CN209453557U - 用于取、放麦拉片的机械手的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械设备技术领域，公开了一种用于取、放麦拉片的机械手的驱动装置，机械手安装架的两端各设有一个支撑机构，机械手安装架可随支撑机构竖向运动；该驱动装置包括驱动两个支撑机构竖向运动的第一驱动机构和驱动机械手安装架横向运动的第二驱动机构；第一驱动机构包括第一电机，第一电机的输出轴同轴连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合有与左端的支撑机构连接的第二锥齿轮；第一锥齿轮同轴连接有传动轴，传动轴的右端同轴连接有第三锥齿轮，第三锥齿轮啮合有与右端的支撑机构连接的第四锥齿轮。本实用新型通过设置两对锥齿轮将第一电机的转动同步输送给两个支撑机构，使两个支撑机构能够带动机械手安装架的两端同步竖向运动。

Description

用于取、放麦拉片的机械手的驱动装置

技术领域

本实用新型涉及机械设备技术领域，具体涉及一种用于取、放麦拉片的机械手的驱动装置。

背景技术

麦拉片外观有乳白色、黑色、本色、透明色等诸多种颜色分类。按材料分类，麦拉片分为PET麦拉片、PVC麦拉片、PC麦拉片、防火麦拉片等。按功能分类，麦拉片分为绝缘型、缓冲型、耐磨型、密封型以及外观装饰型。基于麦拉片的以上功能，麦拉片被广泛的运用于电子器件，如手机、电脑中。

麦拉片大多为薄片状，使用麦拉片加工零件的过程中，常使用的加工工序有冲压。为了得到最终产品往往需要经过多次冲压，冲压设备的工作台上一般设有上料端、下料端和多个加工工位。麦拉片自动化冲压生产线上，麦拉片的上料、下料以及各加工工位间的输送主要依靠机械手进行。多个机械手安装在机械手安装架上，通过驱动装置使机械手安装架横向、竖向运动，从而使机械手运动以取、放麦拉片，完成麦拉片的上料、加工位间的输送和下料。

机械手安装架上安装有多个机械手，使得机械手安装架的长度较长，为了使其运动中更平稳，需同时对其两端进行支撑。使用两个动力源分别对机械手安装架的两端进行驱动时，比如两端各用一个步进电机作为动力源使机械手安装架竖向运动，此种方式难以保证两个步进电机的同步(即转动的角度以及起始角一致)，两个步进电机一旦不同步，则会造成机械手安装架竖向运动过程中不顺畅，甚至卡死。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种用于取、放麦拉片的机械手的驱动装置，以解决使用两个动力源分别对机械手安装架的两端进行驱动时，两个动力源不同步造成机械手安装架竖向运动过程不顺畅，甚至卡死的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：在工作台上设有N个加工位，N为≥1的整数，在机械手安装架上设有N+1个机械手，机械手安装架的左、右两端各设有一个支撑机械手安装架的支撑机构，机械手安装架可随支撑机构竖向运动并可在两个支撑机构间横向运动；该驱动装置包括驱动两个支撑机构竖向运动的第一驱动机构和驱动机械手安装架横向运动的第二驱动机构；第一驱动机构包括第一电机，第一电机为可正、反转的步进电机，第一电机的输出轴同轴连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合有与左端的支撑机构连接的第二锥齿轮；第一锥齿轮同轴连接有横向设置的传动轴，传动轴的右端同轴连接有第三锥齿轮，第三锥齿轮啮合有与右端的支撑机构连接的第四锥齿轮。

上述技术方案中，左、右两端的支撑机构对支撑机械手安装架进行支撑。第二驱动机构使支撑机械手安装架带动机械手横向运动，第一驱动机构使支撑机构带动机械手安装架竖向运动，从而使机械手取、放上料端、加工位以及下料端上的麦拉片。第一驱动机构中通过第一电机作为动力源，经左、右两端各设的一对锥齿轮(第一锥齿轮和第二锥齿轮为一对，剩下两个锥齿轮为一对)将第一电机的转动同步输送给两个支撑机构，使两个支撑机构能够带动机械手安装架的两端同步竖向运动。

