CN203919044U - 工件搬运机械手 - Google Patents

Abstract

一种工件搬运机械手，包括：底座、旋转装置、升降装置、伸缩装置及夹取装置。夹取装置包括：夹取电机、推杆、固定块、两个夹爪及抵持块，推杆做向靠近或远离固定块运动可带动两个夹爪做相反或相向运动，夹爪与抵持块连接，抵持块上还开设有弧形限位槽。上述工件搬运机械手通过控制旋转装置、升降装置及伸缩装置可以分别带动夹取装置进行周向、上下及前后运动，以使夹取装置在初始工位与指点工位之间运动。此外，控制夹取电机转动，并带动推杆做向远离或靠近固定块运动，可以带动两个夹爪对工件进行夹取或释放动作。整个搬运动作连贯快捷，且上述工件搬运机械手不会产生疲累感，相对于采用人工搬运方式，上述工件搬运机械手极大地提高了搬运效率。

Description

工件搬运机械手

技术领域

本实用新型涉及一种搬运设备，特别是涉及一种工件搬运机械手。

背景技术

目前，在工艺生产线上，一些圆筒类的工件需要经过多个不同工位进行加工才能生产出合格的产品。传统的做法，是在每个工位的的衔接处指派一名操作人员，用人工手动搬运的方法将工件从一个工位搬运至另一个工位。

然而，通常圆筒类的工件表面比较光滑，加之没有着力点，操作人员不易将圆筒类的工件搬起，且搬运时也易从手中滑落而掉落到地面上，使工件受到碰撞，导致工件在碰撞中损坏。

此外，操作人员在长时间搬运过程中容易产生疲累感，导致圆筒类工件的搬运效率大大降低。

实用新型内容

鉴于上述情况，有必要提供一种工件搬运效率较高的工件搬运机械手。

一种工件搬运机械手，包括：

底座；

旋转装置，所述旋转装置包括：旋转电机、第一齿轮、第二齿轮、旋转轴及底盘，所述旋转电机安装在所述底座上，所述第一齿轮与所述旋转电机的驱动轴固定连接，所述第二齿轮与所述第一齿轮齿合形成齿轮副，所述旋转轴套设于所述第二齿轮内，所述底盘与所述旋转轴的一端相固定；

升降装置，所述升降装置包括：第一丝杆、升降台、导向柱、升降电机、支撑板及螺母，所述第一丝杆的两端分别与所述底盘及所述升降台转动连接，所述导向柱的两端分别与所述底盘及所述升降台相固定，所述升降电机安装在所述升降台上，所述升降电机的驱动轴与所述第一丝杆连接，所述螺母嵌设于所述支撑板上，所述螺母与所述第一丝杆相螺接，形成丝杆副，所述导向柱穿设所述支撑板；

伸缩装置，所述伸缩装置包括导轨、箱体、滑块、固定轴、伸缩电机、丝杆螺母及第二丝杆，所述导轨安装在所述支撑板上，所述箱体通过所述滑块沿所述导轨可滑动，所述固定轴与所述箱体相固定，所述丝杆螺母与所述固定轴的一端相固定，所述伸缩电机安装在所述支撑板上，所述第二丝杆的一端与所述伸缩电机的驱动轴相固定，所述第二丝杆的另一端与所述丝杆螺母相螺接，形成丝杆副；及

夹取装置，所述夹取装置包括：夹取电机、第三齿轮、第四齿轮、螺杆、推杆、固定块两个夹爪，所述夹取电机安装在所述箱体内，所述夹取电机的驱动轴与所述第三齿轮相固定，所述第三齿轮与所述第四齿轮齿合，形成齿轮副，所述螺杆固定套设于所述第四齿轮内，所述螺杆与所述推杆的一端螺接，形成螺纹副，所述推杆的另一端与所述两个夹爪可滑动连接，固定块固定安装在所述箱体上，所述夹爪与所述固定块铰接，所述推杆做向靠近或远离所述固定块运动可带动两个所述夹爪做相反或相向运动，两个所述夹爪上分别设置有抵持块，两个所述抵持块相对设置，所述抵持块上还开设有弧形限位槽。

