沖床智能上下料機(jī)械手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種沖床智能上下料機(jī)械手，包括擺臂運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和末端旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)架與所述擺臂運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的垂直傳動(dòng)軸固定連接，所述翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)架與所述上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的垂直滾珠絲杠的螺母座連接，所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)架與所述翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的水平傳動(dòng)軸固定連接，所述末端旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的機(jī)架與所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的水平滾珠絲杠的螺母固定連接，所述末端旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)連接機(jī)械手手部基座的轉(zhuǎn)軸。本發(fā)明能夠滿足任意位置和任意方向的上下料要求，有利于大幅度提高生產(chǎn)效率，消除安全隱患，并便于操作和示教，主要可用于沖壓或鍛壓流水線及其他需要機(jī)械上下料的場(chǎng)合。
【專利說(shuō)明】沖床智能上下料機(jī)械手

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種沖床智能上下料機(jī)械手，主要可用于沖壓或鍛壓流水線及其他需要機(jī)械上下料的場(chǎng)合。

【背景技術(shù)】
[0002]目前很多流水線上的設(shè)備都是靠人工取放料，尤其在沖壓或鍛壓行業(yè)，人手將上道工序的零件從壓機(jī)的上下模中取出，再將其放入下道工序的壓機(jī)的上下模中，這個(gè)過(guò)程，存在很大的危險(xiǎn)性，易導(dǎo)致人手壓斷致殘，另外用人手操作，生產(chǎn)效率較低，本發(fā)明中涉及的沖床智能上下料機(jī)械手可以解決此問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種沖床智能上下料機(jī)械手，將這種機(jī)械手用于沖壓或鍛壓流水線等場(chǎng)合的上下料，不僅有利于避免人工上下料帶來(lái)的安全隱患，而且還有利于提高生產(chǎn)率。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案:一種沖床智能上下料機(jī)械手，其特征在于包括擺臂運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱為I軸)、上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱為2軸)、翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱為3軸)、水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱為4軸)和末端旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱為5軸)。所述擺臂運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有向上延伸的I軸傳動(dòng)軸以及用于驅(qū)動(dòng)所述I軸傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的I軸伺服電機(jī)，所述I軸傳動(dòng)軸和所述I軸伺服電機(jī)安裝在主機(jī)架上；所述上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有豎向的2軸滾珠絲杠以及用于驅(qū)動(dòng)所述2軸滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的2軸伺服電機(jī)，所述2軸滾珠絲杠和所述2軸伺服電機(jī)安裝在2軸機(jī)架上，所述2軸機(jī)架位于所述主機(jī)架的上方并與所述I軸傳動(dòng)軸固定連接；所述翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有水平向的3軸傳動(dòng)軸以及用于驅(qū)動(dòng)所述3軸傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的3軸伺服電機(jī)，所述3軸傳動(dòng)軸和所述3軸伺服電機(jī)安裝3軸機(jī)架上，所述3軸機(jī)架固定連接于所述2軸滾珠絲杠配套的2軸絲杠螺母座；所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有水平向延伸的4軸滾珠絲杠以及用于驅