CN110394417A - 一种轴承环锻压操作机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械臂领域，涉及一种零件搬运的机械臂，具体涉及一种借助具有多自由度机械臂对轴承环进行夹持并翻转的轴承环锻压操作机械臂。该机械臂包含立柱旋转模块、手臂升降模块、大臂模块、小臂模块、机械手柄模块，其特征在于：所述的立柱旋转模块可带动整个装置沿竖直方向旋转；所述的手臂升降模块可带动大臂模块、小臂模块及机械手柄模块沿竖直方向移动；所述的大臂模块可带动小臂模块完成上下移动；所述的小臂模块可带动机械手柄模块在水平面旋转；所述的机械手柄模块可模仿人的手去夹持并翻转轴承环。本发明克服了人工劳动力多及对工人较高的专业要求的缺陷，大幅减少了工人的数量，降低了生产成本，提高了制造的工作效率与精确率。

Description

一种轴承环锻压操作机械臂

技术领域

本发明属于机械臂领域，涉及一种零件搬运的机械臂，具体涉及一种借助具有多自由度机械臂对轴承环进行夹持并翻转的轴承环锻压操作机械臂。

背景技术

轴承是当代机械设备中一种重要零部件，其主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度，而轴承环是轴承中不可缺少的重要组成部分，轴承环的制造过程亦较为复杂。在现代制造业中，轴承环的制造仍然没有完全实现自动化，许多制造厂依然需要多名工人在不同工位来完成轴承环的雏形制作。在制作过程中，需要多位工人的高度默契配合，才能保证轴承环的制造尽量不出现差错。除此之外，由于要处理的轴承环仍处于高温红热状态，所以可能对工人造成烫伤甚至更严重的伤害，有必要设计一种专门用于轴承锻压领域的操作机械臂。

发明的目的

克服当前轴承环制造占用人工劳动力多、制造效率低及对工人较高的专业要求，设计一种轴承环锻压机械臂装置，借助相关工作模块，完成轴承环柱体的夹持与翻转，大幅减少了工人的数量，降低了生产成本，整个夹持与翻面过程实现自动化，提高了轴承环锻压的效率与准确率。

发明的技术解决方案（即发明内容）

本发明主要用于轴承环柱体的夹持与翻转，提出的一种轴承环锻压操作机械臂。

本发明的技术方案是借助自动化技术，对加热后的轴承环柱体进行夹持、翻转等操作实现轴承环锻压的相关工作，本装置主要由五部分构成，即立柱旋转模块、手臂升降模块、大臂模块、小臂模块、机械手柄模块，所述的立柱旋转模块包括立柱底座、电机一、电机座一、联轴器一、立柱驱动轴、轴承一、立柱罩、立柱罩槽口；所述的手臂升降模块包括立柱、立柱滑动导轨、丝杠、滑块、丝母座、联轴器二、立柱顶盖、电机座二、电机二；所述的大臂模块包括大臂外壳、电机三、电机座三、电机端盖一、手臂转动轴、丝母座槽口、顶部端盖、轴承二；所述的小臂模块包括小臂壳体、电机四、电机座四、电机端盖二、闷盖、底部端盖一、底部端盖二、密封环一、轴承三、顶部端盖一、轴承四、顶部端盖二、同步带轮轴、密封环二、密封环三；所述的机械手柄模块包括右夹持条、下固定卡槽、上固定卡槽、左夹持条、左推条、下固定基座、减震橡胶板、安装固定板、气缸、法兰安装板、电机五、上固定基座、右推条、滑轨条固定螺钉、滑轨条、滑块推杆。

其整体连接关系为：立柱旋转模块固定于地面，位于整个装置的最底部，为手臂升降模块、大臂模块、小臂模块、机械手柄模块提供了支撑，可带动整个装置在竖直方向旋转；手臂升降模块位于立柱旋转模块的上方，并与其连接；大臂模块位于手臂升降模块的侧面，其有槽口的一端穿过立柱罩上的槽口与手臂升降模块连接；小臂模块位于大臂模块另一端的下方，并通过手臂转动轴连接；机械手柄位于小臂模块闷盖一侧的下方，可在水平面内旋转。

