CN202862216U - 一种用于装卸圆盘形或圆柱形工件的机械手 - Google Patents

一种用于装卸圆盘形或圆柱形工件的机械手 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种用于装卸圆盘形或圆柱形工件的机械手,包括旋转装置、移动装置和夹紧装置三大部分,所述旋转装置包括依次连接的伺服电机、减速机以及旋转驱动主轴,旋转主轴竖直方向穿过底座,所述移动装置固定在旋转装置的旋转主轴上端,该移动装置包括水平滑座以及可以在其滑槽内水平移动的滑动底座、升降滑座,滑动底座由一水平移动气缸驱动,升降滑座由一升降移动气缸驱动,所述夹紧装置固定在升降移动气缸顶部。本实用新型有益效果是:操作调整方便,自动化程度高,省时省力,安全性好;具有三个自由度,即伺服电机旋转驱动、气动水平移动、气动垂直升降;通用性高,对于圆盘形和圆柱形工件均可以使用。

Description

一种用于装卸圆盘形或圆柱形工件的机械手
技术领域
本实用新型涉及特种作业设备和专用设备设计领域,特别是一种专门用于装卸圆盘形或圆柱形工件的机械手。
背景技术
专用机械手既可作为某些特种作业设备装卸用的配套专用设备,也可作为独立的完成多动作需求的专用设备。专用机械手广泛应用在机械、化工等生产制造企业,比如应用在机械行业的高温作业车间里对高温工件的装卸,用在化工企业的车间里对高腐蚀物品的装卸,还有应用在其他行业里实现无人化的高效率生产等。但是,就市场上常用的专用机械手来说,目前还没有一种专用机械手用于高温加热设备、高温锻压设备的圆柱形或圆盘形工件的装卸。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种操作方便、自动化作业、高可靠性、高稳定性、高安全性、可专用于装卸圆盘形或圆柱形工件的机械手。
本实用新型采用的技术方案是这样的:一种用于装卸圆盘形或圆柱形工件的机械手,包括旋转装置、移动装置和夹紧装置三大部分。
第一部分:所述旋转装置包括底座、旋转驱动主轴、伺服电机和减速机,所述旋转驱动主轴从上到下穿过底座,且其下端与减速机的输出端连接,所述减速机的输入端与伺服电机的输出轴连接。
在使用时,该旋转装置的底座通过地基上预埋的地脚螺栓安装在地基上,利用伺服电机、减速机以及旋转驱动主轴的配合,可以带动本实用新型上部的移动装置和夹紧装置以及安装在夹紧装置上的工件整体旋转。
作为优选方式,所述旋转驱动主轴穿入底座后在两头用锥滚动轴承进行支撑,并在上部穿入处用端盖和防尘圈进行密封,下部穿出处用锁紧螺母将锥滚动轴承锁紧。
采用上述的优选结构之后,该旋转装置的承重能力更强,内部结构密封性更好,使用寿命更长。
作为进一步的改进,所述旋转驱动主轴上端部设置端键,移动装置的水平滑座通过与旋转驱动主轴上的端键的配合以及螺栓的固定实现固定连接,所述旋转驱动主轴下端部设置平键并利用该平键实现与减速机的输出端的连接。
采用进一步的优选结构之后,装拆都很方便,省时省力,安全可靠。
第二部分:所述移动装置包括水平滑座、水平移动气缸和升降滑座,所述水平移动气缸固定连接于水平滑座一端,所述升降滑座通过滑动底座滑动连接于水平滑座的滑槽中且其上还通过升降移动气缸连接法兰盘连接有升降移动气缸,所述水平移动气缸通过水平移动气缸顶板与升降滑座固定连接并用锁紧螺母锁紧。
在使用时,该移动装置可以带动其上部的夹紧装置,实现水平伸缩移动和上下升降移动。