(qū)動(dòng)所述4軸滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的4軸伺服電機(jī)，所述4軸滾珠絲杠和所述4軸伺服電機(jī)安裝在4軸機(jī)架上，所述4軸機(jī)架與所述3軸傳動(dòng)軸固定連接；所述末端旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)有5軸滾珠花鍵副、5軸傳動(dòng)軸和5軸伺服電機(jī)，所述5軸滾珠花鍵副主要由5軸滾珠花鍵軸及配套的5軸滾珠花鍵外筒組成，所述5軸滾珠花鍵軸、所述5軸傳動(dòng)軸及所述4軸滾珠絲杠相互平行，所述5軸伺服電機(jī)與所述5軸滾珠花鍵軸的里端驅(qū)動(dòng)連接，所述5軸滾珠花鍵軸和所述5軸伺服電機(jī)安裝在所述4軸機(jī)架上，所述5軸滾珠花鍵外筒的外端與所述5軸傳動(dòng)軸的里端驅(qū)動(dòng)連接，所述5軸傳動(dòng)軸與所述5軸滾珠花鍵外筒安裝在5軸機(jī)架上，所述5軸機(jī)架固定連接于所述4軸滾珠絲杠配套的4軸絲杠螺母，所述5軸機(jī)架的末端旋轉(zhuǎn)連接有手部基座，所述手部基座的轉(zhuǎn)軸方向與所述5軸傳動(dòng)軸方向垂直,所述5軸傳動(dòng)軸的末端通過(guò)末端齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述手部基座驅(qū)動(dòng)連接。
[0005]本發(fā)明的有益效果:由于1-5軸設(shè)計(jì)合理，通過(guò)1-5軸的相互配合及協(xié)同動(dòng)作，能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、上下移動(dòng)、翻轉(zhuǎn)、徑向水平移動(dòng)以及末端(機(jī)械手手部)旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作，滿足生產(chǎn)線在任意位置和任意方向的上下料要求，由此實(shí)現(xiàn)了上下料的機(jī)械化作業(yè)，避免了因人工直接上下料作業(yè)帶來(lái)的安全隱患，同時(shí)，在現(xiàn)有技術(shù)背景下，這種機(jī)械手的節(jié)拍可達(dá)10?12次/分鐘，遠(yuǎn)超過(guò)了人工操作的效率，有利于大幅度提高生產(chǎn)效率；由于各動(dòng)作均采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并可以采用行星減速器、滾珠絲杠、滾珠花鍵和交叉圓柱滾子軸承等適宜于伺服控制的高精度和結(jié)構(gòu)緊湊的配件，有利于提高控制精度，減小設(shè)備體積，降低動(dòng)力消耗；由于可采用示教器和運(yùn)動(dòng)控制卡控制伺服電機(jī)，示教簡(jiǎn)單、操作方便，同時(shí)還由于各伺服電機(jī)均可以設(shè)有絕對(duì)值編碼器，斷電后，可記憶之前的位置，可方便的進(jìn)行示教。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0007]參見圖1，本發(fā)明提供的沖床智能上下料機(jī)械手包括擺臂運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和末端旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。所述擺臂運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有向上延伸的I軸傳動(dòng)軸8以及用于驅(qū)動(dòng)所述I軸傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的I軸伺服電機(jī)4，所述I軸傳動(dòng)軸和所述I軸伺服電機(jī)安裝在主機(jī)架2上；所述上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有豎向的2軸滾珠絲杠11以及用于驅(qū)動(dòng)所述2軸滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的2軸伺服電機(jī)15，所述2軸滾珠絲杠和所述2軸伺服電機(jī)安裝在2軸機(jī)架10上，所述2軸機(jī)架位于所述主機(jī)架的上方并與所述I軸傳動(dòng)軸固定連接，當(dāng)所述I軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)I軸傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述I軸傳動(dòng)軸帶動(dòng)所述2軸機(jī)架(連同上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及直接和間接安裝在上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、末端旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和手部基座)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有水平向的3軸傳動(dòng)軸17以及用于驅(qū)動(dòng)所述3軸傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