可實(shí)現(xiàn)任意水平轉(zhuǎn)角和垂直方向上下料機(jī)器手的傳動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械人領(lǐng)域，尤其涉及可實(shí)現(xiàn)任意水平轉(zhuǎn)角和垂直方向上下料機(jī)器手的傳動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]沖床上下料機(jī)械手是在沖床上下料環(huán)節(jié)取代人工完成工件的自動(dòng)裝卸及沖壓功能的機(jī)器人，在大批量、重復(fù)性強(qiáng)的沖壓鍛造等作業(yè)環(huán)境下使用有很大優(yōu)勢(shì)。但目前存在兩個(gè)難點(diǎn)，一個(gè)是由于工藝不同，對(duì)上下料搬運(yùn)的水平轉(zhuǎn)角不同，造成程序編制困難；另一個(gè)是對(duì)于不同水平高度的位置之間實(shí)現(xiàn)零件的精確放置，需要更加復(fù)雜的程序編制。
[0003]現(xiàn)有的具有轉(zhuǎn)臂電機(jī)的機(jī)械人，轉(zhuǎn)臂電機(jī)運(yùn)動(dòng)慣性大，晃動(dòng)大，精準(zhǔn)度不高，定位不準(zhǔn)確，而且穩(wěn)定性不高，當(dāng)停電時(shí)，電機(jī)立刻停止工作，其產(chǎn)生的位置偏移會(huì)影響下次工作的執(zhí)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種穩(wěn)定性高、精準(zhǔn)度高的可實(shí)現(xiàn)任意水平轉(zhuǎn)角和垂直方向上下料機(jī)器手的傳動(dòng)裝置。
[0005]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]可實(shí)現(xiàn)任意水平轉(zhuǎn)角和垂直方向上下料機(jī)器手的傳動(dòng)裝置，用于控制機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu)在同一面上任意角度的旋轉(zhuǎn)和不同高度上的垂直運(yùn)動(dòng)，包括用于在同一面上任意角度旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、用于上下升降運(yùn)動(dòng)的舉升機(jī)構(gòu)和用于固定安裝的底座；
[0007]所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝于所述底座上，所述舉升機(jī)構(gòu)通過底座法蘭安裝于所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)齒輪上，所述機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu)安裝于所述舉升機(jī)構(gòu)的舉升平臺(tái)上；
[0008]所述旋轉(zhuǎn)齒輪的旋轉(zhuǎn)由齒條傳動(dòng)組件帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述齒條傳動(dòng)組件包括齒條、導(dǎo)軌、驅(qū)動(dòng)和滑塊，所述齒條通過所述滑塊安裝于所述導(dǎo)軌，所述齒條在所述導(dǎo)軌上的滑動(dòng)由驅(qū)動(dòng)控制，所述齒條與所述旋轉(zhuǎn)齒輪相嚙合，所述旋轉(zhuǎn)齒輪通過所述齒條的滑動(dòng)來傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
[0009]優(yōu)選的，所述齒條傳動(dòng)組件包括行程控制開關(guān)和擋塊，所述擋塊安裝于所述齒條的非齒面上，所述行程控制開關(guān)通過開關(guān)連接組件設(shè)置于所述擋塊的運(yùn)動(dòng)方向上；
[0010]所述開關(guān)連接組件包括螺母套筒、絲桿和手輪，所述手輪安裝于所述底座的側(cè)板上，并于所述絲桿相連，所述絲桿的另一端配合安裝有所述螺母套筒，所述行程控制開關(guān)安裝于所述螺母套筒的頂端。
[0011]優(yōu)選的，所述齒條傳動(dòng)組件設(shè)置有兩組，兩組所述齒條傳動(dòng)組件分別設(shè)置在所述齒輪的對(duì)稱的兩邊上。
[0012]優(yōu)選的，兩組所述齒條傳動(dòng)組件采用反向驅(qū)動(dòng)控制。
[0013]優(yōu)選的，所述舉升機(jī)構(gòu)的上下運(yùn)動(dòng)由垂直驅(qū)動(dòng)控制，所述垂直驅(qū)動(dòng)通過支撐座對(duì)應(yīng)安裝于所述旋轉(zhuǎn)齒輪的同軸上。
[0014]優(yōu)選的，所述支撐座的內(nèi)側(cè)板設(shè)置有垂直導(dǎo)軌，所述垂直驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)部底部通過連接板和垂直滑塊沿所述垂直導(dǎo)軌限位滑動(dòng)。
[0015]優(yōu)選的，所述舉升機(jī)構(gòu)還設(shè)置有用于限制所述垂直驅(qū)動(dòng)行程的取件高度行程開關(guān)和放件高度行程開關(guān)，所述取件高度行程開關(guān)和所述放件高度行程開關(guān)分別通過連接組件設(shè)置于所述連接板的下方。
[0016]優(yōu)選的，所述連接組件包括垂直手輪、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、垂直絲桿和螺母安裝板；
[0017]所述垂直手輪安裝于所述支撐座的外側(cè)板，并和設(shè)置于內(nèi)側(cè)板的所述主動(dòng)輪相連，所述垂直絲桿安裝于所述支撐座的內(nèi)側(cè)板，所述垂直絲桿的底部同軸設(shè)置有所述從動(dòng)輪，所述從動(dòng)輪與所述主動(dòng)輪相嚙合，所述取件高度行程開關(guān)或所述放件高度行程開關(guān)通過所述螺母安裝板安裝于所述垂直絲桿。
[0018]優(yōu)選的，所述主動(dòng)輪和所述從動(dòng)輪為錐齒輪。
[0019]優(yōu)選的，所述垂直導(dǎo)軌設(shè)置有兩條。
