專利名稱：一種用于裝卸圓盤形或圓柱形工件的機械手的制作方法
技術領域：
—種用于裝卸圓盤形或圓柱形工件的機械手技術領域[0001]本實用新型涉及特種作業(yè)設備和專用設備設計領域，特別是一種專門用于裝卸圓 盤形或圓柱形工件的機械手。
背景技術：
[0002]專用機械手既可作為某些特種作業(yè)設備裝卸用的配套專用設備，也可作為獨立的 完成多動作需求的專用設備。專用機械手廣泛應用在機械、化工等生產(chǎn)制造企業(yè)，比如應用 在機械行業(yè)的高溫作業(yè)車間里對高溫工件的裝卸，用在化工企業(yè)的車間里對高腐蝕物品的 裝卸，還有應用在其他行業(yè)里實現(xiàn)無人化的高效率生產(chǎn)等。但是，就市場上常用的專用機械 手來說，目前還沒有一種專用機械手用于高溫加熱設備、高溫鍛壓設備的圓柱形或圓盤形 工件的裝卸。實用新型內容[0003]本實用新型的發(fā)明目的在于針對上述存在的問題，提供一種操作方便、自動化作 業(yè)、高可靠性、高穩(wěn)定性、高安全性、可專用于裝卸圓盤形或圓柱形工件的機械手。[0004]本實用新型采用的技術方案是這樣的一種用于裝卸圓盤形或圓柱形工件的機械 手，包括旋轉裝置、移動裝置和夾緊裝置三大部分。[0005]第一部分所述旋轉裝置包括底座、旋轉驅動主軸、伺服電機和減速機，所述旋轉 驅動主軸從上到下穿過底座，且其下端與減速機的輸出端連接，所述減速機的輸入端與伺 服電機的輸出軸連接。[0006]在使用時，該旋轉裝置的底座通過地基上預埋的地腳螺栓安裝在地基上，利用伺 服電機、減速機以及旋轉驅動主軸的配合，可以帶動本實用新型上部的移動裝置和夾緊裝 置以及安裝在夾緊裝置上的工件整體旋轉。[0007]作為優(yōu)選方式，所述旋轉驅動主軸穿入底座后在兩頭用錐滾動軸承進行支撐，并 在上部穿入處用端蓋和防塵圈進行密封，下部穿出處用鎖緊螺母將錐滾動軸承鎖緊。[0008]采用上述的優(yōu)選結構之后，該旋轉裝置的承重能力更強，內部結構密封性更好，使 用壽命更長。[0009]作為進一步的改進，所述旋轉驅動主軸上端部設置端鍵，移動裝置的水平滑座通 過與旋轉驅動主軸上的端鍵的配合以及螺栓的固定實現(xiàn)固定連接，所述旋轉驅動主軸下端 部設置平鍵并利用該平鍵實現(xiàn)與減速機的輸出端的連接。[0010]采用進一步的優(yōu)選結構之后，裝拆都很方便，省時省力，安全可靠。[0011]第二部分所述移動裝置包括水平滑座、水平移動氣缸和升降滑座，所述水平移動 氣缸固定連接于水平滑座一端，所述升降滑座通過滑動底座滑動連接于水平滑座的滑槽中 且其上還通過升降移動氣缸連接法蘭盤連接有升降移動氣缸，所述水平移動氣缸通過水平 移動氣缸頂板與升降滑座固定連接并用鎖緊螺母鎖緊。[0012]在使用時，該移動裝置可以帶動其上部的夾緊裝置，實現(xiàn)水平伸縮移動和上下升降移動。[0013]作為優(yōu)選方式，所述水平移動氣缸通過水平移動氣缸連接座以及水平移動氣缸連 接法蘭盤固定于水平滑座一端，所述升降移動氣缸頂部為升降移動氣缸頂板，所述夾緊裝 置的支架底座與該升降移動氣缸頂板頂部固定連接，所述水平滑座的滑槽兩邊設置有水平 滑座壓板，升降滑座的滑槽兩邊設置有升降滑座壓板。[0014]水平滑座壓板和升降滑座壓板可以保證將運動嚴格限制在水平滑座和升降滑座 的滑槽內，不會出現(xiàn)偏差。[0015]作為進一步的改進，所述水平滑座的滑槽兩端設有水平滑座蓋板一、水平滑座蓋 板二，所述升降滑座的滑槽兩端設有升降滑座蓋板一、升降滑座蓋板二。[0016]通過在滑槽兩端設置蓋板，限制了水平運動和升降運動的極限，保證了安全性。[0017]作為進一步的改進，所述滑動底座底部內有一通孔，通孔內設有圓柱滾動軸承、滾 動主軸以及定距套，滾動主軸兩端卡在水平滑座的滑槽內可前后移動。