其中一个实施例中，所述滑块开设有楔形卡槽，所述导轨部分嵌设于所述卡槽内。

其中一个实施例中，所述夹爪上开设有引导槽，所述推杆上远离所述螺杆的一端具有凸块，所述凸块穿设所述引导槽，并沿所述引导槽可滑动。

其中一个实施例中，所述导向柱为两个，两个导向柱分别位于所述第一丝杆的两侧。

其中一个实施例中，所述旋转电机、升降电机、伸缩电机及夹取电机均为步进电机。

上述工件搬运机械手通过所述控制旋转装置、所述升降装置及所述伸缩装置可以分别带动所述夹取装置进行周向、上下及前后运动，以使夹取装置在初始工位与指点工位之间运动。此外，控制所述夹取电机转动，并带动所述推杆做向远离或靠近所述固定块运动，可以带动两个所述夹爪对工件进行夹取或释放动作。整个搬运动作连贯快捷，且上述工件搬运机械手不会产生疲累感，相对于采用人工搬运方式，上述工件搬运机械手极大地提高了搬运效率。

附图说明

如图1所示，其为本实用新型一实施例的工件搬运机械手的正视图；

如图2所示，其为本实用新型一实施例的工件搬运机械手的俯视图；

如图3所示，其为本实用新型一实施例的工件搬运机械手的后视图；

如图4所示，其为图3所示的工件搬运机械手在A处的放大图。

具体实施方式

如图1至3所示，其分别为本实用新型一实施例的工件搬运机械手10的正视图、俯视图及后视图。

工件搬运机械手10包括：底座100、旋转装置200、升降装置300、伸缩装置400及夹取装置500。

旋转装置200包括：旋转电机210、第一齿轮220、第二齿轮230、旋转轴240及底盘250。旋转电机210安装在底座100上。第一齿轮220与旋转电机210的驱动轴固定连接，第一齿轮220与第二齿轮230齿合形成齿轮副。旋转轴240套设于第二齿轮230内，旋转电机210转动通过第一齿轮220与第二齿轮230齿合形成的齿轮副可以带动旋转轴240转动。底盘250与旋转轴240远离第二齿轮230的一端相固定。

升降装置300包括：第一丝杆310、升降台320、导向柱330、升降电机340、支撑板350及螺母360。第一丝杆310的两端分别与底盘250及升降台转动连接，导向柱330的两端分别于底盘250及升降台320固定连接。升降电机340安装在升降台340上，其驱动轴与第一丝杆310连接。螺母360嵌设于支撑板350内，螺母360还与第一丝杆310相螺接，以形成丝杆副，导向柱330穿设支撑板350，以使支撑板350可以沿导向柱330位移。可以理解，当控制升降电机340转动时，可以带动第一丝杆310相对升降台320及底盘250转动，从而使螺母360沿第一丝杆310位移，进而带动与螺母360固定的支撑板350沿着导向柱330及第一丝杆310做向靠近或远离底盘250运动。具体的，导向柱330为两个，两个导向柱330固定于升降台330及底盘250之间，并位于第一丝杆310的两侧，以提高支撑板350运动的平衡性及稳定性。