[0020]本發(fā)明的有益效果:1、實(shí)現(xiàn)既在在水平面上存在角度關(guān)系又在垂直面上存在高度差的兩個(gè)不同位置之間的上下料的旋轉(zhuǎn)和垂直運(yùn)動(dòng)；2、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的穩(wěn)定性高、精準(zhǔn)度高；3、設(shè)置有行程開關(guān)，并采用手輪驅(qū)動(dòng)絲杠的精確傳動(dòng)。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和舉升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的舉升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中:機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu)1、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2、舉升機(jī)構(gòu)3、底座4、旋轉(zhuǎn)齒輪21、齒條22、導(dǎo)軌23、驅(qū)動(dòng)24、滑塊25、行程控制開關(guān)26、擋塊27、開關(guān)連接組件28、螺母套筒281、絲桿282、手輪283、底座法蘭31、舉升平臺(tái)32、支撐座33、垂直驅(qū)動(dòng)34、取件高度行程開關(guān)35、放件高度行程開關(guān)36、連接組件37、垂直導(dǎo)軌331、連接板332、垂直滑塊333、垂直手輪371、主動(dòng)輪372、從動(dòng)輪373、垂直絲桿374和螺母安裝板375。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0026]可實(shí)現(xiàn)任意水平轉(zhuǎn)角和垂直方向上下料機(jī)器手的傳動(dòng)裝置，用于控制機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu)I在同一面上任意角度的旋轉(zhuǎn)和不同高度上的垂直運(yùn)動(dòng)，包括用于在同一面上任意角度旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2、用于上下升降運(yùn)動(dòng)的舉升機(jī)構(gòu)3和用于固定安裝的底座4 ;
[0027]所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2安裝于所述底座4上，所述舉升機(jī)構(gòu)3通過底座法蘭31安裝于所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2的旋轉(zhuǎn)齒輪21上，所述機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu)I安裝于所述舉升機(jī)構(gòu)3的舉升平臺(tái)32上；
[0028]所述旋轉(zhuǎn)齒輪21的旋轉(zhuǎn)由齒條傳動(dòng)組件帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述齒條傳動(dòng)組件包括齒條
22、導(dǎo)軌23、驅(qū)動(dòng)24和滑塊25，所述齒條22通過所述滑塊25安裝于所述導(dǎo)軌23，所述齒條22在所述導(dǎo)軌23上的滑動(dòng)由驅(qū)動(dòng)24控制，所述齒條22與所述旋轉(zhuǎn)齒輪21相嚙合，所述旋轉(zhuǎn)齒輪21通過所述齒條22的滑動(dòng)來傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
[0029]旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2有旋轉(zhuǎn)齒輪21和齒條22傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，齒條22作為運(yùn)動(dòng)部件，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)齒輪21轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)上下料機(jī)械手的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過齒條22的傳動(dòng)使齒輪21的旋轉(zhuǎn)可控性更高，控制旋轉(zhuǎn)角度的精度更高，實(shí)現(xiàn)同一面上任意角度的精確定位旋轉(zhuǎn)，利用齒條22運(yùn)動(dòng)帶到齒輪21旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)舉升機(jī)構(gòu)2和機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu)I在水平方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到目標(biāo)角度時(shí)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)停止旋轉(zhuǎn)，機(jī)械手夾持工件后，通過齒條22的逆向運(yùn)動(dòng)，采用同樣的工作原理實(shí)現(xiàn)機(jī)械手復(fù)位，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、角度控制的精度高，不會(huì)發(fā)生位置偏移，不影響下次工作的執(zhí)行。
