CN204566126U - 一种高精度桁架式龙门机械手 - Google Patents

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本实用新型公开了一种高精度桁架式龙门机械手。其包括机架、X轴组件、Y轴组件和Z轴组件。所述X轴组件设有双导轨导向组件和双齿轮-齿条传动组件;所述Y轴组件设有双导轨导向组件和丝杆-螺母传动组件;及所述Z轴组件设有双导轨导向组件和齿轮-齿条传动组件。本实用新型保证了机构整体的刚度和强度,可以实现三轴高精度移动,而且结构简单合理、装配精度高、可实现工件较长距离传送。

Description

一种高精度桁架式龙门机械手
技术领域
本实用新型涉及自动化装配设备技术领域,具体涉及一种高精度桁架式龙门机械手。
背景技术
在现有规模化工业生产中,尤其是自动化装配线上,都需要二十四小时工作制,进行停人不停机的工作,但是,当前人力成本逐渐上涨,并且人工装配效率低,因此在保证产品装配质量的前提下,为了有效降低产品的生产成本,迫切需要一种能取代人工装配的设备。
通用机械手因其具有载荷大、可控性强的特点,现已广泛应用于流水线搬运、工艺设备的上下料以及仓库物料转运等精度要求较低的场合。然而,对于精度要求高的自动化装配所需的机械手,尤其是陶瓷抛光机磨头装配线上的专用机械手,目前还较少。申请号为“201110250891.2”、发明名称为“货车转向生产线专用龙门式枕架套装机械手”的现有技术,解决了两轴方向的运动问题;申请号为“201220570490.5”、发明名称为“龙门式高精度自动装卸机械手”的现有技术,解决了长距离的传送,但是他们都不能满足陶瓷抛光机磨头装配线上工件装配和定位的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高精度桁架式龙门机械手,以解决现有技术的不足之处。
为达到上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种高精度桁架式龙门机械手,包括机架、X轴组件、Y轴组件和Z轴组件;所述X轴组件安装于所述机架上,其上设有双齿轮-齿条传动组件;所述Y轴组件以可滑动方式安装于所述X轴组件上并与所述双齿轮-齿条传动组件连接,其上设有丝杆-螺母传动组件;及所述Z轴组件以可滑动方式安装于所述Y轴组件上并与所述丝杆-螺母传动组件连接,其上设有齿轮-齿条传动组件。
作为优选,所述机架主要由四个支撑腿组件组成,该四条支撑腿组件呈矩形布置并竖向固定在地基上。
作为优选,所述X轴组件包括:两个X轴主梁,相互平行并分别固定在两条支撑腿组件上;两个X轴导轨副,分别设置在一个X轴主梁上;和一个双齿轮-齿条传动组件,主要由一个X轴电机、一个X轴减速机和两个X轴齿轮-齿条传动副组成,所述X轴电机固定在Y轴组件上,所述X轴减速机与X轴电机连接,两个X轴齿轮-齿条传动副分别安装在一个X轴主梁上并通过传动轴与X轴减速机连接。
作为优选,所述Y轴组件包括:一个Y轴主梁,为双梁结构,其两端分别通过连接板固定在一个X轴导轨副上;两个Y轴导轨副,分别设置在Y轴主梁的一个梁上;和一个丝杆-螺母传动组件,主要由一个Y轴电机、一个Y轴减速机和一个丝杆-螺母传动副组成,所述Y轴电机固定在Y轴主梁的一端,所述Y轴减速机与Y轴电机连接,所述丝杆-螺母传动副之丝杆沿Y轴主梁之长度架设并与Y轴减速机连接。
作为优选,所述Z轴组件包括:一个Z轴安装箱体,设置于Y轴主梁的两个梁之间且其一组相对外侧面通过连接板固定在两个Y轴导轨副上,及所述丝杆-螺母传动副之螺母固定在Z轴安装箱体的外侧面上;一个Z轴主梁,以可滑动方式穿设在Z轴安装箱体中;和一个齿轮-齿条传动组件,主要由一个Z轴电机、一个Z轴减速机和一个Z轴齿轮-齿条传动副组成,所述Z轴电机安装在Z轴安装箱体的一个外侧面上,所述Z轴减速机安装在Z轴安装箱体的一个外侧面上并与Z轴电机连接,所述齿轮-齿条传动副之齿条沿Z轴主梁之长度固定在Z轴主梁上且其齿轮与Z轴减速机连接。
