三軸沖壓機械手的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及機械自動化設(shè)備，公開了一種三軸沖壓機械手，包括Y軸升降機構(gòu)、X軸運動機構(gòu)、Z軸運動機構(gòu)以及臂桿機構(gòu)，臂桿機構(gòu)掛載或者連接機械手后，用于實現(xiàn)沖壓機構(gòu)的上料、沖壓、下料等動作，所述X、Y、Z軸為正交三軸。本實用新型的優(yōu)點在于，結(jié)構(gòu)簡潔，承壓能力好，可以與各種沖床設(shè)備相配合，實現(xiàn)完整額沖壓自動化生產(chǎn)線。
【專利說明】三軸沖壓機械手
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及機械自動化設(shè)備，特別涉及一種三軸沖壓機械手。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在沖壓成型且沖壓過程中需要較多工序的小零件時，由于缺乏相應(yīng)的自動化設(shè)備，必須要有相應(yīng)操作人員對相應(yīng)沖床設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，無法實現(xiàn)自動化操作，生產(chǎn)模式只能是一人一機單獨生產(chǎn)，效率低下，各個工序之間不能實現(xiàn)無縫銜接，產(chǎn)品周轉(zhuǎn)困難，生產(chǎn)效率無法得到進(jìn)一步的提高。此外，由于需要操作人員進(jìn)行值守，在連續(xù)的生產(chǎn)過程中，不可避免地會產(chǎn)生各種疏忽，生產(chǎn)線上的整體安全隱患不容忽視。由此，需要一種能夠嚴(yán)格按照既定程序，精確實現(xiàn)產(chǎn)品或者原料物品的定位操作，能夠在無人值守的狀態(tài)下實現(xiàn)產(chǎn)品全部工序在一臺沖床傳遞的設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中缺乏自動上下料設(shè)備的缺點，提供了一種適應(yīng)于沖床等沖壓設(shè)備的新型三軸沖壓機械手。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型可采取下述技術(shù)方案:
[0005]三軸沖壓機械手，包括Y軸升降機構(gòu)、X軸運動機構(gòu)、Z軸運動機構(gòu)以及臂桿機構(gòu)，所述X、Y、Z軸為正交三軸；
[0006]Y軸升降機構(gòu)包括升降絲杠、升降絲杠絲母以及主掛架；
[0007]X軸運動機構(gòu)包括送料絲杠、送料絲杠絲母、第一 X軸滑軌機構(gòu)、推桿導(dǎo)桿以及第二 X軸滑軌機構(gòu)；
[0008]Z軸運動機構(gòu)包括Z軸絲杠、Z軸絲杠絲母、夾持座導(dǎo)向桿、第一 Z軸滑軌機構(gòu)以及第二 Z軸滑軌機構(gòu)；
[0009]臂桿機構(gòu)用于掛載或者連接機械手；
[0010]其中，升降絲杠以及升降絲杠絲母位于主掛架下方，升降絲杠與升降絲杠絲母傳動連接，升降絲杠絲母與主掛架固定連接，主掛架為中空框架；
[0011]臂桿機構(gòu)設(shè)置于主掛架上方，第一 Z軸滑軌機構(gòu)以及第二 X軸滑軌機構(gòu)設(shè)置于臂桿機構(gòu)與主掛架之間，第二 X軸滑軌機構(gòu)與臂桿機構(gòu)固定連接，第一 Z軸滑軌機構(gòu)與第二 X軸滑軌機構(gòu)固定連接，主掛架與第一 Z軸滑軌機構(gòu)固定連接，Z軸絲杠與Z軸絲杠絲母傳動連接，Z軸絲杠絲母套接于夾持座導(dǎo)向桿上，夾持座導(dǎo)向桿位于第二 X軸滑軌機構(gòu)下方，且與第二 X軸滑軌機構(gòu)固定連接，第一 Z軸滑軌機構(gòu)與主掛架固定連接；
[0012]第二 Z軸滑軌機構(gòu)與第一 X軸滑軌機構(gòu)固定連接，推桿導(dǎo)桿與第二 Z軸滑軌機構(gòu)固定連接，臂桿機構(gòu)一端套接于推桿導(dǎo)桿上，第二 Z軸滑軌機構(gòu)與送料絲杠絲母固定連接，送料絲杠絲母與送料絲杠傳動連接。
