CN204353873U - 滚齿机机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了滚齿机机械手，包括设备壳体、把待加工的工件传送进来的间歇链轮输送线、夹取待加工的工件并能转向搬运的定位夹紧机构、把待加工的工件放入加工设备并能把加工完成后的工件取出的四自由度机械手、用来横向来回传送所述的四自由度机械手的横梁和把已加工完成的工件送回原点的皮带回收线；具有如下有益效果：操作工只需要把待加工的工件放入间歇链轮输送线就可以了，工件可以通过定位夹紧机构—四自由度机械手送到加工设备中，加工完成后的工件可以通过横梁和皮带回收线完成装箱，一个人操作工可以同时操作好几台设备，为客户节省了人力人本，提升了工作效率。

Description

滚齿机机械手

技术领域

本实用新型涉及一种非标设备，具体是滚齿机机械手。

背景技术

机械手是能按照设定的程序来抓取工件、搬运物件或操作工具的自动操作装置，它可代替的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作，以保护人身安全，因而广泛应用于机械自造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

国内工业机械手主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面，现阶段，机械手的数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要；因此，国内主要是逐步扩大机械手应用范围，重点发展铸锻、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，研究方向朝着高精度、模块化、节能化、机电一体化等前进。

随着国内装备制造业转型升级，大批高端机床应用于各行各业，高精度滚齿机就是其中一个重要门类，主要应用于客户滚齿机工件自动上下料，以提高设备自动化程度、提升产品生产效率和产品品质，并降低劳动强度及人力成本。

发明内容

本实用新型针对现有技术不足，提供一种可以适用于不同工件加工的滚齿机机械手。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：滚齿机机械手包括设备壳体、把待加工的工件传送进来的间歇链轮输送线、夹取待加工的工件并能转向搬运的定位夹紧机构、把待加工的工件放入加工设备并能把加工完成后的工件取出的四自由度机械手、用来横向来回传送所述的四自由度机械手的横梁和把已加工完成的工件送回原点的皮带回收线。

所述的间歇链轮输送线设置在所述的皮带回收线上方且两者横向平行设置，所述的定位夹紧机构设置在所述的间歇链轮输送线的前端，所述的横梁设置在所述的定位夹紧机构的上方且纵向水平设置，所述的四自由度机械手竖直向悬挂在所述的横梁上，所述的横梁架设并固定在所述的设备壳体上。

所述的间歇链轮输送线包括支撑框、同步带、步进电机、支撑槽、链轮侧板、链条支撑条和两条平行设置的链轮组，所述的支撑框朝外，所述的步进电机与所述的同步带分别设置在所述的支撑框的外侧与前侧，所述的链条组设置在所述的支撑框内，所述的链轮侧板设置在朝内的一个所述的链条组的内侧边上，所述的链条支撑条与所述的支撑槽设置在所述的链轮组的下方；

所述的链轮组包括主动链轮、从动链轮和张紧在两者之间的链条组成，所述的链轮组的外侧设置有长条状的链轮线主支撑板，所述的链轮线主支撑板上设置有主轮孔、宽度调节孔和张紧调节槽，所述的同步带上的主传动轴依次穿过两组所述的主动链轮和所述的主轮孔并架设在所述的支撑框上，所述的从动链轮固定在所述的张紧调节槽内，所述的从动链轮内设置有惰性轮，所述的宽度调节孔上设置有滑动杆；

所述的支撑框的朝外一侧设置有用于调节两个所述的链轮组的间距的手摇轮与调节螺杆，所述的调节螺杆与所述的所述的链轮线主支撑板相连；所述的链轮线主支撑板的后端固定有轴定位V形块，两个轴定位V形块用一个起到减轻所述的链轮线主支撑板振动的接近开关块固定，所述的链条上的每个链条单元或两个链条单元上均设置有一个用于承载轴类零售件的V形片。

所述的定位夹紧机构包括转动零件组与夹紧零件组，所述的转动零件组包括封罩、直齿气缸、直齿条、直齿气缸限位块、导向轮组件和双杆转动齿轮轴，所述的封罩横向固定在所述的设备壳体上，所述的直齿气缸、所述的直齿条与所述的直齿气缸限位块均设置在所述的封罩内，所述的双杆传动齿轮轴设置在所述的从动链轮的上方，所述的直齿条与所述的导向轮组件和所述的双杆传动齿轮轴十字交叉，并设置在两者中间且相互之间接触传动，能实现所述的夹紧零件组的0度、90度与270度三个方向急停；