作为优选,所述Z轴主梁的一组相对外侧面与Z轴安装箱体的一组相对内侧面之间设有两个Z轴导轨副,所述Z轴主梁通过该两个Z轴导轨副以可滑动方式穿设在Z轴安装箱体中。
作为优选,所述Z轴主梁的的下端设有连接法兰。
作为一种替换,所述Y轴主梁采用单梁结构代替双梁结构。
作为一种替换,采用齿轮-齿条传动组件代替丝杆-螺母传动组件。
本实用新型通过采用上述结构,保证了机构整体的刚度和强度,可以实现三轴高精度移动,而且结构简单合理、装配精度高、可实现工件较长距离传送。
附图说明
图1是本实用新型的立体结构示意图。
图2是本实用新型所述Z轴组件的立体结构示意图。
图中:
11—支撑腿组件;21—X轴主梁;22—X轴导轨副;231—X轴电机;232—X轴减速机;233—X轴齿轮-齿条传动副;234—传动轴;31—Y轴主梁;32—Y轴导轨副;331—Y轴电机;332—Y轴减速机;333—丝杆-螺母传动副;41—Z轴安装箱体;42—Z轴主梁;43—Z轴导轨副;441—Z轴电机;442—Z轴减速机;443—Z轴齿轮-齿条传动副;45—连接法兰。
现结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
具体实施方式
如图1和图2所示,本实用新型所述的一种高精度桁架式龙门机械手,具有一个机架,机架上设有X轴组件、Y轴组件和Z轴组件。
所述的机架主要由四个支撑腿组件11组成,该四条支撑腿组件11呈矩形布置,并通过楔铁调整好位置后,用地脚螺栓竖向固定在地基上。
所述的X轴组件主要由两个X轴主梁21、两个X轴导轨副22和一个双齿轮-齿条传动组件组成。两个X轴主梁21相互平行并分别固定在两条支撑腿组件上。两个X轴导轨副22分别设置在一个X轴主梁21上。双齿轮-齿条传动组件主要由一个X轴电机231、一个X轴减速机232和两个X轴齿轮-齿条传动副233组成。X轴电机231固定在Y轴组件的Y轴主梁31上。X轴减速机232与X轴电机231连接。两个X轴齿轮-齿条传动副233分别安装在一个X轴主梁21上并通过传动轴234与X轴减速机232连接。
所述的Y轴组件主要由一个Y轴主梁31、两个Y轴导轨副32和一个丝杆-螺母传动组件组成。Y轴主梁31为双梁结构,其两端分别通过连接板固定在一个X轴导轨副22上。两个Y轴导轨副32分别设置在Y轴主梁31的一个梁上。丝杆-螺母传动组件主要由一个Y轴电机331、一个Y轴减速机332和一个丝杆-螺母传动副333组成。Y轴电机331固定在Y轴主梁31的一端。Y轴减速机332与Y轴电机331连接。丝杆-螺母传动副333之丝杆沿Y轴主梁31之长度架设并与Y轴减速机332连接,丝杆-螺母传动副333之螺母固定在Z轴安装箱体的外侧面上。
所述的Z轴组件主要由一个Z轴安装箱体41、一个Z轴主梁42、两个Z轴导轨副43和一个齿轮-齿条传动组件组成。Z轴安装箱体41设置于Y轴主梁31的两个梁之间且其一组相对外侧面通过连接板固定在两个Y轴导轨副32上。两个Z轴导轨副43设置在Z轴主梁42的一组相对外侧面和Z轴安装箱体41的一组相对内侧面之间,使Z轴主梁42以可滑动方式穿设在Z轴安装箱体41中。齿轮-齿条传动组件主要由一个Z轴电机441、一个Z轴减速机442和一个Z轴齿轮-齿条传动副443组成。Z轴电机441安装在Z轴安装箱体41的一个外侧面上。Z轴减速机442安装在Z轴安装箱体41的一个外侧面上并与Z轴电机441连接。齿轮-齿条传动副之齿条沿Z轴主梁42之长度固定在Z轴主梁42上且其齿轮与Z轴减速机442连接。此外,Z轴主梁42的下端还设有连接法兰45。
本实用新型的X轴采用双齿轮-齿条及双导轨传动导向,具有结构稳定、传动精度高的优点。Y轴采用双梁结构及丝杆-螺母及双导轨传动导向,减少了Y轴弯曲变形,提高了机械手的精度。Z轴采用齿轮-齿条及双导轨传动导向,亦保证了机械手的装配精度。此外,三轴均采用双导轨导向,进一步保证了导向精度。
还有,在Y轴组件中,可以根据载荷情况,用单梁结构来代替Y轴主梁的双梁结构;也可采用齿轮-齿条传动组件来代替丝杆-螺母传动组件。
最后,由于Z轴主梁的下端设有连接法兰,因此可根据抓取工件的不同而配置相应的夹具,扩大了本实用新型的适用范围。

