CN111216095A - 一种可圆周转动的新型机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可圆周转动的新型机械手，包括纵轨、横轨和旋转电机，纵轨和横轨一端分别安装有Z轴移动座驱动机构和X轴移动座驱动机构，横轨上侧滑动卡接有X轴移动座，X轴移动座上纵向安装有纵轨，纵轨下端设置有旋转电机，纵轨一侧滑动卡接有Z轴移动座，Z轴移动座上安装有液压缸，液压缸通过内部贯穿的活塞杆连接在机械手驱动电机上，机械手驱动电机一侧设置有丝杆驱动电机，丝杆驱动电机一侧通过丝杆连接有伺服电机，丝杆一端连接有机械手，机械手包括夹头、机械手爪和旋转驱动器，本发明其具有加工简单、安装维修方便、结构合理等优点，能够增大与工件的接触面积，也就能够适应于不同形状工件的夹持。

Description

一种可圆周转动的新型机械手
技术领域
本发明涉及一种新型机械手，尤指一种可圆周转动的新型机械手。
背景技术
随着科技发展，机械手被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等领域。现有的机械手一般包括X向移动机构、连接在X向移动机构上的Z轴移动机构、连接在Z轴移动机构上用于取件的机械手，但机械手只能沿X轴方向、Z轴方向移动，从而造成其适用范围较为局限。且现在，大多数多工位冷镦机机械中普遍采用弹簧式机械手传动结构，来完成机械手对产品的夹持，这种结构存在很多缺陷是，结构复杂加工工艺要求高，弹簧易磨损，容易损坏，维修复杂，停机时间长，产品试车调试不方便，在使用过程中一旦出现磨损则必须更换零件，零件拆装麻烦，如果用修补方法，则工艺复杂，加工周期长，而且成本相对较高，而且常常存在动力不足，夹取不稳，安全性能差
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺点，提供一种能够360度全方位旋转取件，且夹持能力强的可圆周转动的新型机械手。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：本发明提供一种可圆周转动的新型机械手，包括纵轨、横轨和旋转电机，纵轨和横轨一端分别安装有Z轴移动座驱动机构和X轴移动座驱动机构，横轨上侧滑动卡接有X轴移动座，X轴移动座上纵向安装有纵轨，纵轨下端设置有旋转电机，纵轨一侧滑动卡接有Z轴移动座，Z轴移动座上安装有液压缸，液压缸通过内部贯穿的活塞杆连接在机械手驱动电机上，机械手驱动电机一侧设置有丝杆驱动电机，丝杆驱动电机一侧通过丝杆连接有伺服电机，丝杆一端连接有机械手，机械手包括夹头、机械手爪和旋转驱动器。
作为本发明的一种优选技术方案，Z轴移动座驱动机构和X轴移动座驱动机构均设置为伸缩气缸，便于实现Z轴移动座和X轴移动座的移动。
作为本发明的一种优选技术方案，Z轴移动座和X轴移动座上分别通过伸缩弹簧连接在Z轴移动座驱动机构和X轴移动座驱动机构的驱动输出端上，能够精准的进行横向和纵向的移动。
作为本发明的一种优选技术方案，夹头相对设置，且其中一个夹头内端面平整附着有柔软橡胶，另一个夹头内端面设置为凹凸状，增大与夹持物的接触面积，加强夹持力度。
作为本发明的一种优选技术方案，丝杆驱动电机和伺服电机之间通过内置螺纹连接有螺母，保证丝杆驱动电机和伺服电机之间有一定的旋转空间。
作为本发明的一种优选技术方案，纵轨下端通过联轴器连接有旋转电机，且旋转电机设置在X轴移动座内部，实现本发明的圆周转动。
作为本发明的一种优选技术方案，丝杆驱动电机底部安装有驱动座，提高便利性。
作为本发明的一种优选技术方案，机械手驱动电机电性输出端通过电线连接在旋转驱动器输入端上，且旋转驱动器动力输出端上安装有动力输出轴，便于对机械手的控制。
