CN204353949U - 圆盘类零件装卸机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种圆盘类零件装卸机械手。本实用新型由手臂移动滑杆、回转齿轮、抓手的长手指、水平轴等组成；两根所述的手臂移动滑杆水平布置并安装在输送流水线的上方的机器的墙板上、移动大滑块与手臂移动滑杆之间为动配合；伺服电机的输出轴通过平键与小齿轮连接；小齿轮与回转齿轮外啮合，回转齿轮与转臂固定配合，以便回转齿轮旋转了，转臂就旋转，固定齿轮安装在回转齿轮下方的固定轴上，行星圆锥齿轮安装在水平轴上且与固定齿轮组成一对外啮合的圆锥齿轮。采用本实用新型可以大大减少操作工的工作量，节省人力。实现机械化自动化上下料。特别适合磨削圆盘类机械零件，达到了机械化、自动化、无线遥控指挥操作现场，上下料速度快，位置准确。

Description

圆盘类零件装卸机械手

技术领域

本实用新型涉及自动化装卸料的机械装置，具体涉及圆盘类零件装卸机械手。

背景技术

在目前的工业加工企业中，特别是在机械制造企业中，经常会碰到机械零件上下料问题。人工操作上下料，加工效率低、会出现疲劳度的问题。人工操作，产品一致性难以保证，人工操作，会有熟练程度，技术水平的问题，难以保证加工工件的一致性。生产人员工作环境恶劣，操作者总是处于噪音大，粉尘多的工作环境中，作业环境会对人体造成危害，管理成本较高，工人工资成本较高。随着用工成本和技工不确定性风险的增加，自动化加工方式使用先进的技术使得该系统能够处理各种复杂形状的工件，并且保证了工件的加工质量和产品的一致性。自动化的生产加工方式已经越来越受到各行各业企业的认可。

如能设计一种圆盘类零件装卸机械手，正是目前很多企业所渴望的。

发明内容

本实用新型针对上述存在问题，提出了一种圆盘类零件装卸机械手。该装置可以自动给磨床上下料，由PLC控制，设计出遥控器，运动准确到位，自动化程度高，这样可以大幅度地提高生产效率和自动化程度。

本实用新型涉及的技术解决方案：

如图1所示，圆盘类零件装卸机械手，该机械手由手臂移动滑杆1、回转齿轮2、砂轮3、正在被磨削零件4、抓手的长手指5、滑块6、转臂7、固定齿轮8、行星圆锥齿轮9、抓手的短手指10、输送流水线11、举升油缸12、成品零件13、等待磨削的零件14、齿轮15、伺服电机16、移动滑块17、遥控器18、水平轴19组成；两根所述的手臂移动滑杆水平布置并 安装在输送流水线11的上方的机器的墙板上、所述的移动滑块17与手臂移动滑杆1之间为动配合；所述的伺服电机16的输出轴通过平键与齿轮15连接；所述的齿轮15与回转齿轮2外啮合，回转齿轮2与转臂7固定配合，以便回转齿轮2旋转了，转臂7就旋转，固定齿轮8安装在回转齿轮2下方的固定轴上，所述的行星圆锥齿轮9安装在水平轴19上且与固定齿轮8组成一对外啮合的圆锥齿轮；这时伺服电机16就可以带动水平轴19旋转180度，所述的抓手的短手指10与抓手的长手指5分别对称安装在水平轴19两端；所述的滑块6装配在水平轴上；所述的转臂7通过套筒与水平轴19连接；等待磨削的零件14放置于输送流水线11上方；通过输送流水线11将等待磨削的零件14逐个传输到举升油缸12上方；所述的成品零件13放置于输送流水线11上方；所述的正在被磨削零件4放置于砂轮3的正下方。

本实用新型进一步技术解决方案是：

所述的水平轴19为空心轴，轴的中心安装有弹簧，弹簧的一端与抓手的长手指5相连接，另一端被行星圆锥齿轮9拉住。随着行星圆锥齿轮9旋转，弹簧就被拉伸或者压缩，从而机械抓手张口与缩紧都能运用自如。