[0013]作為優(yōu)選，所述X軸運動機構(gòu)包括多個第一 X軸滑軌機構(gòu)、第二 X軸滑軌機構(gòu)以及推桿導(dǎo)桿，所述臂桿機構(gòu)包括多個臂桿，所述Z軸運動機構(gòu)包括多個Z軸絲杠、Z軸絲杠絲母以及夾持座導(dǎo)向桿，所述第一 Z軸滑軌機構(gòu)以及第二 Z軸滑軌機構(gòu)分別包括多個滑塊，第一 X軸滑軌機構(gòu)包括多個滑軌，其中，多個Z軸絲杠之間分別用聯(lián)軸器固定連接，用聯(lián)軸器兩兩相連的兩個Z軸絲杠的螺旋方向互為相反，第二 X軸滑軌機構(gòu)的滑塊與第一 Z軸滑軌機構(gòu)的滑塊固定連接，第二 X軸滑軌機構(gòu)的滑軌與臂桿固定連接，推桿導(dǎo)桿與第二 Z軸滑軌機構(gòu)的滑塊固定連接，第一 X軸滑軌機構(gòu)的滑軌分別與第二 Z軸滑軌機構(gòu)的滑軌固定連接，第二 Z軸滑軌機構(gòu)的滑軌與送料絲杠絲母固定連接。
[0014]作為優(yōu)選，所述升降絲杠、送料絲杠以及Z軸絲杠分別與伺服電機傳動連接，送料絲杠以及Z軸絲杠與伺服電機之間通過皮帶相連接。
[0015]作為優(yōu)選，所述主掛架包括橫連架、V形掛架、主體導(dǎo)柱以及多個平行設(shè)置的上橫桿，橫連架與升降絲杠絲母固定連接，上橫桿與橫連架之間通過V形掛架以及主體導(dǎo)桿固定連接，上橫桿與第一 Z軸滑軌機構(gòu)固定連接。
[0016]作為優(yōu)選，所述第一 Z軸滑軌機構(gòu)以及第二 Z軸滑軌機構(gòu)分別包括多個滑軌，第一Z軸滑軌機構(gòu)的滑軌分別與上橫桿固定連接。
[0017]作為優(yōu)選，所述Z軸運動機構(gòu)還包括螺帽支架以及夾持Z軸絲杠絲母的固定板，所述螺帽支架與Z軸絲杠絲母固定連接，固定板套接于夾持座導(dǎo)向桿上。
[0018]本實用新型由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果:
[0019]結(jié)構(gòu)簡潔，移動順暢，定位準(zhǔn)確，能夠在X、Y、Z三軸向?qū)崿F(xiàn)快速移動和精確定位；可以在一臺沖床實現(xiàn)沖壓產(chǎn)品各個工序之間的自動化搬運；能夠完全代替人工實現(xiàn)產(chǎn)品的上料、沖壓、下料等動作。
[0020]此外，三軸軸向上的移動分別由三個獨立的運動機構(gòu)完成，每個機構(gòu)各自獨立運動，獨立承壓，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低了定位偏差。
[0021]整個三軸機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，占地少，Z軸運動機構(gòu)位于臂桿一端，X軸運動機構(gòu)位于臂桿下方，臂桿、Z軸運動機構(gòu)以及X軸運動機構(gòu)呈一直線排列，減少了整個三軸機構(gòu)在X軸軸向，也即橫向距離上的跨度。
[0022]進(jìn)一步地，在Z軸軸向方向上可以設(shè)置多組運動機構(gòu)，通過X軸運動機構(gòu)控制該多組Z軸軸向運動機構(gòu)相互移動，實現(xiàn)直接夾持物件的功能。
[0023]為了能夠減少對伺服電機的沖擊，在Z軸以及X軸軸向上通過皮帶和皮帶輪進(jìn)行傳動。
[0024]更進(jìn)一步地，為了提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性，交叉設(shè)置有多組滑軌或者固定機構(gòu)，例如第一 X軸滑軌機構(gòu)與第二 Z軸滑軌機構(gòu)之間、第一 Z軸滑軌機構(gòu)與第二 X軸滑軌機構(gòu)之間以及第二 X軸滑軌機構(gòu)與上橫桿(1034)。通過上述設(shè)置，大大提高了系統(tǒng)的牢固性與抗沖擊能力。
[0025]另外，整個三軸系統(tǒng)可以與各種沖床等沖壓設(shè)備相匹配，共同組成一條完整的沖壓自動化生產(chǎn)線，具有較好的應(yīng)用價值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為三軸沖壓機械手的立體示意圖。