所述的夹紧零件组包括左右两个中心开有活动槽的导向板、前后两个滑动夹臂组件和设置在所述的双杆转动齿轮轴上的零件等长挡位组件，所述的滑动夹臂组件包括依次连接的夹紧气缸、连接板、双杆滑动块、燕尾槽板、夹头固定板、夹头和开槽限位板，所述的夹紧气缸的前后活动可以带动所述的夹头做相应的出前后向的滑动，所述的双杆滑动块设置在所述的双杆传动齿轮轴上，并能触碰到所述的零件等长挡位组件；

处于水平状态的所述的夹头可以夹取到所述的链轮组上的最后侧的一个待加工的工件。

所述的四自由度机械手包括横梁滑动件、上下导柱、悬挂水平板、弯头连接件、气爪安装座、水平气爪、竖向气爪、纵向履带、上下履带和横向位移气缸；所述的横梁滑动件、所述的上下导柱、所述的悬挂水平板、所述的弯头连接件、所述的横向位移气缸和所述的气爪安装座从高到低依次相连；

所述的纵向履带一端固定在所述的设备壳体上，另一端固定在所述的横梁滑动件上，并位于所述的横梁上方且与之平行设置；

所述的上下履带一端固定在所述的横梁滑动件上，另一端固定在所述的悬挂水平板上，并与所述的横梁竖直设置；

所述的横向位移气缸夹在所述的悬挂水平板与所述的弯头连接件之间，并固定在所述的弯头连接件上；

所述的水平气爪与所述的竖向气爪安装在所述的气爪安装座上，且均与高压气泵相连；

当所述的四自由度机械手位于所述的定位夹紧机构的上方的起始位置时，所述的水平气爪可以夹取到处于竖直状态时的所述的夹头上的待加工的工件。

所述的皮带回收线包括主动轴、被动轴、出料斗和张紧在所述的主动轴与所述的被动轴之间的皮带轮，所述的主动轴设置在所述的主动链轮的下方，所述的出料斗设置在所述的主动轴的外侧；

当所述的四自由度机械手再次回到所述的定位夹紧机构的上方的起始位置时，从所述的竖向气爪中落下的已加工完成的工件可以落入所述的皮带轮上。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：操作工只需要把待加工的工件放入间歇链轮输送线就可以了，工件可以通过定位夹紧机构—四自由度机械手送到加工设备中，加工完成后的工件可以通过横梁和皮带回收线完成装箱，一个人操作工可以同时操作好几台设备，为客户节省了人力人本，提升了工作效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图。

图2为本实用新型实施例的各功能部件的位置关系图。

图3为本实用新型实施例的间歇链轮输送线的水平相视图。

图4为本实用新型实施例的间歇链轮输送线的零件爆炸图。

图5为本实用新型实施例的定位夹紧机构的整体结构示意图。

图6为本实用新型实施例的定位夹紧机构的零件爆炸图。

图7为本实用新型实施例的四自由度机械手与横梁的结构示意图。

图8为本实用新型实施例的四自由度机械手的结构示意图一。

图9为本实用新型实施例的四自由度机械手的结构示意图二。

图10为本实用新型实施例的皮带回收线的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：参见图1~10所示，图中标注如下：设备壳体1、间歇链轮输送线2、定位夹紧机构3、四自由度机械手4、横梁5、皮带回收线6、支撑框2a、同步带2b、主传动轴2ba、步进电机2c、支撑槽2d、链轮侧板2e、链条支撑条2f、主动链轮2g、从动链轮2h、链条2i、链轮线主支撑板2j、主轮孔2ja、宽度调节孔2jb、张紧调节槽2jc、惰性轮2k、滑动杆2L、手摇轮2m、调节螺杆2n、轴定位V形块2o、接近开关块2p、V形片2q、封罩3a、直齿气缸3b、直齿条3c、直齿气缸限位块3d、导向轮组件3e、双杆转动齿轮轴3f、导向板3g、零件等长挡位组件3h、夹紧气缸3i、连接板3j、双杆滑动块3k、燕尾槽板3L、夹头固定板3m、夹头3n、开槽限位板3o、横梁滑动件4a、上下导柱4b、悬挂水平板4c、弯头连接件4d、气爪安装座4e、水平气爪4f、竖向气爪4g、纵向履带4h、上下履带4i、横向位移气缸4j、主动轴6a、被动轴6b、出料斗6c、皮带轮6d。