的3軸伺服電機(jī)12，所述3軸傳動(dòng)軸和所述3軸伺服電機(jī)安裝3軸機(jī)架上，所述3軸機(jī)架固定連接于所述2軸滾珠絲杠配套的(旋接在該絲杠上的)2軸絲杠螺母座，當(dāng)所述2軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述2軸滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述2軸絲杠螺母座帶動(dòng)所述3軸機(jī)架(連同翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及直接和間接安裝在翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、末端旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和手部基座)上/下移動(dòng)(移動(dòng)方向依據(jù)2軸滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)方向);所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有水平向延伸的4軸滾珠絲杠24以及用于驅(qū)動(dòng)所述4軸滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的4軸伺服電機(jī)22，所述4軸滾珠絲杠和所述4軸伺服電機(jī)安裝在4軸機(jī)架上，所述4軸機(jī)架與所述3軸傳動(dòng)軸固定連接，當(dāng)所述3軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述3軸傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述3軸傳動(dòng)軸帶動(dòng)所述4軸機(jī)架(連同水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及直接和間接安裝在水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的末端旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和手部基座)轉(zhuǎn)動(dòng)(翻轉(zhuǎn))；所述末端旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)有5軸滾珠花鍵副34、5軸傳動(dòng)軸27和5軸伺服電機(jī)35，所述5軸滾珠花鍵副主要由5軸滾珠花鍵軸及配套的(套接在該花鍵軸上的)5軸滾珠花鍵外筒組成，所述5軸滾珠花鍵軸、所述5軸傳動(dòng)軸及所述4軸滾珠絲杠相互平行(位于相互平行的直線上)，所述5軸伺服電機(jī)與所述5軸滾珠花鍵軸的里端驅(qū)動(dòng)連接，由所述5軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述5軸滾珠花鍵軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述5軸滾珠花鍵軸和所述5軸伺服電機(jī)安裝在所述4軸機(jī)架上，所述5軸滾珠花鍵外筒的外端與所述5軸傳動(dòng)軸的里端驅(qū)動(dòng)連接，由所述5軸滾珠花鍵外筒帶動(dòng)所述5軸傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述5軸傳動(dòng)軸與所述5軸滾珠花鍵外筒安裝在5軸機(jī)架上，所述5軸機(jī)架固定連接于所述4軸滾珠絲杠配套的(旋接在該絲杠上的)4軸絲杠螺母，當(dāng)所述4軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述4軸滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述4軸絲杠螺母帶動(dòng)所述5軸機(jī)架(及直接和間接安裝在5軸機(jī)架上的5軸滾珠花鍵外筒、5軸傳動(dòng)軸和手部基座等)沿所述4軸滾珠絲杠的方向(所述4軸滾珠絲杠所在的直線方向)水平移動(dòng)，所述5軸機(jī)架的末端旋轉(zhuǎn)連接有手部基座31,所述手部基座的轉(zhuǎn)軸方向與所述5軸傳動(dòng)軸方向垂直,所述5軸傳動(dòng)軸的末端與所述手部基座的轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)連接，當(dāng)所述5軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述5軸滾珠花鍵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述5軸滾珠花鍵外筒帶動(dòng)所述5軸傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而由所述5軸傳動(dòng)軸帶動(dòng)所述手部基座(及直接和間接安裝在手部基座上的所有裝置/件，如果有的話)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0008]優(yōu)選的，所述各伺服電機(jī)均設(shè)有絕對(duì)值編碼器。
