CN112828660B - 一种全自动数控机床加工的桁架机械手 - Google Patents

一种全自动数控机床加工的桁架机械手 Download PDF

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    • B25J15/02Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0253Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers
    • B25J15/026Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers actuated by gears

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域,且公开了一种全自动数控机床加工的桁架机械手,包括桁架机械手本体,所述桁架机械手本体的外壁活动连接有升降立柱。该全自动数控机床加工的桁架机械手,防止推动齿柱的滑落和偏移导致推动力不足,再通过推动齿柱的推动力使顶块对定位夹具进行快速夹紧固定,且推动板的推动也会带动挡板对抓取工件进行封底,使其不会因为抓取不紧导致滑落,再通过第一转动齿轮的转动的同时会带动活动轮盘进行转动,而活动轮盘的转动会带动连接柱下的连动盘进行转动,且转动盘的转动会使定位柱转动至转动盘内的限位槽中使转动盘与定位夹具保证驱动的一致性,避免了定位夹具与抓取工件存在偏差不同步等问题。

Description

一种全自动数控机床加工的桁架机械手
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域,具体为一种全自动数控机床加工的桁架机械手。
背景技术
桁架机械手是一种建立在直角X,Y,Z三坐标系统基础上,对工件进行工位调整,或实现工件的轨迹运动等功能的全自动工业设备。其控制核心通过工业控制器实现。通过控制器对各种输入信号的分析处理,做出一定的逻辑判断后,对各个输出元件下达执行命令,完成X,Y,Z三轴之间的联合运动,以此实现一整套的全自动作业流程。
目前在对环形工件进行夹取固定时,是利用机械手接触环形工件的外边缘进行夹持的,在夹持过程中圆形工件自身带有重量,机械手夹持的过程中机械手的外壁与环形工件会形成磨损,同时重力会带动工件向下滑动导致夹持不稳定,同时利用不同的动力装置进行不同的驱动功能,浪费了较多的能源,机械手在夹紧工件时会由于不同的驱动带动机械手和工作台进行工作,驱动工作无法同步,会导致机械手和工作台的对接存在偏差,从而影响工件的夹持效率。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种全自动数控机床加工的桁架机械手,具备夹持稳定、节能和无偏差等优点。
(二)技术方案
为实现上述具备夹持稳定、节能和无偏差的目的,本发明提供如下技术方案:一种全自动数控机床加工的桁架机械手,包括桁架机械手本体,所述桁架机械手本体的外壁活动连接有升降立柱,所述升降立柱的外壁设置有驱动电机,所述升降立柱的内壁活动连接有定位夹具,所述定位夹具的外壁固定连接有推动块,所述升降立柱的外壁固定连接有连接板,所述连接板的底部固定连接有调节箱,所述调节箱的内壁固定连接有连接块,所述连接块的一侧活动连接有小齿轮,所述调节箱的内壁固定连接有固定螺栓,所述固定螺栓的外壁固定连接有齿轮盘,所述调节箱的外壁固定连接有固定支架,所述固定支架的一端固定连接有转动电机,所述转动电机的输出轴通过联轴器固定连接有第一转动齿轮,所述第一转动齿轮的背面固定连接有连接杆,所述连接杆的一端活动连接有活动轴,所述活动轴的一端活动连接有第一转动杆,所述第一转动杆的一端活动连接有第一转动轴,所述第一转动轴的外壁固定连接有第二转动齿轮,所述第一转动轴的一端活动连接有第二转动杆,所述第二转动杆的一端活动连接有第二转动轴,所述第二转动轴的外壁活动连接有推动齿柱,所述推动齿柱的一端固定连接有推动板,所述推动板的一侧固定连接有顶块,所述顶块的外壁固定连接有保护垫,所述推动板的底部固定连接有挡板,所述挡板的一侧固定连接有密封垫。
