工件搬運機械手的製作方法
2023-07-03 05:04:06 2
工件搬運機械手的製作方法
【專利摘要】一種工件搬運機械手，包括：底座、旋轉裝置、升降裝置、伸縮裝置及夾取裝置。夾取裝置包括：夾取電機、推桿、固定塊、兩個夾爪及抵持塊，推桿做向靠近或遠離固定塊運動可帶動兩個夾爪做相反或相向運動，夾爪與抵持塊連接，抵持塊上還開設有弧形限位槽。上述工件搬運機械手通過控制旋轉裝置、升降裝置及伸縮裝置可以分別帶動夾取裝置進行周向、上下及前後運動，以使夾取裝置在初始工位與指點工位之間運動。此外，控制夾取電機轉動，並帶動推桿做向遠離或靠近固定塊運動，可以帶動兩個夾爪對工件進行夾取或釋放動作。整個搬運動作連貫快捷，且上述工件搬運機械手不會產生疲累感，相對於採用人工搬運方式，上述工件搬運機械手極大地提高了搬運效率。
【專利說明】工件搬運機械手
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種搬運設備，特別是涉及一種工件搬運機械手。
【背景技術】
[0002]目前，在工藝生產線上，一些圓筒類的工件需要經過多個不同工位進行加工才能生產出合格的產品。傳統的做法，是在每個工位的的銜接處指派一名操作人員，用人工手動搬運的方法將工件從一個工位搬運至另一個工位。
[0003]然而，通常圓筒類的工件表面比較光滑，加之沒有著力點，操作人員不易將圓筒類的工件搬起，且搬運時也易從手中滑落而掉落到地面上，使工件受到碰撞，導致工件在碰撞中損壞。
[0004]此外，操作人員在長時間搬運過程中容易產生疲累感，導致圓筒類工件的搬運效率大大降低。
實用新型內容
[0005]鑑於上述情況，有必要提供一種工件搬運效率較高的工件搬運機械手。
[0006]一種工件搬運機械手，包括:
[0007]底座；
[0008]旋轉裝置,所述旋轉裝置包括:旋轉電機、第一齒輪、第二齒輪、旋轉軸及底盤，所述旋轉電機安裝在所述底座上，所述第一齒輪與所述旋轉電機的驅動軸固定連接，所述第二齒輪與所述第一齒輪齒合形成齒輪副，所述旋轉軸套設於所述第二齒輪內，所述底盤與所述旋轉軸的一端相固定；
[0009]升降裝置，所述升降裝置包括:第一絲杆、升降臺、導向柱、升降電機、支撐板及螺母，所述第一絲杆的兩端分別與所述底盤及所述升降臺轉動連接，所述導向柱的兩端分別與所述底盤及所述升降臺相固定，所述升降電機安裝在所述升降臺上，所述升降電機的驅動軸與所述第一絲杆連接，所述螺母嵌設於所述支撐板上，所述螺母與所述第一絲杆相螺接，形成絲杆副，所述導向柱穿設所述支撐板；
[0010]伸縮裝置，所述伸縮裝置包括導軌、箱體、滑塊、固定軸、伸縮電機、絲杆螺母及第二絲杆，所述導軌安裝在所述支撐板上，所述箱體通過所述滑塊沿所述導軌可滑動，所述固定軸與所述箱體相固定，所述絲杆螺母與所述固定軸的一端相固定，所述伸縮電機安裝在所述支撐板上，所述第二絲杆的一端與所述伸縮電機的驅動軸相固定，所述第二絲杆的另一端與所述絲杆螺母相螺接，形成絲杆副 '及
[0011]夾取裝置，所述夾取裝置包括:夾取電機、第三齒輪、第四齒輪、螺杆、推桿、固定塊兩個夾爪，所述夾取電機安裝在所述箱體內，所述夾取電機的驅動軸與所述第三齒輪相固定，所述第三齒輪與所述第四齒輪齒合，形成齒輪副，所述螺杆固定套設於所述第四齒輪內，所述螺杆與所述推桿的一端螺接，形成螺紋副，所述推桿的另一端與所述兩個夾爪可滑動連接，固定塊固定安裝在所述箱體上，所述夾爪與所述固定塊鉸接，所述推桿做向靠近或遠離所述固定塊運動可帶動兩個所述夾爪做相反或相向運動，兩個所述夾爪上分別設置有抵持塊，兩個所述抵持塊相對設置，所述抵持塊上還開設有弧形限位槽。
[0012]其中一個實施例中，所述滑塊開設有楔形卡槽，所述導軌部分嵌設於所述卡槽內。
