無線桁架機械手的制作方法
【專利摘要】本實用新型的無線桁架機械手，包括支撐立柱、橫梁和滑臺，滑臺上設(shè)置有機械手臂、第一伺服驅(qū)動單元、第二伺服驅(qū)動單元和系統(tǒng)控制從站，第一、第二驅(qū)動單元分別驅(qū)使滑臺、機械手臂運動；特征在于：沿橫梁的長度方向設(shè)置有用于非接觸式供電的初級電源線圈；滑臺上固定有取電轉(zhuǎn)換單元，取電轉(zhuǎn)換單元上設(shè)置有通過與初級電源線圈的互感作用輸出電能的次級取電線圈；系統(tǒng)控制從站上設(shè)置有無線信號收發(fā)單元。本實用新型的桁架機械手，沿橫梁的長度方向上設(shè)置與供電電源相連接的初級電源線圈，實現(xiàn)了非接觸式的無線供電和信號的無線收發(fā)，整個桁架機械手無需冗長的線纜和拖鏈，避免了因拖鏈過長下墜而引起的拖鏈、線纜間的磨損，降低了設(shè)備的維護成本。
【專利說明】無線桁架機械手
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種無線桁架機械手，更具體的說，尤其涉及一種采用非接觸式無線供電和無線信號收發(fā)的桁架機械手。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上的桁架機械手有以下特點:一、動力電源從控制柜到執(zhí)行機構(gòu)用動力電纜連接。二、輸入輸出信號也是通過線纜進行連接。產(chǎn)品使用時要求外部電源接入電氣柜給系統(tǒng)供電,機械手上的所有需電力驅(qū)動的元件、部件包括控制單元都需要通過實體線纜與電氣柜聯(lián)接獲取電力。另外，在系統(tǒng)控制方面，所有信號采集及指令輸出都要通過實體的信號線纜來實現(xiàn)。機械手臂在橫梁上移動時，所有相關(guān)線纜、管路需要歸納到拖鏈內(nèi)，與機械手臂一起運動。
[0003]在長距離的工件抓取及搬運使用場合下，傳統(tǒng)桁架機械手的X軸行程非常大，這導(dǎo)致相關(guān)線纜、軟管和拖鏈的長度都大幅增加，在機械手頻繁的往復(fù)運動中，拖鏈及線纜頻繁的摩擦及折彎，降低了使用壽命及安全系數(shù)，維護成本較大。另外，在設(shè)備維護及調(diào)試時，使用手持控制器需要拖著一條與主控柜相連的線纜在整條生產(chǎn)線上移動，大大降低了工作效率，且拖鏈過長會限制機械手的行走速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型為了克服上述技術(shù)問題的缺點，提供了一種采用非接觸式無線供電和無線信號收發(fā)的桁架機械手。
[0005]本實用新型的無線桁架機械手，包括支撐立柱、固定于支撐立柱頂端的橫梁以及設(shè)置于橫梁上的滑臺，滑臺上設(shè)置有機械手臂、第一伺服驅(qū)動單元、第二伺服驅(qū)動單元以及控制桁架機械手運行的系統(tǒng)控制從站，第一伺服驅(qū)動單元用于驅(qū)使滑臺沿橫梁長度方向運動，第二驅(qū)動單元用于驅(qū)使機械手臂運動；其特別之處在于:沿橫梁的長度方向設(shè)置有用于非接觸式供電的初級電源線圈，初級電源線圈與供電電源相連接；滑臺上固定有取電轉(zhuǎn)換單元，取電轉(zhuǎn)換單元上設(shè)置有通過與初級電源線圈的互感作用輸出電能的次級取電線圈；系統(tǒng)控制從站上設(shè)置有無線信號收發(fā)單元。
[0006]本實用新型的無線桁架機械手，所述機械手臂的末端設(shè)置有對工件進行抓取的機械手，滑臺上設(shè)置有給機械手提供動力氣源的空氣壓縮機。
[0007]本實用新型的無線桁架機械手，所述橫梁上設(shè)置有齒條和兩條導(dǎo)軌，滑臺上設(shè)置有與橫梁上的導(dǎo)軌相配合的滑塊；第一伺服驅(qū)動單元包括伺服電機、減速機和齒輪，伺服電機的輸出經(jīng)減速機輸出至齒輪，齒輪與橫梁上的齒條相哨合。