所述的遥控器18为振幅键控式工业遥控器。振幅键控(Amplitude Shift Keying，缩写为ASK)是载波的振幅随着数字基带信号而变化的数字调制。当数字基带信号为二进制时，则为二进制振幅键控(2ASK)。工业遥控器是区别于民用遥控器的，工业遥控器是利用无线电传输对工业机械进行远距离操作控制或远程控制的一种装置，工业遥控器是由无线发射电路板制成的发射装置来控制工业机械的运作。工业遥控器要求精确度，灵敏度，信号连贯性，抗干扰性，遥控距离，防水防尘，耐高低温，耐酸碱性等技术参数，都比民用遥控器高，工业遥控器能适应各种恶劣环境；这些是民用遥控器所不能代替工业遥控器的原因。

所述的回转齿轮2与齿轮15的压力角均为20度，两齿轮的模数为2～4mm。压力角均为20度是我国国产齿轮，两只齿轮受力不大，可以选用较小模数的齿轮。

所述的伺服电机16为直流无刷伺服电机，其转矩为10～20牛顿米。无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。

所述的手臂移动滑杆1与移动滑块17之间间隙为0.010～0.029mm。两者为动配合，间隙小，传动误差就低。

所述的抓手的长手指5与抓手的短手指10的内侧设有滚花纹路。所设的滚花纹路可以抓机械零件时增加摩擦力。

所述的等待磨削的零件(14)外径为30～120mm。

所述的举升油缸12上表面设有光电传感器。

所述的移动滑块(17)被可编程序控制器所控制。可编程序控制器产品采用模块化形式，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。可编程序控制器用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，不用改变硬件，方便快速地适应工艺条件的变化，具有很好的柔性。

本实用新型有益效果：

一、采用本实用新型可以大大减少操作工的工作量，节省人力。实现机械化自动化上下料。特别适合磨削圆盘类机械零件，达到了机械化、自动化、无线遥控指挥操作现场，上下料速度快，位置准确。

二、本实用新型结构精巧，综合运用了直流无刷伺服电机、无线遥控 装置、机械手臂、在水平轴中心放置弹簧等手法。对需要上下料磨削的盘状零件尤为方便，极其方便操作人员的无线遥控操作。维修方便，设备造价适中，特别适合中小企业使用。使用安全可靠，具有一定的经济适用价值。

三、本实用新型具有广阔的推广应用前景，可以广泛地应用于机械加工中心等场合，该装置无辐射，设备性能稳定，自动化程度高。

附图说明

附图1为本实用新型的总体结构示意图；

图1中：手臂移动滑杆1、回转齿轮2、砂轮3、正在被磨削零件4、抓手的长手指5、滑块6、转臂7、固定齿轮8、行星圆锥齿轮9、抓手的短手指10、输送流水线11、举升油缸12、成品零件13、等待磨削的零件14、齿轮15、伺服电机16、移动滑块17、遥控器18、水平轴19。

具体实施方式

如图1所示，当机械零部件需要磨削外圆时，可以将等待磨削的零件14放置到输送流水线11上，该传输装置可以将等待磨削的零件14传输到举升油缸12上，举升油缸12有自动举升功能，举升油缸12上表面设有光电传感器，等待磨削的零件14一旦放到举升油缸12上表面，举升油缸12自动举升，等待磨削的零件14一旦被机械手取走，举升油缸12自动下降。因为移动滑块17由可编程序控制器所控制，移动滑块17完成上一个工作循环就可以自动向左滑移，同时伺服电机16带动齿轮15旋转，齿轮15带动回转齿轮2旋转，回转齿轮2旋转则带动转臂7做180度旋转，此时水平轴上的行星圆锥齿轮9围绕固定齿轮8做“行星”运动，使得机械手开始抓到圆盘类机械零件是水平放置的，等送到目的地机械手是站立放置的(见图1，左右两只机械手放置的位置不一样，左边机械手水平放置，右边的机械手是站立的)。等到机械手把圆盘类机械零件送到右边磨床指定位置 后，机械手沿原来路线返回后，机械手转到左边时又变成水平放置，周而复始。当机械手从右边返回时，刚好把磨削成品零件13带回放到左边输送流水线11上，使得正在被磨削零件4一旦磨削成为成品零件13就被取走，不至于挤压。所述的滑块6装配在水平轴上，用于调节机械手张口幅度。所述的抓手的长手指5与抓手的短手指10的内侧设有滚花纹路。所设滚花纹路可以在抓取机械零件时增加摩擦力。防止圆盘类机械零件滑落。所述的水平轴19为空心轴，轴的中心安装有弹簧，弹簧的一端与抓手的长手指5相连接，另一端被行星圆锥齿轮9拉住，当星圆锥齿轮9转动时可以调节抓手的长手指5与抓手的短手指10夹紧力，以便机械手拿起和放下圆盘类机械零件。在整个的运动过程中，如有不到位，可以通过遥控器18来调节运动状况，使得机械手拿去和放下圆盘类机械零件相互协调。