所述桁架机械手本体的一侧设置有放置台,所述放置台的顶部活动连接有转动盘,所述转动盘的顶部固定连接有定位杆,所述定位杆的外壁活动连接有抓取工件,所述放置台的一侧固定连接有支撑板,所述支撑板的顶部固定连接有支撑柱,所述支撑柱的顶端活动连接有第一连接轴,所述第一连接轴的顶端活动连接有连动盘,所述连动盘的顶部固定连接有第二连接轴,所述第二连接轴的顶端固定连接有连接柱,所述连接柱的顶端固定连接有活动轮盘,所述活动轮盘的外壁设置有活动轮齿,所述连动盘的内壁固定连接有定位柱。
优选的,所述齿轮盘的内壁设置有轮盘槽,且齿轮盘为不锈钢齿轮盘。
优选的,所述第一转动齿轮的外壁设置有第一轮齿,且第一转动齿轮为碳钢第一转动齿轮。
优选的,所述第二转动齿轮的外壁设置有与轮盘槽大小型号均相互匹配的第二轮齿,且第二转动齿轮为碳钢第二转动齿轮。
优选的,所述推动齿柱的外壁设置有与小齿轮大小型号均相互匹配的齿槽,且推动齿柱的长度为十五厘米至二十厘米。
优选的,所述保护垫为橡胶保护垫,且保护垫的厚度为两厘米至四厘米。
优选的,所述挡板的数量为两个,且两个挡板均为碳钢挡板。
优选的,所述密封垫的数量为两个,且两个密封垫均为聚乙烯密封垫。
优选的,所述转动盘的外壁设置有与定位柱大小型号均相互匹配的限位槽,且限位槽的数量为四个。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明提供了一种全自动数控机床加工的桁架机械手,具备以下有益效果:
该全自动数控机床加工的桁架机械手,通过转动电机带动第一转动齿轮进行转动的同时会牵引活动轴进行转动,且活动轴的转动会带动第二转动齿轮在齿轮盘的内壁中进行的转动,且齿轮盘会限制第二转动齿轮的运转周期与运转周长,且工作人员可以根据需要夹紧力的大小来设定齿轮盘的大小,从而保证夹取力的大小,而第二转动齿轮的转动会带动第二转动杆进行转动,并带动推动齿柱产生左右推动力,且两个小齿轮对推动齿柱有限位固定的作用,防止推动齿柱的滑落和偏移导致推动力不足,再通过推动齿柱的推动力使顶块对定位夹具进行快速夹紧固定,且推动板的推动也会带动挡板对抓取工件进行封底,使其不会因为抓取不紧导致滑落,再通过第一转动齿轮的转动的同时会带动活动轮盘进行转动,而活动轮盘的转动会带动连接柱下的连动盘进行转动,且连动盘的转动会使定位柱转动至转动盘内的限位槽中使转动盘与定位夹具保证驱动的一致性,避免了定位夹具与抓取工件存在偏差不同步等问题。
附图说明
图1为本发明正剖图;
图2为本发明调节箱正面结构示意图;
图3为本发明电机与第一转动齿轮连接示意图;
图4为本发明第一转动齿轮与活动轴连接示意图;
图5为本发明调节箱背面结构示意图;
图6为本发明图1中A处结构放大图;
图7为本发明连动盘与转动盘连接示意图。
图中:1、桁架机械手本体;2、升降立柱;3、驱动电机;4、定位夹具;5、推动块;6、连接板;7、调节箱;8、连接块;9、小齿轮;10、固定螺栓;11、齿轮盘;12、固定支架;13、转动电机;14、第一转动齿轮;15、第一轮齿;16、连接杆;17、活动轴;18、第一转动杆;19、第一转动轴;20、第二转动齿轮;21、第二轮齿;22、第二转动杆;23、第二转动轴;24、推动齿柱;25、齿槽;26、推动板;27、顶块;28、保护垫;29、挡板;30、密封垫;31、放置台;32、转动盘;33、定位杆;34、抓取工件;35、支撑板;36、支撑柱;37、第一连接轴;38、连动盘;39、活动轮盘;40、活动轮齿;41、连接柱;42、第二连接轴;43、定位柱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7,一种全自动数控机床加工的桁架机械手,包括桁架机械手本体1,桁架机械手本体1的外壁活动连接有升降立柱2,升降立柱2的外壁设置有驱动电机3,升降立柱2的内壁活动连接有定位夹具4,定位夹具4的外壁固定连接有推动块5,升降立柱2的外壁固定连接有连接板6,连接板6的底部固定连接有调节箱7,调节箱7的内壁固定连接有连接块8,连接块8的一侧活动连接有小齿轮9,调节箱7的内壁固定连接有固定螺栓10,固定螺栓10的外壁固定连接有齿轮盘11,调节箱7的外壁固定连接有固定支架12,固定支架12的一端固定连接有转动电机13,转动电机13的输出轴通过联轴器固定连接有第一转动齿轮14,第一转动齿轮14的背面固定连接有连接杆16,连接杆16的一端活动连接有活动轴17,活动轴17的一端活动连接有第一转动杆18,第一转动杆18的一端活动连接有第一转动轴19,第一转动轴19的外壁固定连接有第二转动齿轮20,第一转动轴19的一端活动连接有第二转动杆22,第二转动杆22的一端活动连接有第二转动轴23,第二转动轴23的外壁活动连接有推动齿柱24,推动齿柱24的一端固定连接有推动板26,推动板26的一侧固定连接有顶块27,顶块27的外壁固定连接有保护垫28,推动板26的底部固定连接有挡板29,挡板29的一侧固定连接有密封垫30。