[0008]本實用新型的無線桁架機械手，所述機械手臂與滑臺通過滑塊與導(dǎo)軌的相連接；第二伺服驅(qū)動單元包括伺服電機、減速機和齒輪，伺服電機的輸出經(jīng)減速機后通過齒輪與齒條相嚙合的形式驅(qū)使機械手臂運動。
[0009]本實用新型的無線桁架機械手，還包括系統(tǒng)主控柜、用于給初級電源線圈提供電源的電源控制柜以及用于發(fā)送控制桁架機械手運行指令的手持控制器。
[0010]本實用新型的有益效果是:本實用新型的無線桁架機械手，沿橫梁的長度方向上設(shè)置與供電電源相連接的初級電源線圈，滑臺上設(shè)置與初級電源線圈經(jīng)互感作用輸出電能的取電轉(zhuǎn)換單元，在滑臺沿橫梁移動對工件進行抓取作業(yè)的過程中，實現(xiàn)了對其非接觸式的無線供電，避免了隨滑臺移動的供電線纜和拖鏈的采用。通過設(shè)置無線信號收發(fā)單元，實現(xiàn)了傳感器信號和控制指令的無線收發(fā)，避免了信號線纜的采用。整個桁架機械手無需冗長的線纜和拖鏈，避免了因拖鏈過長下墜而引起的拖鏈、線纜間的磨損，降低了設(shè)備的維護成本。
[0011]采用無線通信技術(shù)可以使操作人員無需站在固定位置對機械手進行監(jiān)控和操作，在調(diào)試時，人員可以拿著手持操作器跟隨機械手到任意位置進行每一步的設(shè)置和調(diào)整，人員不再受控制器線纜的影響，隨時隨地對設(shè)備操控，有效提高了工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的無線桁架機械手的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實用新型的無線桁架機械手左視圖的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1支撐立柱，2橫梁，3初級電源線圈，4機械手臂，5第一伺服驅(qū)動單元，6系統(tǒng)控制從站，7無線信號收發(fā)單元，8空氣壓縮機，9滑臺，10取電轉(zhuǎn)換單元，11第二伺服驅(qū)動單元。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0016]如圖1和圖2所示，分別給出了本實用新型的無線桁架機械手的立體圖和左視圖的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括支撐立柱1、橫梁2、滑臺9、第一伺服驅(qū)動單元5、機械手柄4、第二伺服驅(qū)動單元11、系統(tǒng)控制從站6、無線信號收發(fā)單元7、初級電源線圈3、取電轉(zhuǎn)換電源10、空氣壓縮機8。所示的支撐立柱I起固定和支撐作用，橫梁2固定于支撐立柱I的頂端，根據(jù)生產(chǎn)線長度及設(shè)備尺寸確定橫梁2長度及拼接數(shù)量，沿橫梁2的長度方向每隔一定距離布置一根支撐立柱1，以保證所支撐的機械手4平穩(wěn)運行。
[0017]橫梁2上安裝有齒條和兩條互相平行的導(dǎo)軌，滑臺9通過滑塊與導(dǎo)軌的配合固定于橫梁2上。第一伺服驅(qū)動單元5固定于滑臺9上，其由伺服電機、減速機和齒輪組成，第一伺服驅(qū)動單元5的輸出經(jīng)減速機后，再通過齒輪與齒條的嚙合驅(qū)使滑臺9沿橫梁2的長度方向運動。系統(tǒng)控制從站6、機械手臂4、取電轉(zhuǎn)換單元10、空氣壓縮機8和第二伺服驅(qū)動單元11也均固定于滑臺9上，并隨滑臺9 一起運動。第二伺服驅(qū)動單元11也由伺服電機、減速機和齒輪組成，用于驅(qū)使機械手臂4相對于滑臺9進行運動。
