CN206663238U - 桁架机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种桁架机器人，包括支架、水平移动控制装置、竖直移动控制装置以及工件夹持装置，水平移动控制装置控制竖直移动控制装置水平移动，竖直移动控制装置控制工件夹持装置竖直移动，工件夹持装置设有第一夹爪、第二夹爪、第一齿条、第二齿条、第一齿轮和气缸，气缸位于第一夹爪在远离第二夹爪的侧面，气缸的驱动杆的自由端可移动地抵压在第二夹爪在朝向第一夹爪的侧面，第一齿轮位于第一夹爪和第二夹爪之间，第一齿条和第二齿条分别与驱动杆的移动方向平行地设置在第一齿轮的两侧，第一齿条和第二齿条分别与第一齿轮啮合。该桁架机器人的工件夹持装置具备自锁能力，自动化生产效率高，控制性能稳定，传动定位精度高。

Description

桁架机器人

技术领域

本实用新型涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种桁架机器人。

背景技术

加工生产时，工件自动化上下料是当前加工行业自动化发展的主旋律。由于现有的工厂生产线自动化程度低，工人需求量大，同时人工成本高，从而降低了市场竞争力。由此需要精密加工生产线进行自动化连线，大量减少生产线工人需求，提高生产效率。为了迎合各个精密加工厂家实际使用要求，精密加工多模块桁架机器人是自动化生产线重要组成部分。精密加工机床自动化上下料，需要对工件夹持定位，和工件移送精度有较高要求。原有精密加工机床采用人工放置到设备定位工装上定位，由于部分工件的重量大、体积大，装夹耗费时间长，人工体能消耗大，同时人工装夹的精度低，会导致不良品频现的情况。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种自动化生产效率高、性能稳定、定位精度高、具备自锁能力的桁架机器人。

为了实现本实用新型的主要目的，本实用新型提供一种桁架机器人，包括支架、水平移动控制装置、竖直移动控制装置以及工件夹持装置，水平移动控制装置设置在支架上，竖直移动控制装置与水平移动控制装置连接，水平移动控制装置控制竖直移动控制装置水平移动，工件夹持装置与竖直移动控制装置连接，竖直移动控制装置控制工件夹持装置竖直移动，工件夹持装置设有第一夹爪、第二夹爪、第一齿条、第二齿条、第一齿轮和气缸，气缸位于第一夹爪在远离第二夹爪的侧面，气缸的驱动杆的自由端可移动地抵压在第二夹爪在朝向第一夹爪的侧面，第一齿轮位于第一夹爪和第二夹爪之间，第一齿条和第二齿条分别与驱动杆的移动方向平行地设置在第一齿轮的两侧，第一齿条和第二齿条分别与第一齿轮啮合。

由上述方案可见，水平移动控制装置控制竖直移动控制装置水平移动，竖直移动控制装置控制工件夹持装置竖直移动。当工件夹持装置需要夹持工件时，气缸控制驱动杆朝向第一夹爪方向移动，从而使驱动杆松开第二夹爪，由于第一齿条和第二齿条分别与第一齿轮啮合，第一夹爪和第二夹爪可同步地相互朝向移动，从而第一夹爪和第二夹爪夹紧工件，可见工件夹持装置具备自锁能力。当工件夹持装置需要放置工件时，气缸控制驱动杆朝向第二夹爪方向移动，从而使驱动杆抵压在第二夹爪上，在驱动杆的抵压作用力的作用下，第一夹爪和第二夹爪可同步地相互远离移动，从而使第一夹爪和第二夹爪松开工件，进行下料操作。桁架机器人的自动化生产效率高，控制性能稳定，传动定位精度高。

更进一步的方案是，气缸的数量为两个，两个气缸分别位于第一夹爪的两端。

由上述方案可见，气缸的数量为两个，提高系统控制性能的稳定性。

更进一步的方案是，第一夹爪在朝向第二夹爪的侧面上设置有软性材料，第二夹爪在朝向第一夹爪的侧面上设置有软性材料。

由上述方案可见，第一夹爪在朝向第二夹爪的侧面上设置有软性材料，第二夹爪在朝向第一夹爪的侧面上设置有软性材料，软性材料用于保护工件，避免工件在被夹持的过程中损伤。

更进一步的方案是，工件夹持装置还包括连接臂、导杆和两个轴承，连接臂与竖直移动控制装置连接，导杆与驱动杆的移动方向平行地安装在连接臂的下方，两个轴承分别安装在第一夹爪和第二夹爪的上方，两个轴承可移动地套在导杆上。