[0030]整個(gè)傳動(dòng)裝置在工作時(shí)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2帶動(dòng)機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu)I和舉升機(jī)構(gòu)3在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)物料從取件處旋轉(zhuǎn)到放件處之間的角度精確控制；在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)過程中，舉升機(jī)構(gòu)3實(shí)現(xiàn)機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu)I在垂直面內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)；通過水平面的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和垂直面的上下運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)取件處與放件處在不同平面內(nèi)的物料搬運(yùn)過程，避免了現(xiàn)有技術(shù)中采用轉(zhuǎn)臂電機(jī)晃動(dòng)大，精準(zhǔn)度不高，定位不準(zhǔn)確，穩(wěn)定性不高的問題。
[0031 ] 優(yōu)選的，所述齒條傳動(dòng)組件包括行程控制開關(guān)26和擋塊27，所述擋塊27安裝于所述齒條22的非齒面上，所述行程控制開關(guān)26通過開關(guān)連接組件28設(shè)置于所述擋塊27的運(yùn)動(dòng)方向上；
[0032]所述開關(guān)連接組件28包括螺母套筒281、絲桿282和手輪283，所述手輪283安裝于所述底座4的側(cè)板上，并于所述絲桿282相連，所述絲桿282的另一端配合安裝有所述螺母套筒281，所述行程控制開關(guān)26安裝于所述螺母套筒281的頂端。
[0033]齒條22上設(shè)置有擋塊27，利用齒條22運(yùn)動(dòng)帶到齒輪21旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)舉升機(jī)構(gòu)3和機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu)I在水平方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到目標(biāo)角度時(shí)，擋塊27將壓下行程控制開關(guān)26，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2停止旋轉(zhuǎn)，然后通過齒條22逆向運(yùn)動(dòng)，采用同樣的工作原理實(shí)現(xiàn)機(jī)械手復(fù)位，實(shí)現(xiàn)取件處與放件處在不同平面內(nèi)的物料搬運(yùn)過程，全過程由機(jī)械傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，經(jīng)手輪283對(duì)絲桿282的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，使行程控制開關(guān)26可設(shè)置在擋塊27運(yùn)動(dòng)方向上的任意點(diǎn)，可以根據(jù)不同的工藝條件靈活調(diào)整，設(shè)備調(diào)整簡(jiǎn)單，無需繁瑣的程序編制。
[0034]優(yōu)選的，所述齒條傳動(dòng)組件設(shè)置有兩組，兩組所述齒條傳動(dòng)組件分別設(shè)置在所述齒輪21的對(duì)稱的兩邊上。設(shè)置有兩組齒條傳動(dòng)組件，對(duì)齒輪21實(shí)現(xiàn)兩邊夾持傳動(dòng)的控制，使旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2的旋轉(zhuǎn)力度更大，旋轉(zhuǎn)角度的精確度更高。
[0035]優(yōu)選的，兩組所述齒條傳動(dòng)組件采用反向驅(qū)動(dòng)控制。即兩組氣缸的運(yùn)動(dòng)保持相反的運(yùn)動(dòng)方向，一組作伸長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)，另一組作收縮運(yùn)動(dòng)，通過兩組齒條22的相逆向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的移動(dòng)和復(fù)位，實(shí)現(xiàn)取件處與放件處在不同平面內(nèi)的物料搬運(yùn)過程。
[0036]優(yōu)選的，所述舉升機(jī)構(gòu)3的上下運(yùn)動(dòng)由垂直驅(qū)動(dòng)34控制，所述垂直驅(qū)動(dòng)34通過支撐座33對(duì)應(yīng)安裝于所述旋轉(zhuǎn)齒輪21的同軸上。垂直驅(qū)動(dòng)34與旋轉(zhuǎn)齒輪21實(shí)現(xiàn)同軸安裝，使旋轉(zhuǎn)齒輪21的旋轉(zhuǎn)即為上下料機(jī)械手的旋轉(zhuǎn)，降低誤差出現(xiàn)的可能性，提高旋轉(zhuǎn)角度的可控精確性。
[0037]優(yōu)選的，所述支撐座33的內(nèi)側(cè)板設(shè)置有垂直導(dǎo)軌331，所述垂直驅(qū)動(dòng)34的運(yùn)動(dòng)部底部通過連接板332和垂直滑塊333沿所述垂直導(dǎo)軌331限位滑動(dòng)。設(shè)置有垂直導(dǎo)軌331，使舉升機(jī)構(gòu)3在垂直方向上的運(yùn)動(dòng)更加的穩(wěn)定，且舉升平臺(tái)32的承載能力更強(qiáng)，設(shè)備運(yùn)行起來更平穩(wěn)，使用壽命長(zhǎng)。
[0038]優(yōu)選的，所述舉升機(jī)構(gòu)3還設(shè)置有用于限制所述垂直驅(qū)動(dòng)34行程的取件高度行程開關(guān)35和放件高度行程開關(guān)36，所述取件高度行程開關(guān)35和所述放件高度行程開關(guān)36分別通過連接組件37設(shè)置于所述連接板332的下方。
[0039]垂直驅(qū)動(dòng)34帶動(dòng)連接板332的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)連接板332向下壓到高度行程開關(guān)35時(shí)，垂直驅(qū)動(dòng)34停止向下驅(qū)動(dòng)。因此首先要在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料前根據(jù)取件位置和放件位置