作为优选方式,所述水平移动气缸通过水平移动气缸连接座以及水平移动气缸连接法兰盘固定于水平滑座一端,所述升降移动气缸顶部为升降移动气缸顶板,所述夹紧装置的支架底座与该升降移动气缸顶板顶部固定连接,所述水平滑座的滑槽两边设置有水平滑座压板,升降滑座的滑槽两边设置有升降滑座压板。
水平滑座压板和升降滑座压板可以保证将运动严格限制在水平滑座和升降滑座的滑槽内,不会出现偏差。
作为进一步的改进,所述水平滑座的滑槽两端设有水平滑座盖板一、水平滑座盖板二,所述升降滑座的滑槽两端设有升降滑座盖板一、升降滑座盖板二。
通过在滑槽两端设置盖板,限制了水平运动和升降运动的极限,保证了安全性。
作为进一步的改进,所述滑动底座底部内有一通孔,通孔内设有圆柱滚动轴承、滚动主轴以及定距套,滚动主轴两端卡在水平滑座的滑槽内可前后移动。
采用进一步改进的结构可以增加滑动底座做水平移动时的灵活性和可靠性。
第三部分:所述夹紧装置包括支架底座、夹紧气缸、导向杆、导向底座、支架和夹紧臂,所述夹紧气缸和支架固定连接于支架底座上,所述导向底座位于夹紧气缸与支架之间,其一端与夹紧气缸的输出端固定连接,且两侧分别在水平方向上转动连接一根连杆,所述导向杆一端穿过导向底座,另一端与支架固定连接,所述夹紧臂有两根,分别将一端转动连接于一根连杆的自由端以及支架一侧。
夹紧气缸工作时推动或拉动导向底座做直线运动,从而带动夹紧臂的张合,实现对圆盘形或圆柱形工件的装卸。
作为优选方式,所述夹紧气缸通过两块夹紧气缸连接板固定在支架底座上,所述两根夹紧臂分别将其一端通过销轴、衬套一、衬套二和压板转动连接于支架两端,夹紧臂自由端内侧设有压块,所述支架底座在设置夹紧气缸一端内设置滚动主轴并分别在滚动主轴两端用定距套、轴承一、轴承二进行固定。
使用时,滚动主轴两端卡在升降滑座的滑槽内,用滑动加滚动的方式实现升降移动。
所述移动装置的水平滑座固定在旋转装置的旋转驱动主轴上,所述夹紧装置的支架底座固定在移动装置的升降移动气缸顶部并卡在升降滑座的滑槽中。
作为优选方式,所述机械限位装置固定设置在旋转装置的底座上,机械限位装置包括机械限位底座,在该机械限位底座上设置有带锁紧螺母的调节螺杆。
在机械手调试过程中,先松开锁紧螺母,用扳手调整调节螺杆至机械手工作位置后再并进锁紧螺母。该结构在机械手突然失灵的紧急状态情况下将起到安全保护作用,让设备停止在限定的安全区域。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:操作调整方便,自动化程度高,省时省力,安全性好;具有三个自由度,即伺服电机旋转驱动、气动水平移动、气动垂直升降;通用性高,对于圆盘形和圆柱形工件均可以使用。
附图说明
图1是本实用新型的立体结构示意图。
图2是图1中旋转装置的立体结构示意图。
图3是图2的轴向剖面图。
图4是图1中移动装置的立体结构示意图。
图5图4的俯视图。
图6是图5中A-A剖面图。
图7是图4的主视图。
图8是图7中B-B剖面图。
图9是图1中夹紧装置的立体结构示意图。
图10是图9的俯视图。
图11是图10中B-B剖面图。
图12是图9的主视图。
图13是图12中A-A剖视图。
图14是图1中机械限位装置的立体结构示意图。
图中标记:
1为旋转装置,1-1为底座,1-2为旋转驱动主轴,1-3为端盖,1-4为端键,1-5为伺服电机,1-6为减速机,1-7为平键,1-8为锁紧螺母,1-9为锥滚动轴承,1-10为防尘圈;
