一種四工位機械手的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種四工位機械手，其特征在于：包括基座、回轉臺、繞線軸系、支撐架、機械手臂組；在所述基座上設置有回轉臺，并通過回轉氣缸相連接，使得所述回轉臺能自由轉動；在所述回轉臺上固定設置有支撐架；在所述支撐架下方的回轉臺設置有所述繞線軸系；在所述支撐架的上方支撐有所述機械手臂組；所述機械手臂組是通過所述回轉臺進行轉向，并利用所述繞線軸系實現各個方向上的伸縮操作。本實用新型能實現同步四工位的物料傳送，從而提高生產效率，并節約生產成本。
【專利說明】
一種四工位機械手
技術領域
[0001]本實用新型屬于工業機械手領域，具體涉及一種四工位機械手。【背景技術】
[0002]隨著自動化、智能化工業的發展與推進，越來越多的機械手設備運用于實際生產流水線中，自動化取送物料的機械手種類越來越多。目前，多數自動化機械手基本都只有一個可執行操作機構，一次只能在一個工位上進行操作，工作效率低下，并且許多關節臂機械手的手臂部位質量大，回轉慣性大，需要的驅動電機多，結構耗能高，增加了生產成本，并且結構不緊湊，占用空間較大。【實用新型內容】
[0003]為了解決現有自動化機械手所存在的問題，本實用新型提出了一種結構緊湊、工作效率高、回轉質量小、耗能低的四工位機械手，以期能實現同步四工位的物料傳送，從而提高生產效率，并節約生產成本。
[0004]本實用新型為解決技術問題采用如下技術方案:
[0005]本實用新型一種四工位機械手的特點:包括基座、回轉臺、繞線軸系、支撐架、機械手臂組；[〇〇〇6]在所述基座上設置有回轉臺，并通過回轉氣缸相連接，使得所述回轉臺能自由轉動；
[0007]在所述回轉臺上固定設置有支撐架;在所述支撐架下方的回轉臺設置有所述繞線軸系;在所述支撐架的上方支撐有所述機械手臂組；
[0008]所述機械手臂組是通過所述回轉臺進行轉向，并利用所述繞線軸系實現各個方向上的伸縮操作。
[0009]本實用新型所述的四工位機械手的特點也在于:[〇〇1〇]所述繞線軸系是由四組繞線軸構成，任意一個繞線軸包括:繞線輪、支座、錐齒輪軸、鋼絲繩；
[0011]所述錐齒輪軸通過支座固定在所述回轉臺上，在所述錐齒輪軸上套裝有所述繞線輪;在所述繞線輪上纏繞有所述鋼絲繩；
[0012]所述四組繞線軸的錐齒輪軸的頂部齒輪互相嚙合，并通過伺服電機驅動其中一個繞線軸的錐齒輪軸轉動，從而帶動其他三個繞線軸的錐齒輪軸同步轉動，使得錐齒輪軸上的繞線輪能驅動其上的鋼絲繩正反轉動。
[0013]所述機械手臂組是由四個機械手臂組成;任意一個機械手臂包括:機械手臂支架、 固定缸、伸縮缸、爪子支架、伸縮氣缸、爪子回轉桿、爪子、驅動銷、伸縮彈簧組、第一滑輪、第二滑輪、滑塊；[〇〇14]所述固定缸通過所述機械手臂支架固定在所述支撐架上，在所述固定缸內套有所述伸縮缸;在所述伸縮缸的頂部通過所述爪子支架固定設置有所述伸縮氣缸，在所述爪子支架的前端豎直設置有爪子回轉桿;在所述伸縮氣缸的頂部連接有所述爪子，且所述爪子回轉桿穿過所述爪子末端的回轉中心孔;所述爪子的尾部設置有滑槽，且所述滑槽通過驅動銷與所述伸縮氣缸的頂部相連接；
[0015]在所述固定缸內豎直設置所述滑塊，在所述滑塊上設置有中心孔;所述滑塊的一側通過所述伸縮彈簧組抵于所述固定缸的內側底部;另一側也通過所述伸縮彈簧組抵于所述伸縮缸的外側底部；
