CN204847357U - 一种管状零件自动抓取的机械装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种管状零件自动抓取的机械装置，包括基座、安装在基座上且同向延伸的第一和第二机械臂，以及X轴驱动机构和Y轴驱动机构；所述第一和第二机械臂均包括提升气缸、气缸连杆，以及夹紧气缸，所述提升气缸与基座固定连接，所述气缸连杆的一端与提升气缸连接，另一端与夹紧气缸连接，所述夹紧气缸的底部安装有用于探测零件的光电装置以及夹紧管状零件的夹具。在驱动机构的作用下，基座带动机械臂首先在Y轴移动，当检测到下方的零件时，基座带动机械臂在X轴移动，以满足各种不同规格的零件抓取，待检测到零件后，通过机械臂实施抓取。本实用新型采用自动化装置实现管状零件的抓取，简单，易操作。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及高压开关产品中管状零件的自动涂装工序，用于GIS产品不同规格导体在喷涂过程中的自动抓取。
【背景技术】
GIS产品在生产过程中，需要经过涂装工序，然而，需要涂装的导体直径、长度规格多，加工过程中各工序间要实现滑撬积放传输，但零件在喷涂时只能单件加工，目前的做法是：采用行车吊装进行搬运。然而该方法笨拙，没有效率。
基于以上缺点，实有必要提供一种管状零件自动抓取的机械装置，机械手在积放滑撬上依次自动抓取零件，实现零件的喷涂。
【发明内容】
本实用新型提供了一种管状零件自动抓取的机械装置，实现在不同位置，自动抓取不同长度的零件，准确的放置在喷涂旋转装置上。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种管状零件自动抓取的机械装置，包括基座、安装在基座上且同向延伸的第一和第二机械臂，以及X轴驱动机构和Y轴驱动机构；所述第一和第二机械臂均包括提升气缸、气缸连杆，以及夹紧气缸，所述提升气缸与基座固定连接，所述气缸连杆的一端与提升气缸连接，另一端与夹紧气缸连接，所述夹紧气缸的底部安装有用于探测零件的光电装置。
在所述提升气缸与夹紧气缸之间进一步设置有一对导向杆，所述气缸连杆位于一对导向杆之间且与该对导向杆平行设置；当夹紧气缸随着气缸连杆上下运动的同时，夹紧气缸也在导向杆上运动以引导夹紧气缸稳定运行。
所述X轴驱动机构包括X轴齿轮、X滚珠丝杆轨，X轴齿条轨道以及轮轨；所述X轴齿轮被X轴伺服驱动电机驱动而转动，所述X轴齿条轨道上安装有用于与X轴齿轮啮合的X轴齿条，在X轴伺服驱动电机的驱动下，所述啮合的X轴齿轮在X轴齿条轨道上做往复运动；所述X滚珠丝杆轨与X轴齿条轨道平行设置，所述提升气缸上固定连接有导向轮，该导向轮在所述轮轨上做往复运动；同时提升气缸在X滚珠丝杆轨上运行以引导提升气缸稳定往复运动。
所述Y轴驱动机构包括Y滚珠丝杆轨、Y轴齿条轨道，以及Y轴齿轮；所述Y轴齿轮被Y轴伺服驱动电机驱动而转动，所述Y轴齿条轨道上安装有用于与Y轴齿轮啮合的Y轴齿条，在Y轴伺服驱动电机的驱动下，所述啮合的Y轴齿轮在Y轴齿条轨道上做往复运动；所述Y滚珠丝杆轨与Y轴齿条轨道平行设置，所述基座通过滑块在该Y滚珠丝杠轨上运行，从而实现基座和机械臂在Y轴的往复运动。
所述第一和第二机械臂靠压缩空气驱动。
用于探测零件的光电装置包括用于感应下方零件存在的红外感应器和通过检测零件端部位置判断零件长度的光栅。
所述提升气缸上进一步设置有电磁感应器用于检测机械臂伸缩的距离。
所述导向轮采用尼龙材质制作，以最大限度地消除噪音。