[0027]圖2為三軸沖壓機械手的正視示意圖。
[0028]圖3為三軸沖壓機械手的側(cè)視示意圖?！揪唧w實施方式】
[0029]下面結(jié)合實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0030]實施例1
[0031]三軸沖壓機械手，如圖1、2、3所示，包括Y軸升降機構(gòu)1、X軸運動機構(gòu)2、Z軸運動機構(gòu)3以及臂桿機構(gòu)4，所述X、Y、Z軸為正交三軸。
[0032]Y軸升降機構(gòu)I包括升降絲杠101、升降絲杠絲母102以及主掛架103，用于驅(qū)動臂桿機構(gòu)4沿Y軸方向進(jìn)行垂直升降運動。
[0033]X軸運動機構(gòu)2包括送料絲杠201、送料絲杠絲母202、第一 X軸滑軌機構(gòu)203、推桿導(dǎo)桿204以及第二 X軸滑軌機構(gòu)205，用于驅(qū)動臂桿機構(gòu)4在X軸水平方向上的運動。
[0034]Z軸運動機構(gòu)3包括Z軸絲杠301、Z軸絲杠絲母302、夾持座導(dǎo)向桿303、第一 Z軸滑軌機構(gòu)304以及第二 Z軸滑軌機構(gòu)305，用于驅(qū)動臂桿機構(gòu)4制Z軸水平方向上的運動。
[0035]臂桿機構(gòu)4用于掛載或者連接機械手。
[0036]Y軸升降機構(gòu)具體為:升降絲杠101以及升降絲杠絲母102位于主掛架103下方，升降絲杠101與升降絲杠絲母102傳動連接，升降絲杠絲母102與主掛架103固定連接，主掛架103為中空框架。
[0037]X軸運動機構(gòu)具體為:臂桿機構(gòu)4設(shè)置于主掛架103上方,第一 Z軸滑軌機構(gòu)304以及第二 X軸滑軌機構(gòu)205設(shè)置于臂桿機構(gòu)4與主掛架103之間，第二 X軸滑軌機構(gòu)205與臂桿機構(gòu)4固定連接，第一 Z軸滑軌機構(gòu)304與第二 X軸滑軌機構(gòu)205固定連接，主掛架103與第一 Z軸滑軌機構(gòu)304固定連接，Z軸絲杠301與Z軸絲杠絲母302傳動連接，Z軸絲杠絲母302套接于夾持座導(dǎo)向桿303上，夾持座導(dǎo)向桿303位于第二 X軸滑軌機構(gòu)205下方，且與第二 X軸滑軌機構(gòu)205固定連接，第一 Z軸滑軌機構(gòu)304與主掛架103固定連接。
[0038]Z軸運動機構(gòu)具體為:第二 Z軸滑軌機構(gòu)305與第一 X軸滑軌機構(gòu)203固定連接，推桿導(dǎo)桿204與第二 Z軸滑軌機構(gòu)305固定連接,臂桿機構(gòu)4 一端套接于推桿導(dǎo)桿204上，第二 Z軸滑軌機構(gòu)305與送料絲杠絲母202固定連接，送料絲杠絲母202與送料絲杠201傳動連接。
[0039]進(jìn)一步地，為了能夠利用臂桿機構(gòu)4直接對物品進(jìn)行夾持，在Z軸方向上設(shè)置有多組相應(yīng)機構(gòu)，本實施例中，為2組機構(gòu)，其他數(shù)目的機構(gòu)亦可，具體為:所述X軸運動機構(gòu)2包括2個第一 X軸滑軌機構(gòu)203、第二 X軸滑軌機構(gòu)205以及推桿導(dǎo)桿204，所述臂桿機構(gòu)4包括2個臂桿41，所述Z軸運動機構(gòu)3包括2個Z軸絲杠301 (分別為左旋絲杠和右旋絲杠)、Z軸絲杠絲母302以及夾持座導(dǎo)向桿303，所述第一 Z軸滑軌機構(gòu)304以及第二 Z軸滑軌機構(gòu)305分別包括2個滑塊，第一 X軸滑軌機構(gòu)203包括2個滑軌，其中，2個Z軸絲杠301之間分別用聯(lián)軸器306固定連接，用聯(lián)軸器306兩兩相連的兩個Z軸絲杠301的螺旋方向互為相反，第二 X軸滑軌機構(gòu)205的滑塊與第一 Z軸滑軌機構(gòu)304的滑塊固定連接，第二X軸滑軌機構(gòu)205的滑軌與臂桿41固定連接，推桿導(dǎo)桿204與第二 Z軸滑軌機構(gòu)305的滑塊固定連接，第一 X軸滑軌機構(gòu)203的滑軌分別與第二 Z軸滑軌機構(gòu)305的滑軌固定連接，第二 Z軸滑軌機構(gòu)305的滑軌與送料絲杠絲母202固定連接。由于Z軸絲杠301由交叉排列的左旋絲杠和右旋絲杠通過聯(lián)軸器連接而成，當(dāng)Z軸絲杠301轉(zhuǎn)動時，左旋絲杠和右旋絲杠分別驅(qū)動與其傳動連接的Z軸絲杠絲母302相向運動或者相背運動，帶動臂桿4實現(xiàn)夾緊或者松開的動作。