2为移动装置,2-1水平滑座,2-2为水平移动气缸,2-3为水平移动气缸连接法兰盘,2-4为水平移动气缸连接座,2-5为升降滑座,2-6为升降移动气缸顶板,2-7为升降滑座压板,2-8为升降移动气缸连接法兰盘,2-9为升降移动气缸,2-10为滑动底座,2-11为水平滑座压板,2-12为水平滑座盖板一,2-13为滚动主轴,2-14为定距套,2-15为圆柱滚动轴承,2-16为水平滑座盖板二,2-17为锁紧螺母,2-18为水平移动气缸顶板,2-19为升降滑座盖板一,2-20为升降滑座盖板二;
3为夹紧装置,3-1为支架底座,3-2为夹紧气缸连接板,3-3为夹紧气缸,3-4为导向杆,3-5为导向底座,3-6为铜套,3-7为连杆,3-8为支架,3-9为夹紧臂,3-10为压块,3-11为衬套一,3-12为销轴,3-13为衬套二,3-14为压板,3-15为定距套,3-16为滚动主轴,3-17为轴承一,3-18为轴承二;
4为机械限位装置,4-1为机械限位底座,4-2为调节螺杆,4-3为锁紧螺母。
具体实施方式
下面结合附图和最佳实施例,对本实用新型作详细的说明。
最佳实施例:一种用于装卸圆盘形或圆柱形工件的机械手,包括旋转装置1、移动装置2和夹紧装置3三大部分。
第一部分,如图2、3所示:
所述旋转装置1包括底座1-1、旋转驱动主轴1-2、伺服电机1-5和减速机1-6,所述旋转驱动主轴1-2从上到下穿过底座1-1,且其下端与减速机1-6的输出端连接,所述减速机1-6的输入端与伺服电机1-5的输出轴连接。
所述旋转驱动主轴1-2穿入底座1-1后在两头用锥滚动轴承1-9进行支撑,并在上部穿入处用端盖1-3和防尘圈1-10进行密封,下部穿出处用锁紧螺母1-8将锥滚动轴承1-9锁紧。
所述旋转驱动主轴1-2上端部设置端键1-4,移动装置2的水平滑座2-1通过与旋转驱动主轴1-2上的端键1-4的配合以及螺栓的固定实现固定连接,所述旋转驱动主轴1-2下端部设置平键1-7并利用该平键1-7实现与减速机1-6的输出端的连接。
第二部分,如图4、5、6、7、8所示:所述移动装置2包括水平滑座2-1、水平移动气缸2-2和升降滑座2-5,所述水平移动气缸2-2固定连接于水平滑座2-1一端,所述升降滑座2-5通过滑动底座2-10滑动连接于水平滑座2-1的滑槽中且其上还通过升降移动气缸连接法兰盘2-8连接有升降移动气缸2-9,所述水平移动气缸2-2通过水平移动气缸顶板2-18与升降滑座2-5固定连接并用锁紧螺母2-17锁紧。
所述水平移动气缸2-2通过水平移动气缸连接座2-4以及水平移动气缸连接法兰盘2-3固定于水平滑座2-1一端,所述升降移动气缸2-9顶部为升降移动气缸顶板2-6,所述夹紧装置3的支架底座3-1与该升降移动气缸顶板2-6顶部固定连接,所述水平滑座2-1的滑槽两边设置有水平滑座压板2-11,升降滑座2-5的滑槽两边设置有升降滑座压板2-7。
所述水平滑座2-1的滑槽两端设有水平滑座盖板一2-12、水平滑座盖板二2-16,所述升降滑座2-5的滑槽两端设有升降滑座盖板一2-19、升降滑座盖板二2-20。
所述滑动底座2-10底部内有一通孔,通孔内设有圆柱滚动轴承2-15、滚动主轴2-13以及定距套2-14,滚动主轴2-13两端卡在水平滑座2-1的滑槽内可前后移动。
第三部分,如图9、10、11、12、13所示:所述夹紧装置3包括支架底座3-1、夹紧气缸3-3、导向杆3-4、导向底座3-5、支架3-8和夹紧臂3-9,所述夹紧气缸3-3和支架3-8固定连接于支架底座3-1上,所述导向底座3-5位于夹紧气缸3-3与支架3-8之间,其一端与夹紧气缸3-3的输出端固定连接,且两侧分别在水平方向上转动连接一根连杆3-7,所述导向杆3-4一端穿过导向底座3-5,另一端与支架3-8固定连接,所述夹紧臂3-9有两根,分别将一端转动连接于一根连杆3-7的自由端以及支架3-8一侧。