[0009]優(yōu)選的，所述I軸伺服電機(jī)與所述I軸傳動(dòng)軸的連接方式為:所述I軸伺服電機(jī)上設(shè)有行星齒輪減速機(jī)5，所述I軸伺服電機(jī)豎向設(shè)置，所述行星齒輪減速機(jī)的輸出軸和所述I軸傳動(dòng)軸之間通過(guò)I軸開式直齒圓柱齒輪副(包括固定安裝在所述I軸伺服電機(jī)的行星齒輪減速機(jī)的輸出軸上的主動(dòng)齒輪7和與該主動(dòng)齒輪嚙合的固定安裝在所述I軸傳動(dòng)軸上的從動(dòng)齒輪6)連接，所述I軸傳動(dòng)軸安裝在所述主機(jī)架上且與所述主機(jī)架旋轉(zhuǎn)連接，所述2軸機(jī)架和所述I軸傳動(dòng)軸與所述主機(jī)架之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)連接用的交叉圓柱滾子軸承9，具體連接方式可以采用任意適宜的技術(shù)，例如，可以是:1軸傳動(dòng)軸的上下兩端均通過(guò)相應(yīng)的軸承旋轉(zhuǎn)連接在主機(jī)架上，I軸的上端固定連接并且支承2軸支架，優(yōu)選的，還可以是:1軸傳動(dòng)軸的下端通過(guò)軸承旋轉(zhuǎn)連接在主機(jī)架上，2軸機(jī)架的底部設(shè)有用于同主機(jī)架連接的圓柱形連接部，該圓柱形連接部通過(guò)交叉圓柱滾子軸承安裝在主機(jī)架上的2軸機(jī)架安裝孔上，該圓柱形連接部的中央設(shè)置傳動(dòng)軸安裝孔，I軸傳動(dòng)軸的上端安裝在該傳動(dòng)軸安裝孔內(nèi)并通過(guò)銷固定，由此實(shí)現(xiàn)了 I軸上下兩端與主機(jī)架之間的旋轉(zhuǎn)連接，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了 2軸機(jī)架與主機(jī)架之間的旋轉(zhuǎn)連接，這種方式特別是2軸機(jī)架設(shè)置圓柱形連接部通過(guò)交叉圓柱滾子軸承安裝在主機(jī)架上以同時(shí)實(shí)現(xiàn)2軸機(jī)架和I軸傳動(dòng)軸與主機(jī)架之間的旋轉(zhuǎn)連接，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且更有利于實(shí)現(xiàn)保證運(yùn)行的穩(wěn)定，同樣，本發(fā)明在其他部分上涉及的傳動(dòng)軸與一個(gè)機(jī)架固定連接而與另一個(gè)機(jī)架旋轉(zhuǎn)連接、且兩個(gè)機(jī)架之間旋轉(zhuǎn)連接的連接方式(例如:3軸傳動(dòng)軸與3軸機(jī)架旋轉(zhuǎn)連接、與4軸機(jī)架固定連接且4軸機(jī)架與3軸機(jī)架旋轉(zhuǎn)連接的連接方式)，也可以采用相同或類似的連接方式。
[0010]優(yōu)選的，所述2軸機(jī)架采用立式結(jié)構(gòu)，所述2軸伺服電機(jī)安裝在所述2軸機(jī)架的上部，其輸出軸豎直向下，所述2軸滾珠絲桿位于所述2軸伺服電機(jī)的下方，其上端通過(guò)聯(lián)軸器14連接所述2軸伺服電機(jī)的輸出軸，下端與所述2軸機(jī)架的下部旋轉(zhuǎn)連接。
[0011]優(yōu)選的，所述2軸機(jī)架和所述3軸機(jī)架上設(shè)有相互配合的用于限定3軸機(jī)架只能相對(duì)于2軸機(jī)架上下移動(dòng)的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(例如導(dǎo)向槽/孔、導(dǎo)軌及配套結(jié)構(gòu))。
[0012]優(yōu)選的，所述3軸伺服電機(jī)和所述4軸機(jī)架分別位于所述2軸絲杠螺母座的兩側(cè)，以利于該兩側(cè)施加在所述2軸絲杠螺母座上的重力(重力矩)平衡，所述4軸伺服電機(jī)和所述5軸伺服電機(jī)分別位于3軸傳動(dòng)軸延長(zhǎng)線的兩側(cè)，且所述4軸伺服電機(jī)位于所述4軸滾珠絲杠的外側(cè)，所述5軸伺服電機(jī)位于所述5軸滾珠花鍵軸的外側(cè)，以利于翻轉(zhuǎn)時(shí)該兩側(cè)的質(zhì)量(旋轉(zhuǎn)離心力)平衡。
[0013]優(yōu)選的，所述3軸伺服電機(jī)上設(shè)有行星減速機(jī)13，所述3軸伺服電機(jī)的行星減速機(jī)的輸出軸通過(guò)3軸齒輪副16 (通?？蔀閳A柱齒輪副，包括固定安裝在該行星減速機(jī)輸出軸上的主動(dòng)齒輪和與該主動(dòng)齒輪嚙合的固定安裝在3軸傳動(dòng)軸上的從動(dòng)齒輪)連接所述的3軸傳動(dòng)軸,所述3軸傳動(dòng)軸和所述4軸機(jī)架通過(guò)交叉圓柱滾子軸承18旋轉(zhuǎn)連接在所述3軸機(jī)架上。
[0014]優(yōu)選的，所述4軸伺服電機(jī)的輸出軸通過(guò)4軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(包括固定安裝在4軸伺服電機(jī)輸出軸上的主動(dòng)帶輪20、固定安裝在4軸滾珠絲杠里端的從動(dòng)帶輪23以及套在這兩個(gè)帶輪上的撓性傳動(dòng)帶21)連接所述4軸滾珠絲杠。
