CN206105491U - 一种双面吸盘180°旋转机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双面吸盘180°旋转机械手，由X轴、Y轴、Z轴和旋转轴组成，所述X轴上端安装有Z轴，Z轴与X轴垂直，Z轴右侧端安装有Y轴，Y轴与X轴和Z轴均垂直；Y轴一端连接旋转轴。本实用新型结构设计合理，满足二头、三头、四头玻璃精雕无需停机换料，械手只需要进出工作台一次，就能够完成原来需要进出工作台两次完成的工作，可代替人工换料，节约人工成本，简化工作流程，提高工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械手技术领域，具体是一种双面吸盘180°旋转机械手。
背景技术
对于机床加工上下料机械手的装置，现已经很常见。在精雕机行业由于加工产品的特殊性：产品件小而量大。精雕机常采用多轴同时加工，且由于精雕机床本身的定位价值，需要一种结构简单，同时需要保证机器生产效率的机械手。现有三轴机械手，配合机床四工位双头精雕机加工，机床加工1、3工位，机械手完成2、4工位的换料工作，机械手和机床轮流换位工作。机械手流程是：取成品料--提高--旋转90度--插入料盒—取毛胚料—提高—旋转90度--放入加工平台，完成一个工位流程。双头机需完成两个这样的流程，而且必需在精雕机加工完一个成品的工序期间完成。随着市场对生产效率的要求提高，三主轴精雕机、四主轴精雕机的出现，传统的这种机械手已经无法满足生产的需求。这种情况下，市面上又出现了停机上下料的机械手，如此又影响到机床的加工效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种双面吸盘180°旋转机械手，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种双面吸盘180°旋转机械手，由X轴、Y轴、Z轴和旋转轴组成，所述X轴上端安装有Z轴，Z轴与X轴垂直，Z轴右侧安装有Y轴，Y轴与X轴和Z轴均垂直；Y轴一端连接旋转轴。
作为本实用新型进一步的方案：所述X轴由X轴底板、X轴丝杆螺母座 、X轴滚珠丝杆、X轴直线导轨、X轴滑板、X轴侧挡板、X轴轴承座、X轴下限位块、X轴上限位块、X轴伺服电机座、X轴联轴器和X轴伺服电机组成；所述X轴伺服电机座与X轴直线导轨安装于X轴底板上，X轴伺服电机座上安装有X轴伺服电机，X轴伺服电机与X轴滚珠丝杆之间通X轴联轴器连接；所述X轴丝杆螺母座安装于X轴滚珠丝杆上，X轴直线导轨与X轴丝杆螺母座上安装有 X轴滑板。
作为本实用新型再进一步的方案：所述Z轴由Z轴底板、Z轴丝杆螺母座、Z滚珠丝杆、Z轴直线导轨、Z轴滑板、Z轴侧挡板、Z轴伺服电机、Z轴伺服电机座、Z轴联轴器、Z轴上限位块、Z轴下限位块和Z轴轴承座组成；所述Z轴伺服电机座与Z轴直线导轨安装于Z轴底板上；Z轴伺服电机座上安装有Z轴伺服电机，Z轴伺服电机与Z轴滚珠丝杆通过Z轴联轴器连接；所述Z轴丝杆螺母座安装于Z轴滚珠丝杆上；Z轴直线导轨与Z轴丝杆螺母座上安装有Z轴滑板。
作为本实用新型再进一步的方案：所述Y轴由Y轴伺服电机、Y轴伺服电机座、 Y轴连轴器、Y轴丝杆、Y轴底座和Y轴滑板组成；所述Y轴伺服电机座安装于Y轴底座上，Y轴伺服电机座上安装有Y轴伺服电机，Y轴伺服电机与Y轴丝杆用Y轴联轴器连接，Y轴滑板放在Y轴底座上，并与所述Y轴丝杆的另一端连接。
