CN217167657U - 一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手，包括结构框架，在所述结构框架上分别对应设有X轴组件和Y轴组件，所述Y轴组件与Z轴组件对应连接，所述Z轴组件与工装夹具对应连接，所述X轴组件、Y轴组件、Z轴组件和工装夹具均由控制柜对应控制。本实用新型一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手配合使用，可以实现机床加工自动化上下料，替代人工进行自动化装夹和收料，从而减少人工甚至是无人化作业；本实用新型不需要改变车间现有的机床设备布局，同时也方便生产安排插单加工产品，可以非常灵活的与数控机床进行联机自动化。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械加工行业相关辅助装备领域，尤其是一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手。
背景技术
零配件自动化智能制造设备常常需要与机械手配合，机械手常见的是桁架机械手，桁架机械手多以主体、控制系统、驱动系统三大部分组成，根据机械手臂的结构形式可以将其分布在平面直角坐标系上，控制桁架机械手臂在坐标系上进行移动，在这个过程中，主要通过龙门式结构进行设计，将整体结构分为z轴竖梁、y轴横梁、立柱、基座以及过度连接板几个部分。作为一种全自动工业设备，桁架式机械手被广泛应用于自动化生产线集成中，实现代替人工上下料，降低劳动力成本、提高生产效率和生产质量等功能。现有的机械手结构复杂、使用不便，因此，需要设计一种全新的高效的桁架机械手。
实用新型内容
为了克服现有技术中的缺陷，提供一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手。
本实用新型通过下述方案实现：
一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手，包括结构框架，在所述结构框架上分别对应设有X轴组件和Y轴组件，所述Y轴组件与Z轴组件对应连接，所述Z轴组件与工装夹具对应连接，所述X轴组件、Y轴组件、Z轴组件和工装夹具均由控制柜对应控制；
所述X轴组件包括X轴连接板，所述X轴连接板与X轴结构件对应连接，在所述X轴结构件上对应设有X轴导向件，所述X轴导向件上对应设有放料底板，在所述放料底板的底部与X轴滑块对应连接，所述X轴滑块由X轴电机驱动在所述X轴导向件内滑动；
所述Y轴组件包括Y轴导向件，Y轴滑块在所述Y轴导向件上对应滑动，在所述Y轴导向件侧边对应设有平行的Y轴齿条，Y轴电机驱动Y轴输出齿轮，所述Y轴输出齿轮与Y轴齿条对应啮合；
所述Z轴组件包括Z轴导向件，Z轴滑块与Z轴齿条对应连接，Z轴电机驱动Z轴输出齿轮，所述Z轴输出齿轮与Z轴齿条对应啮合，Z轴滑块可以在所述Z轴导向件上对应滑动，所述Y轴滑块与Z轴导向件对应连接；
所述Z轴滑块的底端与工装夹具对应连接。
所述结构框架包括框架底板，所述框架底板与立柱对应连接，所述立柱的顶部与框架顶板对应连接，所述框架顶板与Y轴组件对应连接。
在所述立柱的侧边对应设有黄油加注口，在所述立柱的侧边对应设有侧边安装板，所述侧边安装板与X轴组件对应连接。
在所述放料底板的上表面对应设有多个料板放置固定柱。
Y轴滑块在Y轴导向件上沿着Y轴方向对应滑动，Z轴滑块在Z轴导向件上沿着Z轴方向对应滑动，X轴滑块在X轴导向件内沿着X轴方向对应滑动。
所述工装夹具包括工装夹具连接块，所述工装夹具连接块的上端与Z轴滑块的底端对应连接，所述工装夹具连接块的底端对应设有旋转气缸，所述旋转气缸分别与半成品夹爪气缸和成品夹爪气缸对应连接。
所述Y轴导向件的外侧对应设有上安全网，在所述有X轴导向件的外侧对应设有下安全网。
在所述X轴导向件的末端对应设有挂钩，在所述挂钩上对应设有手持操作面板，所述手持操作面板与控制柜对应电连接。
所述Z轴导向件为竖直的一侧敞口的结构，在所述Z轴导向件的敞口侧对应设有Z轴齿条，在所述Z轴导向件的外侧与Y轴滑块对应连接。
所述Y轴电机与Y轴拖链对应电连接，所述Z轴电机与Z轴拖链对应电连接。
本实用新型的有益效果为：
1.本实用新型一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手配合使用，可以实现机床加工自动化上下料，替代人工进行自动化装夹和收料，从而减少人工甚至是无人化作业。
2.本实用新型一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手不需要改变车间现有的机床设备布局，同时也方便生产安排插单加工产品，可以非常灵活的与数控机床进行联机自动化。
附图说明
图1为本实用新型一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手的结构示意图；
图2为本实用新型一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手的结构框架的结构详图；
