CN202763576U - 一种平移机构及具有其的移栽机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种平移机构及具有其的移栽机械手。平移机构包括基体部、相对基体部沿平移方向可移动的平移部、以及驱动平移部移动的驱动部，平移部包括平移支架、设置在平移支架上的两个支撑体、以及绕设在该两个支撑体上的环形传送体，环形传送体上位于两个支撑体的中心连线的第一侧具有与基体部固定连接的第一连接部，第二侧具有与执行机构固定连接的第二连接部。当平移支架进行其轴向方向上的平行移动时，执行机构与第一连接部在平移支架轴向方向上的相对位置就会发生改变。由于动滑轮的增速原理，执行部件就能运动得更快、更远，实现机械手节能和送料效率的提升。

Description

一种平移机构及具有其的移栽机械手

技术领域

本实用新型涉及一种机械手移动机构，特别涉及一种平移机构及具有其的移栽机械手，以实现执行机构的倍速运动。 

背景技术

目前，钣金件批量加工的上料、下料移动已经使用了机械手，其具体执行机构由真空吸盘或者电磁吸盘组成，通过气缸、电机丝杆组合或者带传动来驱动执行机构的直线移动。技术成熟的产品为单机头高速移栽机械手，该机械手主要实现二个方向的运动，其中上下运动为伺服电机和滚珠丝杆直接传动到两个上下工作点；左右运动为伺服电机带动同步带轮、同步带，直接通过同步带固定连接吸盘执行机构，吸盘执行机构移动的速度等于同步带轮转动的线速度。同时，吸盘执行机构左右移动的距离不能超过同步带的长度。在较长距离的工序之间的物料输送时，就需要两个机械手和一个中置站协助，实现左、中、右三个工作点的二次移栽。这样慢速、短距的左右移动机构不利于生产效率的提高和能源的节约。 

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种平移机构及有其的移栽机械手，能够使执行机构左右移动的距离超过同步带的长度以提高生产效率。 

为实现上述目的，本实用新型提供一种平移机构，包括基体部、相对所述基体部沿平移方向可移动的平移部、以及驱动所述平移部移动的驱动部，平移部包括平移支架、设置在平移支架上的两个支撑体、以及绕设在该两个支撑体上的环形传送体，环形传送体上位于两个支撑体的中心连线的第一侧具有与基体部固定连接的第一连接部，第二侧具有与执行机构固定连接的第二连接部。 

更进一步的，驱动部包括驱动电机、安装在驱动电机上的带有同步齿的同步轮、以及具有与同步轮的同步齿相啮合的同步槽的同步条，驱动电机固定设置在基体部和平移部二者中之一上，同步条固定设置在基体部和平移部二者中之另一上。 

更进一步的，同步轮为齿轮或链轮或同步带轮，相应地，同步条为齿条或链条或同步带。 

更进一步的，驱动电机固定设置在基体部上，同步轮为同步带轮，同步条为两端固定在平移支架上的同步带，驱动部还包括设置在同步带轮的两侧以增加同步带在同步带轮上的包角的两个惰轮。 

更进一步的，两个支撑体的中心连线的延伸方向与平移方向相一致。 

更进一步的，平移支架上设置有沿平移方向延伸的第一导轨和第二导轨，基体部设置有与第一导轨配合的第一配合部，执行机构上设置有与第二导轨配合的第二配合部。 

更进一步的，平移支架上的两个支撑体为滑轮，环形传送体为环形传送带。 

本实用新型还提供一种移栽机械手，包含有前述的平行移动机构，还基架、纵向升降机构。纵向升降机构包括：固定设置在基架上的纵向固定部以及相对纵向固定部可升降的纵向移动部，平移机构的基体部固定连接在纵向移动部上。 

更进一步的，基架上设置有竖直导轨，纵向移动部上设置有与竖直导轨配合的竖直导槽。 

本实用新型具有以下有益效果： 

由动滑轮的原理可知，经采取上述方案后，执行机构移动的速度是平移支架移动的两倍。因此，在带轮转速不变的情况下，执行机构的运动速度更快；在整体体积不变的情况下，执行部件的行程更长。由于执行机构移动得更快、更远，所以提升了生产过程中物料输送的效率；降低了物料输送的能源消耗。 

