CN203382207U - 多节联动提升机械手 - Google Patents
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Abstract
一种多节联动提升机械手，其特征在于：其包括第一伸缩管及嵌套在其内的第二伸缩管，所述的第一伸缩管外设有第二滑轨与设置在滑车上的第二滑块配合，第一伸缩管在第二滑轨的作用下沿着第二滑块在滑车上作上下自由滑动；所述的滑车上设有提升伺服电机驱动的丝杠螺母，对应丝杠螺母在第一伸缩管外设置有与其配合的丝杠，所述的滑车设有助动装置和从动装置分别与第一伸缩管和第二伸缩管连接。本实用新型的有益效果是：1）采用双节或多节联动式提升臂，提升臂高度行程是传统机械手的2倍。2）提升臂上设有助动气缸，有利于减轻伺服电机的工作负担及对丝杠的磨损，令提升臂工作过程更加轻便，快捷。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自动设备使用的机械手， 具体是一种多节联动提升机械手。
背景技术
以冰箱生产线为例：冰箱发泡是一道关键工序，把冰箱壳体快速准确地放入发泡模具，需要一套机械手来完成。如果用人工来放置，不仅难以抓取，而且不易放到准确位置，同时速度也比较慢，无法满足生产中的要求。因此中国专利号201120363258.X提出了一种冰箱自动发泡入箱装置，其特征在于：它包括机架，以及设置于机架内部下方的壳体输送线体和入箱工位，所述机架顶部设置有夹臂、可沿机架移动的移行小车、驱动夹臂上下移动的提升气缸和驱动移行小车左右移动的小车驱动装置，所述提升气缸 驱动连接所述夹臂，所述小车驱动装置驱动连接所述移行小车，所述夹臂设置于所述移行小车，夹臂设置有吸盘。其工作时，使用气缸来提升所述的夹具实现搬运冰箱壳体，众所周知，气缸使用压缩空气作为动力，所以气缸的运行稳定与否取决于气源质量，如果气源不稳定，就容易导致气缸在运行过程中产生窜动，导致被搬运的物品脱离。再者气缸达到其行程末端时与汽缸壁发生撞击，同样容易导致被搬运物品掉落。还有，气缸的行程是固定的，以上述冰箱生产线为例，在搬运不同规格的箱体时，其所工作的行程是不一样的，所以生产前需要花费大量的时间调节相关参数，运作起来比较麻烦。
以码垛机伸缩机械手为例：随着科学技术的迅猛发展,生产力水平的不断提高,人们对降低劳动强度、改善工作环境日益重视起来。石油化工、煤化工、化肥、粮食、港口等行业对包装质量和劳动效率的要求也日益提高,从而促进了这些企业的现代化改造。而传统的人工包装由于其生产效率低下而成为这些行业产量和包装质量提高的巨大障碍,已不能满足现代化大生产的需要。因此对包装码垛自动生产线的应用研究具有重大的经济意义和现实意义。
因此，中国专利号公告号为“CN201317594Y”，曾提出过一种名称为“一种新型码垛机”的中国实用新型专利，该实用新型包括码垛机脚架、平移行走轨道、升降架及夹持砖坯的夹头副，所述的升降架的底部连接夹头副，升降架两侧设有小车架行走轮，该行走轮通过平移行走轨道安装于码垛机脚架上，所述的两个小车架行走轮之间设有保持升降架同步平移的小车架主动行走轮轴，升降架内安装一升降机构，升降架齿轮同步轴穿过升降架，同步轴两端安装于轴承座合体上；在工作过程中，通过小车架主动行走轮轴来保证升降架平移距离的一致性，再通过升降架齿轮同步轴来确定升降台上下移动的过程中夹头副的位置，进而确定堆垛时升降台的具体位置，工作一段时间后，由于齿轮轴的磨损会造成定位的不准确，同时整个系统结构也比较复杂，所以该实用新型存在定位精度不高，可靠性较差的缺点。同时其所述的升降架采用液压缸举升，所以其举升的高度不能精确控制，从而不能实现多层堆叠。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服已有技术存在的缺点，提供一种结构简单，工作效率高，适用范围广，机械手在其行程内可在任意指定位置停止多节联动提升机械手。