[0018]采用進一步改進的結構可以增加滑動底座做水平移動時的靈活性和可靠性。[0019]第三部分所述夾緊裝置包括支架底座、夾緊氣缸、導向桿、導向底座、支架和夾緊 臂，所述夾緊氣缸和支架固定連接于支架底座上，所述導向底座位于夾緊氣缸與支架之間， 其一端與夾緊氣缸的輸出端固定連接，且兩側分別在水平方向上轉動連接一根連桿，所述 導向桿一端穿過導向底座，另一端與支架固定連接，所述夾緊臂有兩根，分別將一端轉動連 接于一根連桿的自由端以及支架一側。[0020]夾緊氣缸工作時推動或拉動導向底座做直線運動，從而帶動夾緊臂的張合，實現(xiàn) 對圓盤形或圓柱形工件的裝卸。[0021]作為優(yōu)選方式，所述夾緊氣缸通過兩塊夾緊氣缸連接板固定在支架底座上，所述 兩根夾緊臂分別將其一端通過銷軸、襯套一、襯套二和壓板轉動連接于支架兩端，夾緊臂自 由端內側設有壓塊，所述支架底座在設置夾緊氣缸一端內設置滾動主軸并分別在滾動主軸 兩端用定距套、軸承一、軸承二進行固定。[0022]使用時，滾動主軸兩端卡在升降滑座的滑槽內，用滑動加滾動的方式實現(xiàn)升降移 動。[0023]所述移動裝置的水平滑座固定在旋轉裝置的旋轉驅動主軸上，所述夾緊裝置的支 架底座固定在移動裝置的升降移動氣缸頂部并卡在升降滑座的滑槽中。[0024]作為優(yōu)選方式，所述機械限位裝置固定設置在旋轉裝置的底座上，機械限位裝置 包括機械限位底座，在該機械限位底座上設置有帶鎖緊螺母的調節(jié)螺桿。[0025]在機械手調試過程中，先松開鎖緊螺母，用扳手調整調節(jié)螺桿至機械手工作位置 后再并進鎖緊螺母。該結構在機械手突然失靈的緊急狀態(tài)情況下將起到安全保護作用，讓 設備停止在限定的安全區(qū)域。[0026]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是操作調整方便， 自動化程度高，省時省力，安全性好；具有三個自由度，即伺服電機旋轉驅動、氣動水平移 動、氣動垂直升降；通用性高，對于圓盤形和圓柱形工件均可以使用。


[0027]圖1是本實用新型的立體結構示意圖。[0028]圖2是圖1中旋轉裝置的立體結構示意圖。[0029]圖3是圖2的軸向剖面圖。[0030]圖4是圖1中移動裝置的立體結構示意圖。[0031]圖5圖4的俯視圖。[0032]圖6是圖5中A-A剖面圖。[0033]圖7是圖4的主視圖。[0034]圖8是圖7中B-B剖面圖。[0035]圖9是圖1中夾緊裝置的立體結構示意圖。[0036]圖10是圖9的俯視圖。[0037]圖11是圖10中B-B剖面圖。[0038]圖12是圖9的主視圖。[0039]圖13是圖12中A-A剖視圖。[0040]圖14是圖1中機械限位裝置的立體結構示意圖。[0041]圖中標記[0042]I為旋轉裝置，1-1為底座，1-2為旋轉驅動主軸，1-3為端蓋,1-4為端鍵,1-5為伺 服電機，1-6為減速機，1-7為平鍵，1-8為鎖緊螺母，1-9為錐滾動軸承，1-10為防塵圈；[0043]2為移動裝置，2-1水平滑座，2-2為水平移動氣缸，2-3為水平移動氣缸連接法蘭 盤，2-4為水平移動氣缸連接座，2-5為升降滑座，2-6為升降移動氣缸頂板，2-7為升降滑座 壓板，2-8為升降移動氣缸連接法蘭盤，2-9為升降移動氣缸，2-10為滑動底座，2-11為水平 滑座壓板，2-12為水平滑座蓋板一，2-13為滾動主軸，2-14為定距套，2_15為圓柱滾動軸 承，2-16為水平滑座蓋板二，2-17為鎖緊螺母，2-18為水平移動氣缸頂板，2-19為升降滑座 蓋板一,2-20為升降滑座蓋板二 ；[0044]3為夾緊裝置，3-1為支架底座，3-2為夾緊氣缸連接板，3-3為夾緊氣缸，3-4為 導向桿，3-5為導向底座，3-6為銅套，3-7為連桿，3-8為支架，3_9為夾緊臂，3_10為壓塊， 3-11為襯套一，3-12為銷軸，3-13為襯套二，3_14為壓板，3_15為定距套，3_16為滾動主 軸，3-17為軸承一，3-18為軸承二 ；[0045]4為機械限位裝置，4-1為機械限位底座，4-2為調節(jié)螺桿，4_3為鎖緊螺母。