图3为本实用新型一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手的X轴组件的结构详图；
图4为图1中的A部结构详图；
图5为本实用新型一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手的工装夹具的结构详图；
图中：1为控制柜，2为框架底板，3为立柱，4为框架顶板，5为黄油加注口，6为侧边安装板，7为X轴连接板，8为X轴结构件，9为X轴导向件，10为放料底板，11为X轴滑块，12为X轴电机，13为料板放置固定柱，14为Y轴导向件，15为Y轴滑块，16为Y轴齿条，17为Y轴电机，18为Z轴导向件，19为Z轴滑块，20为Z轴齿条，21为Z轴电机，22为Z轴输出齿轮，23为工装夹具连接块，24为旋转气缸，25为半成品夹爪气缸，26为成品夹爪气缸，27为上安全网，28为下安全网，29为手持操作面板，30为Y轴拖链，31为Z轴拖链。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型优选的实施例进一步说明：
如图1所示，一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手，包括结构框架，在所述结构框架上分别对应设有X轴组件和Y轴组件，所述Y轴组件与Z轴组件对应连接，所述Z轴组件与工装夹具对应连接，所述X轴组件、Y轴组件、Z轴组件和工装夹具均由控制柜1对应控制；
X轴组件、Y轴组件、Z轴组件三个运动组件为桁架机械手的核心组件，其定义规则遵循笛卡尔坐标系。控制柜相当于桁架机械手的大脑，通过工业控制器，采集桁架机械手各处的传感器或按钮的输入信号，来发送指令给个执行元件按既定动作去执行，控制柜与传感器或按钮的连通、控制原理和过程为公知技术，在此不再赘述。
如图3所示，所述X轴组件包括X轴连接板7，所述X轴连接板7与X轴结构件8对应连接，在所述X轴结构件8上对应设有X轴导向件9，所述X轴导向件9上对应设有放料底板10，在所述放料底板10的底部与X轴滑块11对应连接，所述X轴滑块11由X轴电机12驱动在所述X轴导向件9内滑动；X轴电机12对应驱动X轴滑块11(具体驱动方式可以根据实际情况采用齿轮齿条或者皮带等方式，具体在此不再赘述)在X轴导向件9内滑动，X轴滑块11带动放料底板10移动，将放料底板10上的物料进行X轴方向的移动。
如图4所示，所述Y轴组件包括Y轴导向件14，Y轴滑块15在所述Y轴导向件14上对应滑动，在所述Y轴导向件14侧边对应设有平行的Y轴齿条16，Y轴电机17驱动Y轴输出齿轮(附图中未标出)，所述Y轴输出齿轮与Y轴齿条16对应啮合；在本实施例中，Y轴电机17与Y轴滑块15对应连接，Y轴电机17驱动Y轴输出齿轮，Y轴电机17启动，带动Y轴输出齿轮在Y轴齿条16上对应移动，进而使得Y轴滑块15在Y轴导向件14上对应沿着Y轴方向滑动。
所述Z轴组件包括Z轴导向件18，Z轴滑块19与Z轴齿条20对应连接，Z轴电机21驱动Z轴输出齿轮22，所述Z轴输出齿轮22与Z轴齿条20对应啮合，Z轴滑块19可以在所述Z轴导向件18上对应滑动，所述Y轴滑块15与Z轴导向件18对应连接；在本实施例中，Z轴电机21驱动Z轴输出齿轮22，Z轴输出齿轮22移动进而带动Z轴滑块19在Z轴导向件18内沿着Z轴方向移动。
所述Z轴滑块19的底端与工装夹具对应连接。通过工装夹具对物料进行取放。
如图2所示，所述结构框架包括框架底板2，所述框架底板2与立柱3对应连接，所述立柱3的顶部与框架顶板4对应连接，所述框架顶板4与Y轴组件对应连接。结构框架的作用是将各轴架空至一定高度，在实际应用中由铝型材或方管、矩形管、圆管等焊接件构成。在所述立柱3的侧边对应设有黄油加注口5，在所述立柱3的侧边对应设有侧边安装板6，所述侧边安装板6与X轴组件对应连接。
在实际应用中，框架底板2用膨胀螺丝固定，固定孔采用U形孔形式方便安装调节。立柱3有两边侧边安装板6是与X轴组件安装连接，可根据安装方向不同调节X轴组件安装。框架顶板4是与Y轴组件连接安装。黄油加注口5是固定式黄油注油器，可以给X轴组件、Y轴组件、Z轴组件滑轨滑块相关组件注油。
在所述放料底板10的上表面对应设有多个料板放置固定柱13。将物料放置在放料底板10上，由料板放置固定柱13进行固定。
Y轴滑块15在Y轴导向件14上沿着Y轴方向对应滑动，Z轴滑块19在Z轴导向件18上沿着Z轴方向对应滑动，X轴滑块11在X轴导向件9内沿着X轴方向对应滑动。
如图5所示，所述工装夹具包括工装夹具连接块23，所述工装夹具连接块23的上端与Z轴滑块19的底端对应连接，所述工装夹具连接块23的底端对应设有旋转气缸24，所述旋转气缸24分别与半成品夹爪气缸25和成品夹爪气缸26对应连接。旋转气缸24旋转进行半成品夹爪气缸25和成品夹爪气缸26的切换，进而根据不同要求来抓取半成品和成品物料。
所述Y轴导向件14的外侧对应设有上安全网27，在所述有X轴导向件9的外侧对应设有下安全网28。通过上安全网27、下安全网28可以极大的提高本申请的安全性。
在所述X轴导向件9的末端对应设有挂钩，在所述挂钩上对应设有手持操作面板29，所述手持操作面板29与控制柜1对应电连接。通过手持操作面板29与控制柜1电连接，将相关操作命令和参数输入到控制柜1，方便快捷。
