本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械手系統(tǒng)，尤其涉及一種主要用于凸輪軸生產(chǎn)的門(mén)橋式機(jī)械手系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，對(duì)于增強(qiáng)工業(yè)自動(dòng)化、提高生產(chǎn)效率具有重要作用。但是，在凸輪軸生產(chǎn)過(guò)程中，目前多采用手工裝卸料，存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、易人為失誤等缺陷；也有采用360度回轉(zhuǎn)式機(jī)械手裝置的，但是該機(jī)械手裝置對(duì)應(yīng)的機(jī)床需要采用U型布局，空間暫用大、造成物流混亂，同時(shí)回轉(zhuǎn)式機(jī)械手由底座、回轉(zhuǎn)支架、多機(jī)伸縮臂等組成，工作時(shí)各機(jī)構(gòu)的累計(jì)誤差較大，造成定位困難，降低了控制精度和工作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種控制精度高且節(jié)省空間的門(mén)橋式機(jī)械手系統(tǒng)。

本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：

一種門(mén)橋式機(jī)械手系統(tǒng)，包括門(mén)橋式機(jī)械手、收送料機(jī)構(gòu)和主控計(jì)算機(jī)，所述門(mén)橋式機(jī)械手包括門(mén)式機(jī)架、橫梁、橫向?qū)к墶⒇Q向滑軌、移動(dòng)機(jī)構(gòu)和零件拾取機(jī)構(gòu)，所述門(mén)式機(jī)架安裝于左右排列的第一機(jī)床和第二機(jī)床之間，所述橫梁安裝于所述門(mén)式機(jī)架上并位于所述第一機(jī)床和所述第二機(jī)床的上方，所述橫向?qū)к壈惭b于所述橫梁上，所述橫向?qū)к壍膬啥朔謩e位于所述第一機(jī)床的上料口的上方和所述第二機(jī)床的上料口的上方，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于所述橫向?qū)к壣喜⒛軌蛟谧陨砜刂葡聶M向移動(dòng)，所述豎向滑軌安裝于所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)上并能夠在所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制下豎向移動(dòng)，所述零件拾取機(jī)構(gòu)安裝于所述豎向滑軌的下端，所述零件拾取機(jī)構(gòu)的下部設(shè)有橫向并列排列的取料拾取頭和放料拾取頭；所述收送料機(jī)構(gòu)包括收送料機(jī)架、收料電機(jī)、收料傳送帶、收料口、送料電機(jī)、送料傳送帶和送料口，所述收送料機(jī)架安裝于所述門(mén)式機(jī)架的中部，所述收料傳送帶安裝于所述收送料機(jī)架上并由所述收料電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述收料口設(shè)于所述收料傳送帶的一端并位于所述放料拾取頭的下方，所述送料傳送帶安裝于所述收送料機(jī)架上并由所述送料電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述送料口設(shè)于所述送料傳送帶的一端并位于所述取料拾取頭的下方；所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制輸入端、所述零件拾取機(jī)構(gòu)的控制輸入端、所述收料電機(jī)的控制輸入端和所述送料電機(jī)的控制輸入端分別與所述主控計(jì)算機(jī)的控制輸出端連接。

上述結(jié)構(gòu)中，門(mén)橋式機(jī)械手用于帶動(dòng)零件拾取機(jī)構(gòu)進(jìn)行上下左右的各方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)零件位置的變化；具體來(lái)說(shuō)，門(mén)式機(jī)架用于作為安裝基礎(chǔ)，橫梁用于安裝橫向?qū)к?，橫向?qū)к売糜诎惭b移動(dòng)機(jī)構(gòu)并便于移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行精準(zhǔn)橫向移動(dòng)，移動(dòng)機(jī)構(gòu)用于產(chǎn)生移動(dòng)動(dòng)力并在主控計(jì)算機(jī)的控制下移動(dòng)且同時(shí)作為豎向滑軌的安裝基礎(chǔ)，豎向滑軌用于與移動(dòng)機(jī)構(gòu)配合被移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行上下移動(dòng)且同時(shí)作為零件拾取機(jī)構(gòu)的安裝基礎(chǔ)，零件拾取機(jī)構(gòu)用于與豎向滑軌聯(lián)動(dòng)以帶動(dòng)自身結(jié)構(gòu)中的拾取頭上下移動(dòng)并通過(guò)拾取頭帶動(dòng)零件進(jìn)行位置變化。收送料機(jī)構(gòu)用于與門(mén)橋式機(jī)械手配合實(shí)現(xiàn)零件在機(jī)床和另外的儲(chǔ)料架(或其它暫存零件的裝置)之間的輸送；具體來(lái)說(shuō)，收送料機(jī)架用于作為安裝基礎(chǔ)，收料電機(jī)用于在主控計(jì)算機(jī)控制下驅(qū)動(dòng)收料傳送帶帶動(dòng)加工后的零件從收料口輸送到另外的儲(chǔ)料架，在收料前門(mén)橋式機(jī)械手的放料拾取頭會(huì)將加工后的零件放到收料口，送料電機(jī)用于在主控計(jì)算機(jī)控制下驅(qū)動(dòng)送料傳送帶帶動(dòng)待加工的零件從另外的儲(chǔ)料架輸送送料口，以便于被門(mén)橋式機(jī)械手的取料拾取頭取料。