具體實施方式
[0046]
以下結合附圖和最佳實施例，對本實用新型作詳細的說明。[0047]最佳實施例一種用于裝卸圓盤形或圓柱形工件的機械手，包括旋轉裝置1、移動 裝置2和夾緊裝置3三大部分。[0048]第一部分，如圖2、3所示[0049]所述旋轉裝置I包括底座1-1、旋轉驅動主軸1-2、伺服電機1-5和減速機1_6，所 述旋轉驅動主軸1-2從上到下穿過底座1-1，且其下端與減速機1-6的輸出端連接，所述減 速機1-6的輸入端與伺服電機1-5的輸出軸連接。[0050]所述旋轉驅動主軸1-2穿入底座1-1后在兩頭用錐滾動軸承1-9進行支撐，并在 上部穿入處用端蓋1-3和防塵圈1-10進行密封，下部穿出處用鎖緊螺母1-8將錐滾動軸承1-9鎖緊。[0051]所述旋轉驅動主軸1-2上端部設置端鍵1-4，移動裝置2的水平滑座2-1通過與 旋轉驅動主軸1-2上的端鍵1-4的配合以及螺栓的固定實現(xiàn)固定連接，所述旋轉驅動主軸1-2下端部設置平鍵1-7并利用該平鍵1-7實現(xiàn)與減速機1-6的輸出端的連接。[0052]第二部分，如圖4、5、6、7、8所示所述移動裝置2包括水平滑座2_1、水平移動氣 缸2-2和升降滑座2-5，所述水平移動氣缸2-2固定連接于水平滑座2-1 —端，所述升降滑 座2-5通過滑動底座2-10滑動連接于水平滑座2-1的滑槽中且其上還通過升降移動氣缸 連接法蘭盤2-8連接有升降移動氣缸2-9，所述水平移動氣缸2-2通過水平移動氣缸頂板2-18與升降滑座2-5固定連接并用鎖緊螺母2-17鎖緊。[0053]所述水平移動氣缸2-2通過水平移動氣缸連接座2-4以及水平移動氣缸連接法蘭 盤2-3固定于水平滑座2-1 —端，所述升降移動氣缸2-9頂部為升降移動氣缸頂板2-6，所 述夾緊裝置3的支架底座3-1與該升降移動氣缸頂板2-6頂部固定連接，所述水平滑座2-1 的滑槽兩邊設置有水平滑座壓板2-11，升降滑座2-5的滑槽兩邊設置有升降滑座壓板2-7。[0054]所述水平滑座2-1的滑槽兩端設有水平滑座蓋板一 2-12、水平滑座蓋板二 2_16， 所述升降滑座2-5的滑槽兩端設有升降滑座蓋板一 2-19、升降滑座蓋板二 2-20。[0055]所述滑動底座2-10底部內有一通孔，通孔內設有圓柱滾動軸承2-15、滾動主軸2-13以及定距套2-14，滾動主軸2-13兩端卡在水平滑座2_1的滑槽內可前后移動。[0056]第三部分，如圖9、10、11、12、13所示所述夾緊裝置3包括支架底座3_1、夾緊氣 缸3-3、導向桿3-4、導向底座3-5、支架3-8和夾緊臂3_9，所述夾緊氣缸3_3和支架3_8固 定連接于支架底座3-1上，所述導向底座3-5位于夾緊氣缸3-3與支架3-8之間，其一端與 夾緊氣缸3-3的輸出端固定連接，且兩側分別在水平方向上轉動連接一根連桿3-7，所述導 向桿3-4 —端穿過導向底座3-5，另一端與支架3-8固定連接，所述夾緊臂3-9有兩根，分別 將一端轉動連接于一根連桿3-7的自由端以及支架3-8 —側。[0057]所述夾緊氣缸3-3通過兩塊夾緊氣缸連接板3-2固定在支架底座3_1上，所述兩 根夾緊臂3-9分別將其一端通過銷軸3-12、襯套一 3-11、襯套二 3-13和壓板3_14轉動連 接于支架3-8兩端，夾緊臂3-9自由端內側設有壓塊3-10，所述支架底座3-1在設置夾緊 氣缸3-3 —端內設置滾動主軸3-16并分別在滾動主軸3-16兩端用定距套(3_15)、軸承一3-17、軸承二3-18進行固定。