Claims (9)

1.一种高精度桁架式龙门机械手,包括机架、X轴组件、Y轴组件和Z轴组件,其特征在于,
所述X轴组件安装于所述机架上,其上设有双齿轮-齿条传动组件;
所述Y轴组件以可滑动方式安装于所述X轴组件上并与所述双齿轮-齿条传动组件连接,其上设有丝杆-螺母传动组件;及
所述Z轴组件以可滑动方式安装于所述Y轴组件上并与所述丝杆-螺母传动组件连接,其上设有齿轮-齿条传动组件。
2.根据权利要求1所述的一种高精度桁架式龙门机械手,其特征在于,所述机架主要由四个支撑腿组件组成,该四条支撑腿组件呈矩形布置并竖向固定在地基上。
3.根据权利要求2所述的一种高精度桁架式龙门机械手,其特征在于,所述X轴组件包括:
两个X轴主梁,相互平行并分别固定在两条支撑腿组件上;
两个X轴导轨副,分别设置在一个X轴主梁上;和
一个双齿轮-齿条传动组件,主要由一个X轴电机、一个X轴减速机和两个X轴齿轮-齿条传动副组成,所述X轴电机固定在Y轴组件上,所述X轴减速机与X轴电机连接,两个X轴齿轮-齿条传动副分别安装在一个X轴主梁上并通过传动轴与X轴减速机连接。
4.根据权利要求3所述的一种高精度桁架式龙门机械手,其特征在于,所述Y轴组件包括:
一个Y轴主梁,为双梁结构,其两端分别通过连接板固定在一个X轴导轨副上;
两个Y轴导轨副,分别设置在Y轴主梁的一个梁上;和
一个丝杆-螺母传动组件,主要由一个Y轴电机、一个Y轴减速机和一个丝杆-螺母传动副组成,所述Y轴电机固定在Y轴主梁的一端,所述Y轴减速机与Y轴电机连接,所述丝杆-螺母传动副之丝杆沿Y轴主梁之长度架设并与Y轴减速机连接。
5.根据权利要求4所述的一种高精度桁架式龙门机械手,其特征在于,所述Z轴组件包括:
一个Z轴安装箱体,设置于Y轴主梁的两个梁之间且其一组相对外侧面通过连接板固定在两个Y轴导轨副上,及所述丝杆-螺母传动副之螺母固定在Z轴安装箱体的外侧面上;
一个Z轴主梁,以可滑动方式穿设在Z轴安装箱体中;和
一个齿轮-齿条传动组件,主要由一个Z轴电机、一个Z轴减速机和一个Z轴齿轮-齿条传动副组成,所述Z轴电机安装在Z轴安装箱体的一个外侧面上,所述Z轴减速机安装在Z轴安装箱体的一个外侧面上并与Z轴电机连接,所述齿轮-齿条传动副之齿条沿Z轴主梁之长度固定在Z轴主梁上且其齿轮与Z轴减速机连接。
6.根据权利要求5所述的一种高精度桁架式龙门机械手,其特征在于,所述Z轴主梁的一组相对外侧面与Z轴安装箱体的一组相对内侧面之间设有两个Z轴导轨副,所述Z轴主梁通过该两个Z轴导轨副以可滑动方式穿设在Z轴安装箱体中。
7.根据权利要求5所述的一种高精度桁架式龙门机械手,其特征在于,所述Z轴主梁的的下端设有连接法兰。
8.根据权利要求3所述的一种高精度桁架式龙门机械手,其特征在于,所述Y轴主梁采用单梁结构代替双梁结构。
9.根据权利要求3所述的一种高精度桁架式龙门机械手,其特征在于,采用齿轮-齿条传动组件代替丝杆-螺母传动组件。
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