[0013]其中一個實施例中，所述夾爪上開設有引導槽，所述推桿上遠離所述螺杆的一端具有凸塊，所述凸塊穿設所述引導槽，並沿所述引導槽可滑動。
[0014]其中一個實施例中，所述導向柱為兩個，兩個導向柱分別位於所述第一絲杆的兩側。
[0015]其中一個實施例中，所述旋轉電機、升降電機、伸縮電機及夾取電機均為步進電機。
[0016]上述工件搬運機械手通過所述控制旋轉裝置、所述升降裝置及所述伸縮裝置可以分別帶動所述夾取裝置進行周向、上下及前後運動，以使夾取裝置在初始工位與指點工位之間運動。此外，控制所述夾取電機轉動，並帶動所述推桿做向遠離或靠近所述固定塊運動，可以帶動兩個所述夾爪對工件進行夾取或釋放動作。整個搬運動作連貫快捷，且上述工件搬運機械手不會產生疲累感，相對於採用人工搬運方式，上述工件搬運機械手極大地提高了搬運效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]如圖1所示，其為本實用新型一實施例的工件搬運機械手的正視圖；
[0018]如圖2所示，其為本實用新型一實施例的工件搬運機械手的俯視圖；
[0019]如圖3所示，其為本實用新型一實施例的工件搬運機械手的後視圖；
[0020]如圖4所示，其為圖3所示的工件搬運機械手在A處的放大圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1至3所示，其分別為本實用新型一實施例的工件搬運機械手10的正視圖、俯視圖及後視圖。
[0022]工件搬運機械手10包括:底座100、旋轉裝置200、升降裝置300、伸縮裝置400及夾取裝置500。
[0023]旋轉裝置200包括:旋轉電機210、第一齒輪220、第二齒輪230、旋轉軸240及底盤250。旋轉電機210安裝在底座100上。第一齒輪220與旋轉電機210的驅動軸固定連接，第一齒輪220與第二齒輪230齒合形成齒輪副。旋轉軸240套設於第二齒輪230內，旋轉電機210轉動通過第一齒輪220與第二齒輪230齒合形成的齒輪副可以帶動旋轉軸240轉動。底盤250與旋轉軸240遠離第二齒輪230的一端相固定。
[0024]升降裝置300包括:第一絲杆310、升降臺320、導向柱330、升降電機340、支撐板350及螺母360。第一絲杆310的兩端分別與底盤250及升降臺轉動連接，導向柱330的兩端分別於底盤250及升降臺320固定連接。升降電機340安裝在升降臺340上，其驅動軸與第一絲杆310連接。螺母360嵌設於支撐板350內，螺母360還與第一絲杆310相螺接，以形成絲杆副，導向柱330穿設支撐板350，以使支撐板350可以沿導向柱330位移。可以理解，當控制升降電機340轉動時，可以帶動第一絲杆310相對升降臺320及底盤250轉動，從而使螺母360沿第一絲杆310位移，進而帶動與螺母360固定的支撐板350沿著導向柱330及第一絲杆310做向靠近或遠離底盤250運動。具體的，導向柱330為兩個，兩個導向柱330固定於升降臺330及底盤250之間，並位於第一絲杆310的兩側，以提高支撐板350運動的平衡性及穩定性。
[0025]伸縮裝置400包括:導軌410、箱體420、滑塊430、固定軸440、伸縮電機450、絲杆螺母460及第二絲杆470。導軌410安裝在支撐板350上，滑塊430滑動設置於導軌410上，箱體420安裝在滑塊430上，滑塊430沿導軌410位移可以帶動箱體420沿導軌410可移動。本實施例中，滑塊430面嚮導軌410的一側開設有楔形卡槽431，導軌410部分嵌設於卡槽431內，用於提高滑塊430沿導軌410運動的平穩性。固定軸440與箱體420相固定，絲杆螺母460與固定軸440遠離箱體420的一端固定。伸縮電機450安裝在支撐板350上，第二絲杆470的一端與伸縮電機450的驅動軸相固定，其另一端與絲杆螺母460相螺接，以形成絲杆副。可以理解，當控制伸縮電機450轉動時，可以帶動第二絲杆470轉動，從而使絲杆螺母460沿第二絲杆470位移，進而帶動與絲杆螺母460相固定的固定軸440向靠近或遠離伸縮電機450運動，並最終使固定安裝在固定軸440上的箱體420通過滑塊430沿導軌410向靠近或遠離伸縮電機450運動。