由上述方案可见，导杆与驱动杆的移动方向平行地安装在连接臂的下方，两个轴承分别安装在第一夹爪和第二夹爪的上方，两个轴承可移动地套在导杆上，提高工件夹持装置的夹取能力，提高生产效率。

更进一步的方案是，导杆的数量为两个，两个导杆分别位于第一齿条和第二齿条的外侧。

由上述方案可见，导杆的数量为两个，提高系统控制性能的稳定性。

更进一步的方案是，水平移动控制装置包括第一电机、第二齿轮、第三齿条和移动座，第三齿条安装在支架上，移动座与竖直移动控制装置连接，第一电机安装在移动座上，第二齿轮位于移动座的下方并与第一电机连接，第一电机控制第二齿轮旋转，第二齿轮和第三齿条啮合。

由上述方案可见，第一电机控制第二齿轮旋转，通过第二齿轮和第三齿条的啮合使移动座水平往复移动。结构简单，传动定位精度高，提高生产效率。

更进一步的方案是，水平移动控制装置还包括第一导轨和第二导轨，第一导轨和第二导轨平行第三齿条地安装在支架上并位于移动座的两端，移动座的第一端设置有第一滑块，移动座的第二端设置有滚轮，第一滑块可移动地与第一导轨配合，滚轮可旋转地位于第二导轨上。

由上述方案可见，第一滑块可移动地与第一导轨配合，滚轮可旋转地位于第二导轨上。结构简单，传动定位精度高，提高生产效率。

更进一步的方案是，竖直移动控制装置包括滑块座、升降臂、第二电机、第三齿轮和第四齿条，滑块座垂直支架设置并与水平移动控制装置连接，升降臂垂直支架方向地贯穿滑块座设置并与工件夹持装置连接，第二电机位于滑块座的外侧，第三齿轮位于滑块座的内部并与第二电机连接，第四齿条位于升降臂的侧面并与第三齿轮啮合，第二电机控制第三齿轮旋转。

由上述方案可见，第二电机控制第三齿轮旋转，通过第三齿轮与第四齿条的啮合使升降臂在滑块座内竖直往复移动。结构简单，传动定位精度高，提高生产效率。

更进一步的方案是，滑块座的内侧面垂直支架方向地设置有第二滑块，升降臂的外侧面垂直支架方向地设置有第三导轨，第三导轨可竖直移动地与第二滑块配合。

由上述方案可见，第三导轨可竖直移动地与第二滑块配合，结构简单，传动定位精度高，提高生产效率。

附图说明

图1是本实用新型桁架机器人实施例的第一视角结构图。

图2是本实用新型桁架机器人实施例的第二视角结构图。

图3是本实用新型桁架机器人实施例的第一视角剖视图。

图4是本实用新型桁架机器人实施例的第二视角剖视图。

图5是本实用新型桁架机器人实施例的局部第一视角结构图。

图6是本实用新型桁架机器人实施例的局部第二视角结构图。

图7是本实用新型桁架机器人实施例的局部第三视角结构图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1至图7，桁架机器人1包括支架2、水平移动控制装置、竖直移动控制装置以及工件夹持装置，水平移动控制装置设置在支架2上，竖直移动控制装置与水平移动控制装置连接，水平移动控制装置控制竖直移动控制装置水平移动，工件夹持装置与竖直移动控制装置连接，竖直移动控制装置控制工件夹持装置竖直移动。

水平移动控制装置包括第一导轨31、第二导轨32、第一电机39、第二齿轮310、第三齿条33和移动座36，第一导轨31、第二导轨32、第三齿条33之间互相平行地安装在支架2上，第三齿条33位于第一导轨31和第二导轨32之间且邻近第一导轨31，第一导轨31和第二导轨32位于移动座36的两端，移动座36与竖直移动控制装置连接。第一导轨31和第二导轨32的两端均设置有限位块34，支架2在邻近第一导轨31的两端也设置有限位开关35，限位块34和限位开关35用于控制水平移动控制装置的水平移动行程。

