装有与所述齿条啮合的传动齿轮。
进一步，所述机械臂包括串联的第一臂和第二臂，所述抓手安装在所述第二臂的摆动端，所述第一臂的一端通过升降臂安装在对应的升降装置上。
进一步，所述第二臂上靠近所述第一臂处安装有第三摆动电机，所述第二臂的摆动端安装有供所述抓手安装的转轴，所述第三摆动电机的输出轴与所述转轴之间通过同步传动装置传动。
进一步，所述同步传动装置包括主动轮、从动轮和同步带。
进一步，所述置物盘的位置处于两个所述抓手移动轨迹的交汇处。
有益效果：本发明设计用于中转物料的置物盘，两个抓手沿着弧线轨迹移动在置物盘上放下和抓取物料，同时滑动座沿滑动导轨在两个工作台之间移动，可提高上下料的工作效率；设计了升降装置，使机械臂适用于不同高度的工作台，使置物盘可升降，使其在两个不同高度的机械臂之间自由调整高度。本发明有效提高了上下料工作效率，可广泛应用于自动化生产技术领域。
附图说明
图1为机械手的结构图；
图2为升降装置的左视图；
图3为升降装置的轴测图；
图4为升降装置另一角度的轴测图；
图5为升降装置的底部视图；
图6为置物盘与升降装置装配结构的轴测图；
图7为置物盘与升降装置装配结构另一角度的轴测图；
图8为对应于机械臂的升降装置结构图；
图9为对应于机械臂的升降装置另一角度的结构图。
具体实施方式
下面结合图1和图9对本发明做进一步的说明。
用于上下料的双臂式机械手，包括控制系统、机座11，所述控制系统可控制机械手的所有动作。所述机座11上布置有滑动导轨，所述滑动导轨上布置有滑动座20，所述滑动座20上布置有置物盘42和两个机械臂，所述置物盘42通过升降装置安装在所述滑动座20上，两个所述机械臂分别通过升降装置安装在所述滑动座20上，所述机械臂的末端安装有抓手。
本实施例中，其中一个机械臂为上料机械臂，另一个为下料机械臂。上下料过程中，当上料处的A工作台和下料处的B工作台高度并不平齐时，上料机械臂通过对应的升降装置使用于上料的抓手与A工作台平齐，下料机械臂也是如此操作。上料机械臂抓取物料后，置物盘42调整至与A工作台平齐的高度，便于上料机械臂将物料放置在所述置物盘42中，然后置物盘42调整至与B工作台平齐的高度，便于下料机械臂从所述置物盘42中抓取物料。另外，当A工作台和B工作台前后位置并不平齐时，可通过所述滑动座20的移动来解决该问题，从A工作台上料，滑动座20沿滑动导轨移动至B工作台便于下料。
本实施例中，所述抓手可拆卸，采用的是行业内常用的真空吸盘或夹持式结构，可根据工作需要更换。
本发明设计的机械手可与多个压力机配合组成生产线，相邻两个压力机之间均布置一个机械手，通过机械手的抓取在各个压力机之间传递物料。
本实施例中，所述述机座11上沿移动方向安装有齿条，所述滑动座20上安装有滑动电机21，所述滑动电机21的输出轴上安装有与所述齿条啮合的传动齿轮。上下料过程中，当机械手上料处的A工作台和下料处的B工作台前后位置并不平齐时，通过所述滑动电机21驱动所述滑动座20移动，机械手从A工作台上料，在B工作台下料。
前述三个升降装置的结构相同，均包括升降座52、驱动所述升降座52的滚珠丝杆副、驱动所述滚珠丝杆副的升降电机51和供所述升降座52移动的至少一个升降导轨53。所述滚珠丝杆副包括丝杆轴54和丝母56，所述升降装置外布置有箱体，所述箱体上布置有两个底座55，所述丝杆轴54的上部和下部分别安装在所述底座55上，所述丝母56安装在所述升降座52上。所述升降电机51的输出轴与所述丝杆轴54之间通过同步传动装置传动，所述升降装置外布置有箱体，各所述升降导轨53可固定在所述箱体内壁。
所述升降座52上安装有至少一组与所述升降导轨53相匹配的定滑块，所述定滑块和对应的升降导轨53之间通过阴阳结构卡合，例如，所述定滑块上布置卡口滑槽，所述升降导轨53上设计与所述卡口滑槽相对应的条形凸起。本实施例中，所述升降导轨53的数量为两个，且二者并列布置，所述升降座52位于两个所述升降导轨53之间。所述定滑块的数量为四个，分为两组。
所述升降座52上安装有升降臂57，所述箱体的顶部敞开，可供所述升降臂57伸出。所述置物盘42放置在对应升降装置的所述升降臂57上。所述机械臂的一端安装在对应升降装置的所述升降臂57上，且该升降臂57中安装有第一摆动电机。
