多功能機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，特別涉及一種多功能機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)化生產(chǎn)中，需要將物件送進(jìn)工作位或?qū)⒓庸ず玫漠a(chǎn)品從工位上取出，例如沖壓機(jī)，通常情況下，都是采用人工的方式進(jìn)行上述工作，一方面，工作效率低，工作強(qiáng)度大，另一方面，雖然在生產(chǎn)線中設(shè)有安全防護(hù)裝置，但是也存在由于操作失誤引發(fā)工傷事故，安全隱患大。
[0003]隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，能執(zhí)行各種搬物、裝配、切割、噴染等功能的機(jī)械手應(yīng)運(yùn)而生，機(jī)械手是現(xiàn)代科技發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新型裝置，其廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)線中，以替代傳統(tǒng)的人工操作，可提高顯著提升工作效率，降低工人工作強(qiáng)度和安全隱患。
[0004]在沖壓工序中產(chǎn)品經(jīng)常需要翻個(gè)面，實(shí)現(xiàn)反面沖壓，于是正常平面沖壓就需增加一個(gè)翻轉(zhuǎn)功能，未解決此問(wèn)題，市場(chǎng)上出線了多功能機(jī)械手，即在現(xiàn)有的四軸機(jī)械手的第四軸之上，再增加一個(gè)翻轉(zhuǎn)軸，通過(guò)伺服電機(jī)和減速機(jī)配合使得翻轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)物件翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)上升，旋轉(zhuǎn)，伸縮，翻轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)功能。
[0005]一方面，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)成本高，安裝調(diào)試不方便;另一方面，當(dāng)沖壓的零部件不需翻轉(zhuǎn)時(shí)，傳統(tǒng)的五軸機(jī)械手無(wú)法使用，造成資源浪費(fèi)，且適用范圍局限。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、安裝調(diào)試方便、且適用范圍廣的多功能機(jī)械手。
[0007]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:多功能機(jī)械手，包括機(jī)箱、設(shè)置于機(jī)箱上方的固定手臂，連接于固定手臂且用于驅(qū)動(dòng)固定手臂旋轉(zhuǎn)的R1軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)置于機(jī)箱內(nèi)且用于驅(qū)動(dòng)固定手臂上下移動(dòng)的Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)置于固定手臂上方的移動(dòng)手臂，連接于固定手臂且用于驅(qū)動(dòng)移動(dòng)手臂水平移動(dòng)的水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，安裝于移動(dòng)手臂端部的夾取執(zhí)行件，連接于移動(dòng)手臂且用于驅(qū)動(dòng)夾取執(zhí)行件旋轉(zhuǎn)的R2軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和用于驅(qū)動(dòng)夾取執(zhí)行件翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，且所述翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可拆卸的安裝于R2軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上方，所述翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)氣缸、位于驅(qū)動(dòng)氣缸輸出端用于連接驅(qū)動(dòng)氣缸和夾取執(zhí)行件的連接盤(pán)。
[0008]對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝于機(jī)箱內(nèi)的Z軸驅(qū)動(dòng)裝置、絲桿和第一線性滑軌，絲桿和第一線性滑軌均沿Z軸方向豎直安裝，Z軸驅(qū)動(dòng)裝置與絲桿驅(qū)動(dòng)連接，絲桿螺接有移動(dòng)螺母，固定手臂與移動(dòng)螺母連接，第一線性滑軌的滑塊與移動(dòng)螺母固定連接。
[0009]對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述Z軸驅(qū)動(dòng)裝置包括第一電機(jī)、第一主動(dòng)輪、第一從動(dòng)輪及第一皮帶，第一電機(jī)的主軸與第一主動(dòng)輪套接，第一從動(dòng)輪與絲桿的端部套接，第一皮帶繞設(shè)于第一主動(dòng)輪和第一從動(dòng)輪。
[0010]對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括安裝移動(dòng)筒和連接塊，安裝移動(dòng)筒的頂端與固定手臂連接，安裝移動(dòng)筒的底端與連接塊固定連接，連接塊分別與移動(dòng)螺母、第一線性滑軌的滑塊固定連接。
[0011]對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述R1軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)和機(jī)器人減速機(jī)，第二電機(jī)設(shè)置于安裝移動(dòng)筒內(nèi)，第二電機(jī)的主軸與機(jī)器人減速機(jī)的輸入端驅(qū)動(dòng)連接，機(jī)器人減速機(jī)的輸出端與固定手臂驅(qū)動(dòng)連接。
[0012]對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝于固定手臂兩側(cè)的第二線性滑軌以及水平驅(qū)動(dòng)裝置，第二線性滑軌的兩滑塊通過(guò)滑塊連接板連接，移動(dòng)手臂與該滑塊連接板固定連接;水平驅(qū)動(dòng)裝置包括第三電機(jī)、第三主動(dòng)輪、第三從動(dòng)輪及第三皮帶，第三主動(dòng)輪和第三從動(dòng)輪分別安裝于固定手臂的前后兩端，第三電機(jī)的主軸與第三主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)連接，第三皮帶繞設(shè)于第三主動(dòng)輪和第三從動(dòng)輪，第三皮帶設(shè)置于固定手臂內(nèi)并與滑塊連接板固定連接。
[0013]對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述R1軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與固定手臂的連接處將固定手臂分成執(zhí)行段和驅(qū)動(dòng)段，執(zhí)行段的長(zhǎng)度占固定手臂總長(zhǎng)度的2/3，驅(qū)動(dòng)段的長(zhǎng)度占固定手臂總長(zhǎng)度的1/3;第三電機(jī)安裝于驅(qū)動(dòng)段的端部。