综上，本实用新型所设计的圆盘类零件装卸机械手，可以达到预期的目的。

Claims (10)

1.圆盘类零件装卸机械手，其特征在于：该机械手由手臂移动滑杆(1)、回转齿轮(2)、砂轮(3)、正在被磨削零件(4)、抓手的长手指(5)、滑块(6)、转臂(7)、固定齿轮(8)、行星圆锥齿轮(9)、抓手的短手指(10)、输送流水线(11)、举升油缸(12)、成品零件(13)、等待磨削的零件(14)、齿轮(15)、伺服电机(16)、移动滑块(17)、遥控器(18)、水平轴(19)组成；两根所述的手臂移动滑杆水平布置并安装在输送流水线(11)的上方的机器的墙板上，所述的移动滑块(17)与手臂移动滑杆(1)之间为动配合；所述的伺服电机(16)的输出轴通过平键与齿轮(15)连接；所述的齿轮(15)与回转齿轮(2)外啮合，回转齿轮(2)与转臂(7)固定配合；固定齿轮(8)安装在回转齿轮(2)下方的固定轴上，固定齿轮(8)不能绕固定轴转动；所述的行星圆锥齿轮(9)安装在水平轴(19)上且与固定齿轮(8)组成一对外啮合的圆锥齿轮；所述的抓手的短手指(10)与抓手的长手指(5)分别对称安装在水平轴(19)两端；所述的滑块(6)装配在水平轴上；所述的转臂(7)通过套筒与水平轴(19)连接；等待磨削的零件(14)放置于输送流水线(11)上方；通过输送流水线(11)将等待磨削的零件(14)逐个传输到举升油缸(12)上方；所述的成品零件(13)放置于输送流水线(11)上方；所述的正在被磨削零件(4)放置于砂轮(3)的正下方。

2.根据权利要求1所述的圆盘类零件装卸机械手，其特征在于：所述的水平轴(19)为空心轴，轴的中心安装有弹簧，弹簧的一端与抓手的长手指(5)相连接，另一端被行星圆锥齿轮(9)拉住。

3.根据权利要求1所述的圆盘类零件装卸机械手，其特征在于：所述的遥控器(18)为振幅键控式工业遥控器。

4.根据权利要求1所述的圆盘类零件装卸机械手，其特征在于：所述的回转齿轮(2)与齿轮(15)的压力角均为20度，两齿轮的模数为2～4mm。

5.根据权利要求1所述的圆盘类零件装卸机械手，其特征在于：所述的 伺服电机(16)为直流无刷伺服电机，其转矩为10～20牛顿米。

6.根据权利要求1所述的圆盘类零件装卸机械手，其特征在于：所述的手臂移动滑杆(1)与移动滑块(17)之间间隙为0.010～0.029mm。

7.根据权利要求1所述的圆盘类零件装卸机械手，其特征在于：所述的抓手的长手指(5)与抓手的短手指(10)的内侧设有滚花纹路。

8.根据权利要求1所述的圆盘类零件装卸机械手，其特征在于：所述的等待磨削的零件(14)外径为30～120mm。

9.根据权利要求1所述的圆盘类零件装卸机械手，其特征在于：所述的举升油缸(12)上表面设有光电传感器。

10.根据权利要求1所述的圆盘类零件装卸机械手，其特征在于：所述的移动滑块(17)被可编程序控制器所控制。