作为本发明的一种优选技术方案，机械手爪的固定孔上通过微调螺母固定在动力输出轴外周，夹头、机械手爪之间通过固定栓固定连接，实现机械手的简单牢固的连方式。
本发明提供一种可圆周转动的新型机械手的使用方法，包括以下步骤：使用时，首先工作人员打开装置开关，Z轴移动座驱动机构和X轴移动座驱动机构开始通过内部伸缩气缸的伸缩带动Z轴移动座和X轴移动座上分别连接的伸缩弹簧做往返运动，实现机械手的平移和纵向移动，移动的同时，通过液压缸的运动推动活塞杆伸缩运动，同时机械手驱动电机通过电线连接旋转驱动器，通过动力输出轴输出驱动器的转动力，驱动机械手爪和夹头做圆周转动，进行夹持。
本发明所达到的有益效果是：本发明可以实现在X轴方向、Z轴方向的平移，通过设置的旋转电机可以使纵轨带动机械手进行360度旋转，从而可增大其适用范围，增强本发明的实用性，与目前市场上的机械手相比，具有较高的新颖性；而且，该平移旋转机构的结构较为简单，装配方便，有利于降低制作成本，新型的机械手，解决了现有机械手普遍采用弹簧式机械手传动结构，结构复杂，动力不足，安全隐患大，传动效果差的技术弊端，其具有加工简单、安装维修方便、结构合理等优点，且机械手爪和夹头之间为活动转动连接，所以可根据不同的夹持需要进行弯曲，能够增大与工件的接触面积，也就能够适应于不同形状工件的夹持，通用性较强，且由于夹头一侧表面表面采用柔性材料，用以保护工件表面不受损伤，同时，由于增大夹持面积，能够用于对于表面精度和表面质量要求较高的工件的夹持工作，利于保证工件质量，节约现场使用成本。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明机械手结构示意图。
图中标号：1、Z轴移动座；2、纵轨；3、Z轴移动座驱动机构；4、X轴移动座；5、旋转电机；6、横轨；7、X轴移动座驱动机构；8、液压缸；9、活塞杆；10、机械手驱动电机；11、丝杆驱动电机；12、伺服电机；13、机械手；14、驱动座；15、螺母；16、丝杆；17、旋转驱动器；18、固定栓；19、夹头；20、机械手爪；21、微调螺母；22、动力输出轴。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：如图1-2所示，本发明提供一种可圆周转动的新型机械手，包括纵轨2、横轨6和旋转电机5，纵轨2和横轨6一端分别安装有Z轴移动座驱动机构3和X轴移动座驱动机构7，横轨6上侧滑动卡接有X轴移动座4，X轴移动座4上纵向安装有纵轨2，纵轨2下端设置有旋转电机5，纵轨6一侧滑动卡接有Z轴移动座1，Z轴移动座1上安装有液压缸8，液压缸8通过内部贯穿的活塞杆9连接在机械手驱动电机10上，机械手驱动电机10一侧设置有丝杆驱动电机11，丝杆驱动电机11一侧通过丝杆16连接有伺服电机12，丝杆16一端连接有机械手13，机械手13包括夹头19、机械手爪20和旋转驱动器17。
Z轴移动座驱动机构3和X轴移动座驱动机构7均设置为伸缩气缸，便于实现Z轴移动座1和X轴移动座4的移动，Z轴移动座1和X轴移动座4上分别通过伸缩弹簧连接在Z轴移动座驱动机构3和X轴移动座驱动机构7的驱动输出端上，能够精准的进行横向和纵向的移动，夹头19相对设置，且其中一个夹头内端面平整附着有柔软橡胶，另一个夹头19内端面设置为凹凸状，增大与夹持物的接触面积，加强夹持力度，丝杆驱动电机11和伺服电机12之间通过内置螺纹连接有螺母15，保证丝杆驱动电机11和伺服电机12之间有一定的旋转空间，纵轨2下端通过联轴器连接有旋转电机5，且旋转电机5设置在X轴移动座4内部，实现本发明的圆周转动，丝杆驱动电机11底部安装有驱动座14，提高便利性，机械手驱动电机10电性输出端通过电线连接在旋转驱动器17输入端上，且旋转驱动器17动力输出端上安装有动力输出轴22，便于对机械手13的控制，机械手爪20的固定孔上通过微调螺母21固定在动力输出轴22外周，夹头19、机械手爪20之间通过固定栓18固定连接，实现机械手13的简单牢固的连方式。
