一種雙臂結(jié)構(gòu)全伺服機(jī)械手手臂的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種雙臂結(jié)構(gòu)全伺服機(jī)械手手臂。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著家電市場(chǎng)朝著大型化和汽車工業(yè)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)大型全伺服機(jī)械手的需求逐步增大。目前大多數(shù)機(jī)器人廠家，生產(chǎn)氣動(dòng)和變頻型的小型機(jī)械手，也有少數(shù)廠家簡(jiǎn)單地把氣動(dòng)小型機(jī)械手放大，因?yàn)闆](méi)有吃透大型全伺服機(jī)械手的設(shè)計(jì)原理和工藝，生產(chǎn)的產(chǎn)品穩(wěn)定性差、使用壽命短，有的還造成安全事故。同時(shí)大型全伺服機(jī)械手的尺寸較大，整機(jī)長(zhǎng)度超過(guò)3.6米、寬度超過(guò)2米、高度超過(guò)2.2米，需要通過(guò)汽車運(yùn)輸。而且機(jī)械手一般具有90度翻轉(zhuǎn)功能，通過(guò)夾、抱、吸取或者抓取產(chǎn)品。但對(duì)于空間狹窄，有時(shí)候加大翻轉(zhuǎn)氣缸會(huì)觸碰到產(chǎn)品或者模具，有時(shí)候直現(xiàn)取放產(chǎn)品也會(huì)觸碰到其他設(shè)備。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種雙臂結(jié)構(gòu)全伺服機(jī)械手手臂，能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化加工、安裝、拆分運(yùn)輸，安全穩(wěn)定，噪音低。
[0004]本實(shí)用新型完整的技術(shù)方案為:
[0005]—種雙臂結(jié)構(gòu)全伺服機(jī)械手臂，包括模塊化方框，模塊化支撐，所述的模塊化支撐設(shè)于模塊化方框上，模塊化方框側(cè)方安裝有上下行伺服馬達(dá)，下方安裝有模塊化翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述的模塊化方框內(nèi)安裝有第一手臂直線導(dǎo)軌、第二手臂直線導(dǎo)軌和倍速機(jī)構(gòu)，所述的倍速機(jī)構(gòu)包括安裝于第一手臂直線導(dǎo)軌上的倍速節(jié)，第二手臂直線導(dǎo)軌上的主動(dòng)節(jié)、主動(dòng)節(jié)和倍速節(jié)通過(guò)倍速同步帶連接，上下行伺服馬達(dá)通過(guò)齒輪齒條驅(qū)動(dòng)主動(dòng)節(jié)，經(jīng)過(guò)倍速同步帶和滑輪的傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)倍速節(jié)的翻倍運(yùn)動(dòng)，倍速機(jī)構(gòu)一側(cè)設(shè)有安裝于模塊化方框上的平衡氣缸，模塊化支撐上設(shè)有左右行伺服馬達(dá)，定位信號(hào)開關(guān)，靜音滑塊。
[0006]所述模塊化支撐手臂與懸梁連接件部件，同時(shí)又作為懸梁的滑動(dòng)組件。
[0007]所述的手臂的材質(zhì)為6061鋁合金，直線導(dǎo)軌為P級(jí)別以上，采用6級(jí)以上級(jí)別斜齒輪齒條傳動(dòng)。
[0008]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0009]1.模塊化設(shè)計(jì)，運(yùn)輸方便，組裝速度快，效率高。
[0010]2.外觀美化，靜音滑塊使整套設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪音< 65db，改善了工作環(huán)境。
[0011]3.平衡氣缸通過(guò)精密調(diào)壓閥實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)配重，既有效減小了上下行伺服馬達(dá)的功率和體積，又增強(qiáng)了倍速節(jié)高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。
[0012]4.設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠、主要部件正常使用10年免維護(hù)。整機(jī)設(shè)計(jì)壽命達(dá)到了 15年以上，使用后整體生產(chǎn)成本會(huì)降低15%。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為帶有本實(shí)用新型手臂的雙臂結(jié)構(gòu)全伺服機(jī)械手整機(jī)示意圖；
[0014]圖2為帶有本實(shí)用新型手臂的雙臂結(jié)構(gòu)全伺服機(jī)械手橫走部分示意圖；
[0015]圖3為帶有本實(shí)用新型手臂的雙臂結(jié)構(gòu)全伺服機(jī)械手懸梁部分示意圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型的雙臂結(jié)構(gòu)全伺服機(jī)械手手臂示意圖。