[0014]對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述R2軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括R2軸驅(qū)動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)動(dòng)軸，R2軸驅(qū)動(dòng)裝置安裝于移動(dòng)手臂靠近機(jī)箱的一端，轉(zhuǎn)動(dòng)軸安裝于移動(dòng)手臂的另一端，R2軸驅(qū)動(dòng)裝置與轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)連接，夾取執(zhí)行件與轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0015]對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述R2軸驅(qū)動(dòng)裝置包括第四電機(jī)、第四主動(dòng)輪、第四從動(dòng)輪及第四皮帶，第四主動(dòng)輪和第四從動(dòng)輪分別安裝于移動(dòng)手臂的兩端，第四電機(jī)的主軸與第四主動(dòng)輪套接，第四皮帶繞設(shè)于第四主動(dòng)輪和第四從動(dòng)輪并設(shè)置于移動(dòng)手臂內(nèi)，第四從動(dòng)輪與轉(zhuǎn)動(dòng)軸套接。
[0016]對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述夾取執(zhí)行件位于移動(dòng)手臂的上方。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0018]1、R2軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上方可拆卸的安裝有一用于驅(qū)動(dòng)夾取執(zhí)行件翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)零部件需要翻轉(zhuǎn)沖壓時(shí)，將翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝上，通過(guò)驅(qū)動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)夾取執(zhí)行件翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)上升，旋轉(zhuǎn)，伸縮，翻轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)等功能，當(dāng)零部件不需要翻轉(zhuǎn)沖壓時(shí)，將翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)取下即可。
[0019]2、一方面，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型不需要增加一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，只是可拆卸的增加了一個(gè)翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)成本低、且安裝調(diào)試方便;第二方面，當(dāng)不需翻轉(zhuǎn)時(shí)，將翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拆卸下來(lái)即可成為普通的四軸機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)上升，旋轉(zhuǎn)，伸縮，旋轉(zhuǎn)功能，適用范圍廣、使用靈活；第三方面，由于設(shè)有R1軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、R2軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單巧妙，使得本實(shí)用新型能適用于各種非標(biāo)準(zhǔn)模具，可在沖壓平臺(tái)任意角度架高模具，對(duì)模具進(jìn)行準(zhǔn)確定位以及對(duì)零件進(jìn)行準(zhǔn)確放取;第四方面，本實(shí)用新型既可多臺(tái)連線作業(yè)，亦可單機(jī)作業(yè)或者將整條生產(chǎn)線拆分成若干個(gè)小段進(jìn)行作業(yè);第五方面，對(duì)沖壓機(jī)設(shè)備條件要求較少，且對(duì)設(shè)備噸位、沖床高低及多臺(tái)組合無(wú)要求，適合應(yīng)用于各種沖壓機(jī)，可為客戶節(jié)約60%_70%的設(shè)備投資成本。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型多功能機(jī)械手的立體圖；[0021 ]圖2為本實(shí)用新型多功能機(jī)械手的另一視角的立體圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型多功能機(jī)械手的主視圖；
[0023]圖4為本實(shí)用新型多功能機(jī)械手的R1軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與固定手臂的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0025]如圖1?3所示，分別為本實(shí)用新型多功能機(jī)械手兩個(gè)視角的立體圖和主視圖。
[0026]多功能機(jī)械手100，包括機(jī)箱110、設(shè)置于機(jī)箱110上方的固定手臂120，連接于固定手臂120且用于驅(qū)動(dòng)固定手臂120旋轉(zhuǎn)的R1軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)160，設(shè)置于機(jī)箱110內(nèi)且用于驅(qū)動(dòng)固定手臂120上下移動(dòng)的Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)150，設(shè)置于固定手臂120上方的移動(dòng)手臂130，連接于固定手臂120且用于驅(qū)動(dòng)移動(dòng)手臂130水平移動(dòng)的水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)170，安裝于移動(dòng)手臂130端部的夾取執(zhí)行件140，連接于移動(dòng)手臂130且用于驅(qū)動(dòng)夾取執(zhí)行件140旋轉(zhuǎn)的R2軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)180和用于驅(qū)動(dòng)夾取執(zhí)行件140翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)190，且翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)190可拆卸的安裝于R2軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)180上方，翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)190包括驅(qū)動(dòng)氣缸191、位于驅(qū)動(dòng)氣缸191輸出端用于連接驅(qū)動(dòng)氣缸191和夾取執(zhí)行件140的連接盤(pán)192。
