CN208600610U - 一种高负载两轴机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型所公开的一种高负载两轴机械手，机架的底部固定有底座，底座的前部延伸台上固定有中转架，中转架的顶端固定有中转台，中转台的上方设有活动横梁，活动横梁的两端部底面分别固定有机械手臂，机械手臂的底面固定有真空吸盘；机架的前方设置有Z轴升降机构一，Z轴升降机构一的升降部固定有Y轴往复平移机构，Y轴往复平移机构的平移部固定有活动横梁，活动横梁位于中转台的上方；机架内设置有Z轴升降机构二，Z轴升降机构二的升降部通过一连接架与Z轴升降机构一相连固定；底座的周侧固定有与地平面固定的多个固定角铁。其无需付出人工的劳动强度，而且人工运送放置的安全性得到可靠的保障，提升工作效率。

Description

一种高负载两轴机械手

技术领域

本实用新型涉及一种机械手技术领域，尤其是一种高负载两轴机械手。

背景技术

目前，将预冲压完成的产品送至成型冲压工位上时，采用人工进行传送放置，因而人工的劳动强度较大，而且人工运送放置的安全性得不到保障(由于时常发生在放置时冲压机自行启动导致手部严重受伤)，并且工作效率也相当的低下；因此研发了两轴机械手；现有技术中，两轴机械手的活动横梁与左右平移机构的滑块直接相连，由于左右平移机构的滑块与活动横梁两者之间的接触面积较小，从而使得负载能力仅在5公斤以内，对于超过5公斤的工件，抓取后手臂抖动相当厉害，稳定性极差。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种降低人工劳动强度，提升安全性以及工作效率的一种高负载两轴机械手。

本实用新型所设计的一种高负载两轴机械手，包括机架，机架的底部固定有底座，底座的前部延伸台上固定有中转架，中转架的顶端固定有中转台，中转台的上方设有活动横梁，活动横梁的两端部底面分别固定有机械手臂，机械手臂的底面固定有真空吸盘；机架的前方设置有Z轴升降机构一，Z轴升降机构一的升降部固定有Y轴往复平移机构，Y轴往复平移机构的平移部安装有梯形定位架，梯形定位架的底部具有通槽，通槽内插入有活动横梁，Y轴往复平移机构的平移部驱动活动横梁往复位移，活动横梁位于中转台的上方；机架内设置有Z轴升降机构二，Z轴升降机构二的升降部通过一连接架与Z轴升降机构一相连固定；底座的周侧固定有与地平面固定的多个固定角铁。

进一步优选，Z轴升降机构一包括固定架、伺服电机一、滚珠丝杠、升降直线导轨一、主动同步带轮一、从动同步带轮一，升降直线导轨一和滚珠丝杠均固定于固定架的前侧面；主动同步带轮一上安装于伺服电机一的旋转轴上，伺服电机一通过电机座固定于固定架的顶部，滚珠丝杠的驱动端安装从动同步带轮一，升降直线导轨一的滑块和滚珠丝杠的滚珠滑块均与Y轴往复平移机构固定；主动同步带轮一、从动同步带轮一位于相对应位置处，并套入同步带，主动同步带轮一驱动旋转带动滚珠丝杠的滑块升降，以驱动Y轴往复平移机构升降。

进一步优选，Y轴往复平移机构包括固定于活动横梁顶面的皮带、伺服电机二、主动同步带轮二、从动同步带轮二、从动同步带轮三、固定块和两传动辊；固定块和伺服电机二均固定于梯形定位架的顶部；两传动辊旋转式安装于梯形定位架的内腔中，其安装在同一水平面并相互平行设置；从动同步带轮三也旋转式安装于梯形定位架的内腔中，并位于两传动辊之间的上方；两传动辊和从动同步带轮三同步套入同步带，且同步带与皮带紧密贴合；从动同步带轮三上的转轴贯穿梯形定位架插接固定于从动同步带轮二上，伺服电机二的转轴上套接固定主动同步带轮二，主动同步带轮二、从动同步带轮二同步套入同步带；

进一步优选，活动横梁的两侧具有导向槽，通槽的两内侧均安装多个导向滚轮；多个导向滚轮置于导向槽内，并与导向槽贴合。

进一步优选，Z轴升降机构二包括气缸、升降直线导轨二；气缸垂直式固定于机架内底部，升降直线导轨二固定在机架的内侧壁，连接架分别与气缸的活塞杆和升降直线导轨二的滑块固定。

进一步优选，固定板的前侧面安装限位传感器，限位传感器的感应端对应于梯形定位架的顶部。

进一步优选，皮带的固定结构为：皮带的底面具有定位齿一，活动横梁的端部固定有连接块，连接块的顶面固定有定位板；定位板的顶面与活动横梁的顶面齐平，并设置有与定位齿一匹配啮合的定位齿二，皮带的顶面贴合有压紧板，压紧板通过螺栓与定位板固定。

