CN217225607U - 翻转机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型所述翻转机械手，采取抱爪抓取与工件连接辅助工装的结构组合形式，辅助以垂向与水平进给机构而针对性地提出异型大质量工件翻转加工的解决方案，从而达到快速稳定与准确抓取、在任意角度范围内实现翻转与操控的设计目的。翻转机械手包括垂直提升机构、以及连接于垂直提升机构并沿垂向升降的水平进给旋转机构，在水平进给旋转机构前端连接有夹取机构；所述的夹取机构具有焊接底板，在焊接底板两侧分别安装有抱爪定位块、安装座和第二气缸；在安装座上贯穿设置有轴套，抱爪通过导向轴与安装座用螺钉连接于焊接底板，第二气缸驱动连接于抱爪，在轴套与抱爪之间连接有导向轴；在抱爪定位块上设置有导向销。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于异型大质量工件加工辅助使用的翻转机械手，属于机械制造领域。
背景技术
伴随国内智能制造技术的快速发展，工业自动化控制与集成装备普遍地得以应用。
翻转机械手是通过抓取并与工件实现对接的专用辅助工装，从而对工件实现加工过程中的翻转与升降操控。现有异型大质量工件，若采用人工进行翻转操作，不仅劳动强度较大且作业效率较低。目前采取的自动翻转设备如六轴机械臂，设备成本较高、且难以难以实现异型工件准确抓取的问题，尚不能以任意角度翻转异型大质量工件，因此仍需人工辅助，这就造成自动化生产水平有待提高、工件制造成本难以大幅降低。
有鉴于此，特提出本专利申请。
实用新型内容
本实用新型所述的翻转机械手，在于解决上述现有技术存在的问题而采取抱爪抓取与工件连接辅助工装的结构组合形式，辅助以垂向与水平进给机构而针对性地提出异型大质量工件翻转加工的解决方案，从而达到快速稳定与准确抓取、在任意角度范围内实现翻转与操控的设计目的。
为实现上述设计目的，本申请所述的翻转机械手包括垂直提升机构、以及连接于垂直提升机构并沿垂向升降的水平进给旋转机构，在水平进给旋转机构前端连接有夹取机构；所述的夹取机构具有焊接底板，在焊接底板两侧分别安装有抱爪定位块、安装座和第二气缸；在安装座上贯穿设置有轴套，抱爪通过导向轴与安装座用螺钉连接于焊接底板，第二气缸驱动连接于抱爪，在轴套与抱爪之间连接有导向轴；在抱爪定位块上设置有导向销。
进一步地，所述的垂直提升机构包括由横梁与立柱连接组成的框架，在立柱上安装有由第一伺服电机、减速机和联轴器驱动连接的滚珠丝杠，啮合连接滚珠丝杠的丝母安装于所述的水平进给旋转机构；在框架的立柱上设置有第一直线导轨，卡扣连接于第一直线导轨的滑块安装于所述的水平进给旋转机构。
进一步地，所述的水平进给旋转机构包括有底座，在底座上设置有第一气缸和第二直线导轨，第二电机座通过其底部的滑块活动地连接于第二直线导轨，第一气缸通过连接头驱动连接于第二电机座；设置在第二电机座上的第二伺服电机和旋转减速机驱动连接于夹取机构的焊接底板。
综上内容，本申请所述的翻转机械手具有以下优点与有益效果：
1、本申请提出一种针对异型大质量工件进行翻转加工的解决方案，适用于多种类型工件的快速、稳定、准确地抓取，配合生产加工能够在任意角度范围内进行现翻转操控，显著地提高生产自动化水平、无需人工辅助与参与，有利于降低生产成本。
2、能够实现与异型大质量工件的准确对接，翻转时保持工件稳定地夹持，适合于各种加工工艺标准与技术要求，推广前景较佳。
3、对加工工件形成有效地保护，对于其他辅助加工装备无任何附加要求。
4、能够根据生产现场的场地条件与层间输送设备的布局，在灵活实现翻转加工操作的同时，有利于提高空间利用率和方便设备检修维护，相应地提高设备运行安全性能。
附图说明
现结合以下附图来进一步地说明本实用新型。
图1是本申请所述翻转机械手的结构示意图；
图2是所述垂向提升机构的结构示意图；
图3是所述水平进给旋转机构的结构示意图；
图4是所述夹取机构的结构示意图；
图5是辅助工装的结构示意图；
在上述附图中，1-垂向提升机构、2-水平进给旋转机构、3-夹取机构、4-辅助工装、工件5、11-第一伺服电机、12-减速机、13-第一电机座、14-联轴器、15-滚珠丝杠、16-第一直线导轨、17-框架、18-丝母、19-滑块、21-第二伺服电机、22-旋转减速机、23-第二电机座、24-连接头、25-第一气缸、26-第二直线导轨、27-底座、31-导向销、32-抱爪定位块、33-焊接底板、34-抱爪、35-第二气缸、36-导向轴、37-轴套、38-安装座。
具体实施方式
为更进一步地阐述本申请为达成预定设计目的所采取的技术手段，现结合附图提出以下较为优选的实施方案。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。