作為優(yōu)選，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)機(jī)架和安裝于所述移動(dòng)機(jī)架上的橫向移動(dòng)電機(jī)、橫向移動(dòng)減速機(jī)、橫向傳動(dòng)齒輪、豎向移動(dòng)電機(jī)、豎向移動(dòng)減速機(jī)、豎向傳動(dòng)齒輪，所述橫向移動(dòng)電機(jī)通過(guò)所述橫向移動(dòng)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)所述橫向傳動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，所述橫向傳動(dòng)齒輪與所述橫向?qū)к壣系妮嘄X嚙合連接，所述豎向移動(dòng)電機(jī)通過(guò)所述豎向移動(dòng)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)所述豎向傳動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，所述豎向傳動(dòng)齒輪與所述豎向滑軌上的輪齒嚙合連接；所述零件拾取機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)器、取料氣缸和放料氣缸，所述旋轉(zhuǎn)器安裝于所述豎向滑軌的下端，所述取料氣缸和所述放料氣缸分別安裝于所述旋轉(zhuǎn)器上，所述取料氣缸的活塞桿和所述放料氣缸的活塞桿分別與所述取料拾取頭和所述放料拾取頭連接；所述橫向移動(dòng)電機(jī)的控制輸入端、所述豎向移動(dòng)電機(jī)的控制輸入端、所述旋轉(zhuǎn)器的控制輸入端、所述取料氣缸的控制輸入端和所述放料氣缸的控制輸入端分別與所述主控計(jì)算機(jī)的控制輸出端連接。上述移動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)零件拾取機(jī)構(gòu)帶動(dòng)零件在上下左右任意方向的移動(dòng)，上述零件拾取機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)零件的抓取、釋放和360°方向旋轉(zhuǎn)，從而從整體上全面滿(mǎn)足零件的移動(dòng)需求。

具體地，所述取料拾取頭包括取料固定爪和取料活動(dòng)爪，所述取料固定爪安裝于所述旋轉(zhuǎn)器上，所述取料活動(dòng)爪與所述取料氣缸的活塞桿連接；所述放料拾取頭包括放料固定爪和取料活動(dòng)爪，所述放料固定爪安裝于所述旋轉(zhuǎn)器上，所述放料活動(dòng)爪與所述放料氣缸的活塞桿連接。這種固定爪+活動(dòng)爪的拾取結(jié)構(gòu)尤其適用于凸輪軸的抓取和釋放。

變了便于精確控制，所述收料電機(jī)、所述送料電機(jī)、所述橫向移動(dòng)電機(jī)和所述豎向移動(dòng)電機(jī)均為步進(jìn)電機(jī)。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

本發(fā)明通過(guò)采用門(mén)橋式結(jié)構(gòu)，使機(jī)械手的移動(dòng)部件減少，避免了傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)式機(jī)械手的多節(jié)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的累計(jì)誤差，對(duì)高精度定位加工設(shè)備的零件上料更加精準(zhǔn)且安全可靠；門(mén)橋式機(jī)械手只有橫向(水平)、豎向(垂直)位移，比回轉(zhuǎn)定位精度更加可靠，在定位精度高的機(jī)械加工機(jī)床上使用更加可靠；門(mén)橋式機(jī)械手更加有利于機(jī)床排布，直線(xiàn)型的機(jī)位在生產(chǎn)節(jié)拍和空間允許的情況下，可以布置實(shí)現(xiàn)一個(gè)機(jī)械手配套多個(gè)(可多至4、5個(gè))機(jī)床；通過(guò)采用固定爪和活動(dòng)爪配合的拾取頭結(jié)構(gòu)，只需活動(dòng)爪的較小角度變換，即可實(shí)現(xiàn)高、粗精度的零件拾取與分開(kāi)，降低零件停留時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)同一臺(tái)主控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收取零件的功能，且各部件之間配合更加緊密，協(xié)調(diào)度更高。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型所述門(mén)橋式機(jī)械手系統(tǒng)的主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中沒(méi)有示出主控計(jì)算機(jī)和除收送料機(jī)架外的收送料機(jī)構(gòu)；