[0058]如圖14所示，所述機械限位裝置4固定設置在旋轉裝置I的底座1-1上，機械限 位裝置4包括機械限位底座4-1，在該機械限位底座4-1上設置有帶鎖緊螺母4-3的調節(jié)螺 桿 4-2。[0059]本實用新型的整體裝配圖如圖1所示，所述移動裝置2的水平滑座2-1固定在旋 轉裝置I的旋轉驅動主軸1-2上，所述夾緊裝置3的支架底座3-1固定在移動裝置2的升 降移動氣缸2-9頂部并卡在升降滑座2-5的滑槽中，所述機械限位裝置4固定設置在旋轉 裝置I的底座1-1上。[0060]下面為本實用新型的簡單使用說明[0061]使用前需完成安裝、調試；[0062]第一步，啟動伺服電機1-5，將夾緊臂3-9調整到合適的角度位置；[0063]第二步，啟動水平移動氣缸2-2，調整到工件A水平位置；[0064]第三步，啟動升降移動氣缸2-9，調整到工件A高度位置；[0065]第四步，啟動夾緊氣缸3-3，夾緊工件A ;[0066]第五步，啟動升降移動氣缸2-9，調整到工件A所需放置的高度；[0067]第六步，啟動水平移動氣缸2_2，調整到工件A所需的水平距尚；[0068]第七步，啟動伺服電機1-5，旋轉到工件A所需的角度位置；[0069]第八步，控制夾緊氣缸3-3的動作使其松開工件A ;[0070]第九步，回復原點，準備下一工件A的裝卸。[0071]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內。
權利要求1.一種用于裝卸圓盤形或圓柱形工件的機械手，其特征在于包括旋轉裝置(I)、移動裝置(2)和夾緊裝置(3)三大部分； 所述旋轉裝置(I)包括底座(1-1)、旋轉驅動主軸(1-2)、伺服電機(1-5)和減速機(1-6)，所述旋轉驅動主軸(1-2)從上到下穿過底座(1-1 )，且其下端與減速機(1-6)的輸出端連接，所述減速機(1-6)的輸入端與伺服電機(1-5)的輸出軸連接； 所述移動裝置(2)包括水平滑座(2-1)、水平移動氣缸(2-2)和升降滑座(2-5)，所述水平移動氣缸(2-2)固定連接于水平滑座(2-1)—端，所述升降滑座(2-5)通過滑動底座(2-10)滑動連接于水平滑座(2-1)的滑槽中且其上還通過升降移動氣缸連接法蘭盤(2-8)連接有升降移動氣缸(2-9)，所述水平移動氣缸(2-2)通過水平移動氣缸頂板(2-18)與升降滑座(2-5)固定連接并用鎖緊螺母(2-17)鎖緊； 所述夾緊裝置(3)包括支架底座(3-1)、夾緊氣缸(3-3)、導向桿(3-4)、導向底座(3-5 )、支架(3-8 )和夾緊臂(3-9 )，所述夾緊氣缸(3-3 )和支架(3-8 )固定連接于支架底座(3-1)上，所述導向底座(3-5)位于夾緊氣缸(3-3)與支架(3-8)之間，其一端與夾緊氣缸(3-3 )的輸出端固定連接，且兩側分別在水平方向上轉動連接一根連桿(3-7 )，所述導向桿(3-4)—端穿過導向底座(3-5)，另一端與支架(3-8)固定連接，所述夾緊臂(3-9)有兩根，分別將一端轉動連接于一根連桿(3-7)的自由端以及支架(3-8) —側； 所述移動裝置(2)的水平滑座(2-1)固定在旋轉裝置(I)的旋轉驅動主軸(1-2)上，所述夾緊裝置(3)的支架底座(3-1)固定在移動裝置(2)的升降移動氣缸(2-9)頂部并卡在升降滑座(2-5)的滑槽中。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于裝卸圓盤形或圓柱形工件的機械手，其特征在于所述旋轉驅動主軸(1-2)穿入底座(1-1)后在兩頭用錐滾動軸承(1-9)進行支撐，并在上部穿入處用端蓋(1-3)和防塵圈(1-10)進行密封，下部穿出處用鎖緊螺母(1-8)將錐滾動軸承(1-9)鎖緊。