作为本实用新型再进一步的方案：所述旋转轴由旋转轴支撑座、旋转轴伺服电机、旋转轴伺服电机座、旋转轴联轴器、套筒式双层旋转轴、滑动轴承、翻转双面真空吸盘座和真空吸盘组成；所述旋转轴伺服电机座安装于Y轴滑板上，旋转轴支撑座安装于Y轴底座上，所述旋转轴伺服电机座上安装有旋转轴伺服电机，旋转轴伺服电机与套筒式双层旋转轴通过旋转轴联轴器连接；套筒式双层旋转轴与旋转轴支撑座通过滑动轴承连接；所述真空吸盘安装于翻转双面真空吸盘座上，并将整体安装于套筒式双层旋转轴的另一端。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构设计合理，满足二头、三头、四头玻璃精雕无需停机换料，械手只需要进出工作台一次，就能够完成原来需要进出工作台两次完成的工作，可代替人工换料，节约人工成本，简化工作流程，提高工作效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型中X轴的主视图。
图3为本实用新型中X轴的俯视图。
图4为本实用新型中X轴的侧视图。
图5为本实用新型中Z轴的主视图。
图6为本实用新型中Z轴的俯视图。
图7为本实用新型中Z轴的侧视图。
图8为本实用新型中Y轴和旋转轴的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1～3，一种双面吸盘180°旋转机械手，由X轴1、Y轴3、Z轴2和旋转轴4组成，所述X轴1上端安装有Z轴2，Z轴2与X轴1垂直，Z轴2右侧安装有Y轴3，Y轴3与X轴1和Z轴2均垂直；Y轴3一端连接旋转轴4。机械手装置直接安装于精雕机上，通过X轴1、Y轴3和Z轴2的综合运动定位真空吸盘位置，所述旋转轴4定位插入料盘位置和上料进工作台位置，从而实现多轴精雕机的上下料工作。
进一步的，本实用新型所述X轴1由X轴底板1-1、X轴丝杆螺母座1-2 、X轴滚珠丝杆1-3、X轴直线导轨1-4、X轴滑板1-5、X轴侧挡板1-6、X轴轴承座1-7、X轴下限位块1-8、X轴上限位块1-9、X轴伺服电机座1-10、X轴联轴器1-11和X轴伺服电机1-12组成；所述X轴伺服电机座1-10与X轴直线导轨1-4 安装于X轴底板1-1 上，X轴伺服电机座1-10上安装有X轴伺服电机1-12，X轴伺服电机1-12与X轴滚珠丝杆1-3 之间通X轴联轴器1-11连接；所述X轴丝杆螺母座1-2 安装于X轴滚珠丝杆1-3上，X轴直线导轨1-4与X轴丝杆螺母座1-2上安装有 X轴滑板1-5；通过X轴伺服电机1-12带动X轴滚珠丝杆1-3，实现X轴滑板1-5在X轴直线导轨1-4上作X方向往复直线运动。
进一步的，本实用新型所述Z轴由Z轴底板2-1 、Z轴丝杆螺母座2-2、Z滚珠丝杆2-3、Z轴直线导轨2-4 、Z轴滑板2-5、Z轴侧挡板2-6、Z轴伺服电机2-7、Z轴伺服电机座2-8、Z轴联轴器2-9、Z轴上限位块2-10、Z轴下限位块2-11和Z轴轴承座2-12组成；所述Z轴伺服电机座2-8与Z轴直线导轨2-4安装于Z轴底板2-1上；Z轴伺服电机座2-8上安装有Z轴伺服电机2-7，Z轴伺服电机2-7与Z轴滚珠丝杆2-3通过Z轴联轴器2-9连接；所述Z轴丝杆螺母座2-2安装于Z轴滚珠丝杆2-3上；Z轴直线导轨2-4与Z轴丝杆螺母座2-2上安装有Z轴滑板2-5；通过Z轴伺服电机2-7 带动Z轴滚珠丝杆2-3 ，实现Z轴滑板2-5在Z轴直线导轨2-4上作Z方向上的往复直线运动。