[0015]優(yōu)選的，所述5軸伺服電機(jī)上設(shè)有行星減速機(jī)36，所述5軸伺服電機(jī)的行星減速機(jī)的輸出軸通過(guò)5軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(包括固定連接在該行星減速機(jī)的輸出軸上的主動(dòng)帶輪39、固定安裝在5軸花鍵軸里端的從動(dòng)帶輪37以及套在這兩個(gè)帶輪上的撓性傳動(dòng)帶38)連接所述5軸滾珠花鍵軸，所述5軸滾珠花鍵外筒的外端通過(guò)5軸圓柱齒輪副(通常為圓柱齒輪副，包括與5軸滾珠外筒連接的主動(dòng)齒輪26和與該主動(dòng)齒輪嚙合的連接在5軸傳動(dòng)軸里端的從動(dòng)齒輪25)連接所述5軸傳動(dòng)軸，所述5軸傳動(dòng)軸與所述3軸傳動(dòng)軸優(yōu)選為同軸(兩個(gè)軸的中心線在同一直線上)，所述5軸傳動(dòng)軸的外端通過(guò)錐齒輪副(包括固定安裝在5軸傳動(dòng)軸外端的主動(dòng)錐齒輪29和與該主動(dòng)錐齒輪嚙合的固定安裝在基座轉(zhuǎn)軸上的從動(dòng)錐齒輪30)連接所述手部基座的轉(zhuǎn)軸。
[0016]優(yōu)選的，還設(shè)有電控系統(tǒng)，所述電控系統(tǒng)通過(guò)各伺服電機(jī)的控制線連接各伺服電機(jī)，所述電控系統(tǒng)設(shè)有示教器32，所述示教器設(shè)有顯示屏和人工輸入裝置。
[0017]優(yōu)選的，所述手部基座上設(shè)有若干吸盤和/或夾持機(jī)構(gòu)，所述若干吸盤和/或夾持機(jī)構(gòu)優(yōu)選沿圓周均勻分布。
[0018]本發(fā)明公開的各優(yōu)選技術(shù)手段，除特別說(shuō)明外及一個(gè)優(yōu)選技術(shù)手段為對(duì)另一技術(shù)手段的進(jìn)一步限定外，均可以任意組合以形成若干不同的技術(shù)方案。
[0019]除特別說(shuō)明外，本發(fā)明涉及的各種件/裝置的安裝/連接方式可以依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)或其他適宜的技術(shù)，其中旋轉(zhuǎn)件的安裝通常應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的軸承，平動(dòng)件/滑動(dòng)件的安裝通常應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(導(dǎo)軌、導(dǎo)向槽及相應(yīng)配套結(jié)構(gòu)等)，各機(jī)架的結(jié)構(gòu)可以依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，可以是單一的件，也可以是固定連接的多個(gè)件，機(jī)構(gòu)中用于安裝和支承各活動(dòng)件的構(gòu)件可以視為該機(jī)構(gòu)的機(jī)架，該構(gòu)件的動(dòng)作形成機(jī)構(gòu)的整體動(dòng)作。
【權(quán)利要求】
1.一種沖床智能上下料機(jī)械手，其特征在于包括擺臂運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和末端旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)， 所述擺臂運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有向上延伸的I軸傳動(dòng)軸以及用于驅(qū)動(dòng)所述I軸傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的I軸伺服電機(jī)，所述I軸傳動(dòng)軸和所述I軸伺服電機(jī)安裝在主機(jī)架上；所述上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有豎向的2軸滾珠絲杠以及用于驅(qū)動(dòng)所述2軸滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的2軸伺服電機(jī)，所述2軸滾珠絲杠和所述2軸伺服電機(jī)安裝在2軸機(jī)架上，所述2軸機(jī)架位于所述主機(jī)架的上方并與所述I軸傳動(dòng)軸固定連接；所述翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有水平向的3軸傳動(dòng)軸以及用于驅(qū)動(dòng)所述3軸傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的3軸伺服電機(jī)，所述3軸傳動(dòng)軸和所述3軸伺服電機(jī)安裝3軸機(jī)架上，所述3軸機(jī)架固定連接與所述2軸滾珠絲杠配套的2軸絲杠螺母座；所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有水平方向延伸的4軸滾珠絲杠以及用于驅(qū)動(dòng)所述4軸滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的4軸伺服電機(jī)，所述4軸滾珠絲杠和所述4軸伺服電機(jī)安裝在4軸機(jī)架上，所述4軸機(jī)架與所述3軸傳動(dòng)軸固定連接；所述末端旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)有5軸滾珠花鍵副、5軸傳動(dòng)軸和5軸伺服電機(jī)，所述5軸滾珠花鍵副主要由5軸滾珠