專利名稱：多功能門架式機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械手，特別是一種多功能門架式機(jī)械手。
背景技術(shù)：
在鑄造、鍛造等生產(chǎn)線上，經(jīng)常需要對物件進(jìn)行搬運(yùn)與翻邊，并需要準(zhǔn)確定位。由于物料存在高溫、大質(zhì)量等情況，需要采用機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)其搬運(yùn)與翻邊，如采用一般輸送和翻邊方式則存在定位不準(zhǔn)確，占用平面面積大，生產(chǎn)線布置不緊湊等不足?，F(xiàn)有的機(jī)械手專利技術(shù)中，機(jī)構(gòu)方面能夠很好的模擬類似人手動作，柔性較高，但針對性不強(qiáng)，成本也較高，對于工業(yè)應(yīng)用中體積大、重量大的物塊方面缺少應(yīng)用實(shí)例；常見的工業(yè)機(jī)械手一般是轉(zhuǎn)盤式，需要良好的空間，同時(shí)不能實(shí)現(xiàn)對物塊的移動和翻轉(zhuǎn)；還有一種吊臂式機(jī)械手，是新興的一類機(jī)械手，能夠?qū)崿F(xiàn)物塊的抓取、平移、升降，軌道系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)要求較高，機(jī)構(gòu)較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種實(shí)現(xiàn)物件(尤其是溫度較高、 質(zhì)量較大)的自動搬運(yùn)與翻轉(zhuǎn)；減少物件搬運(yùn)與翻轉(zhuǎn)的占用面積的多功能門架式機(jī)械手。一種多功能門架式機(jī)械手，包括門架，所述門架上安裝有軌道，所述軌道上安裝有小車系統(tǒng)，所述小車系統(tǒng)上固裝有導(dǎo)向桿，所述小車系統(tǒng)上還安裝有升降液壓缸，所述升降液壓缸的活塞端與套裝在所述導(dǎo)向桿上的支撐板連接，所述支撐板的兩端上安裝有夾持手臂，所述夾持手臂與所述支撐板連接處為活動連接，兩所述夾持手臂之間通過平行四桿機(jī)構(gòu)連接，所述支撐板的下側(cè)與所述平行四桿機(jī)構(gòu)之間安裝有夾持液壓缸本發(fā)明中，兩所述夾持手臂的夾持端上連接有擺動液壓馬達(dá)。本發(fā)明中，所述平行四桿機(jī)構(gòu)的下方安裝有清理液壓缸，所述清理液壓缸的末端設(shè)有毛刷。本發(fā)明中，所述小車系統(tǒng)包括安裝在所述軌道上的軌道小車、安裝在所述軌道小車上驅(qū)動小車行走的變頻電機(jī)和安裝在所述軌道上的控制所述變頻電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的傳感器，所述傳感器采用接近式或接觸式位置傳感器。本發(fā)明中，所述軌道小車上安裝有加固型鋼，所述升降液壓缸安裝在所述加固型鋼上。采用上述方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1)由升降液壓缸驅(qū)動支撐板實(shí)現(xiàn)對夾持手臂的在垂直方向的升降運(yùn)動，同時(shí)采用平行四桿夾持機(jī)構(gòu)，并用夾持液壓缸實(shí)現(xiàn)夾持手臂在水平方向運(yùn)動夾緊工件，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)水平和垂直方向的運(yùn)動。2)導(dǎo)向桿對支撐板起導(dǎo)向的作用，防止夾持手臂旋轉(zhuǎn)、左右偏移，實(shí)現(xiàn)工件的準(zhǔn)確定位。3)由于在夾持手臂的夾持端采用擺動液壓馬達(dá)，在夾持的過程中工件可以根據(jù)需要旋轉(zhuǎn)任意一角度。4)夾持手臂通過軌道小車在軌道上移動，通過位置傳感器進(jìn)行位置檢測，可通過位置傳感器位置的變化實(shí)現(xiàn)不同位置夾持的定位。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的原理圖。