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。 

附图说明

图1为本实用新型实施例的移栽机械手在执行机构位于中间时的示意图； 

图2为本实用新型实施例的移栽机械手的纵向升降机构的结构示意图； 

图3为本实用新型实施例的的平移机构的整体示意图； 

图4为本实用新型平移机构的运动原理示意图； 

图5为图3中A处的局部放大示意图； 

图6为本实用新型中平行移动机构部分结构示意图，其中示出了平移支架、惰轮、控制走线带； 

图7为本实用新型中平行移动机构部分结构示意图，其中未示出平移支架、惰轮、控制走线带； 

图8为本实用新型执行机构在运动至一端极限位置时的示意图； 

图9为本实用新型执行机构在运动至另一端极限位置时的示意图。 

图中：1、基架；2、纵向升降机构；3、平移机构；4、执行机构；5、控制箱；6、固定块；21、电机；22、齿轮；23、丝杆螺母；24、丝杆；25、纵向移动部；26、竖直导轨；27、竖直导槽；31、基体部；32、驱动部件；33、平移支架；34、支撑体；35、传送带；36、第一连接部；41、第二连接部；42、吸盘；51、控制走线带；321、驱动电机；322、同步带轮；323、惰轮；324、同步带；331、第一导轨；332、第二导轨。 

具体实施方式

本实用新型的平行移动机构请参见图3至图7。 

驱动部件32设置在平移机构基体部31上，其作用是驱动平移支架33进行沿其轴向方向的平行移动。环形传送体沿平移支架33的轴向方向延伸并通过设置在所述平移支架33上的两个支撑体34绕在平移支架33上。环形传送体通过第一连接部36固定在平移机构基体部31上，执行机构4固定设置在环形传送体上，且执行机构4与第一连接部36分布与平移支架33的两侧。如此，当平移支架33进行其轴向方向上的平行 移动时，执行机构4与第一连接部36在平移支架33轴向方向上的相对位置就会发生改变。见图4的运动原理示意图，由于第一连接部36是固定在平行移动机构基体部31上的，所以执行机构4相对第一连接部36的移动就是其平行移动。 

更进一步地，见图3，环形传送体优选为传送带35，两个支撑体34为两个滑轮，分别设置在平移支架33的两端，以方便覆盖其上的传送带35的滑动。传送带35通过支撑体34沿平移支架33的轴向方向绕在平移支架33上。支撑体34可以是滑轮、滚轮等可以减少转动摩擦力的常规部件。 

优选地，传送带35包括与执行机构4连接的第二连接部41，第二连接部41与第一连接部36在传送带35上的距离为传送带35的二分之一周长。 

更进一步地，在平移支架33上设置有第一导轨331和第二导轨332。见图5，平行移动机构基体部31上设置有与第一导轨331相配合的配合部。如此，平移支架33就能在平行移动机构基体部31上在其轴向方向上平稳移动。在执行机构4上设置有与第二导轨332相配合的配合部，以保证执行机构4可以在平移支架33上平稳滑动。优选地，上述配合部与第一和第二导轨的配合方式为凸凹槽配合。如此，平移机构3在垂直于第一和第二导轨的方向上就能承受较大的重量。 

更进一步地，见图5至7，平移支架33是由驱动部件32驱动沿其轴向方向平行移动的。驱动部包括驱动电机321、安装在驱动电机上的带有同步齿的同步轮、以及具有与同步轮的同步齿相啮合的同步槽的同步条，驱动电机321固定设置在基体部31和平移部二者中之一上，同步条固定设置在基体部31和平移部二者中之另一上。本实施例中，驱动电机321固定设置在基体部31上，同步条固定设置在基体部31和平移部上。 

同步条优选为同步带324，对应地，同步轮优选为同步带轮322。驱动部件32包括有驱动电机321、同步带轮322、惰轮323、同步带324，驱动电机321安装在平行移动机构基体部31上，通过带传动（附图未标出）驱动同步带轮322转动。同步带324的长度与平移支架33的长度大致相等。同步带324通过同步带轮322两侧的惰轮323压紧在同步带324上，两端通过固定块6与平移支架33固定。如此，驱动电机321进行正反转动时就能通过同步带324带动平移支架33来回沿其轴向方向平行移动。优 选的，惰轮323的数量为两个。由动滑轮原理可知，在带轮转速不变的情况下，增加了需移动部件的运动速度。 

更进一步地，执行机构4设置有吸盘42，以吸附需要移栽的零件。吸盘42可以是真空式的，也可以是电磁式的，或者两者兼有。如此，就可以适应吸附表面平整和/或钣金材料的零件。 

参见图3至7，平行移动机构3的运动原理为：平移支架33可以在平行移动机构基体部31上平行运动，两端设置有滑轮。传送带35通过滑轮绕平移支架一圈；执行机构4固定在传动带35上，当传送带35相对平移支架33发生转动时，执行机构4就可以随传送带35相对平移支架33发生移动。传送带35在其相对执行机构4在平移支架33的另一侧（具体参见图4）通过第一连接部36固定在平行移动机构基体部31上。由此可知，平移支架33相对平行移动机构基体部31发生沿其轴向方向移动时，就可以使得绕在其上的传送带35发生转动。即执行机构4也就能相对平行移动机构基体部31沿平移支架33的轴向方向平行移动。分析图4的运动示意图，平移支架33两端的滑轮34相对与平行移动机构基体部31来说是动滑轮，由动滑轮增速运动原理可知，执行机构4移动的速度是平移支架33移动的速度（即同步带轮322转动的线速度）的两倍。而且，执行机构4的运动距离是平移支架长度的两倍。所以，在整体体积不变的情况下，增加了移动部件的行程。 