本实用新型目的是用以下方式实现的：一种多节联动提升机械手，其特征在于：其包括第一伸缩管及嵌套在其内的第二伸缩管，第一伸缩管内壁设有第一滑块与设在第二伸缩管外的第一滑轨配合，第二伸缩管可沿着第一滑块在第一伸缩管内上下自由滑动，所述的第一伸缩管外设有第二滑轨与设置在滑车上的第二滑块配合，第一伸缩管在第二滑轨的作用下沿着第二滑块在滑车上作上下自由滑动；
所述的滑车上设有提升伺服电机驱动的丝杠螺母，对应丝杠螺母在第一伸缩管外设置有与其配合的丝杠，所述的滑车设有助动装置和从动装置分别与第一伸缩管和第二伸缩管连接。
所述的助动装置为安装在滑车上的一对助动气缸，助动气缸的活塞杆与第一伸缩管连接，所述的助动气缸对称分布在第一伸缩管外。
所述的从动装置为柔性牵引绳柔性牵引绳绕过第一伸缩管顶端的导向轮后两端分别固定在滑车和第二伸缩管上。
所述的柔性牵引绳为钢丝绳，也可由金属链条代替，同时将导向轮替换为链轮。
所述的第一滑轨为两条对称设置在第二伸缩管外。
所述的第二滑轨为两条对称设置在第一伸缩管外。
本实用新型的有益效果是：1）结构简单，生产成本低，市场竞争力强。2）提升臂的提升高度可通过伺服电机控制，提升其使用范围。3）采用双节或多节联动式提升臂，提升臂高度行程是传统机械手的2倍。4）提升臂上设有助动气缸，有利于减轻伺服电机的工作负担及对丝杠的磨损，令提升臂工作过程更加轻便，快捷。
附图说明
图1为本实用新型安装在码垛机上的使用效果图。
图2为本实用新型中提升臂结构示意图。
图3本实用新型中图2局部结构放大图。
图4为本实用新型中提升臂截面示意图。
图5为本实用新型中图4的局部结构放大图之一。
图6为本实用新型中图4的局部结构放大图之二。
图7、8为本实用新型中从动装置动作示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作具体进一步的说明。一种多节联动提升机械手，其特征在于：其包括第一伸缩管1及嵌套在其内的第二伸缩管2，第一伸缩管1内壁设有第一滑块11与设在第二伸缩管2外的第一滑轨配合12，第二伸缩管2可沿着第一滑块在第一伸缩管1内上下自由滑动，所述的第一伸缩管1外设有第二滑轨13与设置在滑车3上的第二滑块14配合，第一伸缩管1在第二滑轨13的作用下沿着第二滑块14在滑车3上作上下自由滑动；
所述的滑车3上设有提升伺服电机4驱动的丝杠螺母41，对应丝杠螺母41在第一伸缩管1外设置有与其配合的丝杠42，所述的滑车3设有助动装置和从动装置分别与第一伸缩管1和第二伸缩管2连接。
所述的助动装置为安装在滑车3上的一对助动气缸5，助动气缸的活塞杆与第一伸缩管1连接，所述的助动气缸5对称分布在第一伸缩管1外。
所述的从动装置为柔性牵引绳6柔性牵引绳绕过第一伸缩管1顶端的导向轮61后两端分别固定在滑车3和第二伸缩管2上。
所述的柔性牵引绳6为钢丝绳，也可由金属链条代替，同时将导向轮61替换为链轮。
所述的第一滑轨12为两条对称设置在第二伸缩管2外。
所述的第二滑轨13为两条对称设置在第一伸缩管1外。