第一电机39安装在移动座36上，第二齿轮310位于移动座36的下方并与第一电机39连接，第一电机39控制第二齿轮310旋转，第二齿轮310和第三齿条33啮合。移动座36的第一端设置有第一滑块37，移动座36的第二端设置有滚轮38，第一滑块37可移动地与第一导轨31配合，滚轮38可旋转地位于第二导轨32上。第一电机39控制第二齿轮310旋转，通过第二齿轮310和第三齿条33的啮合使移动座36在第一导轨31和第二导轨32上水平往复移动。

竖直移动控制装置包括滑块座46、升降臂42、第二电机41、第三齿轮45和第四齿条44，滑块座46垂直支架2设置并与水平移动控制装置的移动座36连接。升降臂42垂直支架2方向地贯穿滑块座46设置并与工件夹持装置连接。第二电机41位于滑块座46的外侧，第三齿轮45位于滑块座46的内部并与第二电机41连接，第四齿条44位于升降臂42的侧面并与第三齿轮45啮合，第二电机41控制第三齿轮45旋转。第二电机41控制第三齿轮45旋转，通过第三齿轮45与第四齿条44的啮合使升降臂42在滑块座46内竖直往复移动。

滑块座46的内侧面垂直支架2方向地设置有第二滑块47，本实施例第二滑块47的数量为三个，三个第二滑块47分别位于滑块座46的三个内侧面上。升降臂42的外侧面垂直支架2方向地设置有第三导轨43，本实施例第三导轨43的数量为三个，三个第三导轨43的位置分别与三个第二滑块47的位置一一对应，且第三导轨43可竖直移动地与第二滑块47配合。

工件夹持装置设有第一夹爪51、第二夹爪52、第一齿条55、第二齿条56、第一齿轮54和两个气缸53，两个气缸53分别位于第一夹爪51的两端在远离第二夹爪52的侧面上，气缸53的驱动杆510的自由端可移动地抵压在第二夹爪52在朝向第一夹爪51的侧面。第一齿轮54位于第一夹爪51和第二夹爪52之间，第一齿条55和第二齿条56分别与驱动杆510的移动方向平行地设置在第一齿轮54的两侧，第一齿条55和第二齿条56分别与第一齿轮54啮合。第一夹爪51在朝向第二夹爪52的侧面上设置有软性材料57，并且第二夹爪52在朝向第一夹爪51的侧面上也设置有软性材料57。软性材料57用于保护工件，避免工件在被夹持的过程中损伤，具体的，软性材料57可以是弹性橡胶。

工件夹持装置还包括连接臂52、两个导杆59和四个轴承58，连接臂52与竖直移动控制装置的升降臂42连接，两个导杆59分别位于第一齿条55和第二齿条56的外侧，且与驱动杆510的移动方向平行地安装在连接臂52的下方。第一夹爪51的两端的上方安装有两个轴承58，第二夹爪52的两端的上方也安装有两个轴承58，四个轴承58可移动地套在导杆59上。

当工件夹持装置需要夹持工件时，气缸53控制驱动杆510朝向第一夹爪51方向移动，从而使驱动杆510松开第二夹爪52，由于第一齿条55和第二齿条56分别与第一齿轮54啮合，第一夹爪51和第二夹爪52可同步地相互朝向移动，从而第一夹爪51和第二夹爪52夹紧工件，可见工件夹持装置具备自锁能力。当工件夹持装置需要放置工件时，气缸53控制驱动杆510朝向第二夹爪52方向移动，从而使驱动杆510抵压在第二夹爪52上，在驱动杆510的抵压作用力的作用下，第一夹爪51和第二夹爪52可同步地相互远离移动，从而使第一夹爪51和第二夹爪52松开工件，进行下料操作。

第二电机41控制第三齿轮45旋转，通过第三齿轮45与第四齿条44的啮合使升降臂42在滑块座46内竖直往复移动，从而升降臂42带动工件夹持装置竖直往复移动。第一电机39控制第二齿轮310旋转，通过第二齿轮310和第三齿条33的啮合使移动座36在第一导轨31和第二导轨32上水平往复移动，从而移动座36带动竖直移动控制装置和工件夹持装置水平往复移动。因此，本实施例桁架机器人1的自动化生产效率高，控制性能稳定，传动定位精度高。