圖2是本實(shí)用新型所述門(mén)橋式機(jī)械手系統(tǒng)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中沒(méi)有示出主控計(jì)算機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型所述門(mén)橋式機(jī)械手系統(tǒng)包括門(mén)橋式機(jī)械手17、收送料機(jī)構(gòu)和主控計(jì)算機(jī)(圖中未示)，門(mén)橋式機(jī)械手21包括門(mén)式機(jī)架10、橫梁3、橫向?qū)к?9、豎向滑軌1、移動(dòng)機(jī)構(gòu)2和零件拾取機(jī)構(gòu)5，門(mén)式機(jī)架10安裝于左右排列的第一機(jī)床7和第二機(jī)床12之間，橫梁3安裝于門(mén)式機(jī)架10上并位于第一機(jī)床7和第二機(jī)床12的上方，橫向?qū)к?9安裝于橫梁3上，橫向?qū)к?9的兩端分別位于第一機(jī)床7的上料口8的上方和第二機(jī)床12的上料口11的上方，移動(dòng)機(jī)構(gòu)2安裝于橫向?qū)к?9上并能夠在自身控制下橫向移動(dòng)，豎向滑軌1安裝于移動(dòng)機(jī)構(gòu)2上并能夠在移動(dòng)機(jī)構(gòu)2的控制下豎向移動(dòng)，豎向滑軌1穿過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)2，零件拾取機(jī)構(gòu)5安裝于豎向滑軌1的下端，零件拾取機(jī)構(gòu)5的下部設(shè)有橫向并列排列的取料拾取頭6和放料拾取頭20；所述收送料機(jī)構(gòu)包括收送料機(jī)架9、收料電機(jī)14、收料傳送帶16、收料口18、送料電機(jī)13、送料傳送帶15和送料口17，收送料機(jī)架9安裝于門(mén)式機(jī)架10的中部，收料傳送帶16安裝于收送料機(jī)架9上并由收料電機(jī)14驅(qū)動(dòng)，收料口18設(shè)于收料傳送帶16的一端并位于放料拾取頭20的下方，送料傳送帶15安裝于收送料機(jī)架9上并由送料電機(jī)13驅(qū)動(dòng)，送料口17設(shè)于送料傳送帶15的一端并位于取料拾取頭6的下方；移動(dòng)機(jī)構(gòu)2的控制輸入端、零件拾取機(jī)構(gòu)5的控制輸入端、收料電機(jī)14的控制輸入端和送料電機(jī)13的控制輸入端分別與主控計(jì)算機(jī)的控制輸出端連接。

上述結(jié)構(gòu)中，移動(dòng)機(jī)構(gòu)2的具體結(jié)構(gòu)如下：包括移動(dòng)機(jī)架和安裝于所述移動(dòng)機(jī)架上的橫向移動(dòng)電機(jī)、橫向移動(dòng)減速機(jī)、橫向傳動(dòng)齒輪、豎向移動(dòng)電機(jī)、豎向移動(dòng)減速機(jī)、豎向傳動(dòng)齒輪，所述橫向移動(dòng)電機(jī)通過(guò)所述橫向移動(dòng)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)所述橫向傳動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，所述橫向傳動(dòng)齒輪與所述橫向?qū)к壣系妮嘄X嚙合連接，所述豎向移動(dòng)電機(jī)通過(guò)所述豎向移動(dòng)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)所述豎向傳動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，所述豎向傳動(dòng)齒輪與所述豎向滑軌上的輪齒嚙合連接。

零件拾取機(jī)構(gòu)5的具體結(jié)構(gòu)如下：包括旋轉(zhuǎn)器、取料氣缸和放料氣缸，所述旋轉(zhuǎn)器安裝于所述豎向滑軌的下端，所述取料氣缸和所述放料氣缸分別安裝于所述旋轉(zhuǎn)器上，所述取料氣缸的活塞桿和所述放料氣缸的活塞桿分別與取料拾取頭6和放料拾取頭20連接；所述橫向移動(dòng)電機(jī)的控制輸入端、所述豎向移動(dòng)電機(jī)的控制輸入端、所述旋轉(zhuǎn)器的控制輸入端、所述取料氣缸的控制輸入端和所述放料氣缸的控制輸入端分別與所述主控計(jì)算機(jī)的控制輸出端連接。