本发明的立柱旋转模块主要作用是带动整个装置沿竖直方向旋转。

本发明的手臂升降模块主要作用是带动大臂模块、小臂模块及机械手柄模块沿竖直方向移动，使整个装置在竖直方向达到适合的工作位置。

本发明的大臂模块连接了手臂升降模块与小臂模块，可带动小臂模块完成上下移动，并可带动小臂模块在水平面旋转。

本发明的小臂模块可带动机械手柄模块在水平面旋转。

本发明的机械手柄模块的主要作用是模仿人的手去夹持并翻转轴承环。

本发明依靠五个组成模块完成整个的轴承环的夹持与反转。

发明的效果

本发明解决了目前人工进行轴承环锻压相关工作的弊端，设计了一种轴承环锻压翻转机械臂装置，该装置采用模块化设计思想，根据工作任务不同而划分为五个工作模块：立柱旋转模块、手臂升降模块、大臂模块、小臂模块、机械手柄模块，使得模块的维修或更换效率得以保证。

本发明机械手柄模块配合，可较快地实现对轴承环柱体的夹持与翻转，配合其余模块，该装置在替代人工工作的的同时，大大提高了轴承环锻压的效率，降低生产成本，而且具有良好的灵活性及安全性。

附图说明：

图1为本发明轴侧图；

图2为本发明立柱旋转模块剖视图；

图3为本发明立柱旋转模块正视视图；

图4为本发明手臂升降模块正视图；

图5为本发明大臂模块正视图；

图6为本发明大臂模块剖视图；

图7为本发明小臂模块正视图；

图8为本发明小臂模块剖视图；

图9为本发明机械手柄模块侧视图；

图10为本发明机械手柄模块剖视图；

其中，100.立柱旋转模块、200.手臂升降模块、300.大臂模块、400.小臂模块、500.机械手柄模块、101.立柱底座、102.电机一、103.电机座一、104.联轴器一、105.立柱驱动轴、106.轴承一、107.立柱罩、108.立柱罩槽口、201.立柱、202.立柱滑动导轨、203.丝杠、204.滑块、205.丝母座、206.联轴器二、207.立柱顶盖、208.电机座二、209.电机二；301.大臂外壳、302.电机三、303.电机座三、304.电机端盖一、305.手臂转动轴、306.丝母座槽口、307.立柱顶部端盖、308.轴承二、309.密封环一、401.小臂壳体、402.电机四、403.电机座四、404.电机端盖二、405.闷盖、406.底部端盖一、407.底部端盖二、408.密封环一、409.轴承三、410.顶部端盖一、411.轴承四、412.顶部端盖二、413.同步带轮轴、414.密封环二、415.同步带、416.密封环三、501.右夹持条、502.下固定卡槽、503.上固定卡槽、504.左夹持条、505.左推条、506.下固定基座、507.减震橡胶板、508.安装固定板、509.气缸、510.法兰安装板、511.电机五、512.上固定基座、513.右推条、514.滑轨条固定螺钉、515.滑轨条、516.滑块推杆。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，该轴承环锻压机械臂装置，含立柱旋转模块、手臂升降模块、大臂模块、小臂模块、机械手柄模块，其特征在于：立柱底座101固定于地面，电机一102通过螺栓固定在其内部，并通过联轴器一104与上方的立柱驱动轴105相连，立柱201与立柱罩107安装在立柱底座101上方，立柱滑动导轨202通过螺栓安装在立柱201两侧，立柱顶盖207通过螺栓固定在立柱201上方，丝杠203位于立柱201内部，且其上端通过联轴器二206与电机二209相连，四个滑块204通过螺栓与大臂外壳301相连，并带动其沿立柱滑动导轨202上下滑动，丝母座205内孔与丝杠203配合且端头穿过丝母座槽口306，电机三302通过螺栓固定在大臂外壳301上方，并与手臂转动轴305连接，轴承二308在大臂外壳301内部并与手臂转动轴305同轴心，密封环一408位于手臂转动轴305与大臂外壳301之间，小臂壳体401与手臂转动轴305的下端连接，其内部的两个孔安装同步带轮轴413、轴承三409、轴承四411，孔的底部安装密封环二414、密封环三416、底部端盖一406、底部端盖二407，同步带415缠绕在两根同步带轮轴413上，电机五511与同步带轮轴413连接，气缸509通过螺栓在安装固定板508一侧，下固定基座506以及上固定基座512通过减震橡胶板507利用螺栓固定在安装板508另一侧，其另一端通过螺栓固定下固定卡槽502以及上固定卡槽503，右夹持条501以及左夹持条504通过螺栓固定在下固定卡槽502以及上固定卡槽503之间，并且可以绕螺栓转动，左推条505以及右推条513一端分别固定在左夹持条504及右夹持条501的上面并可以绕螺栓转动，另一端与滑块推杆516两端相连接并可以绕螺栓转动，滑块推杆516可以沿着通过螺栓固定在下固定基座506及上固定基座512预留的槽位中的滑轨条515移动，滑块推杆516的两个滑动端扣在滑轨条515之间。