伸缩装置400包括：导轨410、箱体420、滑块430、固定轴440、伸缩电机450、丝杆螺母460及第二丝杆470。导轨410安装在支撑板350上，滑块430滑动设置于导轨410上，箱体420安装在滑块430上，滑块430沿导轨410位移可以带动箱体420沿导轨410可移动。本实施例中，滑块430面向导轨410的一侧开设有楔形卡槽431，导轨410部分嵌设于卡槽431内，用于提高滑块430沿导轨410运动的平稳性。固定轴440与箱体420相固定，丝杆螺母460与固定轴440远离箱体420的一端固定。伸缩电机450安装在支撑板350上，第二丝杆470的一端与伸缩电机450的驱动轴相固定，其另一端与丝杆螺母460相螺接，以形成丝杆副。可以理解，当控制伸缩电机450转动时，可以带动第二丝杆470转动，从而使丝杆螺母460沿第二丝杆470位移，进而带动与丝杆螺母460相固定的固定轴440向靠近或远离伸缩电机450运动，并最终使固定安装在固定轴440上的箱体420通过滑块430沿导轨410向靠近或远离伸缩电机450运动。

请一并参阅图4，其为图3所示的工件搬运机械手10在A处的放大图。

夹取装置500包括：夹取电机510、第三齿轮520、第四齿轮530、第四齿轮540、螺杆550、推杆560、固定块570、两个夹爪580及两个抵持块590。夹取电机510固定安装在箱体420内。夹取电机510的驱动轴与第三齿轮520相固定，第三齿轮520与第四齿轮齿合，以形成齿轮副。螺杆550固定套设于第四齿轮540内，夹取电机510转动可带动螺杆550转动。螺杆550与推杆560螺接，以形成螺纹副，螺杆550转动以带动推杆560可以向靠近或远离螺杆550运动。推杆560远离螺杆550的一端与两个夹爪580可滑动连接。本实施例中，夹爪580上开设有引导槽581，推杆560远离螺杆550的一端具有凸块561，凸块561穿设引导槽581，并沿引导槽581可滑动，以使推杆560与两个夹爪580可滑动连接。固定块570安装在箱体420上，夹爪580与固定块铰接，当推杆560做向靠近或远离固定块570运动时，可以带动两个夹爪580做相反或相向运动。两个夹爪580相对的一侧分别与两个抵持块590连接，抵持块590上还设有弧形限位槽591。具体地，抵持块590为橡胶块，橡胶块可以在夹爪580夹持工件时，起到缓冲减震的作用，此外，还可以提高工件与抵持块590抵持时产生的摩擦力，进而提高夹持的稳定性。可以理解，当两个夹爪580夹持圆筒类工件进行搬运时，抵持块590上的弧形限位槽591与圆筒类工件的外表面匹配，用以提高抵持块590与圆筒类工件的抵持面积，以防止圆筒类工件从两个夹爪580的夹持中脱落滑出。

需要指出的是，本实施例中，旋转电机210、升降电机340、伸缩电机450及夹取电机510均为步进电机。步进电机具有通过控制其脉冲频率来精确控制转动的速度和加速度的优点，以保证旋转电机210、升降电机340、伸缩电机450及夹取电机510转动的精确性。当然，根据实际需要，旋转电机210、升降电机340、伸缩电机450及夹取电机510还可以为其他电机。

上述工件搬运机械手10的工作原理如下：

初始状态，工件位于初始工位上。

首先，控制旋转装置200、升降装置300及伸缩装置400分别带动夹取装置500进行周向、上下及前后运动，直到将夹取装置500运送至位于初始工位上的工件的附近区域。

之后，控制夹取电机510转动，并带动推杆560做向远离固定块570运动，以带动两个夹爪580做相对运动，直到工件夹持与两个夹爪580之间。

然后，再控制旋转装置200、升降装置300及伸缩装置400分别带动夹取装置500进行周向、上下及前后运动，直到将夹取500运送指定工位上。

最后，控制夹取电机510转动，并带动推杆560做向靠近固定块570运动，以带动两个夹爪580做相反运动，以使工件从两个夹爪580的夹持中释放，并放置在指定工位上。此时，工件搬运动作完成。