进一步的，本实用新型所述Y轴由Y轴伺服电机3-1、Y轴伺服电机座3-2、 Y轴连轴器3-3、Y轴丝杆3-4、Y轴底座3-5和Y轴滑板3-6组成；所述Y轴伺服电机座3-2安装于Y轴底座3-5上，Y轴伺服电机座3-2上安装有Y轴伺服电机3-1，Y轴伺服电机3-1与Y轴丝杆3-4用Y轴联轴器3-3连接，Y轴滑板3-6放在Y轴底座3-5上，并与所述3-4Y轴丝杆的另一端连接。通过所述3-1Y轴伺服电机带动所述3-4Y轴丝杆，实现所述3-6Y轴滑板在所述3-5Y轴底座上做Y方向上的往复直线运动。
进一步的，本实用新型所述旋转轴由旋转轴支撑座4-1、旋转轴伺服电机4-2、旋转轴伺服电机座4-3、旋转轴联轴器4-4、套筒式双层旋转轴4-5、滑动轴承4-6、翻转双面真空吸盘座4-7和真空吸盘4-8组成；所述旋转轴伺服电机座4-3安装于Y轴滑板3-6上，旋转轴支撑座4-1安装于Y轴底座3-5上，所述旋转轴伺服电机座4-3上安装有旋转轴伺服电机4-2，旋转轴伺服电机4-2与套筒式双层旋转轴4-5通过旋转轴联轴器4-4连接；套筒式双层旋转轴4-5与旋转轴支撑座4-1通过滑动轴承4-6连接；所述真空吸盘4-8安装于翻转双面真空吸盘座4-7上，并将整体安装于套筒式双层旋转轴4-5的另一端；通过旋转轴伺服电机4-2带动套筒式双层旋转轴4-5做旋转往复运动，实现翻转双面真空吸盘座4-7的180°往复翻转运动。
本实用新型的工作流程为：
取毛胚料—提高—旋转--空吸盘一面伸入工作台取成品—反转180°放入毛胚—成品放入料盒。
机械手只需要进出工作台一次，就能够完成原来需要进出工作台两次完成的工作，简化工作流程，提高工作效率。
现在的机械手有两种方式：一种是停车状态下的换料过程，这种过程有双面180°旋转的。一种是不停车状态下的这种必需要两次完成，现在就是要达到一次完成动作且不停机附带有双面180°旋转。180°的旋转有两个技术难点：第一个是定位，第二个是管路的布置。旋转气缸的需要对两个位置进行定位，一个是平放的位置 ，另一个是插入的竖起位置；但是180°旋转需要对三个位置进行定位：正面平放、反面平放和竖起插入，现有设备实现不了。通过步进电机进行控制容易丢步不稳定，本实用新型通过绝对值伺服电机后置于保护罩内来实现这个动作，还能够防止旋转轴碰到工件使工件脱落。
真空和压缩空气的管路现有的旋转180°管路的扭曲没办法解决，一个动作扭曲一次，一天万次的扭曲对设备损伤很大，本实用新型采用双层导管结构使管路在一端定位，另一端敞开，先让真空和压缩空气在那个双层导管中间旋转导出，旋转180°的时候只需要螺旋状的管路旋转一下，大幅减轻了管路的损伤。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种双面吸盘180°旋转机械手，由X轴（1）、Y轴（3）、Z轴（2）和旋转轴（4）组成，其特征在于：所述X轴（1）上端安装有Z轴（2），Z轴（2）与X轴（1）垂直，Z轴（2）右侧安装有Y轴（3），Y轴（3）与X轴（1）和Z轴（2）均垂直；Y轴（3）一端连接旋转轴（4）。