[0017]圖中:1為橫走部分1，2為懸梁部分，3為手臂，11為支撐座，12為橫梁，13為橫走滑板，14為橫走直線導(dǎo)軌，15為橫走馬達(dá)，16為橫走齒條，21為懸梁直線導(dǎo)軌，22為懸梁齒條，23為拖鏈，31為手臂第一直線導(dǎo)軌，32為倍速節(jié)，33為平衡氣缸，34為上下行伺服馬達(dá)，35為翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，36為主動(dòng)節(jié)，37為手臂第二直線導(dǎo)軌，38為倍速同步帶，39為左右行伺服馬達(dá)，40為定位信號(hào)開關(guān)，41為靜音滑塊，42為模塊化支撐，43為模塊化方框。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]圖1為帶有本實(shí)用新型手臂的雙臂結(jié)構(gòu)全伺服機(jī)械手整機(jī)示意圖；包括橫走部分1、懸梁部分2、手臂3，
[0020]所述的橫走部分包括支撐座11，支撐座上設(shè)有橫梁12，橫梁上設(shè)有橫走直線導(dǎo)軌14和橫走齒條16，橫走部分靠近連接段設(shè)有滑板13，所述的滑板13上安裝有橫走馬達(dá)15，橫走部分采用大型400*300鋼制結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵受力部位焊接加強(qiáng)板，選用P級(jí)別以上的直線導(dǎo)軌和6級(jí)以上級(jí)別齒輪齒條傳動(dòng)，通過(guò)高精度交流伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，達(dá)到了高速度、精準(zhǔn)定位控制的要求。橫走滑板既是橫走滑動(dòng)組件，又作為與懸梁2的連接件，從而實(shí)現(xiàn)了橫走和懸梁的模塊化設(shè)計(jì)。
[0021]所述的懸梁部分包括直懸梁直線導(dǎo)軌21，懸梁齒條22和拖鏈23 ;并通過(guò)橫走滑板與橫走部分連接，懸梁采用大型鋁合金雙梁框架結(jié)構(gòu)，材質(zhì)選用6061，截面設(shè)計(jì)按照高剛性和輕質(zhì)設(shè)計(jì)要求，從而滿足了懸梁高剛性和輕質(zhì)的要求。選用P級(jí)別以上的直線導(dǎo)軌和6級(jí)以上級(jí)別齒輪齒條傳動(dòng)。懸梁模塊加工方法是先預(yù)加工，再組裝固定，最后整體加工橫梁和橫走滑板的安裝面；通過(guò)高精度交流伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，達(dá)到了高速度、精準(zhǔn)定位控制的要求。通過(guò)這種模塊化設(shè)計(jì)的懸梁，可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要掛裝1-3個(gè)模塊化手臂。
[0022]所述的手臂3包括模塊化方框43，模塊化支撐42，所述的模塊化支撐42設(shè)于模塊化方框43上，模塊化方框43側(cè)方安裝有上下行伺服馬達(dá)34，下方安裝有模塊化翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)35，所述的模塊化方框43內(nèi)安裝有第一手臂直線導(dǎo)軌31、第二手臂直線導(dǎo)軌37和倍速機(jī)構(gòu)，所述的倍速機(jī)構(gòu)包括安裝于第一手臂直線導(dǎo)軌31上的倍速節(jié)32，第二手臂直線導(dǎo)軌37上主動(dòng)節(jié)36、主動(dòng)節(jié)和倍速節(jié)通過(guò)倍速同步帶38連接，上下行伺服馬達(dá)通過(guò)齒輪齒條驅(qū)動(dòng)主動(dòng)節(jié)，經(jīng)過(guò)倍速同步帶和滑輪的傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)倍速節(jié)的翻倍運(yùn)動(dòng)，倍速機(jī)構(gòu)一側(cè)設(shè)有安裝于模塊化方框上的平衡氣缸33，模塊化支撐42上設(shè)有左右行伺服馬達(dá)39，定位信號(hào)開關(guān)40，靜首滑塊41。
[0023]手臂材質(zhì)選用6061，截面設(shè)計(jì)按照高剛性和輕質(zhì)設(shè)計(jì)要求，從而滿足了懸梁高剛性和輕質(zhì)的要求。選用P級(jí)別以上的直線導(dǎo)軌和6級(jí)以上級(jí)別斜齒輪齒條傳動(dòng)，手臂模塊化方框加工組裝時(shí)，先預(yù)加工，再組裝固定，最后整體加工重要的安裝面；模塊化支撐既是懸梁滑動(dòng)組件，又作為與手臂的連接件，從而實(shí)現(xiàn)了懸梁和手臂的模塊化設(shè)計(jì)。