[0027]R2軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)180上方可拆卸的安裝有一用于驅(qū)動(dòng)夾取執(zhí)行件140翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)190，當(dāng)零部件需要翻轉(zhuǎn)沖壓時(shí)，將翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)190安裝上，通過(guò)驅(qū)動(dòng)氣缸191驅(qū)動(dòng)夾取執(zhí)行件140翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)上升，旋轉(zhuǎn)，伸縮，翻轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)等功能，當(dāng)零部件不需要翻轉(zhuǎn)沖壓時(shí)，將翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)190取下即可。
[0028]—方面，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型不需要增加一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，只是可拆卸的增加了一個(gè)翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)190，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)成本低、且安裝調(diào)試方便;第二方面，當(dāng)不需翻轉(zhuǎn)時(shí)，將翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)190拆卸下來(lái)即可成為普通的四軸機(jī)械手100，實(shí)現(xiàn)上升，旋轉(zhuǎn)，伸縮，旋轉(zhuǎn)功能，適用范圍廣、使用靈活;第三方面，由于設(shè)有R1軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)160、R2軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)180、Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)150、水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)170和翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)190，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單巧妙，使得本實(shí)用新型能適用于各種非標(biāo)準(zhǔn)模具，可在沖壓平臺(tái)任意角度架高模具，對(duì)模具進(jìn)行準(zhǔn)確定位以及對(duì)零件進(jìn)行準(zhǔn)確放取;第四方面，本實(shí)用新型既可多臺(tái)連線作業(yè)，亦可單機(jī)作業(yè)或者將整條生產(chǎn)線拆分成若干個(gè)小段進(jìn)行作業(yè);第五方面，對(duì)沖壓機(jī)設(shè)備條件要求較少，且對(duì)設(shè)備噸位、沖床高低及多臺(tái)組合無(wú)要求，適合應(yīng)用于各種沖壓機(jī)，可為客戶節(jié)約％_%的設(shè)備投資成本。
[0029]本實(shí)施例中，Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)150包括安裝于機(jī)箱110內(nèi)的Z軸驅(qū)動(dòng)裝置、絲桿151和第一線性滑軌152，絲桿151和第一線性滑軌152均沿Z軸方向豎直安裝，Z軸驅(qū)動(dòng)裝置與絲桿151驅(qū)動(dòng)連接，絲桿151螺接有移動(dòng)螺母153，固定手臂120與移動(dòng)螺母153連接，第一線性滑軌152的滑塊與移動(dòng)螺母153固定連接。且Z軸驅(qū)動(dòng)裝置包括第一電機(jī)154、第一主動(dòng)輪155、第一從動(dòng)輪156及第一皮帶157，第一電機(jī)154的主軸與第一主動(dòng)輪155套接，第一從動(dòng)輪156與絲桿151的端部套接，第一皮帶157繞設(shè)于第一主動(dòng)輪155和第一從動(dòng)輪156 2軸驅(qū)動(dòng)裝置工作時(shí)帶動(dòng)絲桿151旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，與該絲桿151螺接的移動(dòng)螺母153實(shí)現(xiàn)上下直線移動(dòng)，從而帶動(dòng)與移動(dòng)螺母153連接的固定手臂120以第一線性滑軌152的導(dǎo)軌為導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)上下移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程穩(wěn)定，移動(dòng)精度高，噪音低，速度快。且第一電機(jī)154、第一主動(dòng)輪155、第一從動(dòng)輪156和第一皮帶157組成的Z軸驅(qū)動(dòng)裝置，不但組裝簡(jiǎn)單，成本低廉，同時(shí)將其通過(guò)合理布局設(shè)置與機(jī)箱110內(nèi)，進(jìn)而達(dá)到良好的使用效果。
[0030]本實(shí)施例中，Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)150還包括安裝移動(dòng)筒158和連接塊159，安裝移動(dòng)筒158的頂端與固定手臂120連接，安裝移動(dòng)筒158的底端與連接塊159固定連接，連接塊159分別與移動(dòng)螺母153、第一線性滑軌15251的滑塊固定連接。具體的，由于絲桿151沿Z軸方向設(shè)置，為確保螺接于絲桿151的移動(dòng)螺母153與機(jī)箱110上方水平設(shè)置的固定手臂120連接，SP通過(guò)安裝移動(dòng)筒158和連接塊159作為移動(dòng)螺母153與固定手臂120之間的連接件，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)螺母153與固定手臂120的連接，同時(shí)，連接塊159能增大移動(dòng)螺母153間接與固定手臂120的固定連接的面積，保證移動(dòng)螺母153帶動(dòng)固定手臂120上下移動(dòng)時(shí)平穩(wěn)，有序，不出現(xiàn)偏差，確保使用效果良好。
[0031]本實(shí)施例中，R1軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)160包括第二電機(jī)161和機(jī)器人減