2.根据权利要求1所述的双面吸盘180°旋转机械手，其特征在于：所述X轴（1）由X轴底板（1-1）、X轴丝杆螺母座（1-2 ）、X轴滚珠丝杆（1-3）、X轴直线导轨（1-4）、X轴滑板（1-5）、X轴侧挡板（1-6）、X轴轴承座（1-7）、X轴下限位块（1-8）、X轴上限位块（1-9）、X轴伺服电机座（1-10）、X轴联轴器（1-11）和X轴伺服电机（1-12）组成；所述X轴伺服电机座（1-10）与X轴直线导轨（1-4） 安装于X轴底板（1-1） 上，X轴伺服电机座（1-10）上安装有X轴伺服电机（1-12），X轴伺服电机（1-12）与X轴滚珠丝杆（1-3 ）之间通X轴联轴器（1-11）连接；所述X轴丝杆螺母座（1-2 ）安装于X轴滚珠丝杆（1-3）上，X轴直线导轨（1-4）与X轴丝杆螺母座（1-2）上安装有 X轴滑板（1-5）。
3.根据权利要求1所述的双面吸盘180°旋转机械手，其特征在于：所述Z轴由Z轴底板（2-1 ）、Z轴丝杆螺母座（2-2）、Z滚珠丝杆（2-3）、Z轴直线导轨（2-4 ）、Z轴滑板（2-5）、Z轴侧挡板（2-6）、Z轴伺服电机（2-7）、Z轴伺服电机座（2-8）、Z轴联轴器（2-9）、Z轴上限位块（2-10）、Z轴下限位块（2-11）和Z轴轴承座（2-12）组成；所述Z轴伺服电机座（2-8）与Z轴直线导轨（2-4）安装于Z轴底板（2-1）上；Z轴伺服电机座（2-8）上安装有Z轴伺服电机（2-7），Z轴伺服电机（2-7）与Z轴滚珠丝杆（2-3）通过Z轴联轴器（2-9）连接；所述Z轴丝杆螺母座（2-2）安装于Z轴滚珠丝杆（2-3）上；Z轴直线导轨（2-4）与Z轴丝杆螺母座（2-2）上安装有Z轴滑板（2-5）。
4.根据权利要求1所述的双面吸盘180°旋转机械手，其特征在于：所述Y轴由Y轴伺服电机（3-1）、Y轴伺服电机座（3-2）、 Y轴连轴器（3-3）、Y轴丝杆（3-4）、Y轴底座（3-5）和Y轴滑板（3-6）组成；所述Y轴伺服电机座（3-2）安装于Y轴底座（3-5）上，Y轴伺服电机座（3-2）上安装有Y轴伺服电机（3-1），Y轴伺服电机（3-1）与Y轴丝杆（3-4）用Y轴联轴器（3-3）连接，Y轴滑板（3-6）放在Y轴底座（3-5）上，并与所述Y轴丝杆（3-4）的另一端连接。
5.根据权利要求1所述的双面吸盘180°旋转机械手，其特征在于：所述旋转轴由旋转轴支撑座（4-1）、旋转轴伺服电机（4-2）、旋转轴伺服电机座（4-3）、旋转轴联轴器（4-4）、套筒式双层旋转轴（4-5）、滑动轴承（4-6）、翻转双面真空吸盘座（4-7）和真空吸盘（4-8）组成；所述旋转轴伺服电机座（4-3）安装于Y轴滑板（3-6）上，旋转轴支撑座（4-1）安装于Y轴底座（3-5）上，所述旋转轴伺服电机座（4-3）上安装有旋转轴伺服电机（4-2），旋转轴伺服电机（4-2）与套筒式双层旋转轴（4-5）通过旋转轴联轴器（4-4）连接；套筒式双层旋转轴（4-5）与旋转轴支撑座（4-1）通过滑动轴承（4-6）连接；所述真空吸盘（4-8）安装于翻转双面真空吸盘座（4-7）上，并将整体安装于套筒式双层旋转轴（4-5）的另一端。
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