[0026]請一併參閱圖4，其為圖3所示的工件搬運機械手10在A處的放大圖。
[0027]夾取裝置500包括:夾取電機510、第三齒輪520、第四齒輪530、第四齒輪540、螺杆550、推桿560、固定塊570、兩個夾爪580及兩個抵持塊590。夾取電機510固定安裝在箱體420內。夾取電機510的驅動軸與第三齒輪520相固定，第三齒輪520與第四齒輪齒合，以形成齒輪副。螺杆550固定套設於第四齒輪540內，夾取電機510轉動可帶動螺杆550轉動。螺杆550與推桿560螺接，以形成螺紋副，螺杆550轉動以帶動推桿560可以向靠近或遠離螺杆550運動。推桿560遠離螺杆550的一端與兩個夾爪580可滑動連接。本實施例中，夾爪580上開設有引導槽581,推桿560遠離螺杆550的一端具有凸塊561,凸塊561穿設引導槽581，並沿引導槽581可滑動，以使推桿560與兩個夾爪580可滑動連接。固定塊570安裝在箱體420上，夾爪580與固定塊鉸接，當推桿560做向靠近或遠離固定塊570運動時，可以帶動兩個夾爪580做相反或相向運動。兩個夾爪580相對的一側分別與兩個抵持塊590連接，抵持塊590上還設有弧形限位槽591。具體地，抵持塊590為橡膠塊，橡膠塊可以在夾爪580夾持工件時，起到緩衝減震的作用，此外，還可以提高工件與抵持塊590抵持時產生的摩擦力，進而提高夾持的穩定性。可以理解，當兩個夾爪580夾持圓筒類工件進行搬運時，抵持塊590上的弧形限位槽591與圓筒類工件的外表面匹配，用以提高抵持塊590與圓筒類工件的抵持面積，以防止圓筒類工件從兩個夾爪580的夾持中脫落滑出。
[0028]需要指出的是，本實施例中，旋轉電機210、升降電機340、伸縮電機450及夾取電機510均為步進電機。步進電機具有通過控制其脈衝頻率來精確控制轉動的速度和加速度的優點，以保證旋轉電機210、升降電機340、伸縮電機450及夾取電機510轉動的精確性。當然，根據實際需要，旋轉電機210、升降電機340、伸縮電機450及夾取電機510還可以為其他電機。
[0029]上述工件搬運機械手10的工作原理如下:
[0030]初始狀態，工件位於初始工位上。
[0031]首先，控制旋轉裝置200、升降裝置300及伸縮裝置400分別帶動夾取裝置500進行周向、上下及前後運動，直到將夾取裝置500運送至位於初始工位上的工件的附近區域。
[0032]之後，控制夾取電機510轉動，並帶動推桿560做向遠離固定塊570運動，以帶動兩個夾爪580做相對運動，直到工件夾持與兩個夾爪580之間。
[0033]然後，再控制旋轉裝置200、升降裝置300及伸縮裝置400分別帶動夾取裝置500進行周向、上下及前後運動，直到將夾取500運送指定工位上。
[0034]最後，控制夾取電機510轉動，並帶動推桿560做向靠近固定塊570運動，以帶動兩個夾爪580做相反運動，以使工件從兩個夾爪580的夾持中釋放，並放置在指定工位上。此時，工件搬運動作完成。
[0035]上述工件搬運機械手10相對於採用手工方式進行搬運至少具有以下優點:
[0036]首先，上述工件搬運機械手10通過控制旋轉裝置200、升降裝置300及伸縮裝置400可以分別帶動夾取裝置500進行周向、上下及前後運動，以使夾取裝置在初始工位與指點工位之間運動。此外，控制夾取電機510轉動，並帶動推桿560做向遠離或靠近固定塊570運動，可以帶動兩個夾爪580對工件進行夾取或釋放動作。整個搬運動作連貫快捷，且工件搬運機械手10不會產生疲累感，相對於採用人工搬運方式，工件搬運機械手10極大地提聞了搬運效率。
[0037]其次，當兩個夾爪580夾持圓筒類工件進行搬運時，抵持塊590上的弧形限位槽591與圓筒類工件的外表面匹配，用以提高抵持塊590與圓筒類工件的抵持面積，以防止圓筒類工件從兩個夾爪580的夾持中脫落滑出。
[0038]最後，抵持塊590為橡膠塊，橡膠塊可以在夾爪580夾持工件時，起到緩衝減震的作用，此外，還可以提高工件與抵持塊590抵持時產生的摩擦力，進而提高夾持的穩定性。
[0039]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種工件搬運機械手，其特徵在於，包括: 底座； 旋轉裝置，所述旋轉裝置包括:旋轉電機、第一齒輪、第二齒輪、旋轉軸及底盤，所述旋轉電機安裝在所述底座上，所述第一齒輪與所述旋轉電機的驅動軸固定連接，所述第二齒輪與所述第一齒輪齒合形成齒輪副，所述旋轉軸套設於所述第二齒輪內，所述底盤與所述旋轉軸的一端相固定； 升降裝置，所述升降裝置包括:第一絲杆、升降臺、導向柱、升降電機、支撐板及螺母，所述第一絲杆的兩端分別與所述底盤及所述升降臺轉動連接，所述導向柱的兩端分別與所述底盤及所述升降臺相固定，所述升降電機安裝在所述升降臺上，所述升降電機的驅動軸與所述第一絲杆連接，所述螺母嵌設於所述支撐板上，所述螺母與所述第一絲杆相螺接，形成絲杆副，所述導向柱穿設所述支撐板； 伸縮裝置，所述伸縮裝置包括導軌、箱體、滑塊、固定軸、伸縮電機、絲杆螺母及第二絲杆，所述導軌安裝在所述支撐板上，所述箱體通過所述滑塊沿所述導軌可滑動，所述固定軸與所述箱體相固定，所述絲杆螺母與所述固定軸的一端相固定，所述伸縮電機安裝在所述支撐板上，所述第二絲杆的一端與所述伸縮電機的驅動軸相固定，所述第二絲杆的另一端與所述絲杆螺母相螺接，形成絲杆副 '及 夾取裝置，所述夾取裝置包括:夾取電機、第三齒輪、第四齒輪、螺杆、推桿、固定塊、兩個夾爪及兩個抵持塊，所述夾取電機安裝在所述箱體內，所述夾取電機的驅動軸與所述第三齒輪相固定，所述第三齒輪與所述第四齒輪齒合，形成齒輪副，所述螺杆固定套設於所述第四齒輪內，所述螺杆與所述推桿的一端螺接，形成螺紋副，所述推桿的另一端與所述兩個夾爪可滑動連接，固定塊固定安裝在所述箱體上，所述夾爪與所述固定塊鉸接，所述推桿做向靠近或遠離所述固定塊運動可帶動兩個所述夾爪做相反或相向運動，兩個所述夾爪相對的一側分別與兩個所述抵持塊連接，所述抵持塊上還開設有弧形限位槽。
2.根據權利要求1所述的工件搬運機械手，其特徵在於，所述滑塊開設有楔形卡槽，所述導軌部分嵌設於所述卡槽內。
3.根據權利要求1所述的工件搬運機械手，其特徵在於，所述夾爪上開設有引導槽，所述推桿上遠離所述螺杆的一端具有凸塊，所述凸塊穿設所述引導槽，並沿所述引導槽可滑動。
4.根據權利要求1所述的工件搬運機械手，其特徵在於，所述導向柱為兩個，兩個導向柱分別位於所述第一絲杆的兩側。
5.根據權利要求1所述的工件搬運機械手，其特徵在於，所述旋轉電機、升降電機、伸縮電機及夾取電機均為步進電機。
【文檔編號】B25J9/00GK203919044SQ201420259412
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月21日 優先權日:2014年5月21日
【發明者】鄧國輝 申請人:鄧國輝