[0016]在所述滑塊上設置有第一滑輪，在所述固定缸的內側底部設置第二滑輪；
[0017]所述鋼絲繩穿過所述固定缸底部的小孔并經過第一滑輪饒至第二滑輪后，再穿過所述滑塊上的中心孔與所述伸縮缸的底部相連；
[0018]所述機械手臂是由所述鋼絲繩正反轉動并拉動所述伸縮缸前后移動，從而帶動所述爪子前后移動；并利用所述伸縮氣缸驅動所述驅動銷在滑槽內滑動，從而帶動所述爪子繞著爪子回轉桿旋轉，進而實現爪子的張合。
[0019]所述回轉臺利用所述回轉氣缸以90°為一步實現逐步轉動，從而使得所述機械手臂組能實現四個工位的物料同步傳送。
[0020]與已有技術相比，本實用新型的有益效果體現在:
[0021]1、本實用新型的繞線軸系是由四組繞線軸構成，繞線軸系只需通過一個伺服電機來實現繞線軸系鋼絲繩的正反轉，從而使機械手臂同步伸縮，結構緊湊，耗能降低；
[0022]2、本實用新型機械手臂組中的固定缸與伸縮缸都是空心的，降低了機械手臂的質量;相比傳統關節臂機械手，減小了整體的回轉慣量，操作安全穩定可靠；
[0023]3、本實用新型回轉臺利用回轉氣缸以90°為一步實現逐步轉動，從而使得所述機械手臂組實現了四個工位的物料同步傳送，占用空間小，自動化程度高，提高了生產效率， 節省勞動力，降低生產成本。【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型的整體結構示意圖；
[0025]圖2是本實用新型的繞線軸系結構示意圖；
[0026]圖3是本實用新型的機械手臂結構示意圖；
[0027]圖4是本實用新型的機械手臂剖視圖；
[0028]圖5是本實用新型的回轉臺結構示意圖；
[0029]圖中標號:1基座;2回轉臺；3支撐架;4鋼絲繩;5機械手臂支架;6固定缸;7伸縮缸； 8瓜子支架;9伸縮氣缸;10爪子回轉桿;11爪子;12繞線輪;13聯軸器;14伺服電機;15錐齒輪軸;16支座;17驅動銷；18滑塊;19第二滑輪;20第一滑輪;21伸縮彈簧組;22回轉氣缸。【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖，通過實施例對本實用新型進一步地說明。
[0031]參見圖1，本實施例的四工位機械手包括:基座1、回轉臺2、繞線軸系、支撐架3、機械手臂組；
[0032]基座1上設置有回轉臺2,并通過回轉氣缸22相連接，使得回轉臺2能自由轉動；
[0033]回轉臺2上固定設置有支撐架3,支撐架3下方的回轉臺2設置有繞線軸系，支撐架3的上方支撐有機械手臂組；
[0034]機械手臂組是通過回轉臺2進行轉向，并利用繞線軸系實現四個方向上的伸縮操作。
[0035]參見圖2,本實施例的四工位機械手的繞線軸系是由四組繞線軸構成，任意一個繞線軸包括:繞線輪12、支座16、錐齒輪軸15、鋼絲繩4;
[0036]錐齒輪軸15通過支座16固定在回轉臺2上，在錐齒輪軸15上套裝有繞線輪12;在繞線輪12上纏繞有鋼絲繩4;[〇〇37]四組繞線軸的錐齒輪軸15的頂部齒輪互相嚙合，并通過伺服電機14驅動其中一個繞線軸的錐齒輪軸15轉動，從而帶動其他三個繞線軸的錐齒輪軸同步轉動，使得錐齒輪軸上的繞線輪12能驅動其上的鋼絲繩4正反轉動。