以上所述实施例，只是本实用新型的较佳实例，并非来限制本实用新型实施范围，故凡依本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (9)

1.桁架机器人，其特征在于：

所述桁架机器人包括支架、水平移动控制装置、竖直移动控制装置以及工件夹持装置，所述水平移动控制装置设置在所述支架上；

所述竖直移动控制装置与所述水平移动控制装置连接，所述水平移动控制装置控制所述竖直移动控制装置水平移动；

所述工件夹持装置与所述竖直移动控制装置连接，所述竖直移动控制装置控制所述工件夹持装置竖直移动；

所述工件夹持装置设有第一夹爪、第二夹爪、第一齿条、第二齿条、第一齿轮和气缸，所述气缸位于所述第一夹爪在远离所述第二夹爪的侧面上，所述气缸的驱动杆的自由端可移动地抵压在所述第二夹爪在朝向所述第一夹爪的侧面上；

所述第一齿轮位于所述第一夹爪和所述第二夹爪之间，所述第一齿条和所述第二齿条分别与所述驱动杆的移动方向平行地设置在所述第一齿轮的两侧，所述第一齿条和所述第二齿条分别与所述第一齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的桁架机器人，其特征在于：

所述气缸的数量为两个，两个所述气缸分别位于所述第一夹爪的两端。

3.根据权利要求1所述的桁架机器人，其特征在于：

所述第一夹爪在朝向所述第二夹爪的侧面上设置有软性材料，所述第二夹爪在朝向所述第一夹爪的侧面上也设置有所述软性材料。

4.根据权利要求1所述的桁架机器人，其特征在于：

所述工件夹持装置还包括连接臂、导杆和两个轴承，所述连接臂与所述竖直移动控制装置连接，所述导杆与所述驱动杆的移动方向平行地安装在所述连接臂的下方；

两个所述轴承分别安装在所述第一夹爪和所述第二夹爪的上方，两个所述轴承可移动地套在所述导杆上。

5.根据权利要求4所述的桁架机器人，其特征在于：

所述导杆的数量为两个，两个所述导杆分别位于所述第一齿条和所述第二齿条的外侧。

6.根据权利要求1至5任一项所述的桁架机器人，其特征在于：

所述水平移动控制装置包括第一电机、第二齿轮、第三齿条和移动座，所述第三齿条安装在所述支架上，所述移动座与所述竖直移动控制装置连接；

所述第一电机安装在所述移动座上，所述第二齿轮位于所述移动座的下方并与所述第一电机连接；

所述第一电机控制所述第二齿轮旋转，所述第二齿轮和所述第三齿条啮合。

7.根据权利要求6所述的桁架机器人，其特征在于：

所述水平移动控制装置还包括第一导轨和第二导轨，所述第一导轨和所述第二导轨平行所述第三齿条地安装在所述支架上并位于所述移动座的两端；

所述移动座的第一端设置有第一滑块，所述移动座的第二端设置有滚轮，所述第一滑块可移动地与所述第一导轨配合，所述滚轮可旋转地位于所述第二导轨上。

8.根据权利要求1至5任一项所述的桁架机器人，其特征在于：

所述竖直移动控制装置包括滑块座、升降臂、第二电机、第三齿轮和第四齿条，所述滑块座垂直所述支架设置并与所述水平移动控制装置连接；

所述升降臂垂直所述支架方向地贯穿所述滑块座设置并与所述工件夹持装置连接；

所述第二电机位于所述滑块座的外侧，所述第三齿轮位于所述滑块座的内部并与所述第二电机连接，所述第四齿条位于所述升降臂的侧面并与所述第三齿轮啮合，所述第二电机控制所述第三齿轮旋转。

9.根据权利要求8所述的桁架机器人，其特征在于：

所述滑块座的内侧面垂直所述支架方向地设置有第二滑块，所述升降臂的外侧面垂直所述支架方向地设置有第三导轨，所述第三导轨可竖直移动地与所述第二滑块配合。