花鍵軸及配套的5軸滾珠花鍵外筒組成，所述5軸滾珠花鍵軸、所述5軸傳動(dòng)軸及所述4軸滾珠絲杠相互平行，所述5軸伺服電機(jī)與所述5軸滾珠花鍵軸的里端驅(qū)動(dòng)連接，所述5軸滾珠花鍵軸和所述5軸伺服電機(jī)安裝在所述4軸機(jī)架上，所述5軸滾珠花鍵外筒的外端與所述5軸傳動(dòng)軸的里端驅(qū)動(dòng)連接，所述5軸傳動(dòng)軸與所述5軸滾珠花鍵外筒安裝在5軸機(jī)架上，所述5軸機(jī)架固定連接于所述4軸滾珠絲杠配套的4軸絲杠螺母，所述5軸機(jī)架的末端旋轉(zhuǎn)連接有手部基座，所述手部基座的轉(zhuǎn)軸方向與所述5軸傳動(dòng)軸方向垂直，所述5軸傳動(dòng)軸的末端與所述手部基座的轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)連接。
2.所述I軸伺服電機(jī)與所述I軸傳動(dòng)軸的連接方式為:所述I軸伺服電機(jī)上設(shè)有行星齒輪減速機(jī)，所述I軸伺服電機(jī)豎向設(shè)置，所述行星齒輪減速機(jī)的輸出軸和所述I軸傳動(dòng)軸之間通過(guò)I軸開式直齒圓柱齒輪副連接，所述I軸傳動(dòng)軸安裝在所述主機(jī)架上且與所述主機(jī)架旋轉(zhuǎn)連接，所述2軸機(jī)架和所述I軸傳動(dòng)軸與所述主機(jī)架之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)連接用的交叉圓柱滾子軸承。
3.如權(quán)利要求1所述的沖床智能上下料機(jī)械手，其特征在于所述2軸機(jī)架采用立式結(jié)構(gòu)，所述2軸伺服電機(jī)安裝在所述2軸機(jī)架的上部，其輸出軸豎直向下，所述2軸滾珠絲桿位于所述2軸伺服電機(jī)的下方，其上端通過(guò)聯(lián)軸器連接所述2軸伺服電機(jī)的輸出軸，下端與所述2軸機(jī)架的下部旋轉(zhuǎn)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的沖床智能上下料機(jī)械手，其特征在于所述2軸機(jī)架和所述3軸機(jī)架上設(shè)有相互配合的用于限定3軸機(jī)架只能相對(duì)于2軸機(jī)架上下移動(dòng)的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的沖床智能上下料機(jī)械手，其特征在于所述3軸伺服電機(jī)和所述4軸機(jī)架分別位于所述2軸絲杠螺母座的兩側(cè)，所述4軸伺服電機(jī)和所述5軸伺服電機(jī)分別位于所述3軸傳動(dòng)軸延長(zhǎng)線的兩側(cè)，且所述4軸伺服電機(jī)位于所述4軸滾珠絲杠的外側(cè)，所述5軸伺服電機(jī)位于所述5軸滾珠花鍵軸的外側(cè)。
6.如權(quán)利要求1所述的沖床智能上下料機(jī)械手，其特征在于所述3軸伺服電機(jī)上設(shè)有行星減速機(jī)，所述3軸伺服電機(jī)的行星減速機(jī)的輸出軸通過(guò)3軸齒輪副連接所述的3軸傳動(dòng)軸，所述3軸傳動(dòng)軸和所述4軸機(jī)架通過(guò)交叉圓柱滾子軸承旋轉(zhuǎn)連接在所述3軸機(jī)架上。
7.如權(quán)利要求1所述的沖床智能上下料機(jī)械手，其特征在于所述4軸伺服電機(jī)的輸出軸通過(guò)4軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接所述4軸滾珠絲杠。
8.如權(quán)利要求1所述的沖床智能上下料機(jī)械手，其特征在于所述5軸伺服電機(jī)上設(shè)有行星減速機(jī)，所述5軸伺服電機(jī)的行星減速機(jī)的輸出軸通過(guò)5軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接所述5軸滾珠花鍵軸，所述5軸滾珠花鍵外筒的外端通過(guò)5軸圓柱齒輪副連接所述5軸傳動(dòng)軸，所述5軸傳動(dòng)軸與所述3軸傳動(dòng)軸優(yōu)選為同軸,所述5軸傳動(dòng)軸的外端通過(guò)錐齒輪副(包括固定安裝在5軸傳動(dòng)軸外端的主動(dòng)錐齒輪和與該主動(dòng)錐齒輪嚙合的固定安裝在基座轉(zhuǎn)軸上的從動(dòng)錐齒輪)連接所述手部基座的轉(zhuǎn)軸。
9.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7和8所述的沖床智能上下料機(jī)械手，其特征在于還設(shè)有電控系統(tǒng)，所述各伺服電機(jī)均設(shè)有絕對(duì)值編碼器，所述電控系統(tǒng)通過(guò)各伺服電機(jī)的控制線連接各伺服電機(jī)，所述電控系統(tǒng)設(shè)有示教器，所述示教器設(shè)有顯示屏和人工輸入裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的沖床智能上下料機(jī)械手，其特征在于所述手部基座上設(shè)有若干吸盤和/或夾持機(jī)構(gòu)，所述若干吸盤和/或夾持機(jī)構(gòu)優(yōu)選沿圓周均勻分布。
【文檔編號(hào)】B21D45/06GK104438922SQ201410590491
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】石江濤 申請(qǐng)人:合肥泰禾光電科技股份有限公司