滚齿机机械手包括设备壳体1、把待加工的工件传送进来的间歇链轮输送线2、夹取待加工的工件并能转向搬运的定位夹紧机构3、把待加工的工件放入加工设备并能把加工完成后的工件取出的四自由度机械手4、用来横向来回传送四自由度机械手的横梁5和把已加工完成的工件送回原点的皮带回收线6。

间歇链轮输送线2设置在皮带回收线6上方且两者横向平行设置，定位夹紧机构3设置在间歇链轮输送线2的前端，横梁5设置在定位夹紧机构3的上方且纵向水平设置，四自由度机械手4竖直向悬挂在横梁5上，横梁5架设并固定在设备壳体1上。

操作工只需要把待加工的工件放在间歇链轮输送线2上，就能在定位夹紧机构3和四自由度机械手4作用下送到加工设备上，完成加工后的工件还能在四自由度机械手4的作用下通过横梁5送到皮带回收线6上，并通过皮带回收线6送入中转箱中，这样一个操作工就可以同时操作好台设备，节省了人力成本，提升了工作效率。

间歇链轮输送线2包括支撑框2a、同步带2b、步进电机2c、支撑槽2d、链轮侧板2e、链条支撑条2f和两条平行设置的链轮组，支撑框2a朝外，步进电机2c与同步带2b分别设置在支撑框2a的外侧与前侧，链条组设置在支撑框2a内，链轮侧板2e设置在朝内的一个链条组的内侧边上，链条支撑条2f与支撑槽2d设置在链轮组的下方。

链轮组包括主动链轮2g、从动链轮2h和张紧在两者之间的链条2i组成，链轮组的外侧设置有长条状的链轮线主支撑板2j，链轮线主支撑板2j上设置有主轮孔2ja、宽度调节孔2jb和张紧调节槽2jc，同步带2b上的主传动轴2ba依次穿过两组主动链轮2g和主轮孔2ja并架设在支撑框2a上，从动链轮2h固定在张紧调节槽2jc内，如果链轮太紧或太松就可以在此进行调节，从动链轮2h内设置有惰性轮2k，宽度调节孔2jb上设置有滑动杆2L，可以进行被动调节。

支撑框2a的朝外一侧设置有用于调节两个链轮组的间距的手摇轮2m与调节螺杆2n，调节螺杆2n与链轮线主支撑板2j相连，可以通过调节两个链轮组之间的间距以适应不同长度或不同的台阶长度的工件；链轮线主支撑板2j的后端固定有轴定位V形块2o，两个轴定位V形块2o用一个起到减轻链轮线主支撑板振动的接近开关块2p固定，还要可以设置有开关功能，如果工件没有被夹取，就可以落入轴定位V形块2o，暂放在此处，如果落科接近开关块2p，可以触发开关关停间歇链轮输送线2。

链条2i上的每个链条单元或两个链条单元上均设置有一个用于承载轴类零售件的V形片2q，V形的开口就可以放置不同轴径的工件。

定位夹紧机构3包括转动零件组与夹紧零件组，分别起到转向和夹紧的作用，转动零件组包括封罩3a、直齿气缸3b、直齿条3c、直齿气缸限位块3d、导向轮组件3e和双杆转动齿轮轴3f，封罩3a横向固定在设备壳体1上，直齿气缸3b、直齿条3c与直齿气缸限位块3d均设置在封罩3a内，双杆传动齿轮轴3f设置在从动链轮2h的上方，直齿条3c与导向轮组件3e和双杆传动齿轮轴3f十字交叉，并设置在两者中间且相互之间接触传动，双杆传动齿轮轴3f设置有与直齿条3c相配合的齿轮，导向轮组件3e起到压紧和防止直齿条3c受压位移的作用。

夹紧零件组包括左右两个中心开有活动槽的导向板3g、前后两个滑动夹臂组件和设置在双杆转动齿轮轴3f上的零件等长挡位组件3h，可以确保两个滑动夹臂组件合拢后的间距正好的工件的长度，滑动夹臂组件包括依次连接的夹紧气缸3i、连接板3j、双杆滑动块3k、燕尾槽板3L、夹头固定板3m、夹头3n和开槽限位板3o，夹紧气缸3i的前后活动可以带动夹头3n做相应的出前后向的滑动，夹头3n还可以做一改进，如软垫或应对于工件的台阶的装置，双杆滑动块3k设置在双杆传动齿轮轴3f上，并能触碰到零件等长挡位组件3h。