桁架机械手本体1的一侧设置有放置台31,放置台31的顶部活动连接有转动盘32,转动盘32的顶部固定连接有定位杆33,定位杆33的外壁活动连接有抓取工件34,放置台31的一侧固定连接有支撑板35,支撑板35的顶部固定连接有支撑柱36,支撑柱36的顶端活动连接有第一连接轴37,第一连接轴37的顶端活动连接有连动盘38,连动盘38的顶部固定连接有第二连接轴42,第二连接轴42的顶端固定连接有连接柱41,连接柱41的顶端固定连接有活动轮盘39,活动轮盘39的外壁设置有活动轮齿40,连动盘38的内壁固定连接有定位柱43,通过转动电机13带动第一转动齿轮14进行转动的同时会牵引活动轴17进行转动,且活动轴17的转动会带动第二转动齿轮20在齿轮盘11的内壁中进行的转动,且齿轮盘11会限制第二转动齿轮20的运转周期与运转周长,且工作人员可以根据需要夹紧力的大小来设定齿轮盘11的大小,从而保证夹取力的大小,而第二转动齿轮20的转动会带动第二转动杆22进行转动,并带动推动齿柱24产生左右推动力,且两个小齿轮9对推动齿柱24有限位固定的作用,防止推动齿柱24的滑落和偏移导致推动力不足,再通过推动齿柱24的推动力使顶块27对定位夹具4进行快速夹紧固定,且推动板26的推动也会带动挡板29对抓取工件34进行封底,使其不会因为抓取不紧导致滑落,再通过第一转动齿轮14的转动的同时会带动活动轮盘39进行转动,而活动轮盘39的转动会带动连接柱41下的连动盘38进行转动,且连动盘38的转动会使定位柱43转动至转动盘32内的限位槽中使转动盘32与定位夹具4保证驱动的一致性,避免了定位夹具4与抓取工件34存在偏差不同步等问题。
本实施例,齿轮盘11的内壁设置有轮盘槽,且齿轮盘11为不锈钢齿轮盘,不锈钢齿轮盘,耐空气、蒸汽和水等弱腐蚀介质,且耐化学腐蚀介质酸、碱和盐等化学浸蚀。
本实施例,第一转动齿轮14的外壁设置有第一轮齿15,且第一转动齿轮14为碳钢第一转动齿轮,碳钢第一转动齿轮,一般还含有少量的硅、锰、硫和磷,一般碳钢中含碳量较高则硬度越大,强度也越高,但塑性较低。
本实施例,第二转动齿轮20的外壁设置有与轮盘槽大小型号均相互匹配的第二轮齿21,且第二转动齿轮20为碳钢第二转动齿轮。
本实施例,推动齿柱24的外壁设置有与小齿轮9大小型号均相互匹配的齿槽25,且推动齿柱24的长度为十五厘米至二十厘米。
本实施例,保护垫28为橡胶保护垫,且保护垫28的厚度为两厘米至四厘米,橡胶保护垫具有可逆形变,在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状。
本实施例,挡板29的数量为两个,且两个挡板29均为碳钢挡板。
本实施例,密封垫30的数量为两个,且两个密封垫30均为聚乙烯密封垫,聚乙烯密封垫是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂密封垫,聚乙烯密封垫无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能,化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀,常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性优良。
本实施例,转动盘32的外壁设置有与定位柱43大小型号均相互匹配的限位槽,且限位槽的数量为四个。
该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接,并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
在使用时,通过转动电机13带动第一转动齿轮14进行转动的同时会牵引活动轴17进行转动,且活动轴17的转动会带动第二转动齿轮20在齿轮盘11的内壁中进行的转动,而第二转动齿轮20的转动会带动第二转动杆22进行转动,并带动推动齿柱24进行左右推动,再通过推动齿柱24的推动使顶块27对定位夹具4进行固定,且推动板26的推动也会带动挡板29向前固定,再通过第一转动齿轮14的转动的同时会带动活动轮盘39进行转动,而活动轮盘39的转动会带动连接柱41下的连动盘38进行转动,且连动盘38的转动会使定位柱43转动至转动盘32内的限位槽中,从而完成工作。
