二、三次元機械手的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種二、三次元機械手，包括了用以容置物料的長條槽、位于所述長條槽開口處的兩排夾料手爪、兩個移動手臂、夾緊驅(qū)動裝置和移送驅(qū)動裝置，兩排所述夾料手爪分別位于所述長條槽的兩側(cè)，兩排所述夾料手爪分別安裝于兩個移動手臂上，兩個移動手臂通過一個夾緊驅(qū)動裝置實現(xiàn)同步的相向或相背的移動，從而使得兩排所述夾料手爪夾緊或放開位于長條槽內(nèi)的物料，兩個所述移動手臂還通過所述移送驅(qū)動裝置實現(xiàn)同步的沿所述長條槽長度方向的移動。不僅僅提高二、三次元機械手節(jié)拍一致性，還能夠節(jié)約勞動成本，避免造成設(shè)備、物料或人員的傷害。
【專利說明】_、二次兀機械手

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及機械加工領(lǐng)域，尤其涉及一種二、三次元機械手。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動化設(shè)備在工業(yè)領(lǐng)域協(xié)助人類完成了大量繁重、危險的工作。現(xiàn)有技術(shù)中雖然也存在做二次元機械手，但由于機械構(gòu)造和電氣設(shè)計方面的不足，造成機械手的節(jié)拍很難達到較高的水平，此外，還容易造成勞動成本的浪費，造成設(shè)備、物料或人員的傷害。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是如何提高二次元機械手節(jié)拍一致性。
[0004]為了解決這一技術(shù)問題，本實用新型提供了一種二、三次元機械手，包括了用以容置物料的長條槽、位于所述長條槽開口處的兩排夾料手爪、兩個移動手臂、夾緊驅(qū)動裝置和移送驅(qū)動裝置，兩排所述夾料手爪分別位于所述長條槽的兩側(cè)，兩排所述夾料手爪分別安裝于兩個移動手臂上，兩個移動手臂通過一個夾緊驅(qū)動裝置實現(xiàn)同步的相向或相背的移動，從而使得兩排所述夾料手爪夾緊或放開位于長條槽內(nèi)的物料，兩個所述移動手臂還通過所述移送驅(qū)動裝置實現(xiàn)同步的沿所述長條槽長度方向的移動。
[0005]所述夾緊驅(qū)動裝置包括了兩個傳動臂、一個齒輪和夾緊伺服電機，所述齒輪由所述夾緊伺服電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，兩個所述傳動臂分別與兩個所述移動手臂固定連接，兩個所述傳動臂上均設(shè)有相同的齒條，兩個所述傳動臂上的齒條與所述齒輪匹配連接。
[0006]所述夾緊驅(qū)動裝置還包括一滑軌，兩個所述移動手臂沿著所述滑軌做相向的或相背的運動，所述滑軌與所述移送驅(qū)動裝置連接。
[0007]所述滑軌的至少一端設(shè)有保護罩。
[0008]所述移送驅(qū)動裝置至少包括了絲桿、移送伺服電機和螺母結(jié)構(gòu)，所述絲桿由所述移送伺服電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述絲桿與所述螺母結(jié)構(gòu)匹配連接，且通過所述螺母結(jié)構(gòu)沿所述絲桿的移動實現(xiàn)所述移動手臂沿所述長跳槽長度方向的移動。
[0009]所述螺母結(jié)構(gòu)與所述夾緊驅(qū)動裝置連接。
[0010]所述移送驅(qū)動裝置通過驅(qū)動所述夾緊驅(qū)動裝置沿所述長條槽長度方向移動實現(xiàn)所述移、動手臂沿所述長條槽長度方向的移動。
[0011]所述夾緊驅(qū)動裝置和移送驅(qū)動裝置均設(shè)于所述長條槽的一端，所述長條槽的另一端設(shè)有輔助夾緊裝置。
[0012]所述的二、三次元機械手還包括控制機構(gòu)與檢測機構(gòu)，所述控制機構(gòu)分別于所述檢測機構(gòu)、夾緊驅(qū)動裝置和移送驅(qū)動裝置連接，所述檢測機構(gòu)設(shè)于所述長條槽上。