处于水平状态的夹头3n可以夹取到链轮组上的最后侧的一个待加工的工件，夹取后，双杆转动齿轮轴3f能在直齿条3c的作用下实现的0度、90度与270度三个方向急停，实现水平夹取，竖直朝上传递和竖直朝下回传三个功能。

四自由度机械手4包括横梁滑动件4a、上下导柱4b、悬挂水平板4c、弯头连接件4d、气爪安装座4e、水平气爪4f、竖向气爪4g、纵向履带4h、上下履带4i和横向位移气缸4j；横梁滑动件4a、上下导柱4b、悬挂水平板4c、弯头连接件4d、横向位移气缸4j和气爪安装座4e从高到低依次相连。

纵向履带4h一端固定在设备壳体1上，另一端固定在横梁滑动件4a上，并位于横梁5上方且与之平行设置。

上下履带4i一端固定在横梁滑动件4a上，另一端固定在悬挂水平板4c上，并与横梁5竖直设置。

横向位移气缸4j夹在悬挂水平板4c与弯头连接件4d之间，并固定在弯头连接件4d上。

水平气爪4f与竖向气爪4g安装在气爪安装座4e上，且均与高压气泵相连，这个就可以实现在四个步骤的位移。

当四自由度机械手4位于定位夹紧机构3的上方的起始位置时，水平气爪4f可以夹取到处于竖直状态时的夹头3n上的待加工的工件。

皮带回收线6包括主动轴6a、被动轴6b、出料斗6c和张紧在主动轴6a与被动轴6b之间的皮带轮6d，主动轴6a设置在主动链轮2g的下方，出料斗6c设置在主动轴6a的外侧。

当四自由度机械手4再次回到定位夹紧机构3的上方的起始位置时，从竖向气爪4g中落下的已加工完成的工件可以落入皮带轮6d上，并从出料斗6c落入中转箱中，从而实现一个完整的助辅传送的程序。

Claims (6)

1.滚齿机机械手，其特征在于：包括设备壳体（1）、把待加工的工件传送进来的间歇链轮输送线（2）、夹取待加工的工件并能转向搬运的定位夹紧机构（3）、把待加工的工件放入加工设备并能把加工完成后的工件取出的四自由度机械手（4）、用来横向来回传送所述的四自由度机械手的横梁（5）和把已加工完成的工件送回原点的皮带回收线（6）。

2.如权利要求1所述的滚齿机机械手，其特征在于：所述的间歇链轮输送线（2）设置在所述的皮带回收线（6）上方且两者横向平行设置，所述的定位夹紧机构（3）设置在所述的间歇链轮输送线（2）的前端，所述的横梁（5）设置在所述的定位夹紧机构（3）的上方且纵向水平设置，所述的四自由度机械手（4）竖直向悬挂在所述的横梁（5）上，所述的横梁（5）架设并固定在所述的设备壳体（1）上。

3.如权利要求1或2所述的滚齿机机械手，其特征在于：所述的间歇链轮输送线（2）包括支撑框（2a）、同步带（2b）、步进电机（2c）、支撑槽（2d）、链轮侧板（2e）、链条支撑条（2f）和两条平行设置的链轮组，所述的支撑框（2a）朝外，所述的步进电机（2c）与所述的同步带（2b）分别设置在所述的支撑框（2a）的外侧与前侧，所述的链条组设置在所述的支撑框（2a）内，所述的链轮侧板（2e）设置在朝内的一个所述的链条组的内侧边上，所述的链条支撑条（2f）与所述的支撑槽（2d）设置在所述的链轮组的下方；

所述的链轮组包括主动链轮（2g）、从动链轮（2h）和张紧在两者之间的链条（2i）组成，所述的链轮组的外侧设置有长条状的链轮线主支撑板（2j），所述的链轮线主支撑板（2j）上设置有主轮孔（2ja）、宽度调节孔（2jb）和张紧调节槽（2jc），所述的同步带（2b）上的主传动轴（2ba）依次穿过两组所述的主动链轮（2g）和所述的主轮孔（2ja）并架设在所述的支撑框（2a）上，所述的从动链轮（2h）固定在所述的张紧调节槽（2jc）内，所述的从动链轮（2h）内设置有惰性轮（2k），所述的宽度调节孔（2jb）上设置有滑动杆（2L）；