本实用新型所设计的一种高负载两轴机械手，其将将预冲压完成的产品送至成型冲压工位上时均采用机械手自动化完成，无需付出人工的劳动强度，而且人工运送放置的安全性得到可靠的保障，提升工作效率；并且通过梯形定位架增大了与活动横梁接触的接触面积，底座面积也增大，保证当手臂负载加大时，整体重心仍在底座中心附近，防止机身抖动或倾倒；从而使得本机械手可达到30KG的高负载；在工件超过5KG进行抓取时稳定可靠。

附图说明

图1是实施例1的整体结构示意图；

图2是实施例1的局部视图(一)；

图3是实施例1的局部视图(二)；

图4是实施例1的局部视图(三)。

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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1-图4所示，本实施例所描述的一种高负载两轴机械手，包括机架5，机架5的底部固定有底座7，底座7的前部延伸台上固定有中转架6，中转架6的顶端固定有中转台61，中转台61的上方设有活动横梁3，活动横梁3的两端部底面分别固定有机械手臂4，机械手臂4的底面固定有真空吸盘；机架5的前方设置有Z轴升降机构一1，Z轴升降机构一1的升降部固定有Y轴往复平移机构2，Y轴往复平移机构2的平移部安装有梯形定位架23，梯形定位架23的底部具有通槽231，通槽231内插入有活动横梁3，Y轴往复平移机构2的平移部驱动活动横梁往复位移，活动横梁3位于中转台6的上方；机架5内设置有Z轴升降机构二，Z轴升降机构二的升降部通过一连接架与Z轴升降机构一1相连固定；底座7的周侧固定有与地平面固定的多个固定角铁9。Z轴升降机构一1、Z轴升降机构二和Y轴往复平移机构2均由PLC控制器控制启动。

上述结构的设计原理：当该设备工作时，Y轴往复平移机构1驱动活动横梁带动机械手臂4向左侧横移，Z轴升降机构一2驱动机械手臂4下降至工件上方，左侧机械手臂4上的吸盘吸取机身左边冲床处的工件，右侧机械手臂上的吸盘吸取中转台6处的工件，从而Z轴升降机构一2驱动Y轴往复平移机构上升至预设位置，Y轴往复平移机构驱动活动横梁向右横移，当左侧机械手臂4横移至中转台上方(或右侧手臂4横移至右侧冲床处)时停止移动，Z轴升降机构一2驱动Y轴往复平移机构下降，吸盘放气而放下工件，Z轴升降机构一2驱动Y轴往复平移机构上的机械手臂上升；即完成一个周期动作；并且依上述一个周期的动作往复运动。

本实施例中，Z轴升降机构一1包括固定架、伺服电机一11、滚珠丝杠14、升降直线导轨一15、主动同步带轮一12、从动同步带轮一13，升降直线导轨一15和滚珠丝杠14均固定于固定架(图中未显示)的前侧面；主动同步带轮一13上安装于伺服电机一11的旋转轴上，伺服电机一11通过电机座固定于固定架的顶部，滚珠丝杠14的驱动端安装从动同步带轮一13，升降直线导轨一15的滑块和滚珠丝杠14的滚珠滑块均与Y轴往复平移机构2固定；主动同步带轮一12、从动同步带轮一13位于相对应位置处，并套入同步带，主动同步带轮一12驱动旋转带动滚珠丝杠14的滑块升降，以驱动Y轴往复平移机构2升降；伺服电机一由PLC控制器控制启动。

上述结构中，由伺服电机一驱动主动同步带轮一旋转，主动同步带轮一通过同步带驱动从动同步带轮一转动，从动同步带轮一驱动滚珠丝杠旋转，从而滚珠丝杠上的滚珠滑块进行上升下降的往复运动，以驱动Y轴往复平移机构升降，升降直线导轨一为了Y轴往复平移机构的往复直线升降更加稳定可靠，达到可始终呈直线升降的目的。

本实施例中，活动横梁3的两侧具有导向槽31，通槽231的两内侧均安装多个导向滚轮26；多个导向滚26轮置于导向槽31内，并与导向槽31贴合。其结构使得活动横梁的往复位移更加顺畅。

本实施例中，Y轴往复平移机构2包括固定于活动横梁3顶面的皮带29、伺服电机二28、主动同步带轮二27、从动同步带轮二25、从动同步带轮三29、固定块22和两传动辊20；固定块22和伺服电机二28均固定于梯形定位架23的顶部；两传动辊20旋转式安装于梯形定位架23的内腔中，其安装在同一水平面并相互平行设置；从动同步带轮三29也旋转式安装于梯形定位架23的内腔中，并位于两传动辊20之间的上方；两传动辊20和从动同步带轮三29同步套入同步带，且同步带与皮带29紧密贴合；从动同步带轮三29上的转轴贯穿梯形定位架23插接固定于从动同步带轮二25上，伺服电机二28的转轴上套接固定主动同步带轮二27，主动同步带轮二27、从动同步带轮二25同步套入同步带，伺服电机二28由PLC控制器控制启动。