综上所述,该全自动数控机床加工的桁架机械手,机械手在夹紧工件时避免夹取工件不会因为长时间的使用导致滑落,并保证了驱动的一致性,避免了定位夹具4与抓取工件34存在偏差不同步等问题。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种全自动数控机床加工的桁架机械手,包括桁架机械手本体(1),其特征在于:所述桁架机械手本体(1)的外壁活动连接有升降立柱(2),所述升降立柱(2)的外壁设置有驱动电机(3),所述升降立柱(2)的内壁活动连接有定位夹具(4),所述定位夹具(4)的外壁固定连接有推动块(5),所述升降立柱(2)的外壁固定连接有连接板(6),所述连接板(6)的底部固定连接有调节箱(7),所述调节箱(7)的内壁固定连接有连接块(8),所述连接块(8)的一侧活动连接有小齿轮(9),所述调节箱(7)的内壁固定连接有固定螺栓(10),所述固定螺栓(10)的外壁固定连接有齿轮盘(11),所述调节箱(7)的外壁固定连接有固定支架(12),所述固定支架(12)的一端固定连接有转动电机(13),所述转动电机(13)的输出轴通过联轴器固定连接有第一转动齿轮(14),所述第一转动齿轮(14)的背面固定连接有连接杆(16),所述连接杆(16)的一端活动连接有活动轴(17),所述活动轴(17)的一端活动连接有第一转动杆(18),所述第一转动杆(18)的一端活动连接有第一转动轴(19),所述第一转动轴(19)的外壁固定连接有第二转动齿轮(20),所述第一转动轴(19)的一端活动连接有第二转动杆(22),所述第二转动杆(22)的一端活动连接有第二转动轴(23),所述第二转动轴(23)的外壁活动连接有推动齿柱(24),所述推动齿柱(24)的一端固定连接有推动板(26),所述推动板(26)的一侧固定连接有顶块(27),所述顶块(27)的外壁固定连接有保护垫(28),所述推动板(26)的底部固定连接有挡板(29),所述挡板(29)的一侧固定连接有密封垫(30);
所述桁架机械手本体(1)的一侧设置有放置台(31),所述放置台(31)的顶部活动连接有转动盘(32),所述转动盘(32)的顶部固定连接有定位杆(33),所述定位杆(33)的外壁活动连接有抓取工件(34),所述放置台(31)的一侧固定连接有支撑板(35),所述支撑板(35)的顶部固定连接有支撑柱(36),所述支撑柱(36)的顶端活动连接有第一连接轴(37),所述第一连接轴(37)的顶端活动连接有连动盘(38),所述连动盘(38)的顶部固定连接有第二连接轴(42),所述第二连接轴(42)的顶端固定连接有连接柱(41),所述连接柱(41)的顶端固定连接有活动轮盘(39),所述活动轮盘(39)的外壁设置有活动轮齿(40),所述连动盘(38)的内壁固定连接有定位柱(43)。
2.根据权利要求1所述的一种全自动数控机床加工的桁架机械手,其特征在于:所述齿轮盘(11)的内壁设置有轮盘槽,且齿轮盘(11)为不锈钢齿轮盘。
3.根据权利要求1所述的一种全自动数控机床加工的桁架机械手,其特征在于:所述第一转动齿轮(14)的外壁设置有第一轮齿(15),且第一转动齿轮(14)为碳钢第一转动齿轮。
4.根据权利要求2所述的一种全自动数控机床加工的桁架机械手,其特征在于:所述第二转动齿轮(20)的外壁设置有与轮盘槽大小型号均相互匹配的第二轮齿(21),且第二转动齿轮(20)为碳钢第二转动齿轮。
5.根据权利要求1所述的一种全自动数控机床加工的桁架机械手,其特征在于:所述推动齿柱(24)的外壁设置有与小齿轮(9)大小型号均相互匹配的齿槽(25),且推动齿柱(24)的长度为十五厘米至二十厘米。
6.根据权利要求1所述的一种全自动数控机床加工的桁架机械手,其特征在于:所述保护垫(28)为橡胶保护垫,且保护垫(28)的厚度为两厘米至四厘米。
7.根据权利要求1所述的一种全自动数控机床加工的桁架机械手,其特征在于:所述挡板(29)的数量为两个,且两个挡板(29)均为碳钢挡板。
8.根据权利要求1所述的一种全自动数控机床加工的桁架机械手,其特征在于:所述密封垫(30)的数量为两个,且两个密封垫(30)均为聚乙烯密封垫。
9.根据权利要求1所述的一种全自动数控机床加工的桁架机械手,其特征在于:所述转动盘(32)的外壁设置有与定位柱(43)大小型号均相互匹配的限位槽,且限位槽的数量为四个。
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