所述的支撑框（2a）的朝外一侧设置有用于调节两个所述的链轮组的间距的手摇轮（2m）与调节螺杆（2n），所述的调节螺杆（2n）与所述的链轮线主支撑板（2j）相连；所述的链轮线主支撑板（2j）的后端固定有轴定位V形块（2o），两个轴定位V形块（2o）用一个起到减轻所述的链轮线主支撑板振动的接近开关块（2p）固定；

所述的链条（2i）上的每个链条单元或两个链条单元上均设置有一个用于承载轴类零售件的V形片（2q）。

4.如权利要求3所述的滚齿机机械手，其特征在于：所述的定位夹紧机构（3）包括转动零件组与夹紧零件组，所述的转动零件组包括封罩（3a）、直齿气缸（3b）、直齿条（3c）、直齿气缸限位块（3d）、导向轮组件（3e）和双杆转动齿轮轴（3f），所述的封罩（3a）横向固定在所述的设备壳体（1）上，所述的直齿气缸（3b）、所述的直齿条（3c）与所述的直齿气缸限位块（3d）均设置在所述的封罩（3a）内，所述的双杆传动齿轮轴（3f）设置在所述的从动链轮（2h）的上方，所述的直齿条（3c）与所述的导向轮组件（3e）和所述的双杆传动齿轮轴（3f）十字交叉，并设置在两者中间且相互之间接触传动，能实现所述的夹紧零件组的0度、90度与270度三个方向急停；

所述的夹紧零件组包括左右两个中心开有活动槽的导向板（3g）、前后两个滑动夹臂组件和设置在所述的双杆转动齿轮轴（3f）上的零件等长挡位组件（3h），所述的滑动夹臂组件包括依次连接的夹紧气缸（3i）、连接板（3j）、双杆滑动块（3k）、燕尾槽板（3L）、夹头固定板（3m）、夹头（3n）和开槽限位板（3o），所述的夹紧气缸（3i）的前后活动可以带动所述的夹头（3n）做相应的出前后向的滑动，所述的双杆滑动块（3k）设置在所述的双杆传动齿轮轴（3f）上，并能触碰到所述的零件等长挡位组件（3h）；

处于水平状态的所述的夹头（3n）可以夹取到所述的链轮组上的最后侧的一个待加工的工件。

5.如权利要求4所述的滚齿机机械手，其特征在于：所述的四自由度机械手（4）包括横梁滑动件（4a）、上下导柱（4b）、悬挂水平板（4c）、弯头连接件（4d）、气爪安装座（4e）、水平气爪（4f）、竖向气爪（4g）、纵向履带（4h）、上下履带（4i）和横向位移气缸（4j）；所述的横梁滑动件（4a）、所述的上下导柱（4b）、所述的悬挂水平板（4c）、所述的弯头连接件（4d）、所述的横向位移气缸（4j）和所述的气爪安装座（4e）从高到低依次相连；

所述的纵向履带（4h）一端固定在所述的设备壳体（1）上，另一端固定在所述的横梁滑动件（4a）上，并位于所述的横梁（5）上方且与之平行设置；

所述的上下履带（4i）一端固定在所述的横梁滑动件（4a）上，另一端固定在所述的悬挂水平板（4c）上，并与所述的横梁（5）竖直设置；

所述的横向位移气缸（4j）夹在所述的悬挂水平板（4c）与所述的弯头连接件（4d）之间，并固定在所述的弯头连接件（4d）上；

所述的水平气爪（4f）与所述的竖向气爪（4g）安装在所述的气爪安装座（4e）上，且均与高压气泵相连；

当所述的四自由度机械手（4）位于所述的定位夹紧机构（3）的上方的起始位置时，所述的水平气爪（4f）可以夹取到处于竖直状态时的所述的夹头（3n）上的待加工的工件。

6.如权利要求5所述的滚齿机机械手，其特征在于：所述的皮带回收线（6）包括主动轴（6a）、被动轴（6b）、出料斗（6c）和张紧在所述的主动轴（6a）与所述的被动轴（6b）之间的皮带轮（6d），所述的主动轴（6a）设置在所述的主动链轮（2g）的下方，所述的出料斗（6c）设置在所述的主动轴（6a）的外侧；

当所述的四自由度机械手（4）再次回到所述的定位夹紧机构（3）的上方的起始位置时，从所述的竖向气爪（4g）中落下的已加工完成的工件可以落入所述的皮带轮（6d）上。