进一步，支撑机构均包括竖向设置的导轨，两根导轨平行设置；导轨上均竖向滑动连接有滑块，滑块上均设有容纳机械手安装架的安装槽，机械手安装架的两端分别卡设在安装槽内并可在安装槽内横向滑动；滑块上均转动连接有连接杆，位于左端的连接杆的下端与第二锥齿轮的端面偏心转动连接，位于右端的连接杆的下端与第四锥齿轮的端面偏心转动连接。

第二锥齿轮/第四锥齿轮与连接杆和滑块组成曲柄滑块机构，将锥齿轮的转动转化为滑块的竖向运动。两根平行设置的导轨用于导向，机械手安装架安装在滑块上的安装槽内，使机械手安装架随两块滑块竖向运动，使运动更平稳。

进一步，每个滑块上均设有上、下两组滑轮，安装槽由上、下两组滑轮之间形成。由此使得机械手安装架由滑轮支撑，其横向运动时使得滑轮自转，以减小摩擦力，利于机械手安装架的横向运动。

进一步，第二驱动机构包括与任一端的滑块固接的第二电机，第二电机也为可正、反转的步进电机，第二电机的输出轴同轴连接有齿轮，该齿轮啮合有固接在机械手安装架上的横向的齿条。由此，第二电机使齿轮转动，齿轮通过齿条带动机械手安装架横向运动，将第二电机输出轴的转动转化为机械手安装架的横向运动，齿轮齿条结构简单，运动精度高。第二电机于滑块固接，使得第二驱动机构随机械手安装架一起竖向运动，机械手安装架处于竖向的任何位置时，第二驱动机构均能驱动其横向运动。

进一步，还包括设置工作台上的支撑座，支撑座上设有支撑孔；传动轴穿设在支撑座的支撑孔内，并可在支撑孔内转动。通过支撑座对传动轴进行支撑，减小传动轴的弯曲变形，减小传动轴转动过程中的挠度，使机械手安装架竖向运动更平稳。

进一步，支撑座与传动轴之间还设有轴承。设置轴承可减小支撑座与传动轴之间的摩擦力。

进一步，机械手安装架由铝合金制成且中空设置。减轻重量同时降低成本。

进一步，还包括固设在工作台上的固定座，导轨安装在固定座上。安装安装在固定座上，提高导轨的强度，减小导轨的弯曲变形。

本实用新型的有益效果如下：

(1)设置两对锥齿轮将第一电机的转动同步输送给两个支撑机构，使两个支撑机构能够带动机械手安装架的两端同步竖向运动。

(2)机械手安装架由滑轮支撑，其横向运动时使得滑轮自转以减小摩擦力，可降低第二电机的功率和成本，同时可减小第二驱动机构的体积。

(3)通过设置支撑座和轴承，减小传动轴的弯曲变形，减小传动轴转动过程中的挠度，使机械手安装架竖向运动更平稳。

附图说明

图1为本实用新型实施例的主视结构示意图。

图2为图1中的A-A剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“左”、“右”等指示方位或者位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的方位或元件必须具有特征的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

说明书附图中的附图标记包括：工作台1、固定座2、导轨3、滑块4、滑轮5、连接杆6、第二锥齿轮7、第一锥齿轮8、第一电机9、机械手安装架10、传动轴11、机械手一12、机械手二13、机械手三14、工位一15、工位二16、齿条17、齿轮18、支撑座19、第三锥齿轮20、第四锥齿轮21。

本实施例基本如图1所示，在冲压设备的工作台1上设有N个加工位，N≥1，在机械手安装架10上设有N+1个机械手，优选机械手安装架10由铝合金制成且中空设置。本实施以设有两个加工位和三个机械手为例进行说明，两个加工位从左至右依次为工位一15和工位二16，工位一15的左侧为上料端，工位二16的右侧为下料端，三个机械手从左至右依次为机械手一12、机械手二13和机械手三14。工作台1的左、右两端通过螺栓连接有两个固定座2，每个固定座2上均设有一个支撑机械手安装架10的支撑机构；机械手安装架10可随支撑机构竖向运动并可在两个支撑机构间横向运动。