[0038]參見圖3和圖4,本實施例的四工位機械手的機械手臂組是由四個機械手臂組成； 任意一個機械手臂包括:機械手臂支架5、固定缸6、伸縮缸7、爪子支架8、伸縮氣缸9、爪子回轉桿10、爪子11、驅動銷17、伸縮彈簧組21、第一滑輪20、第二滑輪19、滑塊18,以其中一個機械手臂為具體實施例:[〇〇39]固定缸6通過機械手臂支架5固定在支撐架3上，在固定缸6內套有伸縮缸7，在伸縮缸7的頂部通過爪子支架8固定設置有伸縮氣缸9,在爪子支架8的前端豎直設置有爪子回轉桿10,在伸縮氣缸9的頂部連接有爪子11，且爪子回轉桿10穿過爪子11末端的回轉中心孔， 爪子11的尾部設置有滑槽，且滑槽通過驅動銷17與伸縮氣缸9的頂部相連接，伸縮氣缸9推動驅動銷17在爪子11尾部滑槽中滑動，從而使爪子11繞爪子回轉桿10轉動，進而實現爪子 11抓放物料。
[0040]在固定缸6內豎直設置滑塊18,在滑塊18上設置有中心孔，滑塊18的一側通過伸縮彈簧組21抵于固定缸6的內側底部，另一側也通過伸縮彈簧組21抵于伸縮缸7的外側底部；
[0041]在滑塊18上設置有第一滑輪20,在固定缸6的內側底部設置第二滑輪19;[〇〇42] 鋼絲繩4穿過固定缸6底部的小孔并經過第一滑輪20饒至第二滑輪19后，再穿過滑塊18上的中心孔與伸縮缸7的底部相連；[〇〇43]機械手臂是由鋼絲繩4正反轉動并拉動伸縮缸7前后移動，從而帶動爪子11前后移動，并利用伸縮氣缸9驅動驅動銷17在滑槽內滑動，從而帶動所述爪子11繞著爪子回轉桿10 旋轉，進而實現爪子11的張合，爪子11抓取物料后向回轉中心收縮。
[0044]參見圖5,本實施例的四工位機械手的回轉臺2利用回轉氣缸22以90°為一步實現逐步轉動，機械手臂組在抓取完物料后同時收縮，回轉氣缸22旋轉90°，使機械手臂組進入下一個工位，機械手臂組伸長后，在指定位置放下物料，從而使得機械手臂組能實現四個工位的物料同步傳送。
[0045]本實施例的工作流程如下:[〇〇46]參見圖1、圖4,伺服電機14正轉，帶動繞線軸系其中一個錐齒輪軸15正轉，通過錐齒輪的嚙合傳動，從而帶動其他三個繞線軸的錐齒輪軸同步轉動，使得錐齒輪軸上的繞線輪12能放松鋼絲繩4,在伸縮彈簧組21彈力作用下，機械手臂組同時向外伸展，到達指定位置后，爪子11在伸縮氣缸9的作用下，夾取各自的物料；
[0047]伺服電機14反轉，帶動繞線軸系其中一個錐齒輪軸15反轉，通過錐齒輪的嚙合傳動，從而帶動其他三個繞線軸的錐齒輪軸同步轉動，使得錐齒輪軸上的繞線輪12能收縮鋼絲繩4，在鋼絲繩4拉力作用下，機械手臂組同時向里收縮；[〇〇48]回轉氣缸22旋轉90°，帶動回轉臺2旋轉90°，從而使機械手臂組的各個機械手臂到達下一個加工工位；[〇〇49]伺服電機14正轉，帶動繞線軸系其中一個錐齒輪軸15正轉，通過錐齒輪的嚙合傳動，從而帶動其他三個繞線軸的錐齒輪軸同步轉動，使得錐齒輪軸上的繞線輪12能放松鋼絲繩4,在伸縮彈簧組21彈力作用下，機械手臂組同時向外伸展，到達指定位置后，爪子11在伸縮氣缸9的作用下，放下各自的物料；
[0050]伺服電機14反轉，帶動繞線軸系其中一個錐齒輪軸15反轉，通過錐齒輪的嚙合傳動，從而帶動其他三個繞線軸的錐齒輪軸同步轉動，使得錐齒輪軸上的繞線輪12能收縮鋼絲繩4,在鋼絲繩4拉力作用下，機械手臂組同時向里收縮，重復以上步驟進行循環工作。
【主權項】