上述工件搬运机械手10相对于采用手工方式进行搬运至少具有以下优点：

首先，上述工件搬运机械手10通过控制旋转装置200、升降装置300及伸缩装置400可以分别带动夹取装置500进行周向、上下及前后运动，以使夹取装置在初始工位与指点工位之间运动。此外，控制夹取电机510转动，并带动推杆560做向远离或靠近固定块570运动，可以带动两个夹爪580对工件进行夹取或释放动作。整个搬运动作连贯快捷，且工件搬运机械手10不会产生疲累感，相对于采用人工搬运方式，工件搬运机械手10极大地提高了搬运效率。

其次，当两个夹爪580夹持圆筒类工件进行搬运时，抵持块590上的弧形限位槽591与圆筒类工件的外表面匹配，用以提高抵持块590与圆筒类工件的抵持面积，以防止圆筒类工件从两个夹爪580的夹持中脱落滑出。

最后，抵持块590为橡胶块，橡胶块可以在夹爪580夹持工件时，起到缓冲减震的作用，此外，还可以提高工件与抵持块590抵持时产生的摩擦力，进而提高夹持的稳定性。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1. 一种工件搬运机械手，其特征在于，包括：

底座；

旋转装置，所述旋转装置包括：旋转电机、第一齿轮、第二齿轮、旋转轴及底盘，所述旋转电机安装在所述底座上，所述第一齿轮与所述旋转电机的驱动轴固定连接，所述第二齿轮与所述第一齿轮齿合形成齿轮副，所述旋转轴套设于所述第二齿轮内，所述底盘与所述旋转轴的一端相固定；

升降装置，所述升降装置包括：第一丝杆、升降台、导向柱、升降电机、支撑板及螺母，所述第一丝杆的两端分别与所述底盘及所述升降台转动连接，所述导向柱的两端分别与所述底盘及所述升降台相固定，所述升降电机安装在所述升降台上，所述升降电机的驱动轴与所述第一丝杆连接，所述螺母嵌设于所述支撑板上，所述螺母与所述第一丝杆相螺接，形成丝杆副，所述导向柱穿设所述支撑板；

伸缩装置，所述伸缩装置包括导轨、箱体、滑块、固定轴、伸缩电机、丝杆螺母及第二丝杆，所述导轨安装在所述支撑板上，所述箱体通过所述滑块沿所述导轨可滑动，所述固定轴与所述箱体相固定，所述丝杆螺母与所述固定轴的一端相固定，所述伸缩电机安装在所述支撑板上，所述第二丝杆的一端与所述伸缩电机的驱动轴相固定，所述第二丝杆的另一端与所述丝杆螺母相螺接，形成丝杆副；及

夹取装置，所述夹取装置包括：夹取电机、第三齿轮、第四齿轮、螺杆、推杆、固定块、两个夹爪及两个抵持块，所述夹取电机安装在所述箱体内，所述夹取电机的驱动轴与所述第三齿轮相固定，所述第三齿轮与所述第四齿轮齿合，形成齿轮副，所述螺杆固定套设于所述第四齿轮内，所述螺杆与所述推杆的一端螺接，形成螺纹副，所述推杆的另一端与所述两个夹爪可滑动连接，固定块固定安装在所述箱体上，所述夹爪与所述固定块铰接，所述推杆做向靠近或远离所述固定块运动可带动两个所述夹爪做相反或相向运动，两个所述夹爪相对的一侧分别与两个所述抵持块连接，所述抵持块上还开设有弧形限位槽。

2.根据权利要求1所述的工件搬运机械手，其特征在于，所述滑块开设有楔形卡槽，所述导轨部分嵌设于所述卡槽内。

3.根据权利要求1所述的工件搬运机械手，其特征在于，所述夹爪上开设有引导槽，所述推杆上远离所述螺杆的一端具有凸块，所述凸块穿设所述引导槽，并沿所述引导槽可滑动。

4.根据权利要求1所述的工件搬运机械手，其特征在于，所述导向柱为两个，两个导向柱分别位于所述第一丝杆的两侧。

5.根据权利要求1所述的工件搬运机械手，其特征在于，所述旋转电机、升降电机、伸缩电机及夹取电机均为步进电机。