所述Z轴导向件18为竖直的一侧敞口的结构，在所述Z轴导向件18的敞口侧对应设有Z轴齿条20，在所述Z轴导向件18的外侧与Y轴滑块15对应连接。
所述Y轴电机17与Y轴拖链30对应电连接，所述Z轴电机21与Z轴拖链31对应电连接。通过Y轴拖链30、Z轴拖链31为对应的电机供电。
在具体实施中，本申请的桁架机械手还包括了若干龙门结构的支撑部，支撑部上设有用于安装桁架机械手的横梁，Y轴组件、Z轴组件分别用齿轮与齿条传动，所述齿轮与齿条设为相互啮合的斜齿，这样就可以很好的完成加工物料的上下料工作。
尽管已经对本实用新型的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手，包括结构框架，其特征在于：在所述结构框架上分别对应设有X轴组件和Y轴组件，所述Y轴组件与Z轴组件对应连接，所述Z轴组件与工装夹具对应连接，所述X轴组件、Y轴组件、Z轴组件和工装夹具均由控制柜(1)对应控制；
所述X轴组件包括X轴连接板(7)，所述X轴连接板(7)与X轴结构件(8)对应连接，在所述X轴结构件(8)上对应设有X轴导向件(9)，所述X轴导向件(9)上对应设有放料底板(10)，在所述放料底板(10)的底部与X轴滑块(11)对应连接，所述X轴滑块(11)由X轴电机(12)驱动在所述X轴导向件(9)内滑动；
所述Y轴组件包括Y轴导向件(14)，Y轴滑块(15)在所述Y轴导向件(14)上对应滑动，在所述Y轴导向件(14)侧边对应设有平行的Y轴齿条(16)，Y轴电机(17)驱动Y轴输出齿轮，所述Y轴输出齿轮与Y轴齿条(16)对应啮合；
所述Z轴组件包括Z轴导向件(18)，Z轴滑块(19)与Z轴齿条(20)对应连接，Z轴电机(21)驱动Z轴输出齿轮(22)，所述Z轴输出齿轮(22)与Z轴齿条(20)对应啮合，Z轴滑块(19)可以在所述Z轴导向件(18)上对应滑动，所述Y轴滑块(15)与Z轴导向件(18)对应连接；
所述Z轴滑块(19)的底端与工装夹具对应连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手，其特征在于：所述结构框架包括框架底板(2)，所述框架底板(2)与立柱(3)对应连接，所述立柱(3)的顶部与框架顶板(4)对应连接，所述框架顶板(4)与Y轴组件对应连接。
3.根据权利要求2所述的一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手，其特征在于：在所述立柱(3)的侧边对应设有黄油加注口(5)，在所述立柱(3)的侧边对应设有侧边安装板(6)，所述侧边安装板(6)与X轴组件对应连接。
4.根据权利要求1所述的一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手，其特征在于：在所述放料底板(10)的上表面对应设有多个料板放置固定柱(13)。
5.根据权利要求1所述的一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手，其特征在于：Y轴滑块(15)在Y轴导向件(14)上沿着Y轴方向对应滑动，Z轴滑块(19)在Z轴导向件(18)上沿着Z轴方向对应滑动，X轴滑块(11)在X轴导向件(9)内沿着X轴方向对应滑动。
6.根据权利要求1所述的一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手，其特征在于：所述工装夹具包括工装夹具连接块(23)，所述工装夹具连接块(23)的上端与Z轴滑块(19)的底端对应连接，所述工装夹具连接块(23)的底端对应设有旋转气缸(24)，所述旋转气缸(24)分别与半成品夹爪气缸(25)和成品夹爪气缸(26)对应连接。
7.根据权利要求1所述的一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手，其特征在于：所述Y轴导向件(14)的外侧对应设有上安全网(27)，在所述有X轴导向件(9)的外侧对应设有下安全网(28)。
8.根据权利要求1所述的一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手，其特征在于：在所述X轴导向件(9)的末端对应设有挂钩，在所述挂钩上对应设有手持操作面板(29)，所述手持操作面板(29)与控制柜(1)对应电连接。
9.根据权利要求1所述的一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手，其特征在于：所述Z轴导向件(18)为竖直的一侧敞口的结构，在所述Z轴导向件(18)的敞口侧对应设有Z轴齿条(20)，在所述Z轴导向件(18)的外侧与Y轴滑块(15)对应连接。
10.根据权利要求1所述的一种应用在零配件自动化智能制造设备的机械手，其特征在于：所述Y轴电机(17)与Y轴拖链(30)对应电连接，所述Z轴电机(21)与Z轴拖链(31)对应电连接。
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