[0013]本實用新型在長條槽的兩側(cè)分別設(shè)置了兩個移動手臂，用以控制兩排夾料手爪，通過兩排中對應(yīng)位置的兩個夾料手爪之間的相向移動可以夾緊一個物料，再通過移動手臂沿長條槽長度方向的移動可以將物料移送至下一個工位，然后將移動手臂相背移動可以放開該物料，進而通過移動手臂的移動恢復(fù)到之前的位置，實現(xiàn)了多個物料同時運輸，且運輸?shù)奈灰?、時間等均是一致的，這樣一來不僅僅提高二、三次元機械手節(jié)拍一致性，還能夠節(jié)約勞動成本，避免造成設(shè)備、物料或人員的傷害。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型一實施例提供的二、三次元機械手的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實用新型一實施例提供的二、三次元機械手的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本實用新型一實施例中夾緊驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖中，1-長條槽；2_夾料手爪；3_移動手臂；4_夾緊驅(qū)動裝置；41_滑軌；42_保護罩；43_夾緊伺服電機；44_傳動臂；45_齒輪；5_移送驅(qū)動裝置；6_輔助夾緊裝置；7_物料。

【具體實施方式】
[0018]以下將結(jié)合圖1至圖3對本實用新型提供的二、三次元機械手進行詳細(xì)的描述，其為本實用新型一可選的實施例，可以認(rèn)為，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不改變本實用新型精神和內(nèi)容的范圍內(nèi)，能夠?qū)ζ溥M行修改和潤色。
[0019]請參考圖1和圖2，本實施例提供了一種二、三次元機械手，包括了用以容置物料7的長條槽1、位于所述長條槽I開口處的兩排夾料手爪2、兩個移動手臂3、夾緊驅(qū)動裝置4和移送驅(qū)動裝置5，兩排所述夾料手爪2分別位于所述長條槽I的兩側(cè)，且互相平行，兩排所述夾料手爪2分別安裝于兩個移動手臂3上，兩個移動手臂3平行，兩個移動手臂3通過一個夾緊驅(qū)動裝置4實現(xiàn)同步的相向或相背的移動，從而使得兩排2所述夾料手爪夾緊或放開位于長條槽I內(nèi)的物料7，兩個所述移動手臂3還通過所述移送驅(qū)動裝置5實現(xiàn)同步的沿所述長條槽I長度方向的移動，進而使得兩排夾料手爪2實現(xiàn)同步的沿所述長條槽I長度方向的移動。
[0020]本實施例在長條槽I的兩側(cè)分別設(shè)置了兩個移動手臂3，用以控制兩排夾料手爪2，通過兩排中對應(yīng)位置的兩個夾料手爪2之間的相向移動可以夾緊一個物料7，再通過移動手臂3沿長條槽I長度方向的移動可以將物料7移送至下一個工位，然后將移動手臂3相背移動可以放開該物料7，進而通過移動手臂3的移動恢復(fù)到之前的位置，實現(xiàn)了多個物料同時運輸，且運輸?shù)奈灰?、時間等均是一致的，這樣一來不僅僅提高二、三次元機械手節(jié)拍一致性，還能夠節(jié)約勞動成本，避免造成設(shè)備、物料或人員的傷害。
[0021]請參考圖3,并結(jié)合圖1和圖2,所述夾緊驅(qū)動裝置4包括了兩個傳動臂44、一個齒輪45和夾緊伺服電機43，所述齒輪45由所述夾緊伺服電機43驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，兩個所述傳動臂44分別與兩個所述移動手臂3固定連接，兩個所述傳動臂44上均設(shè)有相同的齒條(圖未示)，兩個所述傳動臂44上的齒條與所述齒輪45匹配連接，從而將齒輪5的轉(zhuǎn)動通過齒條轉(zhuǎn)化為傳動臂44的平移，進而帶動移動手臂3和夾料手爪2的平移夾緊。