所述滑块采用自润滑式滚珠封闭铝合金滑块，以使运行过程中最大限度地减小噪音，并保证运行精度。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：本实用新型包括有X轴驱动机构和Y轴驱动机构，在驱动机构的作用下，基座带动机械臂首先在Y轴移动，当检测到下方的零件后，基座带动机械臂在X轴移动，以满足各种不同长度的零件抓取，。本实用新型采用自动化装置实现不同长度管状零件的抓取，简单，易操作。
【附图说明】
图1是本实用新型的正视图；
图2是本实用新型的俯视图。
1：X轴齿轮；2：X滚珠丝杆轨；3：Y滚珠丝杆轨；4：提升气缸；5：导向杆；6：气缸连杆；7：夹紧气缸；8：光栅；9：Y轴齿条轨道；10：Y轴齿轮；11：X轴齿条轨道；12：电磁感应器；13：夹具；14：红外感应器；15：导向轮；16：轮轨。
【具体实施方式】
下面结合附图对本实用新型的实施方式做详细说明。
请参阅图1及图2所示，本实用新型公开了一种管状零件自动抓取的机械装置，包括基座、安装在基座上且同向延伸的第一和第二机械臂，以及X轴驱动机构和Y轴驱动机构，所述第一和第二机械臂靠压缩空气驱动，所述第一和第二机械臂均包括提升气缸4、导向杆5、气缸连杆6、夹紧气缸7、电磁感应器12，以及夹具13。所述气缸连杆6的一端与提升气缸4连接，另一端与夹紧气缸7连接，所述夹紧气缸7的底部安装有用于夹紧管状零件的夹具13，其中，第一机械臂的夹具13上安装有光栅8，第二机械臂的夹具13上安装有红外感应器14，所述红外感应器14用于检测下方是否有零件存在，所述光栅8用于检测下方零件的端部，以此判断零件的长度(在本发明专利中，限定：该机械装置在X轴方向仅存在一个零件)。。另外，在提升气缸4与夹紧气缸7之间进一步设置有一对所述导向杆5，所述气缸连杆6位于一对导向杆5之间且与该对导向杆5平行设置。所述气缸连杆6与夹紧气缸7固定连接，在提升气缸的驱动下，所述气缸连杆6带动夹紧气缸7共同沿着导向杆5向上或向下运动，实现伸缩功能。
所述X轴驱动机构包括X轴齿轮1、X滚珠丝杆轨2，X轴齿条轨道11、以及轮轨16；所述X轴齿轮1被X轴伺服驱动电机驱动而转动，所述X轴齿条轨道11上安装有用于与X轴齿轮啮合的X轴齿条，在X轴伺服驱动电机的驱动下，所述啮合的X轴齿轮在X轴齿条轨道上做往复运动；所述X滚珠丝杆轨2与X轴齿条轨道11平行设置，所述提升气缸4上固定连接有导向轮15，该导向轮15在轮轨16上做往复运动，同时提升气缸6在X滚珠丝杆轨2上运行以引导提升气缸稳定往复运动。
所述Y轴驱动机构包括Y滚珠丝杆轨3、Y轴齿条轨道9，以及Y轴齿轮10；所述Y轴齿轮10被Y轴伺服驱动电机驱动而转动，所述Y轴齿条轨道11上安装有用于与Y轴齿轮10啮合的Y轴齿条，在Y轴伺服驱动电机的驱动下，所述Y轴齿轮在Y轴齿条轨道上做往复运动；所述Y滚珠丝杆轨3与Y轴齿条轨道9平行设置，所述基座通过滑块在该Y滚珠丝杠轨3上运行，从而实现基座和机械臂在Y轴的往复运动。
本实用新型机械装置的运动过程如下：
1、当积放滑撬把零件输送到待喷漆工位时，基座通过Y轴齿轮与Y轴齿条的啮合在Y轴齿条轨道上运行，在此过程中，基座的滑块在Y滚珠丝杠轨上运动以进行导向；在运动的一开始，第二机械臂上的红外感应器启动，当红外感应器14感应到下方零件时，Y轴伺服驱动停止。
2、第二和第一机械臂上的夹紧气缸7启动，夹具13打开，第二和第一机械臂上的提升气缸4启动，机械臂伸长，伸长距离由提升气缸4上的电磁感应器12监控。
3、第一机械臂的X轴驱动机构开启，第一机械臂沿X轴轨道运行。当第一机械臂上的光栅探测到零件端部后，X轴驱动延时关闭，使夹具能精确达到所夹部位。
4、第一和第二机械手臂夹紧气缸7启动，夹具13夹紧零件后，第一和第二机械臂上的提升气缸4启动，提升零件，提起高度由提升气缸上的电磁感应器12监控。
