CN204431245U - 一种适用于工件搬运的圆柱坐标机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于工件搬运的圆柱坐标机械手，包括机座(1)、旋转机身机构(2)和伸缩手臂机构(3)，手爪机构(4)，旋转机身机构(2)由伺服电机驱动在机座(1)上旋转，伸缩手臂机构(3)由伺服电机驱动在旋转机身机构(2)上上下滑动，同时伸缩手臂机构(3)亦可由伺服电机驱动在旋转机身机构(2)上左右滑动，手爪机构(4)由气缸驱动抓取工件(5)，所有机构的协同工作由PLC控制系统通过控制3个伺服电机及气缸(9)实现工件从一个位置精确移动到另一个位置的搬运。本实用新型是一种实现快速、精确、稳定且搬运效率高、成本低的适用于自动搬运工件的自动化设备。

Description

一种适用于工件搬运的圆柱坐标机械手

技术领域

本实用新型涉及一种机械手，特别是涉及一种适用于工件搬运的圆柱坐标机械手。

背景技术

在机械加工制造过程，经常出现需要将工件从一个地方搬运到另外一个地方，有时因工件重量较重，或搬运位置有精度要求，或搬运环境恶劣，人工效率低下，精度难以保证。有时工件相对加工设备不能简单通过直线传输。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提出一种实现快速、稳定、精确、圆弧搬运的适用于工件搬运的圆柱坐标机械手。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的适用于工件搬运的圆柱坐标机械手，旋转机身机构竖直转动安装在机座上，所述的机座上安装有与所述的旋转机身机构传动连接的第一伺服电机，所述的旋转机身机构上设有竖直直线导轨，滑块组滑动安装在所述的竖直直线导轨上，安装在所述的旋转机身机构上的第一滚珠丝杠与安装在所述的滑块组上的第一丝杠螺母传动装配，安装在所述的旋转机身机构上的第二伺服电机与所述的第一滚珠丝杠传动连接，伸缩手臂机构水平设置且水平滑动安装在所述的滑块组上，所述的伸缩手臂机构与所述的滑块组之间设有第二滚珠丝杠及与所述的第二滚珠丝杠传动连接的第二丝杠螺母，第三伺服电机与所述的第二滚珠丝杠传动连接，所述的伸缩手臂机构的一端设有手爪机构及驱动所述的手爪机构(4)的气缸。

所述的第一伺服电机经减速器、第一同步带和法兰轴与所述的旋转机身机构传动连接。

所述的第二伺服电机与所述的第一滚珠丝杠通过第二同步带传动连接。

采用上述技术方案的适用于工件搬运的圆柱坐标机械手，其工作原理是：根据工件起始位置，及工件搬运的目标位置，基于圆柱坐标机械手运动特征及周围工作环境设计工件运动路线，一般的运动路线如下：旋转机身旋转使手爪置于工件上方，气缸顶出使手爪张开，同时伸缩手臂下降并伸缩使手爪置于工件合适位置，然后气缸拉回夹紧工件，伸缩手臂上升并伸缩，同时旋转机身可以旋转，搬运工件至目标位置气缸顶出，手爪松开工件，从而完成一个完整的工件搬运。如此往复运动，实现高效率、高精度的取件与放件。

圆柱坐标机械手的行程：旋转机身可旋转180度，伸缩手臂上下行程700mm，左右伸缩行程1000mm，工件负载30kg，整个取放过程可在6s内完成。

综上所述，本实用新型是一种实现快速、稳定、精确且生产效率高、成本低的适用于工件搬运的圆柱坐标机械手。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的剖面示意图。

图3是本实用新型在取件状态示意图。

图4是本实用新型在放件状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

参见图1和图2，旋转机身机构2竖直转动安装在机座1上，机座1上安装有与旋转机身机构2传动连接的第一伺服电机6，旋转机身机构2上设有竖直直线导轨16，滑块组17滑动安装在竖直直线导轨16上，安装在旋转机身机构2上的第一滚珠丝杠13与安装在滑块组17上的第一丝杠螺母12传动装配，安装在旋转机身机构2上的第二伺服电机8与第一滚珠丝杠13传动连接，伸缩手臂机构3水平设置且水平滑动安装在滑块组17上，伸缩手臂机构3与滑块组17之间设有第二滚珠丝杠及与第二滚珠丝杠传动连接的第二丝杠螺母，第三伺服电机7与第二滚珠丝杠传动连接(第二滚珠丝杠与第二丝杠螺母的装配以及第三伺服电机7与第二滚珠丝杠的传动连接与第一滚珠丝杠13与第一丝杠螺母12的装配以及第二伺服电机8与第一滚珠丝杠13的传动连接相同，图中未画出)，伸缩手臂机构3的一端设有手爪机构4及驱动手爪机构4的气缸9。