[0022]進一步的，請參考圖2和圖3，所述夾緊驅(qū)動裝置4還包括一滑軌41，兩個所述移動手臂3沿著所述滑軌41做相向的或相背的運動，所述滑軌41與所述移送驅(qū)動裝置5連接。其中，所述滑軌41垂直于長條槽I的長度方向，將其與移送驅(qū)動裝置5連接，即移送驅(qū)動裝置5驅(qū)動滑軌41沿長條槽I的長度方向移動，由于移動手臂3在這一方向上是與滑軌41同步運動的，進而可以帶動移動手臂3沿長條槽I的長度方向移動。此外，所述滑軌41的至少一端設(shè)有保護罩42。
[0023]所述移送驅(qū)動裝置5至少包括了絲桿、移送伺服電機和螺母結(jié)構(gòu)，所述絲桿由所述移送伺服電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述絲桿與所述螺母結(jié)構(gòu)匹配連接，且通過所述螺母結(jié)構(gòu)沿所述絲桿的移動實現(xiàn)所述移動手臂沿所述長跳槽長度方向的移動。其中，所述絲桿平行于長條槽I的長度方向。所述螺母結(jié)構(gòu)與所述夾緊驅(qū)動裝置4連接。
[0024]故而，可以看出，在本實施例中，所述移送驅(qū)動裝置5通過驅(qū)動所述夾緊驅(qū)動裝置4沿所述長條槽I長度方向移動實現(xiàn)所述移動手臂3沿所述長條槽I長度方向的移動。然而，也可通過其他方式來利用移送伺服電機、絲桿和螺母結(jié)構(gòu)，例如，在本實用新型另一實施例中，可以采用兩個絲桿和兩個螺母結(jié)構(gòu)，每個螺母結(jié)構(gòu)連接一個移動手臂3，每個絲桿均固定連接一從動齒輪，兩個從動齒輪由一主動齒輪傳動，該主動齒輪由移送伺服電機驅(qū)動，同樣可以實現(xiàn)同步的移動。由于此類型絲桿與螺母結(jié)構(gòu)的組合在領(lǐng)域內(nèi)常見，故而本實施例不做圖示列舉了。
[0025]本實施例中，所述夾緊驅(qū)動裝置4和移送驅(qū)動裝置5均設(shè)于所述長條槽I的一端，所述長條槽2的另一端設(shè)有輔助夾緊裝置6。這是由于移動手臂3的長度太長的情況下，一端驅(qū)動夾緊動力可能不足，該輔助夾緊裝置6可以采用與夾緊驅(qū)動裝置4相類似的結(jié)構(gòu)，只要是實現(xiàn)同步夾緊放開的功能，即可。
[0026]所述的二、三次元機械手還包括控制機構(gòu)(圖未示)與檢測機構(gòu)(圖未示)，所述控制機構(gòu)分別于所述檢測機構(gòu)、夾緊驅(qū)動裝置4和移送驅(qū)動裝置5連接，還可連接輔助夾緊裝置6，所述檢測機構(gòu)設(shè)于所述長條槽I上。
[0027]除此以外，本實用新型還可使用定位模塊實現(xiàn)機械手的位置和加速度控制，從而實現(xiàn)產(chǎn)品的準(zhǔn)確抓取與放置。使用編碼器實現(xiàn)沖床與機械手間的實時通信，通過互鎖，防止兩者之間發(fā)生干涉，從而實現(xiàn)保護功能。此二、三次元機械手通過機械手的前后、左右移動完成工件的平穩(wěn)拾放，再配合沖床完成對工件的加工。機械手構(gòu)件還包括人機界面和其它輔助機構(gòu)?？刂茩C構(gòu)米用三菱控制器，包括電源模塊、CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、高速計數(shù)模塊和定位模塊。檢測機構(gòu)主要為接近開關(guān)，通過有無感應(yīng)信號實現(xiàn)報警、找原點、抓料檢測等功能。伺服電機將接收到的脈沖信號轉(zhuǎn)化為速度和位移信息輸出。這里以觸摸屏作為人機界面，通過對觸摸屏編寫與機械手相配套的程序，從而實現(xiàn)設(shè)備運行的參數(shù)修改與控制、故障監(jiān)視等功能。本實用新型通過合理的機械連接和正確的電氣連接構(gòu)成設(shè)備的整體框架。
