專利名稱：二次元機械手自動化生產設備的制作方法
技術領域：
二次元機械手自動化生產設備技術領域[0001]本實用新型涉及一種自動化加工生產設備，特別涉及一種應用于自動化生產線的 二次元機械手自動化生產設備。
背景技術：
[0002]目前，市場上二次元機械手傳動方式普遍采用的夾緊、平移分別由二套動力獨立 驅動完成。前后兩組動力頭被通過串聯多工位的夾緊臂連接起來，組成一個二次元自動生 產系統。在二次元的應用環境中，一般省略一臺平移驅動伺服電機，所以一個二次元工作組 一般需要3套伺服控制驅動系統。如此多的伺服電機+精密減速機驅動控制系統，導致傳 統二次元結構繁瑣，成本高，控制系統復雜。實用新型內容[0003]本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、成本低的二次元機械手自動 化生產設備。[0004]為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下[0005]二次元機械手自動化生產設備，包括工位夾緊臂以及安置在工位夾緊臂兩端的二 次元動力頭；所述二次元動力頭包括[0006]一機座[0007]一安置在機座上的機械手臂；[0008]一分別從兩側推動機械手臂同步夾緊與松開的水平連桿機構；[0009]一曲柄導軌機構，包括旋轉偏心曲柄、安置在旋轉偏心曲柄上的回轉輪、安置在線 性導軌上的夾緊曲面導向機構以及安置在線性導軌上的橫移曲面導向機構，所述夾緊曲面 導向機構與橫移曲面導向機構在水平面內交叉安置、垂直方向錯位安置；所述夾緊曲面導 向機構和橫移曲面導向機構分別由直線段與圓弧段組成；[0010]一驅動所述曲柄導軌機構工作的驅動機構。[0011]在本實用新型一個實施例中，所述驅動機構為一伺服電機。[0012]在本實用新型一個實施例中，所述驅動機構還包括一精密減速機。[0013]在本實用新型一個實施例中，所述驅動機構通過同步帶輪傳動副與旋轉偏心曲柄 連接。[0014]在本實用新型一個實施例中，所述機械手臂的移動行程為0-400mm。[0015]在本實用新型一個實施例中，所述機械手臂的夾緊行程為0_150mm。[0016]在本實用新型一個實施例中，所述機座下設有調整腳。[0017]通過上述技術方案，本實用新型的有益效果是[0018]本實用新型通過每個二次元動力頭中的旋轉偏心曲柄、夾緊曲面導向機構、橫移 曲面導向機構、水平連桿機構、線性滑軌等機構將夾緊、平移二個方向的運動由一臺驅動伺 服電機完成，其系統結構簡單、運行平穩、成本低、控制可靠；二次元機械手自動化生產設備只需兩臺伺服電機，較傳統二次元機械手自動化生產設備省掉I臺伺服電機，其經濟性可觀。
[0019]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。[0020]圖1為本實用新型結構示意圖；圖2為本實用新型二次元動力頭結構示意圖；[0022]圖3為本實用新型二次元動力頭俯視圖；[0023]圖4為本實用新型二次元動力頭部分結構示意圖。[0024]圖中數字和字母所表示的相應部件名稱[0025]10、工作夾緊臂 20、二次元動力頭 30、機座 40、機械手臂 50、水平連桿機構60、曲柄導軌機構70、旋轉偏心曲柄80、回轉輪90、線性導軌向機構110、橫移曲面導向機構120、伺服電機130、精密減速機140、|150、皮帶160、調整腳100、夾緊曲面導 ,同步帶輪傳動副具體實施方式
[0026]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。[0027]參見圖1所示，本實用新型二次元機械手自動化生產設備包括工位夾緊臂10以及安置在工位夾緊臂10兩端的二次元動力頭20。[0028]參見圖2至圖4所示,二次元動力頭20包括機座30,安置在機座30上的機械手臂 40 ;可從兩側推動機械手臂40同步夾緊與松開的水平連桿機構50。[0029]曲柄導軌機構60包括旋轉偏心曲柄70、安置在旋轉偏心曲柄70上的回轉輪80、 安置在線性導軌90上的夾緊曲面導向機構100以及安置在線性導軌90上的橫移曲面導向機構110，夾緊曲面導向機構100與橫移曲面導向機構Iio在水平面內交叉安置、垂直方向錯位安置，這樣能保證旋轉偏心曲柄70依次進入夾緊曲面導向機構100、橫移曲面導向機構110并完成夾緊一保持一橫移一保持一松開一橫移回原點的整個動作循環。[0030]夾緊曲面導向機構100和橫移曲面導向機構110分別由直線段與圓弧段組成，這樣可使機械手臂40沿圓滑過渡交叉雙曲線合成的矩形軌跡運動。