如图1所示，用于取、放麦拉片的机械手的驱动装置包括驱动左、右两端的支撑机构竖向运动的第一驱动机构和驱动机械手安装架10横向运动的第二驱动机构。第一驱动机构包括通过螺栓连接在工作台1上的第一电机9，第一电机9为可正、反转的步进电机，第一电机9的输出轴横向设置，第一电机9的输出轴通过键同轴连接有第一锥齿轮8，第一锥齿轮8啮合有纵向设置的第二锥齿轮7，第二锥齿轮7通过转轴与固定座2转动连接，以支撑第二锥齿轮7。第一锥齿轮8通过键同轴连接有横向设置的传动轴11，传动轴11的右端也通过键同轴连接有第三锥齿轮20，第三锥齿轮20啮合有纵向设置的第四锥齿轮21，第四锥齿轮21也通过转轴与固定座2转动连接，以支撑第四锥齿轮21。

工作台1上第三锥齿轮20的右侧通过螺栓连接有支撑座19，支撑座19上设有支撑孔，传动轴11的右端穿设在支撑座19的支撑孔内，并可在支撑孔内转动；支撑座19与传动轴11之间还设有轴承，从而减小传动轴11与支撑座19之间的摩擦力。实际中，根据传动轴11的长度还可在传动轴11的中部设置支撑座19。

如图1和图2所示，支撑机构均包括竖向设置的导轨3，两根导轨3平行设置；导轨3上均竖向滑动连接有滑块4。每个滑块4上均通过螺栓连接有四个滑轮5，四个滑轮5两两为一组，上、下两组滑轮5之间形成容纳机械手安装架10的安装槽。机械手安装架10的左端位于左端的两组滑轮5之间，机械手安装架10的右端位于右端的两组滑轮5之间；机械手安装架10横向运动时，滑轮5自转，从而减小横向运动时的摩擦力。滑块4的下端均通过销轴转动连接有连接杆6，位于左端的连接杆6的下端与第二锥齿轮7的端面也通过销轴偏心转动连接，位于右端的连接杆6的下端与第四锥齿轮21的端面通过销轴偏心转动连接。第二锥齿轮7或第四锥齿轮21与连接杆6和滑块4形成曲柄滑块4机构，从而将第二锥齿轮7或第四锥齿轮21的转动转化为滑块4的竖向运动。

第二驱动机构包括位于右端支撑机构右侧的第二电机(图中未示出)，第二电机也为可正、反转的步进电机，第二电机通过支架与右端的滑块4固接，当然第二电机也可位于工作台1的左端或者中部。第二电机的输出轴通过键同轴连接有齿轮18，该齿轮18啮合有通过螺栓连接在机械手安装架10下端的横向设置的齿条17。

具体实施过程如下：初始时，如图1所示，机械手一12位于上料端与工位一15之间，机械手二13位于工位一15与工位二16之间，机械手三14位于工位二16与下料端之间；由此让位，避免机械手与冲压麦拉片的冲头干涉。当需要拾取上料端、加工位上的麦拉片时，使第二电机转动，第二电机使齿轮18转动，齿轮18通过齿条17使机械手安装架10向左运动，机械手安装架10带动三个机械手向左运动，使机械手一12位于上料端的正上方，同时使机械手二13位于工位一15的正上方，同时使机械手三14位于工位二16的正上方，然后使第二电机停止转动。

再使第一电机9转动，第一电机9的输出轴使第一锥齿轮8转动，第一锥齿轮8使第二锥齿轮7转动，同时第一锥齿轮8通过传动轴11带动第三锥齿轮20同步转动，第三锥齿轮20转动使第四锥齿轮21转动。结合图2可知，第二锥齿轮7/第四锥齿轮21转动使连接杆6转动，连接杆6使滑块4在导轨3上向下运动，滑块4通过滑轮5带动机械手安装架10向下运动，机械手安装架10使三个机械手向下运动，从而使机械手一12拾取上料端的麦拉片，同时使机械手二13拾取工位一15上的麦拉片，同时使机械手三14拾取工位二16上的麦拉片。机械手拾取麦拉片后使第一电机9反向转动，从而使机械手安装架10带动三个机械手向上运动，从而使麦拉片随机械手离开上料端、工位一15以及工位二16而位于它们的正上方，然后使第一电机9停止转动。