工作原理：下面结合附图，对本实用新型安装使用在码垛机上为例作进一步说明。参见附图1，本实用新型的提升机械手安装在码垛机的滑车上，控制系统通过X轴、Y轴伺服电机的联动将机械手运行到待装物料的上方，此时的机械手负责的Z轴运动，当机械手需要下行时，提升伺服电机4驱动安装在滑车上的丝杠螺母转动，令丝杠螺母驱动与其啮合的丝杠向下运动，同时给助动气缸通气，第一伸缩管在第二滑块、滑轨的导向作用下沿着滑车向下运动，同时第一伸缩管顶端与滑车间的距离减少，柔性牵引绳向第二伸缩管方向运动，所以第二伸缩管向外运动，实现第二伸缩管向外伸出的效果，所以提升臂的实际运动行程为伺服电机驱动丝杠运动形成的两倍，有利于提升其运动速度，提高工作效率和缩小助动气缸的行程，降低机器设备的体积。其中需要说明的是，在本案的基础上还可生产出三节式机械手，具体做法是在第二伸缩管内通过滑轨、滑块的配合安装第三伸缩管，在第二伸缩管顶端安装导向轮，用柔性牵引绳绕过上述导向轮，两端分别于第三伸缩管和第一伸缩管，同样能实现三节同时伸缩运动。依次类推，利用同样的原理还可生产出四节、五节甚至更多的机械手，均因落入本案的保护范围内。
当提升臂向上运动时，提升伺服电机4反向运动，驱动丝杠向上运动，同时给助动气缸反向通气，在助动气缸及伺服电机的作用下，第一、第二伸缩管向上提升。其中需要说明的是：由于使用了助动气缸帮助伺服电机提升，所以可以降低伺服电机的选配功率，降低生产成本。同时还能减轻丝杠与丝杠螺母的磨损及发出的噪声，在具有延长其工作寿命的同时，令提升臂动作响应更加迅速、敏捷。
另外，本实用新型中使用伺服电机驱动丝杠及丝杠螺母作相应的运动，从而控制提升臂的运动，所以其与传统液压缸、气压缸举升的码垛机相比，机械手在控制系统的控制下可以在其行程内任意位置停止、下降和举升，实现物料的多层码垛。当然除了应用在码垛机上，本结构还可应用于背景技术所述的冰箱生产线，及其他需要上下运动机械场所使用。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种多节联动提升机械手，其特征在于：其包括第一伸缩管（1）及嵌套在其内的第二伸缩管（2），第一伸缩管（1）内壁设有第一滑块（11）与设在第二伸缩管（2）外的第一滑轨配合（12），第二伸缩管（2）可沿着第一滑块在第一伸缩管（1）内上下自由滑动，所述的第一伸缩管（1）外设有第二滑轨（13）与设置在滑车（3）上的第二滑块（14）配合，第一伸缩管（1）在第二滑轨（13）的作用下沿着第二滑块（14）在滑车（3）上作上下自由滑动；
所述的滑车（3）上设有提升伺服电机（4）驱动的丝杠螺母（41），对应丝杠螺母（41）在第一伸缩管（1）外设置有与其配合的丝杠（42），所述的滑车（3）设有助动装置和从动装置分别与第一伸缩管（1）和第二伸缩管（2）连接。
2.根据权利要求1所述的多节联动提升机械手，其特征在于：所述的助动装置为安装在滑车（3）上的一对助动气缸（5），助动气缸的活塞杆与第一伸缩管（1）连接，所述的助动气缸（5）对称分布在第一伸缩管（1）外。
3.根据权利要求1所述的多节联动提升机械手，其特征在于：所述的从动装置为柔性牵引绳（6），柔性牵引绳绕过第一伸缩管（1）顶端的导向轮（61）后两端分别固定在滑车（3）和第二伸缩管（2）上。
4.根据权利要求3所述的多节联动提升机械手，其特征在于：所述的柔性牵引绳（6）为钢丝绳，也可由金属链条代替，同时将导向轮（61）替换为链轮。
5.根据权利要求1所述的多节联动提升机械手，其特征在于：所述的第一滑轨（12）为两条对称设置在第二伸缩管（2）外。
6.根据权利要求1所述的多节联动提升机械手，其特征在于：所述的第二滑轨（13）为两条对称设置在第一伸缩管（1）外。
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