5、当零件提升到设置高度后，基座沿Y轴轨道反向运行，把工件准确放置在喷涂支架上。
本实用新型的机械臂采用夹紧气缸、提升气缸、气缸连杆和导向杆组成，在电磁感应器、压缩空气控制器和PLC控制下实现机械臂自动抓取和伸缩。
本实用新型机械臂在X、Y轴上运行靠伺服驱动电机、齿条轨道和滚珠丝杆驱动和导向(重复定位精度为＜20um/300mm，给进速度0-4m/min可调)，使机械手运行平稳，移动精度高。导向轮采用优质尼龙材质制作，以最大限度地消除噪音。
本实用新型直线滑块采用自润滑式滚珠封闭铝合金滑块，以使运行过程中最大限度地减小噪音，并保证运行精度。
Claims (9)
1.一种管状零件自动抓取的机械装置，其特征在于：包括基座、安装在基座上且同向延伸的第一和第二机械臂，以及X轴驱动机构和Y轴驱动机构；所述第一和第二机械臂均包括提升气缸(4)、气缸连杆(6)、夹紧气缸(7)，以及夹具(13)，所述提升气缸(4)与基座固定连接，所述气缸连杆(6)的一端与提升气缸(4)连接，另一端与夹紧气缸(7)连接，所述夹紧气缸(7)的底部安装有用于探测零件的光电装置(8、14)。
2.根据权利要求1所述的一种管状零件自动抓取的机械装置，其特征在于：在所述提升气缸(4)与夹紧气缸(7)之间进一步设置有一对导向杆(5)，所述气缸连杆(6)位于一对导向杆(5)之间且与该对导向杆(5)平行设置；当夹紧气缸(7)随着气缸连杆(6)上下运动的同时，夹紧气缸也在导向杆(5)上运动以引导夹紧气缸稳定运行。
3.根据权利要求1所述的一种管状零件自动抓取的机械装置，其特征在于：所述X轴驱动机构包括X轴齿轮(1)、X滚珠丝杆轨(2)、X轴齿条轨道(11)以及轮轨(16)；所述X轴齿轮(1)被X轴伺服驱动电机驱动而转动，所述X轴齿条轨道(11)上安装有用于与X轴齿轮啮合的X轴齿条，在X轴伺服驱动电机的驱动下，所述啮合的X轴齿轮在X轴齿条轨道上做往复运动；所述X滚珠丝杆轨(2)与X轴齿条轨道(11)平行设置，所述提升气缸(4)上固定连接有导向轮(15)，该导向轮(15)在所述轮轨(16)上做往复运动，同时提升气缸(4)在X滚珠丝杆轨(2)上运动以引导提升气缸稳定往复运动。
4.根据权利要求1或3所述的一种管状零件自动抓取的机械装置，其特征在于：所述Y轴驱动机构包括Y滚珠丝杆轨(3)、Y轴齿条轨道(9)，以及Y轴齿轮(10)；所述Y轴齿轮(10)被Y轴伺服驱动电机驱动而转动，所述Y轴齿条轨道(11)上安装有用于与Y轴齿轮(10)啮合的Y轴齿条，在Y轴伺服驱动电机的驱动下，所述啮合的Y轴齿轮在Y轴齿条轨道上做往复运动；所述Y滚珠丝杆轨(3)与Y轴齿条轨道(9)平行设置，所述基座通过滑块在该Y轴滚珠丝杠轨(3)上运行，从而实现基座和机械臂在Y轴上往复运动。
5.根据权利要求1所述的一种管状零件自动抓取的机械装置，其特征在于：所述第一和第二机械臂靠压缩空气驱动。
6.根据权利要求1所述的一种管状零件自动抓取的机械装置，其特征在于：用于探测零件的光电装置包括用于感应下方零件存在的红外感应器(14)和通过检测零件端部位置判断零件长度的光栅(8)。
7.根据权利要求1所述的一种管状零件自动抓取的机械装置，其特征在于：所述提升气缸(4)上进一步设置有电磁感应器(12)用于监测机械臂伸缩的距离。
8.根据权利要求3所述的一种管状零件自动抓取的机械装置，其特征在于：所述导向轮(15)采用尼龙材质制作，以最大限度地消除噪音。
9.根据权利要求4所述的一种管状零件自动抓取的机械装置，其特征在于：所述滑块采用自润滑式滚珠封闭铝合金滑块，以使运行过程中最大限度地减小噪音，并保证运行精度。
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