[0024]手臂倍速節(jié)和主動(dòng)節(jié)是根據(jù)定滑輪和動(dòng)滑輪原理實(shí)現(xiàn)的雙節(jié)倍速結(jié)構(gòu)，即上下行伺服馬達(dá)通過(guò)齒輪齒條驅(qū)動(dòng)主動(dòng)節(jié)，在倍速同步帶和滑輪的傳動(dòng)下，倍速節(jié)的速度實(shí)現(xiàn)了翻倍，實(shí)現(xiàn)了模內(nèi)高速的要求，平衡氣缸通過(guò)精密調(diào)壓閥實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)配重，既有效減小了上下行伺服馬達(dá)的功率和體積，又增強(qiáng)了倍速節(jié)高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。
[0025]本實(shí)用新型的大型全伺服機(jī)械手采用五軸AC伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，配合高精度減速機(jī)實(shí)現(xiàn)了高效取出動(dòng)作；采用高速總線的工業(yè)級(jí)PLC控制，軟件編程也采用模塊化設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)功能模塊的程序調(diào)用的準(zhǔn)確型和高速性，人機(jī)界面友好，采用32K彩色觸摸屏控制，操作簡(jiǎn)單方便直觀，可以存儲(chǔ)100種工藝程序。
[0026]模塊化大型全伺服機(jī)械手與注塑機(jī)或壓力機(jī)共同工作時(shí)，配有標(biāo)準(zhǔn)的歐規(guī)數(shù)據(jù)接口 ；程序設(shè)計(jì)上具有安全互鎖功能；觸摸屏配有手動(dòng)應(yīng)急開關(guān)；配有保養(yǎng)維修安全護(hù)欄，另外整機(jī)控制部分和氣動(dòng)部分安置在維修安全護(hù)欄上部，與熱成型高溫及煙塵部分有效隔離，增強(qiáng)了系統(tǒng)整機(jī)的安全穩(wěn)定性和維修人員的人身安全性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙臂結(jié)構(gòu)全伺服機(jī)械手手臂，其特征在于，包括模塊化方框，模塊化支撐，所述的模塊化支撐設(shè)于模塊化方框上，模塊化方框側(cè)方安裝有上下行伺服馬達(dá)，下方安裝有模塊化翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述的模塊化方框內(nèi)安裝有第一手臂直線導(dǎo)軌、第二手臂直線導(dǎo)軌和倍速機(jī)構(gòu)，所述的倍速機(jī)構(gòu)包括安裝于第一手臂直線導(dǎo)軌上的倍速節(jié)，第二手臂直線導(dǎo)軌上的主動(dòng)節(jié)、主動(dòng)節(jié)和倍速節(jié)通過(guò)倍速同步帶連接，上下行伺服馬達(dá)通過(guò)齒輪齒條驅(qū)動(dòng)主動(dòng)節(jié)，經(jīng)過(guò)倍速同步帶和滑輪的傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)倍速節(jié)的翻倍運(yùn)動(dòng)，倍速機(jī)構(gòu)一側(cè)設(shè)有安裝于模塊化方框上的平衡氣缸，模塊化支撐上設(shè)有左右行伺服馬達(dá)，定位信號(hào)開關(guān)，靜音滑塊。2.一種如權(quán)利要求1所述的雙臂結(jié)構(gòu)全伺服機(jī)械手手臂，其特征在于，所述模塊化支撐手臂與懸梁連接件部件，同時(shí)又作為懸梁的滑動(dòng)組件。3.一種如權(quán)利要求1或2所述的雙臂結(jié)構(gòu)全伺服機(jī)械手手臂，其特征在于，所述的手臂的材質(zhì)為6061鋁合金，直線導(dǎo)軌為P級(jí)別以上，采用6級(jí)以上級(jí)別斜齒輪齒條傳動(dòng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種雙臂結(jié)構(gòu)全伺服機(jī)械手手臂，包括模塊化方框，模塊化支撐，模塊化支撐設(shè)于模塊化方框上，模塊化方框側(cè)方安裝有上下行伺服馬達(dá)，下方安裝有模塊化翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，模塊化方框內(nèi)有安裝于第一手臂直線導(dǎo)軌上的倍速節(jié)，第二手臂直線導(dǎo)軌上的主動(dòng)節(jié)、主動(dòng)節(jié)和倍速節(jié)通過(guò)倍速同步帶連接，倍速機(jī)構(gòu)一側(cè)設(shè)有安裝于模塊化方框上的平衡氣缸，模塊化支撐上設(shè)有左右行伺服馬達(dá)，定位信號(hào)開關(guān)，靜音滑塊。本實(shí)用新型采用模塊化設(shè)計(jì)，運(yùn)輸方便，組裝速度快，效率高，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠、使用壽命高。
【IPC分類】B25J9/00, B25J18/00
【公開號(hào)】CN205009214
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520668623
【發(fā)明人】郭廣軍
【申請(qǐng)人】青島盈科機(jī)電設(shè)備有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年8月31日