具体地，第一伺服电机6经减速器11、第一同步带15和法兰轴14与旋转机身机构2传动连接。

具体地，第二伺服电机8与第一滚珠丝杠13通过第二同步带10传动连接。

参见图1和图2，旋转机身机构2由第一伺服电机6驱动在机座1上旋转，伸缩手臂机构3由第二伺服电机8驱动在旋转机身机构2上上下滑动，同时伸缩手臂机构3亦由第三伺服电机7驱动在旋转机身机构2上左右滑动，手爪机构4由气缸9驱动抓取工件5，所有机构的协同工作由PLC控制系统通过控制第一伺服电机6、第三伺服电机7、第二伺服电机8及气缸9实现工件从一个位置精确移动到另一个位置的搬运。

旋转机身机构2的旋转、伸缩手臂机构3上下及左右伸缩、手爪机构4抓取工件5均由PLC控制系统控制第一伺服电机6、第三伺服电机7、第二伺服电机8及气缸9实现精确移动。

在旋转机身机构2在机座1上旋转通过第一伺服电机6经减速器11减速增扭后经第一同步带15进一步减速增扭后驱动法兰轴14带动旋转机身机构2旋转。

伸缩手臂机构3的上下运动通过第二伺服电机8经第二同步带10增速后带动第一滚珠丝杠13旋转，第一丝杠螺母12带动伸缩手臂机构3在旋转机身机构2上实现，伸缩手臂机构3的左右伸缩运动通过第三伺服电机7驱动第二滚珠丝杠，第二丝杠螺母不动，第二滚珠丝杠带动伸缩手臂机构3运动，其中上下、左右伸缩运动均由竖直直线导轨16和滑块组17导向和承载，伸缩手臂机构3本体为铝合金型材。

手爪机构4通过气缸9顶伸手爪实现零件的抓取。

参见图1、图2、图3和图4，机座1上的第一伺服电机6经减速器11及第一同步带15减速增扭后将手爪机构4置于工件5的上方，同时旋转机身机构2上部的第二伺服电机8经第二同步带10增速后驱动伸缩手臂机构3往下降，运行至工件5的起始位置，此时，气缸9开始往回拉，手爪机构4闭合，夹住工件5，夹住工件5后，第二伺服电机8经第二同步带10增速后抬升伸缩手臂机构3，同时伸缩手臂机构3端部的第三伺服电机7驱动第二丝杠带动伸缩手臂机构3往前伸，同时机座1上的第一伺服电机6经减速器11及第一同步带15减速增扭后驱动旋转机身机构2旋转，使工件5到达目标位置，此时气缸9顶出，手爪机构4张开，松开工件5，从而完成一次完整的取放工件工作，整个过程可在6s完成。

本实用新型优点在于可以用行程可调的圆柱坐标机械手快速、精确、稳定地取件。从而提高生产效率，降低成本。

Claims (3)

1.一种适用于工件搬运的圆柱坐标机械手，其特征是：旋转机身机构(2)竖直转动安装在机座(1)上，所述的机座(1)上安装有与所述的旋转机身机构(2)传动连接的第一伺服电机(6)，所述的旋转机身机构(2)上设有竖直直线导轨(16)，滑块组(17)滑动安装在所述的竖直直线导轨(16)上，安装在所述的旋转机身机构(2)上的第一滚珠丝杠(13)与安装在所述的滑块组(17)上的第一丝杠螺母(12)传动装配，安装在所述的旋转机身机构(2)上的第二伺服电机(8)与所述的第一滚珠丝杠(13)传动连接，伸缩手臂机构(3)水平设置且水平滑动安装在所述的滑块组(17)上，所述的伸缩手臂机构(3)与所述的滑块组(17)之间设有第二滚珠丝杠及与所述的第二滚珠丝杠传动连接的第二丝杠螺母，第三伺服电机(7)与所述的第二滚珠丝杠传动连接，所述的伸缩手臂机构(3)的一端设有手爪机构(4)及驱动所述的手爪机构(4)的气缸(9)。

2.根据权利要求1所述的适用于工件搬运的圆柱坐标机械手，其特征是：所述的第一伺服电机(6)经减速器(11)、第一同步带(15)和法兰轴(14)与所述的旋转机身机构(2)传动连接。

3.根据权利要求1或2所述的适用于工件搬运的圆柱坐标机械手，其特征是：所述的第二伺服电机(8)与所述的第一滚珠丝杠(13)通过第二同步带(10)传动连接。