实施例1，如图1至图5所示，应用于异型大质量工件加工的翻转机械手，包括垂直提升机构1、以及连接于垂直提升机构1并沿垂向升降的水平进给旋转机构2，在水平进给旋转机构2前端连接有夹取机构3。
所述的垂直提升机构1用于提供翻转机械手运行的整体基础结构，以及带动水平进给旋转机构2和夹取机构3一起沿垂向升降，实现翻转操控所需垂向上的准确进给行程。垂直提升机构1主要包括由横梁与立柱连接组成的框架17，在两侧立柱上分别安装有一组由第一伺服电机11、减速机12和联轴器14驱动连接的滚珠丝杠15。
其中，第一伺服电机11和减速机12通过螺栓安装于第一电机座13上，第一电机座13通过螺栓固定于框架17的立柱上，减速机12的驱动轴通过联轴器14与滚珠丝杠15相连，啮合连接滚珠丝杠15的丝母18通过螺栓安装于水平进给旋转机构2的底座27；
在框架17的立柱上设置有两组平行的第一直线导轨16，卡扣连接于每一组第一直线导轨16上的两组滑块19通过螺栓安装于水平进给旋转机构2的底座27。
在第一伺服电机11的驱动下，滚珠丝杠15通过丝母18向底座27传递扭矩，从而实现水平进给旋转机构2和夹取机构3共同沿框架17的垂直方向位移。
所述的水平进给旋转机构2主要由旋转、进给两部分部件组成，进给部分包括有底座27，在底座27上设置有第一气缸25和两组平行安装的第二直线导轨26；第二电机座23通过其底部的滑块活动地连接于第二直线导轨26，第一气缸25通过连接头24驱动连接于第二电机座23；
旋转部分包括设置在第二电机座23上的第二伺服电机21和旋转减速机22，第二伺服电机21和旋转减速机22驱动连接于夹取机构3的焊接底板33。
在第一气缸25的驱动下，承载旋转部分的第二电机座23沿水平方向往复位移，从而将旋转部分连同夹取机构3进给到位，以夹取待加工的工件5。进一步地，在第二伺服电机21驱动下，夹取机构3带动工件5翻转不同的角度以实施各种加工工艺的操控。
所述的夹取机构3与工件5端部的辅助工装4配合，以协同实现异型大质量工件5的抓取定位工作。
夹取机构3具有焊接底板33，在焊接底板33两侧分别安装有抱爪定位块32、两组平行设置的安装座38、以及第二气缸35；在每组安装座38上贯穿设置有两组轴套37，两组抱爪34分别通过导向轴连接于焊接底板33，第二气缸35驱动连接于抱爪34，在轴套37与抱爪34之间连接有导向轴36；在抱爪定位块32上，安装有与辅助工装4上的定位孔对应设置的导向销31。
当水平进给旋转机构2带动夹取机构3进给到位时，抱爪定位块32与辅助工装4表面贴合，此时导向销31插入辅助工装4上的定位孔中以实现夹取机构3与辅助工装4之间的位置校准与相互限位。
在第二气缸35的驱动下，抱爪34从两侧向中心抱紧辅助工装4，从而完成对工件5的抓取。
应用上述翻转机械手进行异型大质量工件5工作的使用过程如下：
工件5连同辅助工装4输送到位后，垂向提升机构1通过第一伺服电机11驱动滚珠丝杠13将夹取机构3下降到位，通过水平进给旋转机构2的第一气缸25动作以将夹取机构3进给到位，夹取机构3的抱爪34从两侧抱紧辅助工装4；
然后，垂向提升机构1将工件5沿垂向提起，在旋转减速机22的驱动控制下将工件5旋转至任意角度；
完成上述翻转操控后，垂向提升机构1下降至指定位置，抱爪34释放工件5(辅助工装4)。翻转机械手复位。
综上内容，结合附图中给出的实施例仅是优选方案。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本实用新型设计构思的其他替代结构，也应属于本实用新型所述的方案范围。
Claims (3)
1.一种翻转机械手，其特征在于：包括垂直提升机构、以及连接于垂直提升机构并沿垂向升降的水平进给旋转机构，在水平进给旋转机构前端连接有夹取机构；
所述的夹取机构具有焊接底板，在焊接底板两侧分别安装有抱爪定位块、安装座和第二气缸；在安装座上贯穿设置有轴套，抱爪通过导向轴与安装座用螺钉连接于焊接底板，第二气缸驱动连接于抱爪，在轴套与抱爪之间连接有导向轴；在抱爪定位块上设置有导向销。
2.根据权利要求1所述的翻转机械手，其特征在于：所述的垂直提升机构包括由横梁与立柱连接组成的框架，在立柱上安装有由第一伺服电机、减速机和联轴器驱动连接的滚珠丝杠，啮合连接滚珠丝杠的丝母安装于所述的水平进给旋转机构；
在框架的立柱上设置有第一直线导轨，卡扣连接于第一直线导轨的滑块安装于所述的水平进给旋转机构。
3.根据权利要求1或2所述的翻转机械手，其特征在于：所述的水平进给旋转机构包括有底座，在底座上设置有第一气缸和第二直线导轨，第二电机座通过其底部的滑块活动地连接于第二直线导轨，第一气缸通过连接头驱动连接于第二电机座；
设置在第二电机座上的第二伺服电机和旋转减速机驱动连接于夹取机构的焊接底板。
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