[0028]本實用新型是現(xiàn)有技術(shù)的整合與應(yīng)用，并加以創(chuàng)新。通過將PLC控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)與檢測系統(tǒng)相結(jié)合，加上優(yōu)化的機械手結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)機械手的安全、平穩(wěn)運行。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型實現(xiàn)了技術(shù)的綜合化應(yīng)用，加上合理的機械構(gòu)造和電氣設(shè)計，從而在生產(chǎn)中解決了更為復(fù)雜的技術(shù)難題。此發(fā)明設(shè)計出的設(shè)備就有效解決了節(jié)拍問題，達到每分鐘抓取35次產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時實現(xiàn)的用2次元的技術(shù)，實現(xiàn)了 3次元機械手的功能，成功提高了生產(chǎn)效率，大大的降低了設(shè)備的投資成本。滿足了客戶對降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率的要求。
【權(quán)利要求】
1.一種二、三次元機械手，其特征在于:包括了用以容置物料的長條槽、位于所述長條槽開口處的兩排夾料手爪、兩個移動手臂、夾緊驅(qū)動裝置和移送驅(qū)動裝置，兩排所述夾料手爪分別位于所述長條槽的兩側(cè)，兩排所述夾料手爪分別安裝于兩個移動手臂上，兩個移動手臂通過一個夾緊驅(qū)動裝置實現(xiàn)同步的相向或相背的移動，從而使得兩排所述夾料手爪夾緊或放開位于長條槽內(nèi)的物料，兩個所述移動手臂還通過所述移送驅(qū)動裝置實現(xiàn)同步的沿所述長條槽長度方向的移動。
2.如權(quán)利要求1所述的二、三次元機械手，其特征在于:所述夾緊驅(qū)動裝置包括了兩個傳動臂、一個齒輪和夾緊伺服電機，所述齒輪由所述夾緊伺服電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，兩個所述傳動臂分別與兩個所述移動手臂固定連接，兩個所述傳動臂上均設(shè)有相同的齒條，兩個所述傳動臂上的齒條與所述齒輪匹配連接。
3.如權(quán)利要求1所述的二、三次元機械手，其特征在于:所述夾緊驅(qū)動裝置還包括一滑軌，兩個所述移動手臂沿著所述滑軌做相向的或相背的運動，所述滑軌與所述移送驅(qū)動裝置連接。
4.如權(quán)利要求3所述的二、三次元機械手，其特征在于:所述滑軌的至少一端設(shè)有保護罩。
5.如權(quán)利要求1所述的二、三次元機械手，其特征在于:所述移送驅(qū)動裝置至少包括了絲桿、移送伺服電機和螺母結(jié)構(gòu)，所述絲桿由所述移送伺服電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述絲桿與所述螺母結(jié)構(gòu)匹配連接，且通過所述螺母結(jié)構(gòu)沿所述絲桿的移動實現(xiàn)所述移動手臂沿所述長跳槽長度方向的移動。
6.如權(quán)利要求5所述的二、三次元機械手，其特征在于:所述螺母結(jié)構(gòu)與所述夾緊驅(qū)動裝置連接。
7.如權(quán)利要求1至6任意之一所述的二、三次元機械手，其特征在于:所述移送驅(qū)動裝置通過驅(qū)動所述夾緊驅(qū)動裝置沿所述長條槽長度方向移動實現(xiàn)所述移、動手臂沿所述長條槽長度方向的移動。
8.如權(quán)利要求1所述的二、三次元機械手，其特征在于:所述夾緊驅(qū)動裝置和移送驅(qū)動裝置均設(shè)于所述長條槽的一端，所述長條槽的另一端設(shè)有輔助夾緊裝置。
9.如權(quán)利要求1所述的二、三次元機械手，其特征在于:還包括控制機構(gòu)與檢測機構(gòu)，所述控制機構(gòu)分別于所述檢測機構(gòu)、夾緊驅(qū)動裝置和移送驅(qū)動裝置連接，所述檢測機構(gòu)設(shè)于所述長條槽上。
【文檔編號】B25J9/02GK203993879SQ201420318943
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】沈世山 申請人:上海澤翼自動化設(shè)備有限公司