1.一種四工位機械手，其特征在于:包括基座(1)、回轉臺(2)、繞線軸系、支撐架(3)、機 械手臂組；在所述基座(1)上設置有回轉臺(2)，并通過回轉氣缸(22)相連接，使得所述回轉臺(2) 能自由轉動；在所述回轉臺(2)上固定設置有支撐架(3);在所述支撐架(3)下方的回轉臺(2)設置有 所述繞線軸系;在所述支撐架(3)的上方支撐有所述機械手臂組；所述機械手臂組是通過所述回轉臺(2)進行轉向，并利用所述繞線軸系實現各個方向 上的伸縮操作。2.根據權利要求1所述的四工位機械手，其特征在于:所述繞線軸系是由四組繞線軸構 成，任意一個繞線軸包括:繞線輪(12)、支座(16)、錐齒輪軸(15)、鋼絲繩(4);所述錐齒輪軸(15)通過支座(16)固定在所述回轉臺(2)上，在所述錐齒輪軸(15)上套 裝有所述繞線輪(12);在所述繞線輪(12)上纏繞有所述鋼絲繩(4);所述四組繞線軸的錐齒輪軸(15)的頂部齒輪互相嚙合，并通過伺服電機(14)驅動其中 一個繞線軸的錐齒輪軸(15)轉動，從而帶動其他三個繞線軸的錐齒輪軸同步轉動，使得錐 齒輪軸上的繞線輪(12)能驅動其上的鋼絲繩(4)正反轉動。3.根據權利要求2所述的四工位機械手，其特征在于:所述機械手臂組是由四個機械手 臂組成;任意一個機械手臂包括:機械手臂支架(5)、固定缸(6)、伸縮缸(7)、爪子支架(8)、 伸縮氣缸(9)、爪子回轉桿(10)、爪子(11)、驅動銷(17)、伸縮彈簧組(21)、第一滑輪(20)、第 二滑輪(19)、滑塊(18);所述固定缸(6)通過所述機械手臂支架(5)固定在所述支撐架(3)上，在所述固定缸(6) 內套有所述伸縮缸(7);在所述伸縮缸(7)的頂部通過所述爪子支架(8)固定設置有所述伸 縮氣缸(9)，在所述爪子支架(8)的前端豎直設置有爪子回轉桿(10);在所述伸縮氣缸(9)的 頂部連接有所述爪子(11)，且所述爪子回轉桿(10)穿過所述爪子(11)末端的回轉中心孔； 所述爪子(11)的尾部設置有滑槽，且所述滑槽通過驅動銷(17)與所述伸縮氣缸(9)的頂部 相連接；在所述固定缸(6)內豎直設置所述滑塊(18 )，在所述滑塊(18)上設置有中心孔;所述滑 塊(18)的一側通過所述伸縮彈簧組(21)抵于所述固定缸(6)的內側底部；另一側也通過所 述伸縮彈簧組(21)抵于所述伸縮缸(7)的外側底部；在所述滑塊(18)上設置有第一滑輪(20)，在所述固定缸的內側底部設置第二滑輪 (19)；所述鋼絲繩(4)穿過所述固定缸(6)底部的小孔并經過第一滑輪(20)饒至第二滑輪 (19)后，再穿過所述滑塊(18)上的中心孔與所述伸縮缸(7)的底部相連；所述機械手臂是由所述鋼絲繩(4)正反轉動并拉動所述伸縮缸(7)前后移動，從而帶動 所述爪子(11)前后移動;并利用所述伸縮氣缸(9)驅動所述驅動銷(17)在滑槽內滑動，從 而帶動所述爪子(11)繞著爪子回轉桿(10)旋轉，進而實現爪子(11)的張合。4.根據權利要求2或3所述的四工位機械手，其特征是:所述回轉臺(2)利用所述回轉氣 缸(22)以90°為一步實現逐步轉動，從而使得所述機械手臂組能實現四個工位的物料同步 傳送。
【文檔編號】B25J9/10GK205600719SQ201620490285
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月20日
【發明人】黃康, 馬加奇, 楊羊, 潘毅, 汪濤, 高峰, 段松林
【申請人】合肥工業大學, 合肥工業大學(馬鞍山)高新技術研究院