本实用新型的移栽机械手利用了前述的平行移动机构，具体参见图1和2以及图8和9。 

从图中可以看出，本实用新型的移栽机械手不但包含上述的平行移动机构2，此外还包含有基架1、纵向升降机构2、控制箱5。如图2所示，纵向升降机构2包括：电机21、齿轮22、丝杆螺母23、丝杆24、连接板25，其中，电机21固定在基架1上并通过齿轮22带动丝杆24转动，所述丝杆螺母23固定在连接板25上，所述基架1上设置有竖直导轨26，所述连接板25设置有与竖直导轨26配合的竖直导槽27，所述连接板25与所述平行移动机构基体部31固定连接。因此，提升了生产过程中物料输送的效率，降低了物料输送的能源消耗。 

纵向升降机构2的运动过程为：电机21通过齿轮22驱动丝杆24转动，丝杆螺母23就在丝杆24上上下移动。而由于在垂直方向上丝杆24相对基架1无位移，所以丝杆螺母23就产生了相对于基架1的上下移动。丝杆螺母23固定在连接板25上，连接板25与平行移动机构基体部31固定连接，所以丝杆螺母23的上下移动就可以转换为整个平移机构3的纵向升降运动。 

更进一步地，基架1两侧上设置有竖直导轨26，连接板25设置有与竖直导轨26配合的竖直导槽27，是为了平行移动机构23的纵向升降运动更加平稳。 

更进一步地，控制箱5设置在基架1的下部，控制驱动电机321转动方向和转动的时间、电机21的转动方向和转动时间，通过柔性的控制走线带51控制吸盘42吸力的通断。 

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种平移机构，其特征在于，包括基体部（31）、相对所述基体部（31）沿平移方向可移动的平移部、以及驱动所述平移部移动的驱动部（32），所述平移部包括平移支架（33）、设置在所述平移支架（33）上的两个支撑体（34）、以及绕设在该两个支撑体（34）上的环形传送体，所述环形传送体上位于两个支撑体（34）的中心连线的第一侧具有与所述基体部（31）固定连接的第一连接部（36），第二侧具有与执行机构（4）固定连接的第二连接部（41）。

2.根据权利要求1所述的平移机构，其特征在于，所述驱动部包括驱动电机（321）、安装在所述驱动电机上的带有同步齿的同步轮、以及具有与所述同步轮的同步齿相啮合的同步槽的同步条，所述驱动电机（321）固定设置在所述基体部（31）和所述平移部二者中之一上，所述同步条固定设置在所述基体部（31）和所述平移部二者中之另一上。

3.根据权利要求2所述的平移机构，其特征在于，所述同步轮为齿轮或链轮或同步带轮，相应地，所述同步条为齿条或链条或同步带。

4.根据权利要求2所述的平移机构，其特征在于，所述驱动电机（321）固定设置在所述基体部（31）上，所述同步轮为同步带轮（322），所述同步条为两端固定在所述平移支架上的同步带（324），所述驱动部还包括设置在所述同步带轮（322）的两侧以增加所述同步带（324）在所述同步带轮（322）上的包角的两个惰轮（323）。

5.根据权利要求1所述的平移机构，其特征在于，所述两个支撑体（34）的中心连线的延伸方向与所述平移方向相一致。

6.根据权利要求5所述的平移机构，其特征在于，所述平移支架（33）上设置有沿所述平移方向延伸的第一导轨（331）和第二导轨（332），所述基体部（31）设置有与所述第一导轨配合的第一配合部，所述执行机构（4）上设置有与所述第二导轨（332）配合的第二配合部。

7.根据权利要求1所述的平移机构，其特征在于，所述平移支架上的两个支撑体（34）分别为滑轮，所述环形传送体为环形传送带（35）。

8.一种移栽机械手，所述移栽机械手还包括有基架（1）、纵向升降机构（2）和水平移动机构，其特征在于，所述水平移动机构为权利要求1至7中任一项所述的平移机构。

9.根据权利要求8的移栽机械手，其特征在于，所述纵向升降机构（2）包括：固定设置在所述基架（1）上的纵向固定部以及相对所述纵向固定部可升降的纵向移动部，所述平移机构的基体部（31）固定连接在所述纵向移动部上。

10.根据权利要求9的移栽机械手，其特征在于，所述基架（1）上设置有竖直导轨（26），所述纵向移动部上设置有与所述竖直导轨（26）配合的竖直导槽（27）。

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