CN221021006U - 一种摆动式ppu机械手 - Google Patents
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Abstract
一种摆动式PPU机械手，其特征在于，包括固定板、主轴、固定臂、摆臂、滑轨，固定板正面形成有活动槽，活动槽的内壁形成摆线轮廓曲面；主轴可旋转地设置在固定板上，且其输出端形成有偏心轴部；固定臂一端与固定板固定连接，另一端向外延伸，并安装有旋转座；摆臂一端与主轴的偏心轴部旋转连接，且摆臂沿其旋转中心周向均布有若干摆线轴承，摆线轴承设置在活动槽内，并与摆线轮廓曲面相贴合，摆臂另一端向外侧延伸，并可旋转地连接有转轴；滑轨与旋转座之间构成直线滑移配合，且滑轨一端与转轴固定连接。采用上述方案，动作精度高、使用寿命高、成本低、结构稳定且承载能力强，活动范围也更大。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械自动化技术领域,具体涉及一种摆动式PPU机械手。
背景技术
机械手即能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。PPU凸轮机械手是常见的一种高速拾放移动机械手，如中国实用新型专利CN206825404U公开的PPU旋转式机械手，通过减速机和伺服马达配合传动下，由U臂带动滚轮主轴、滑轨等元件沿凸轮轨迹主体以正负90±5度摆动和直线运动，改变马达的旋转角度可以实现直线运动距离的调整，用于极其有限的空间内实现自动传输、进料和移载，其功能通过导向摆动和直线运动顺序来实现。无回转间隙的导轨带有循环滚柱轴承元件，确保了高精度和高刚性。
但是上述PPU旋转式机械手存在以下不足：
1、滚轮主轴在U臂、轨迹主体上的轨迹槽内活动，滚轮主轴与轨迹槽之间必然存在间隙以保证高速运动且避免卡死，间隙的存在，导致PPU机械手动作精度不高，无法满足高精度的工作要求，而且滚轮主轴与轨迹槽的侧壁产生来回碰撞，特别是来回换向时，必然会产生相互碰撞，从而影响使用寿命；
2、电机需要经过减速器减速增加力矩，才能驱动U臂动作，需要额外设置减速器，成本较高；
3、滑轨的直线移动距离，主要由轨迹主体上的轨迹槽决定，受轨迹主体的尺寸影响比较大，直线运动的幅度比较小。
实用新型内容
为了克服背景技术的不足，本实用新型提供一种摆动式PPU机械手。
本实用新型所采用的技术方案：一种摆动式PPU机械手，包括：
固定板，其正面形成有活动槽，所述活动槽的内壁形成摆线轮廓曲面；
主轴，其可旋转地设置在固定板上，且主轴的输出端形成有偏心轴部；
固定臂，其一端与固定板固定连接，另一端向外延伸，并可旋转地安装有旋转座；
摆臂，其一端与主轴的偏心轴部旋转连接，且摆臂沿其旋转中心周向均布有若干摆线轴承，所述摆线轴承设置在活动槽内，并与摆线轮廓曲面相贴合，摆臂另一端向外侧延伸，并可旋转地连接有转轴；
滑轨，其与旋转座之间构成直线滑移配合，且滑轨一端与转轴固定连接。
所述旋转座上固定安装有滑块，所述滑轨与滑块滑移配合。
所述摆线轴承设有3个。
所述固定板的背面两侧均设有两排纵向排列的安装孔，所述固定臂通过螺栓与固定板的安装孔固定连接。
所述固定板相对两排安装孔之间的位置设有定位槽，所述固定臂上对应形成有定位凸台，所述固定臂的定位凸台与固定板的定位槽定位配合。
所述摆臂上形成有减重凹槽。
本实用新型的有益效果是：1、利用摆线原理运行动作，主轴旋转能够带动摆臂摆动，摆臂上的摆线轴承能够沿摆线轮廓曲面移动，从而带动摆臂按一定的轨迹旋转摆动，从而带动滑轨旋转与直线移动，在运动过程中，其摆线轴承始终与摆线轮廓曲面相贴合并构成滚动配合，不仅动作精度更高，不会出现撞击，使用寿命高，而且多点支撑，结构稳定且承载能力强；
2、摆臂通过摆线原理运行动作，自带减速效果，无需额外设置减速机也能够提供足够的驱动力，可进一步降低成本；
3、动作轨迹形状由摆线轮廓曲面决定，动作轨迹的范围则由摆臂的长度决定，当需要更大的直线运动行程时，只需选择更长长度的摆臂以及固定臂便可，固定板及其上的摆线轮廓曲面仍可保持在较小的尺寸范围内，减少摆线轮廓曲面对直线移动范围的引线，所需的材料更少、加工精度要求更低、加工难度也更低。
附图说明
图1为本实用新型实施例摆动式PPU机械手的结构示意图。
图2-3分别为本实用新型实施例摆动式PPU机械手在不同位置上的结构示意图。
图4-5为本实用新型实施例固定板与固定臂的结构示意图。
图6为本实用新型实施例摆臂的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明。
如图所示，一种摆动式PPU机械手，包括固定板1、主轴2、固定臂3、旋转座4、摆臂5、摆线轴承6、转轴7、滑轨8。
所述固定板1正面形成有活动槽11，所述活动槽11的内壁形成摆线轮廓曲面12。
所述主轴2可旋转地设置在固定板1上，且主轴2的输出端形成有偏心轴部21。通常，在固定板1的背面安装有电机（图中未示出），电机驱动连接主轴2，能驱使主轴2旋转输出。