[0018]初級電源線圈3沿橫梁2的長度方向設(shè)置，并與供電電源相連接。取電轉(zhuǎn)換單元10上設(shè)置有與初級電源線圈3相配合的次級取電線圈，在滑臺9運動和靜止的過程中，次級取電線圈均能通過與初級電源線圈3的互感作用輸出電能，以供滑臺9上的用電設(shè)備之用。這樣，就實現(xiàn)了對滑臺上用電設(shè)備的非接觸式無線供電，避免了電源線纜和拖鏈的使用。無線信號收發(fā)單元7設(shè)置于系統(tǒng)控制從站6上，并在系統(tǒng)控制從站6的作用下發(fā)送傳感器采集的信號以及接收外部的控制指令，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無線收發(fā)，避免了有線信號和控制線纜的使用。
[0019]機械手臂4的末端還設(shè)置有對工件進行抓取的機械手，空氣壓縮機8給機械手提供動力氣源，保證機械手完成操作動作。由于在滑臺9上設(shè)置有獨立的空氣壓縮機8，而不是采用集中式氣源，也就避免了冗長的氣源管線的使用。為了保證整個無線桁架機械手的運行，還包括置于地面上的電源控制柜、系統(tǒng)主控柜和手持控制器，電源控制柜接外部電源，經(jīng)整流、逆變后給初級電源線圈提供高頻電源。手持控制器用于發(fā)送控制桁架機械手運行的控制指令。
[0020]本實用新型的整個桁架機械手無需冗長的線纜和拖鏈，避免了因拖鏈過長下墜而引起的拖鏈、線纜間的磨損，降低了設(shè)備的維護成本。
【權(quán)利要求】
1.一種無線桁架機械手，包括支撐立柱(I)、固定于支撐立柱頂端的橫梁(2)以及設(shè)置于橫梁上的滑臺(9)，滑臺上設(shè)置有機械手臂(4)、第一伺服驅(qū)動單元(5)、第二伺服驅(qū)動單元(11)以及控制桁架機械手運行的系統(tǒng)控制從站(6)，第一伺服驅(qū)動單元用于驅(qū)使滑臺沿橫梁長度方向運動，第二驅(qū)動單元用于驅(qū)使機械手臂運動；其特征在于:沿橫梁的長度方向設(shè)置有用于非接觸式供電的初級電源線圈(3)，初級電源線圈與供電電源相連接；滑臺上固定有取電轉(zhuǎn)換單元(10)，取電轉(zhuǎn)換單元上設(shè)置有通過與初級電源線圈的互感作用輸出電能的次級取電線圈；系統(tǒng)控制從站上設(shè)置有無線信號收發(fā)單元(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線桁架機械手，其特征在于:所述機械手臂(4)的末端設(shè)置有對工件進行抓取的機械手，滑臺上設(shè)置有給機械手提供動力氣源的空氣壓縮機(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線桁架機械手，其特征在于:所述橫梁(2)上設(shè)置有齒條和兩條導(dǎo)軌，滑臺(9)上設(shè)置有與橫梁上的導(dǎo)軌相配合的滑塊；第一伺服驅(qū)動單元(5)包括伺服電機、減速機和齒輪，伺服電機的輸出經(jīng)減速機輸出至齒輪，齒輪與橫梁上的齒條相口四合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線桁架機械手，其特征在于:所述機械手臂(4)與滑臺(9)通過滑塊與導(dǎo)軌相連接；第二伺服驅(qū)動單元(11)包括伺服電機、減速機和齒輪，伺服電機的輸出經(jīng)減速機后通過齒輪與齒條相嚙合的形式驅(qū)使機械手臂(4)運動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線桁架機械手，其特征在于:還包括系統(tǒng)主控柜、用于給初級電源線圈(3 )提供電源的電源控制柜以及用于發(fā)送控制桁架機械手運行指令的手持控制器。
【文檔編號】B25J13/00GK203665548SQ201320701814
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】徐衛(wèi)業(yè) 申請人:濟南東普機器制造有限公司