工作原理：使用时，首先工作人员打开装置开关，Z轴移动座驱动机构3和X轴移动座驱动机构7开始通过内部伸缩气缸的伸缩带动Z轴移动座1和X轴移动座4上分别连接的伸缩弹簧做往返运动，实现机械手13的平移和纵向移动，移动的同时，通过液压缸8的运动推动活塞杆9伸缩运动，同时机械手驱动电机10通过电线连接旋转驱动器17，旋转驱动器17通过内部转子的正反转实现动力输出轴22的平面圆周转动，从而使驱动机械手爪20和夹头19做圆周转动，进行夹持，同时丝杆驱动电机11和伺服电机12共同转动使丝杆16进行旋转伸缩，从而使驱动机械手爪20和夹头19做异面圆周运动，能够实现整个夹取物件过程的全方位，实用性和新颖性都比较高。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可圆周转动的新型机械手，其特征在于，包括纵轨(2)、横轨(6)和旋转电机(5)，纵轨(2)和横轨(6)一端分别安装有Z轴移动座驱动机构(3)和X轴移动座驱动机构(7)，横轨(6)上侧滑动卡接有X轴移动座(4)，X轴移动座(4)上纵向安装有纵轨(2)，纵轨(2)下端设置有旋转电机(5)，纵轨(6)一侧滑动卡接有Z轴移动座(1)，Z轴移动座(1)上安装有液压缸(8)，液压缸(8)通过内部贯穿的活塞杆(9)连接在机械手驱动电机(10)上，机械手驱动电机(10)一侧设置有丝杆驱动电机(11)，丝杆驱动电机(11)一侧通过丝杆(16)连接有伺服电机(12)，丝杆(16)一端连接有机械手(13)，机械手(13)包括夹头(19)、机械手爪(20)和旋转驱动器(17)。
2.根据权要求1所述的一种可圆周转动的新型机械手，其特征在于，Z轴移动座驱动机构(3)和X轴移动座驱动机构(7)均设置为伸缩气缸。
3.根据权利要求1所述的一种可圆周转动的新型机械手，其特征在于，Z轴移动座(1)和X轴移动座(4)上分别通过伸缩弹簧连接在Z轴移动座驱动机构(3)和X轴移动座驱动机构(7)的驱动输出端上。
4.根据权利要求1所述的一种可圆周转动的新型机械手，其特征在于，夹头(19)相对设置，且其中一个夹头内端面平整附着有柔软橡胶，另一个夹头(19)内端面设置为凹凸状。
5.根据权利要求1所述的一种可圆周转动的新型机械手，其特征在于，丝杆驱动电机(11)和伺服电机(12)之间通过内置螺纹连接有螺母(15)。
6.根据权利要求1所述的一种可圆周转动的新型机械手，其特征在于，纵轨(2)下端通过联轴器连接有旋转电机(5)，且旋转电机(5)设置在X轴移动座(4)内部。
7.根据权利要求1所述的一种可圆周转动的新型机械手，其特征在于，丝杆驱动电机(11)底部安装有驱动座(14)。
8.根据权利要求1所述的一种可圆周转动的新型机械手，其特征在于，机械手驱动电机(10)电性输出端通过电线连接在旋转驱动器(17)输入端上，且旋转驱动器(17)动力输出端上安装有动力输出轴(22)。
9.根据权利要求1和8所述的一种可圆周转动的新型机械手，其特征在于，机械手爪(20)的固定孔上通过微调螺母(21)固定在动力输出轴(22)外周，夹头(19)、机械手爪(20)之间通过固定栓(18)固定连接。
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