该装置工作时，电机一102转动并通过联轴器一104带动立柱201转动，将装置转动到工作需要位置后，电机座二208转动并通过联轴器二206带动丝杠203转动，丝母座205因与丝杠203配合，可带动大臂外壳301通过滑块204沿着滑动导轨202上下移动，当大臂移动到适当位置，电机三302转动，并通过手臂转动轴305带动下方的小臂壳体401转动，小臂转动到合适位置后，电机四402转动，并用过同步带轮轴413、同步带415的传动使机械手柄在水平面转动，之后气缸509工作，带动滑块推杆516向前运动，由于滑块推杆516与左推条505及右推条513连接，左推条505及右推条513又与左夹持条504及右夹持条501连接，当滑块推杆516在滑轨条515之间向前运动时，可以带动左夹持条504及右夹持条501向中心靠拢，达到夹持轴承环柱体的目的，当锻压工作完成时，气缸509带动滑块推杆516向后运动，左夹持条504及右夹持条501放松，最后轴承环柱体被松开。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种轴承环锻压操作机械臂，包含立柱旋转模块、手臂升降模块、大臂模块、小臂模块、机械手柄模块，其特征在于立柱旋转模块固定于地面，位于整个装置的最底部，为手臂升降模块、大臂模块、小臂模块、机械手柄模块提供了支撑，可带动整个装置在竖直方向旋转；手臂升降模块位于立柱旋转模块的上方，并与其连接；大臂模块位于手臂升降模块的侧面，其有槽口的一端穿过立柱罩上的槽口与手臂升降模块连接；小臂模块位于大臂模块另一端的下方，并通过手臂转动轴连接；机械手柄位于小臂模块闷盖一侧的下方，可在水平面内旋转。

2.根据权利要求1所述的一种轴承环锻压操作机械臂，其特征在于：立柱旋转模块采用电机与立柱连接的方式使整个装置沿竖直方向做0到180°旋转，且立柱罩上留有槽口。

3.根据权利要求1所述的一种轴承环锻压操作机械臂，其特征在于：手臂升降模块利用电机带动丝杠旋转，从而是丝母座带动大臂沿上下做0到100cm的移动。

4.根据权利要求1所述的一种轴承环锻压操作机械臂，其特征在于：大臂模块通过电机带动手臂旋转轴转动，进而让小臂在水平方向做0到180°的转动。

5.根据权利要求1所述的一种轴承环锻压机械臂装置，其特征在于：小臂模块中的电机通过同步带传动装置带动机械手柄在水平面内做0到180°的转动。

6.根据权利要求1所述的一种轴承环锻压操作机械臂，其特征在于：机械手柄模块中的电机可带动手柄沿电机轴向做0到180°的转动，左右两个夹持条所能够夹持的铸件直径为100-200mm，减震橡胶板分为两块对称布置在固定基座以及法兰安装板之间。