接下来使第二电机反向转动，从而使机械手安装架10带动三个机械手向右运动，当机械手一12位于工位一15的正上方，同时机械手二13位于工位二16的正上方，同时机械手三14位于下料端的正上方时，使第二电机停止转动。然后使第一电机9转动，第一电机9使机械手安装架10带动三个机械手向下运动，直至机械手一12将麦拉片放置在工位一15上，机械手二13将麦拉片放置在工位二16上，机械手三14将麦拉片放置在下料端处。再使第一电机9反向转动，第一电机9使机械手安装架10带动三个机械手向上运动，使机械手一12、机械手二13和机械手三14分部位于工位一15、工位二16和下料端的正上方，然后使第一电机9停止转动。最后使第二电机转动，第二电机使机械手安装架10带动三个机械手向左运动，使三个机械手恢复初始位置，由此完成一个工作循环。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本实用新型所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (8)

1.用于取、放麦拉片的机械手的驱动装置，在工作台上设有N个加工位，N为≥1的整数，在机械手安装架上设有N+1个机械手，所述机械手安装架的左、右两端各设有一个支撑机械手安装架的支撑机构，所述机械手安装架可随支撑机构竖向运动并可在两个支撑机构间横向运动；其特征在于：所述驱动装置包括驱动两个所述支撑机构竖向运动的第一驱动机构和驱动所述机械手安装架横向运动的第二驱动机构；第一驱动机构包括第一电机，第一电机为可正、反转的步进电机，第一电机的输出轴同轴连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合有与左端的支撑机构连接的第二锥齿轮；第一锥齿轮同轴连接有横向设置的传动轴，传动轴的右端同轴连接有第三锥齿轮，第三锥齿轮啮合有与右端的支撑机构连接的第四锥齿轮。

2.根据权利要求1所述的用于取、放麦拉片的机械手的驱动装置，其特征在于：所述支撑机构均包括竖向设置的导轨，两根导轨平行设置；导轨上均竖向滑动连接有滑块，滑块上均设有容纳机械手安装架的安装槽，机械手安装架的两端分别卡设在安装槽内并可在安装槽内横向滑动；滑块上均转动连接有连接杆，位于左端的连接杆的下端与第二锥齿轮的端面偏心转动连接，位于右端的连接杆的下端与第四锥齿轮的端面偏心转动连接。

3.根据权利要求2所述的用于取、放麦拉片的机械手的驱动装置，其特征在于：每个滑块上均设有上、下两组滑轮，所述安装槽由上、下两组滑轮之间形成。

4.根据权利要求3所述的用于取、放麦拉片的机械手的驱动装置，其特征在于：所述第二驱动机构包括与任一端的滑块固接的第二电机，第二电机也为可正、反转的步进电机，第二电机的输出轴同轴连接有齿轮，该齿轮啮合有固接在机械手安装架上的横向的齿条。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的用于取、放麦拉片的机械手的驱动装置，其特征在于：还包括设置工作台上的支撑座，支撑座上设有支撑孔；所述传动轴穿设在支撑座的支撑孔内，并可在支撑孔内转动。

6.根据权利要求5所述的用于取、放麦拉片的机械手的驱动装置，其特征在于：所述支撑座与传动轴之间还设有轴承。

7.根据权利要求6所述的用于取、放麦拉片的机械手的驱动装置，其特征在于：所述机械手安装架由铝合金制成且中空设置。

8.根据权利要求2所述的用于取、放麦拉片的机械手的驱动装置，其特征在于：还包括固设在工作台上的固定座，所述导轨安装在固定座上。