[0040]Y軸升降機構(gòu)1、X軸運動機構(gòu)2以及Z軸運動機構(gòu)3均采用伺服電機5驅(qū)動。所述升降絲杠101、送料絲杠201以及Z軸絲杠301分別與伺服電機5傳動連接，送料絲杠201以及Z軸絲杠301與伺服電機5之間通過皮帶相連接。在Y軸升降機構(gòu)1，伺服電機5與升降絲杠101通過聯(lián)軸器傳動連接，帶動升降絲杠絲母102和主掛架103在Y軸垂直方向上運動。在X軸運動機構(gòu)2，伺服電機5通過與其固定連接的同步帶輪通過皮帶與固定連接在送料絲杠201 —端的同步帶輪傳動連接,實現(xiàn)X軸方向上的運動。在Z軸運動機構(gòu)3,伺服電機5通過與其固定連接的同步帶輪與固定在Z軸絲杠301 (通常為右旋絲杠)一端的同步帶輪通過皮帶傳動連接，驅(qū)動Z軸絲杠絲母302，通過夾持座導(dǎo)向桿303，實現(xiàn)在Z軸方向上的橫向運動。
[0041]所述主掛架103包括橫連架1031、V形掛架1032、主體導(dǎo)柱1033以及多個平行設(shè)置的上橫桿1034，橫連架1031與升降絲杠絲母102固定連接，上橫桿1034與橫連架1031之間通過V形掛架1032以及主體導(dǎo)柱1033固定連接，上橫桿1034與第一 Z軸滑軌機構(gòu)304固定連接。
[0042]所述第一 Z軸滑軌機構(gòu)304以及第二 Z軸滑軌機構(gòu)305分別包括多個滑軌，第一Z軸滑軌機構(gòu)304的滑軌分別與上橫桿1034固定連接。
[0043]所述Z軸運動機構(gòu)3還包括螺帽支架306以及夾持Z軸絲杠絲母302的固定板307，所述螺帽支架306與Z軸絲杠絲母302固定連接，固定板307套接于夾持座導(dǎo)向桿303上。
[0044]總之，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實用新型專利的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種三軸沖壓機械手，其特征在于，包括Y軸升降機構(gòu)(l)、x軸運動機構(gòu)(2)、z軸運動機構(gòu)(3)以及臂桿機構(gòu)(4)，所述X、Y、Z軸為正交三軸； Y軸升降機構(gòu)(I)包括升降絲杠(101 )、升降絲杠絲母(102)以及主掛架(103); X軸運動機構(gòu)(2)包括送料絲杠(201)、送料絲杠絲母(202)、第一 X軸滑軌機構(gòu)(203)、推桿導(dǎo)桿(204)以及第二 X軸滑軌機構(gòu)(205)； Z軸運動機構(gòu)(3 )包括Z軸絲杠(301)、Z軸絲杠絲母(302 )、夾持座導(dǎo)向桿(303 )、第一Z軸滑軌機構(gòu)(304)以及第二 Z軸滑軌機構(gòu)(305)； 臂桿機構(gòu)(4)用于掛載或者連接機械手； 其中，升降絲杠(101)以及升降絲杠絲母(102)位于主掛架(103)下方，升降絲杠(101)與升降絲杠絲母(102)傳動連接，升降絲杠絲母(102)與主掛架(103)固定連接，主掛架(103)為中空框架； 臂桿機構(gòu)(4)設(shè)置于主掛架(103)上方，第一 Z軸滑軌機構(gòu)(304)以及第二 X軸滑軌機構(gòu)(205)設(shè)置于臂桿機構(gòu)(4)與主掛架(103)之間，第二 X軸滑軌機構(gòu)(205)與臂桿機構(gòu)(4)固定連接，第一 Z軸滑軌機構(gòu)(304)與第二 X軸滑軌機構(gòu)(205)固定連接，主掛架(103)與第一 