本实施例中，为便于两个机械臂和置物盘42的动作配合，所述置物盘42的位置处于两个所述抓手移动轨迹的交汇处。两个所述机械臂在所述滑动座20上安装位置的中心连线与所述滑动座20的移动方向垂直。
本实施例中，各所述机械臂在水平面内摆动，使位于其末端的抓手沿弧线轨迹移动，同时滑动座20沿滑动导轨的移动、机械臂和置物盘42的高度调整，均有利于提高上下料的效率。
各所述机械臂包括串联的第一臂31和第二臂32，所述抓手安装在所述第二臂32的摆动端，本实施例中，所述第二臂32的摆动端即所述机械臂的末端。所述第一臂31受所述第一摆动电机驱动，即所述第一臂31的一端安装在对应升降装置的所述升降臂57。所述第一臂31和第二臂32连接处安装有驱动所述第二臂32的第二摆动电机。所述第二臂32上靠近所述第一臂31处安装有第三摆动电机，所述第二臂32的摆动端安装有供所述抓手安装的转轴，所述第三摆动电机的输出轴与所述转轴之间通过同步传动装置传动。
在其他实施例中，为了增加所述机械臂的长度，其中所述第一臂31的数量也可为两个甚至两个以上。
前述两个同步传动装置的结构相同，均包括主动轮、从动轮和同步带，本实施例中，所述主动轮和从动轮均为齿轮，所述同步带上布置有连续的轮齿。以升降电机51和丝杆轴54之间的同步传动装置为例，从动轮安装在丝杆轴54的底部，主动轮安装在升降电机51的输出轴上。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.用于上下料的双臂式机械手，包括控制系统，其特征在于：还包括机座(11)，所述机座(11)上布置有滑动导轨，所述滑动导轨上布置有滑动座(20)，所述滑动座(20)上布置有置物盘(42)和两个机械臂，所述置物盘(42)通过升降装置安装在所述滑动座(20)上，两个所述机械臂分别通过升降装置安装在所述滑动座(20)上，两个所述机械臂的末端安装有抓手。
2.根据权利要求1所述的用于上下料的双臂式机械手，其特征在于：所述升降装置包括升降座(52)、驱动所述升降座(52)的滚珠丝杆副、驱动所述滚珠丝杆副的升降电机(51)和供所述升降座(52)移动的至少一个升降导轨(53)。
3.根据权利要求2所述的用于上下料的双臂式机械手，其特征在于：所述滚珠丝杆副包括丝杆轴(54)和丝母(56)，所述升降装置外布置有箱体，所述箱体上布置有两个底座(55)，所述丝杆轴(54)的上部和下部分别安装在所述底座(55)上，所述丝母(56)安装在所述升降座(52)上。
4.根据权利要求2所述的用于上下料的双臂式机械手，其特征在于：所述升降座(52)上安装有至少一组与所述升降导轨(53)相匹配的定滑块。
5.根据权利要求3所述的用于上下料的双臂式机械手，其特征在于：所述升降电机(51)的输出轴与所述丝杆轴(54)之间通过同步传动装置传动。
6.根据权利要求1所述的用于上下料的双臂式机械手，其特征在于：所述机座(11)上沿移动方向安装有齿条，所述滑动座(20)上安装有滑动电机(21)，所述滑动电机(21)的输出轴上安装有与所述齿条啮合的传动齿轮。
7.根据权利要求1所述的用于上下料的双臂式机械手，其特征在于：所述机械臂包括串联的第一臂(31)和第二臂(32)，所述抓手安装在所述第二臂(32)的摆动端，所述第一臂(31)的一端通过升降臂(57)安装在对应的升降装置上。
8.根据权利要求7所述的用于上下料的双臂式机械手，其特征在于：所述第二臂(32)上靠近所述第一臂(31)处安装有第三摆动电机，所述第二臂(32)的摆动端安装有供所述抓手安装的转轴，所述第三摆动电机的输出轴与所述转轴之间通过同步传动装置传动。
9.根据权利要求5或8所述的用于上下料的双臂式机械手，其特征在于：所述同步传动装置包括主动轮、从动轮和同步带。
10.根据权利要求1所述的用于上下料的双臂式机械手，其特征在于：所述置物盘(42)的位置处于两个所述抓手移动轨迹的交汇处。
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