所述固定臂3一端与固定板1固定连接，另一端向外延伸。所述固定臂3与固定板1之间可以采用螺栓固定。其中，所述固定板1的背面两侧均设有两排纵向排列的安装孔13，固定臂3可以根据实际动作需求，选择性地安装在固定板1的不同位置，所述固定板1相对两排安装孔13之间的位置还设有定位槽14，所述固定臂3上对应形成有定位凸台31，所述固定臂3的定位凸台31与固定板1的定位槽14定位配合，便于固定臂3的安装定位，确保固定臂准确安装。
所述旋转座4可旋转地安装在固定臂3的自由端。其中，旋转座4上固定安装有2个滑块9，方便与滑轨8适配，以形成直线滑移配合。
所述摆臂5一端与主轴2的偏心轴部21旋转连接，且摆臂5沿其旋转中心周向均布有3个摆线轴承6，3个摆线轴承6呈正三角形均匀分布，且所述摆线轴承6设置在活动槽11内，并与摆线轮廓曲面12相贴合构成滚动配合，摆臂5另一端则向外侧延伸，并可旋转地连接有转轴7。其中，所述摆臂5上形成有减重凹槽51，减轻摆臂5重量，使得摆臂5动作能够更快。
所述滑轨8与旋转座4上的滑块9构成直线滑移配合，且滑轨8一端与转轴7固定连接。另外，滑轨8相对转轴7的另一端还设置有夹持组件（图中未示出），如气动夹具或者真空吸盘等，用于实现对产品的抓取，从而实现产品转移搬运的目的。
上述摆动式PPU机械手可以做如下动作：
首先，摆动式PPU机械手保持在如图2所示的初始状态，当夹持组件抓取产品后，电机驱动主轴旋转，主轴则带动摆臂偏心旋转，同时摆臂上的摆线轴承沿摆线轮廓曲面移动，从而带动摆臂沿轨迹S进行移动，摆臂动作则同时带动滑轨实现90°旋转以及直线动作，从而使得摆动式PPU机械手来到如图3所示的到位状态；当夹持组件将产品放置到制定位置后，电机驱动主轴反向旋转，便可带动摆臂沿轨迹S进行复位，回到如图2所示的初始状态，然后进行下一个产品的的抓取搬运，如此不断往复动作，便可实现高速地拾放动作
本实用新型实施例的有益效果是：1、利用摆线原理运行动作，主轴旋转能够带动摆臂摆动，摆臂上的摆线轴承能够沿摆线轮廓曲面移动，从而带动摆臂按一定的轨迹旋转摆动，从而带动滑轨旋转与直线移动，在运动过程中，其摆线轴承始终与摆线轮廓曲面相贴合并构成滚动配合，不仅动作精度更高，不会出现撞击，使用寿命高，而且多点支撑，结构稳定且承载能力强；
2、摆臂通过摆线原理运行动作，自带减速效果，无需额外设置减速机也能够提供足够的驱动力，可进一步降低成本；
3、动作轨迹形状由摆线轮廓曲面决定，动作轨迹的范围则由摆臂的长度决定，当需要更大的直线运动行程时，只需选择更长长度的摆臂以及固定臂便可，固定板及其上的摆线轮廓曲面仍可保持在较小的尺寸范围内，减少摆线轮廓曲面对直线移动范围的引线，所需的材料更少、加工精度要求更低、加工难度也更低。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
各位技术人员须知：虽然本实用新型已按照上述具体实施方式做了描述，但是本实用新型的实用新型思想并不仅限于此实用新型，任何运用本实用新型思想的改装，都将纳入本专利权保护范围内。
Claims (6)
1.一种摆动式PPU机械手，其特征在于，包括：
固定板（1），其正面形成有活动槽（11），所述活动槽（11）的内壁形成摆线轮廓曲面（12）；
主轴（2），其可旋转地设置在固定板（1）上，且主轴（2）的输出端形成有偏心轴部（21）；
固定臂（3），其一端与固定板（1）固定连接，另一端向外延伸，并可旋转地安装有旋转座（4）；
摆臂（5），其一端与主轴（2）的偏心轴部（21）旋转连接，且摆臂（5）沿其旋转中心周向均布有若干摆线轴承（6），所述摆线轴承（6）设置在活动槽（11）内，并与摆线轮廓曲面（12）相贴合，摆臂（5）另一端向外侧延伸，并可旋转地连接有转轴（7）；
滑轨（8），其与旋转座（4）之间构成直线滑移配合，且滑轨（8）一端与转轴（7）固定连接。
2.根据权利要求1所述的摆动式PPU机械手，其特征在于：所述旋转座（4）上固定安装有滑块（9），所述滑轨（8）与滑块（9）滑移配合。
3.根据权利要求1所述的摆动式PPU机械手，其特征在于：所述摆线轴承（6）设有3个。
4.根据权利要求1所述的摆动式PPU机械手，其特征在于：所述固定板（1）的背面两侧均设有两排纵向排列的安装孔（13），所述固定臂（3）通过螺栓与固定板的安装孔（13）固定连接。
5.根据权利要求4所述的摆动式PPU机械手，其特征在于：所述固定板（1）相对两排安装孔（13）之间的位置设有定位槽（14），所述固定臂（3）上对应形成有定位凸台（31），所述固定臂（3）的定位凸台（31）与固定板（1）的定位槽（14）定位配合。
6.根据权利要求1所述的摆动式PPU机械手，其特征在于：所述摆臂（5）上形成有减重凹槽（51）。
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