所述夹紧气缸3-3通过两块夹紧气缸连接板3-2固定在支架底座3-1上,所述两根夹紧臂3-9分别将其一端通过销轴3-12、衬套一3-11、衬套二3-13和压板3-14转动连接于支架3-8两端,夹紧臂3-9自由端内侧设有压块3-10,所述支架底座3-1在设置夹紧气缸3-3一端内设置滚动主轴3-16并分别在滚动主轴3-16两端用定距套(3-15)、轴承一3-17、轴承二3-18进行固定。
如图14所示,所述机械限位装置4固定设置在旋转装置1的底座1-1上,机械限位装置4包括机械限位底座4-1,在该机械限位底座4-1上设置有带锁紧螺母4-3的调节螺杆4-2。
本实用新型的整体装配图如图1所示,所述移动装置2的水平滑座2-1固定在旋转装置1的旋转驱动主轴1-2上,所述夹紧装置3的支架底座3-1固定在移动装置2的升降移动气缸2-9顶部并卡在升降滑座2-5的滑槽中,所述机械限位装置4固定设置在旋转装置1的底座1-1上。
下面为本实用新型的简单使用说明:
使用前需完成安装、调试;
第一步,启动伺服电机1-5,将夹紧臂3-9调整到合适的角度位置; 
第二步,启动水平移动气缸2-2,调整到工件A水平位置;
第三步,启动升降移动气缸2-9,调整到工件A高度位置;
第四步,启动夹紧气缸3-3,夹紧工件A;
第五步,启动升降移动气缸2-9,调整到工件A所需放置的高度;
第六步,启动水平移动气缸2-2,调整到工件A所需的水平距离;
第七步,启动伺服电机1-5,旋转到工件A所需的角度位置;
第八步,控制夹紧气缸3-3的动作使其松开工件A;
第九步,回复原点,准备下一工件A的装卸。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于装卸圆盘形或圆柱形工件的机械手,其特征在于:包括旋转装置(1)、移动装置(2)和夹紧装置(3)三大部分;
所述旋转装置(1)包括底座(1-1)、旋转驱动主轴(1-2)、伺服电机(1-5)和减速机(1-6),所述旋转驱动主轴(1-2)从上到下穿过底座(1-1),且其下端与减速机(1-6)的输出端连接,所述减速机(1-6)的输入端与伺服电机(1-5)的输出轴连接;
所述移动装置(2)包括水平滑座(2-1)、水平移动气缸(2-2)和升降滑座(2-5),所述水平移动气缸(2-2)固定连接于水平滑座(2-1)一端,所述升降滑座(2-5)通过滑动底座(2-10)滑动连接于水平滑座(2-1)的滑槽中且其上还通过升降移动气缸连接法兰盘(2-8)连接有升降移动气缸(2-9),所述水平移动气缸(2-2)通过水平移动气缸顶板(2-18)与升降滑座(2-5)固定连接并用锁紧螺母(2-17)锁紧;
所述夹紧装置(3)包括支架底座(3-1)、夹紧气缸(3-3)、导向杆(3-4)、导向底座(3-5)、支架(3-8)和夹紧臂(3-9),所述夹紧气缸(3-3)和支架(3-8)固定连接于支架底座(3-1)上,所述导向底座(3-5)位于夹紧气缸(3-3)与支架(3-8)之间,其一端与夹紧气缸(3-3)的输出端固定连接,且两侧分别在水平方向上转动连接一根连杆(3-7),所述导向杆(3-4)一端穿过导向底座(3-5),另一端与支架(3-8)固定连接,所述夹紧臂(3-9)有两根,分别将一端转动连接于一根连杆(3-7)的自由端以及支架(3-8)一侧;