上述取料拾取頭6和放料拾取頭20的結(jié)構(gòu)相同，具體結(jié)構(gòu)如下：取料拾取頭6包括取料固定爪和取料活動(dòng)爪，所述取料固定爪安裝于所述旋轉(zhuǎn)器上，所述取料活動(dòng)爪與所述取料氣缸的活塞桿連接；放料拾取頭20包括放料固定爪和取料活動(dòng)爪，所述放料固定爪安裝于所述旋轉(zhuǎn)器上，所述放料活動(dòng)爪與所述放料氣缸的活塞桿連接。

說(shuō)明：上述移動(dòng)機(jī)構(gòu)2、零件拾取機(jī)構(gòu)5、取料拾取頭6和放料拾取頭20的具體結(jié)構(gòu)沒(méi)有在圖中示出，但從上面的描述可以確定其結(jié)構(gòu)是清楚并能夠完全理解的。

為了便于精確控制，上述收料電機(jī)14、送料電機(jī)13、所述橫向移動(dòng)電機(jī)和所述豎向移動(dòng)電機(jī)均為步進(jìn)電機(jī)。

圖1中還示出了橫梁加強(qiáng)筋板4。

如圖1和圖2所示，本門(mén)橋式機(jī)械手系統(tǒng)的工作原理如下：

系統(tǒng)啟動(dòng)，在主控計(jì)算機(jī)的控制下，門(mén)式機(jī)架10下方的送料電機(jī)13帶動(dòng)送料傳送帶15向前方運(yùn)動(dòng)，將待加工零件從儲(chǔ)料架(或其它裝置)送到送料口17，移動(dòng)機(jī)構(gòu)2啟動(dòng)豎向移動(dòng)電機(jī)，豎向滑軌1帶動(dòng)零件拾取機(jī)構(gòu)5下移至送料口17的上方，取料拾取頭6打開(kāi)，拾取待加工零件后合攏完成取料，然后移動(dòng)機(jī)構(gòu)2啟動(dòng)豎向移動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)使豎向滑軌1上移到預(yù)定位置，然后移動(dòng)機(jī)構(gòu)2啟動(dòng)橫向移動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)豎向滑軌1橫向移動(dòng)至第一機(jī)床7的上料口8或第二機(jī)床12的上料口11的上方，移動(dòng)機(jī)構(gòu)2啟動(dòng)豎向移動(dòng)電機(jī)，豎向滑軌1帶動(dòng)零件拾取機(jī)構(gòu)5下移至靠近第一機(jī)床7的上料口8或第二機(jī)床12的上料口11的位置，取料拾取頭6打開(kāi)，將待加工零件放在對(duì)應(yīng)機(jī)床的加工位置，然后豎向滑軌1上升，機(jī)床加工零件；在機(jī)床加工完畢、加工機(jī)床停機(jī)后，移動(dòng)機(jī)構(gòu)2啟動(dòng)豎向移動(dòng)電機(jī)，豎向滑軌1帶動(dòng)零件拾取機(jī)構(gòu)5下移至靠近加工后零件的位置，放料拾取頭20打開(kāi)，拾取加工后零件后合攏完成零件抓取，然后豎向滑軌1上升至預(yù)定位置，然后移動(dòng)機(jī)構(gòu)2啟動(dòng)橫向移動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)豎向滑軌1橫向移動(dòng)至門(mén)式機(jī)架10的中部，然后移動(dòng)機(jī)構(gòu)2啟動(dòng)豎向移動(dòng)電機(jī)，豎向滑軌1帶動(dòng)零件拾取機(jī)構(gòu)5下移至收料口18的上方，放料拾取頭20打開(kāi)，將加工后零件放在收料口18，完成放料，移動(dòng)機(jī)構(gòu)2帶動(dòng)豎向滑軌1復(fù)位，收料電機(jī)14帶動(dòng)收料傳送帶16向后方運(yùn)動(dòng)，將加工后零件送到儲(chǔ)料架，完成另加加工和輸送。

上述過(guò)程為本門(mén)橋式機(jī)械手系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)施例之一，根據(jù)需要還可以有更多應(yīng)用方式，在此不再一一贅述。

說(shuō)明：根據(jù)需要，本實(shí)施例的兩個(gè)機(jī)床也可以為更多個(gè)，只要將門(mén)式機(jī)架10安裝于多個(gè)機(jī)床之間即可。

上述實(shí)施例只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本實(shí)用新型專(zhuān)利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。