上述结构中，由伺服电机二驱动主动同步带轮二旋转，主动同步带轮二通过同步带驱动从动同步带轮二转动，从动同步带轮二驱动从动同步带轮三转动，从动同步带轮三通过同步带驱动两传动辊转动，从动同步带轮三与两传动辊同步转动的过程中同步带跟随走动，从而同步带的走动利用同步带与皮带间的摩擦阻力带动皮带走动，皮带的走动同步驱动活动横梁进行运动，从而左侧机械手臂4上的吸盘吸取机身左边冲床处的工件(取出预成型的工件放置中转台上待右侧机械手臂的吸盘吸取)，右侧机械手臂上的吸盘吸取中转台6处的工件(该位置上的工件放入下一冲压工位中进行下一步的成型)。

本实施例中，Z轴升降机构二包括气缸51、升降直线导轨二52；气缸51垂直式固定于机架5内底部，升降直线导轨二52固定在机架5的内侧壁，连接架分别与气缸51的活塞杆和升降直线导轨二52的滑块固定。气缸通过气泵与PLC控制器相连并控制启动。

上述结构，气缸通过气泵驱动进行升降调节Z轴升降机构一的位置，升降直线导轨二为了Z轴升降机构一的往复直线升降位移更加稳定可靠，达到可始终呈直线升降的目的。

本实施例中，固定板的前侧面安装限位传感器10，限位传感器10的感应端对应于梯形定位架23的顶部。其结构的限位传感器对Y轴往复平移机构上的机械手臂位置进行限位。限位传感器由PLC控制器控制启动。

本实施例中，皮带29的固定结构为：皮带29的底面具有定位齿一291，活动横梁3的端部固定有连接块33，连接块33的顶面固定有定位板34；定位板34的顶面与活动横梁3的顶面齐平，并设置有与定位齿一291匹配啮合的定位齿二341，皮带29的顶面贴合有压紧板32，压紧板32通过螺栓与定位板34固定。其结构使得皮带3的固定更加牢固可靠，且固定便捷，

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高负载两轴机械手，包括机架，其特征在于，机架的底部固定有底座，底座的前部延伸台上固定有中转架，中转架的顶端固定有中转台，中转台的上方设有活动横梁，活动横梁的两端部底面分别固定有机械手臂，机械手臂的底面固定有真空吸盘；机架的前方设置有Z轴升降机构一，Z轴升降机构一的升降部固定有Y轴往复平移机构，Y轴往复平移机构的平移部安装有梯形定位架，梯形定位架的底部具有通槽，通槽内插入有活动横梁，Y轴往复平移机构的平移部驱动活动横梁往复位移，活动横梁位于中转台的上方；机架内设置有Z轴升降机构二，Z轴升降机构二的升降部通过一连接架与Z轴升降机构一相连固定；底座的周侧固定有与地平面固定的多个固定角铁。

2.根据权利要求1所述的一种高负载两轴机械手，其特征在于，Z轴升降机构一包括固定架、伺服电机一、滚珠丝杠、升降直线导轨一、主动同步带轮一、从动同步带轮一，升降直线导轨一和滚珠丝杠均固定于固定架的前侧面；主动同步带轮一上安装于伺服电机一的旋转轴上，伺服电机一通过电机座固定于固定架的顶部，滚珠丝杠的驱动端安装从动同步带轮一，升降直线导轨一的滑块和滚珠丝杠的滚珠滑块均与Y轴往复平移机构固定；主动同步带轮一、从动同步带轮一位于相对应位置处，并套入同步带，主动同步带轮一驱动旋转带动滚珠丝杠的滑块升降，以驱动Y轴往复平移机构升降。

3.根据权利要求2所述的一种高负载两轴机械手，其特征在于，Y轴往复平移机构包括固定于活动横梁顶面的皮带、伺服电机二、主动同步带轮二、从动同步带轮二、从动同步带轮三、固定块和两传动辊；固定块和伺服电机二均固定于梯形定位架的顶部；两传动辊旋转式安装于梯形定位架的内腔中，其安装在同一水平面并相互平行设置；从动同步带轮三也旋转式安装于梯形定位架的内腔中，并位于两传动辊之间的上方；两传动辊和从动同步带轮三同步套入同步带，且同步带与皮带紧密贴合；从动同步带轮三上的转轴贯穿梯形定位架插接固定于从动同步带轮二上，伺服电机二的转轴上套接固定主动同步带轮二，主动同步带轮二、从动同步带轮二同步套入同步带；梯形定位架的底部具有通槽，活动横梁位于通槽内。

4.根据权利要求1所述的一种高负载两轴机械手，其特征在于，活动横梁的两侧具有导向槽，通槽的两内侧均安装多个导向滚轮；多个导向滚轮置于导向槽内，并与导向槽贴合。

5.根据权利要求1所述的一种高负载两轴机械手，其特征在于，Z轴升降机构二包括气缸、升降直线导轨二；气缸垂直式固定于机架内底部，升降直线导轨二固定在机架的内侧壁，连接架分别与气缸的活塞杆和升降直线导轨二的滑块固定。

6.根据权利要求3所述的一种高负载两轴机械手，其特征在于，固定板的前侧面安装限位传感器，限位传感器的感应端对应于梯形定位架的顶部。