所述移动装置(2)的水平滑座(2-1)固定在旋转装置(1)的旋转驱动主轴(1-2)上,所述夹紧装置(3)的支架底座(3-1)固定在移动装置(2)的升降移动气缸(2-9)顶部并卡在升降滑座(2-5)的滑槽中。
2.根据权利要求1所述的一种用于装卸圆盘形或圆柱形工件的机械手,其特征在于:所述旋转驱动主轴(1-2)穿入底座(1-1)后在两头用锥滚动轴承(1-9)进行支撑,并在上部穿入处用端盖(1-3)和防尘圈(1-10)进行密封,下部穿出处用锁紧螺母(1-8)将锥滚动轴承(1-9)锁紧。
3.根据权利要求2所述的一种用于装卸圆盘形或圆柱形工件的机械手,其特征在于:所述旋转驱动主轴(1-2)上端部设置端键(1-4),移动装置(2)的水平滑座(2-1)通过与旋转驱动主轴(1-2)上的端键(1-4)的配合以及螺栓的固定实现固定连接,所述旋转驱动主轴(1-2)下端部设置平键(1-7)并利用该平键(1-7)实现与减速机(1-6)的输出端的连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于装卸圆盘形或圆柱形工件的机械手,其特征在于:所述水平移动气缸(2-2)通过水平移动气缸连接座(2-4)以及水平移动气缸连接法兰盘(2-3)固定于水平滑座(2-1)一端,所述升降移动气缸(2-9)顶部为升降移动气缸顶板(2-6),所述夹紧装置(3)的支架底座(3-1)与该升降移动气缸顶板(2-6)顶部固定连接,所述水平滑座(2-1)的滑槽两边设置有水平滑座压板(2-11),升降滑座(2-5)的滑槽两边设置有升降滑座压板(2-7)。
5.根据权利要求4所述的一种用于装卸圆盘形或圆柱形工件的机械手,其特征在于:所述水平滑座(2-1)的滑槽两端设有水平滑座盖板一(2-12)、水平滑座盖板二(2-16),所述升降滑座(2-5)的滑槽两端设有升降滑座盖板一(2-19)、升降滑座盖板二(2-20)。
6.根据权利要求5所述的一种用于装卸圆盘形或圆柱形工件的机械手,其特征在于:所述滑动底座(2-10)底部内有一通孔,通孔内设有圆柱滚动轴承(2-15)、滚动主轴(2-13)以及定距套(2-14),滚动主轴(2-13)两端卡在水平滑座(2-1)的滑槽内可前后移动。
7.根据权利要求1所述的一种用于装卸圆盘形或圆柱形工件的机械手,其特征在于:所述夹紧气缸(3-3)通过两块夹紧气缸连接板(3-2)固定在支架底座(3-1)上,所述两根夹紧臂(3-9)分别将其一端通过销轴(3-12)、衬套一(3-11)、衬套二(3-13)和压板(3-14)转动连接于支架(3-8)两端,夹紧臂(3-9)自由端内侧设有压块(3-10),所述支架底座(3-1)在设置夹紧气缸(3-3)一端内设置滚动主轴(3-16)并分别在滚动主轴(3-16)两端用定距套(3-15)、轴承一(3-17)、轴承二(3-18)进行固定。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种用于装卸圆盘形或圆柱形工件的机械手,其特征在于:所述机械限位装置(4)固定设置在旋转装置(1)的底座(1-1)上,机械限位装置(4)包括机械限位底座(4-1),在该机械限位底座(4-1)上设置有带锁紧螺母(4-3)的调节螺杆(4-2)。
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