Z軸滑軌機構(gòu)(304)固定連接，Z軸絲杠(301)與Z軸絲杠絲母(302)傳動連接，Z軸絲杠絲母(302)套接于夾持座導(dǎo)向桿(303)上，夾持座導(dǎo)向桿(303)位于第二 X軸滑軌機構(gòu)(205)下方，且與第二 X軸 滑軌機構(gòu)(205)固定連接，第一 Z軸滑軌機構(gòu)(304)與主掛架(103)固定連接； 第二 Z軸滑軌機構(gòu)(305)與第一 X軸滑軌機構(gòu)(203)固定連接，推桿導(dǎo)桿(204)與第二Z軸滑軌機構(gòu)(305)固定連接，臂桿機構(gòu)(4) 一端套接于推桿導(dǎo)桿(204)上，第二 Z軸滑軌機構(gòu)(305 )與送料絲杠絲母(202 )固定連接，送料絲杠絲母(202 )與送料絲杠(201)傳動連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸沖壓機械手，其特征在于，所述X軸運動機構(gòu)(2)包括多個第一 X軸滑軌機構(gòu)(203)、第二 X軸滑軌機構(gòu)(205)以及推桿導(dǎo)桿(204)，所述臂桿機構(gòu)(4)包括多個臂桿(41 )，所述Z軸運動機構(gòu)(3)包括多個Z軸絲杠(301 )、Z軸絲杠絲母(302)以及夾持座導(dǎo)向桿(303)，所述第一 Z軸滑軌機構(gòu)(304)以及第二 Z軸滑軌機構(gòu)(305)分別包括多個滑塊，第一 X軸滑軌機構(gòu)(203)包括多個滑軌，其中，多個Z軸絲杠(301)之間分別用聯(lián)軸器(306)固定連接，用聯(lián)軸器(306)兩兩相連的兩個Z軸絲杠(301)的螺旋方向互為相反，第二 X軸滑軌機構(gòu)(205)的滑塊與第一 Z軸滑軌機構(gòu)(304)的滑塊固定連接，第二 X軸滑軌機構(gòu)(205)的滑軌與臂桿(41)固定連接，推桿導(dǎo)桿(204)與第二 Z軸滑軌機構(gòu)(305)的滑塊固定連接，第一 X軸滑軌機構(gòu)(203)的滑軌分別與第二 Z軸滑軌機構(gòu)(305)的滑軌固定連接，第二 Z軸滑軌機構(gòu)(305)的滑軌與送料絲杠絲母(202)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸沖壓機械手，其特征在于，所述升降絲杠(101)、送料絲杠(201)以及Z軸絲杠(301)分別與伺服電機(5 )傳動連接，送料絲杠(201)以及Z軸絲杠(301)與伺服電機(5)之間通過皮帶相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸沖壓機械手，其特征在于，所述主掛架(103)包括橫連架(1031 )、V形掛架(1032)、主體導(dǎo)柱(1033)以及多個平行設(shè)置的上橫桿(1034)，橫連架(1031)與升降絲杠絲母(102)固定連接，上橫桿(1034)與橫連架(1031)之間通過V形掛架(1032)以及主體導(dǎo)柱(1033)固定連接，上橫桿(1034)與第一 Z軸滑軌機構(gòu)(304)固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三軸沖壓機械手，其特征在于，所述第一Z軸滑軌機構(gòu)(304)以及第二 Z軸滑軌機構(gòu)(305)分別包括多個滑軌，第一 Z軸滑軌機構(gòu)(304)的滑軌分別與上橫桿(1034)固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸沖壓機械手，其特征在于，所述Z軸運動機構(gòu)(3)還包括螺帽支架(306)以及夾持Z軸絲杠絲母(302)的固定板(307)，所述螺帽支架(306)與Z軸絲杠絲母(302)固定連接，固定板(307)套接于夾持座導(dǎo)向桿(303)上。
【文檔編號】B25J9/10GK203438231SQ201320478521
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月7日
【發(fā)明者】陳沖 申請人:寧波世控自動化科技有限公司