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種用于裝卸圓盤形或圓柱形工件的機械手，其特征在于所述旋轉驅動主軸(1-2 )上端部設置端鍵(1-4)，移動裝置(2 )的水平滑座(2-1)通過與旋轉驅動主軸(1-2)上的端鍵(1-4)的配合以及螺栓的固定實現(xiàn)固定連接，所述旋轉驅動主軸(1-2)下端部設置平鍵(1-7)并利用該平鍵(1-7)實現(xiàn)與減速機(1-6)的輸出端的連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于裝卸圓盤形或圓柱形工件的機械手，其特征在于所述水平移動氣缸(2-2)通過水平移動氣缸連接座(2-4)以及水平移動氣缸連接法蘭盤(2-3)固定于水平滑座(2-1) —端，所述升降移動氣缸(2-9)頂部為升降移動氣缸頂板(2-6)，所述夾緊裝置(3)的支架底座(3-1)與該升降移動氣缸頂板(2-6)頂部固定連接，所述水平滑座(2-1)的滑槽兩邊設置有水平滑座壓板(2-11)，升降滑座(2-5)的滑槽兩邊設置有升降滑座壓板(2-7)。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種用于裝卸圓盤形或圓柱形工件的機械手，其特征在于所述水平滑座(2-1)的滑槽兩端設有水平滑座蓋板一(2-12)、水平滑座蓋板二(2-16)，所述升降滑座(2-5 )的滑槽兩端設有升降滑座蓋板一(2-19 )、升降滑座蓋板二( 2-20 )。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種用于裝卸圓盤形或圓柱形工件的機械手，其特征在于所述滑動底座(2-10)底部內有一通孔，通孔內設有圓柱滾動軸承(2-15)、滾動主軸(2-13)以及定距套(2-14)，滾動主軸(2-13)兩端卡在水平滑座(2-1)的滑槽內可前后移動。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種用于裝卸圓盤形或圓柱形工件的機械手，其特征在于所述夾緊氣缸(3-3 )通過兩塊夾緊氣缸連接板(3-2 )固定在支架底座(3-1)上，所述兩根夾緊臂(3-9)分別將其一端通過銷軸(3-12)、襯套一(3-11)、襯套二(3-13)和壓板(3-14)轉動連接于支架(3-8)兩端，夾緊臂(3-9)自由端內側設有壓塊(3-10)，所述支架底座(3-1)在設置夾緊氣缸(3-3)—端內設置滾動主軸(3-16)并分別在滾動主軸(3-16)兩端用定距套(3-15)、軸承一(3-17 )、軸承二( 3-18 )進行固定。
8.根據(jù)權利要求1-7任一項所述的一種用于裝卸圓盤形或圓柱形工件的機械手，其特征在于所述機械限位裝置(4)固定設置在旋轉裝置(I)的底座(1-1)上，機械限位裝置(4)包括機械限位底座(4-1)，在該機械限位底座(4-1)上設置有帶鎖緊螺母(4-3)的調節(jié)螺桿(4~2)ο
專利摘要本實用新型公開了一種用于裝卸圓盤形或圓柱形工件的機械手，包括旋轉裝置、移動裝置和夾緊裝置三大部分，所述旋轉裝置包括依次連接的伺服電機、減速機以及旋轉驅動主軸，旋轉主軸豎直方向穿過底座，所述移動裝置固定在旋轉裝置的旋轉主軸上端，該移動裝置包括水平滑座以及可以在其滑槽內水平移動的滑動底座、升降滑座，滑動底座由一水平移動氣缸驅動，升降滑座由一升降移動氣缸驅動，所述夾緊裝置固定在升降移動氣缸頂部。本實用新型有益效果是操作調整方便，自動化程度高，省時省力，安全性好；具有三個自由度，即伺服電機旋轉驅動、氣動水平移動、氣動垂直升降；通用性高，對于圓盤形和圓柱形工件均可以使用。
文檔編號B25J9/02GK202862216SQ20122054848
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權日2012年10月25日
發(fā)明者楊凱理 申請人:成都市新筑路橋機械股份有限公司