[0031]驅動機構由伺服電機120和精密減速機130組成，伺服電機120通過皮帶150與同步帶輪傳動副140連接，同步帶輪傳動副140與旋轉偏心曲柄70連接,并帶動旋轉偏心曲柄70工作。[0032]為了便于移動和調整位置，本實用新型在機座30下設有調整腳160。[0033]二次元動力頭的工作原理如下[0034]打開電源，伺服電機120和精密減速機130開始工作、驅動機構通過皮帶150帶動同步帶輪傳動副140旋轉，同步帶輪傳動副140帶動旋轉偏心曲柄70上的回轉輪80進入夾緊曲面導向機構100初始1/4圓弧軌道，在線性滑軌90的導向下完成夾緊的150mm行程。[0035]旋轉偏心曲柄70上的回轉輪80繼續回轉進入夾緊曲面導向機構100第二個1/4 圓弧軌道，系統進入橫移前的瞬間保持階段；旋轉偏心曲柄70上的回轉輪80繼續回轉進入 橫移曲面導向機構110，在線性滑軌90的導向下完成橫移的400mm行程并再次進入夾緊曲 面導向機構100，直到夾緊曲面導向機構100與橫移曲面導向機構110相切，結束保持進入 下步動作。[0036]旋轉偏心曲柄70上的回轉輪80繼續回轉進入夾緊曲面導向機構100的另一半軌 道并配合橫移曲面導向機構110依次完成松開、橫移回原點的動作。[0037]工位夾緊臂10可根據實際工位、工序等工藝要求進行夾緊臂的間隔及數量上的 調整，以滿足生產要求。[0038]本實用新型二次元動力頭由單一伺服馬達驅動，實現夾緊、橫移運動合一，其結構 簡單、維修方便、定位準確、運行平穩、機構穩定可靠。[0039]本實用新型機械手臂的移送最快速度為lm/s,夾緊最快速度為O. 35m/s,移送最 大行程為400mm，夾緊最大行程為150mm。[0040]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行 業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型 要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.二次元機械手自動化生產設備，包括工位夾緊臂以及安置在工位夾緊臂兩端的二次元動力頭；其特征在于，所述二次元動力頭包括一機座一安置在機座上的機械手臂；一分別從兩側推動機械手臂同步夾緊與松開的水平連桿機構；一曲柄導軌機構，包括旋轉偏心曲柄、安置在旋轉偏心曲柄上的回轉輪、安置在線性導軌上的夾緊曲面導向機構以及安置在線性導軌上的橫移曲面導向機構，所述夾緊曲面導向機構與橫移曲面導向機構在水平面內交叉安置、垂直方向錯位安置；所述夾緊曲面導向機構和橫移曲面導向機構分別由直線段與圓弧段組成；一驅動所述曲柄導軌機構工作的驅動機構。
2.根據權利要求1所述的二次元機械手自動化生產設備，其特征在于，所述驅動機構為一伺服電機。
3.根據權利要求1所述的二次元機械手自動化生產設備，其特征在于，所述驅動機構還包括一精密減速機。
4.根據權利要求1所述的二次元機械手自動化生產設備，其特征在于，所述驅動機構通過同步帶輪傳動副與旋轉偏心曲柄連接。
5.根據權利要求1所述的二次元機械手自動化生產設備，其特征在于，所述機械手臂的移動行程為0-400mm。
6.根據權利要求1所述的二次元機械手自動化生產設備，其特征在于，所述機械手臂的夾緊行程為0-150mm。
7.根據權利要求1所述的二次元機械手自動化生產設備，其特征在于，所述機座下設有調整腳。
專利摘要本實用新型公開了二次元機械手自動化生產設備，包括工位夾緊臂以及安置在工位夾緊臂兩端的二次元動力頭；所述二次元動力頭包括機座，安置在機座上的機械手臂；分別從兩側推動機械手臂同步夾緊與松開的水平連桿機構；曲柄導軌機構，包括旋轉偏心曲柄、安置在旋轉偏心曲柄上的回轉輪、安置在線性導軌上的夾緊曲面導向機構以及安置在線性導軌上的橫移曲面導向機構，所述夾緊曲面導向機構與橫移曲面導向機構在水平面內交叉安置、垂直方向錯位安置；所述夾緊曲面導向機構和橫移曲面導向機構分別由直線段與圓弧段組成；驅動所述曲柄導軌機構工作的驅動機構。本實用新型在工作時只需兩臺伺服電機，其結構簡單、運行平穩、成本低、控制可靠。
文檔編號B25J9/10GK202825830SQ20122046402
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月12日 優先權日2012年9月12日
發明者王燚 申請人:上海通彩自動化設備有限公司