附圖1、2中1-擺動液壓馬達(dá)，2-夾持端，3-平行四桿機(jī)構(gòu)，4-導(dǎo)向桿，5-支撐板， 6-工件，7-夾持手臂，8-清理液壓缸，9-夾持液壓缸，10-門架，11-軌道，12-升降液壓缸， 13-加固型鋼，14-軌道小車，15-變頻電機(jī)，16-位置傳感器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，詳細(xì)說明一種多功能門架式機(jī)械手的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明結(jié)構(gòu)如圖1、2所示，它由行走部分、夾持部分、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和門架軌道組成， 行走部分包括軌道小車14和安裝在軌道小車14上的變頻電機(jī)15，變頻電機(jī)15通過減速裝置與軌道小車14的驅(qū)動軸連接，帶動驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)，使得軌道小車14在軌道11上行走，夾持部分包括支撐板5，支撐板5的兩端通過活動裝置安裝有夾持手臂7，使得夾持手臂7能夠繞安裝點(diǎn)擺動，兩夾持手臂7之間通過平行四桿機(jī)構(gòu)3連接，在支撐板5上安裝有夾持液壓缸9，夾持液壓缸9的活塞端與平行四桿機(jī)構(gòu)3連接，隨著夾持液壓缸9活塞的上下運(yùn)動，使得兩夾持手臂7的夾持端2在平行四桿機(jī)構(gòu)3的帶動下夾緊或者撐開，在夾持手臂7的夾持端2安裝有擺動液壓馬達(dá)1，導(dǎo)向桿4安裝在軌道小車14的加固型鋼13上，支撐板5安裝在導(dǎo)向桿4上對機(jī)械手升降和平移起到穩(wěn)固和導(dǎo)向作用，控制系統(tǒng)以PLC為核心，通過變頻器控制變頻電機(jī)15轉(zhuǎn)速，同時(shí)調(diào)節(jié)軌道小車14的行走速度，通過位置傳感器16實(shí)現(xiàn)軌道小車14移動位置的定位；由PLC控制液壓系統(tǒng)，同樣通過位置傳感器檢測動作始末位置， 實(shí)現(xiàn)機(jī)械手整體上下運(yùn)動，同時(shí)控制夾持時(shí)間，整個(gè)運(yùn)動過程中速度、時(shí)間可以通過對PLC 編程進(jìn)行調(diào)節(jié)。運(yùn)動過程夾持手臂7平移(到夾持位置)——下降——夾持——上升—— 平移(至安放位置)——下降——松開。工件6移動到脫模位置后進(jìn)行180度翻轉(zhuǎn)，將工件澆注口對準(zhǔn)清理液壓缸8，同時(shí)清理液壓缸8的帶有毛刷的活塞端深入工件澆注口上下運(yùn)動，使其端部的毛刷從工件澆注口對工件進(jìn)行清沙。整個(gè)運(yùn)動周期時(shí)間為8-10S，保證整個(gè)鑄造生產(chǎn)線工件循環(huán)使用。在鑄造(熔體溫度為1500°C)自動連續(xù)生產(chǎn)線的自動澆注均需要對鑄造工件行進(jìn)翻轉(zhuǎn)和升降，工件重量可達(dá)300KG。運(yùn)行時(shí)，當(dāng)機(jī)械手移動到工件6正上方時(shí)，由PLC控制升降液壓缸12下降，下降到工件6夾持位置后，夾持液壓缸9向上拉動平行四桿機(jī)構(gòu)3，使得夾持手臂7收緊，夾持端2 夾持工件6，工件6被夾緊后上升到安全位置，軌道小車14平移，待位置傳感器16檢測到信號后，機(jī)械手下降將工件5放置到指定位置上。整個(gè)升降過程行程控制也由位置傳感器16 控制，可采用控制柜控制整個(gè)過程，通過控制柜調(diào)整移動、升降、夾緊松弛的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動。由于夾持端2連接了擺動液壓馬達(dá)1，因而在平移到指定位置后，可以實(shí)現(xiàn)對工件6 翻轉(zhuǎn)，一般的翻轉(zhuǎn)角度為180度。夾持部分和行走部分可以拆分單獨(dú)使用。液壓缸的開啟時(shí)間通過與控制系統(tǒng)連接的觸摸屏可在線單獨(dú)調(diào)節(jié)，保證機(jī)械手的各順序動作的平穩(wěn)、及時(shí)。
權(quán)利要求
1.一種多功能門架式機(jī)械手，包括門架，其特征在于所述門架上安裝有軌道，所述軌道上安裝有小車系統(tǒng)，所述小車系統(tǒng)上固裝有導(dǎo)向桿，所述小車系統(tǒng)上還安裝有升降液壓缸，所述升降液壓缸的活塞端與套裝在所述導(dǎo)向桿上的支撐板連接，所述支撐板的兩端上安裝有夾持手臂，所述夾持手臂與所述支撐板連接處為活動連接，兩所述夾持手臂之間通過平行四桿機(jī)構(gòu)連接，所述支撐板的下側(cè)與所述平行四桿機(jī)構(gòu)之間安裝有夾持液壓缸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能門架式機(jī)械手，其特征在于兩所述夾持手臂的夾持端上連接有擺動液壓馬達(dá)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能門架式機(jī)械手，其特征在于所述平行四桿機(jī)構(gòu)的下方安裝有清理液壓缸，所述清理液壓缸的末端設(shè)有毛刷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能門架式機(jī)械手，其特征在于所述小車系統(tǒng)包括安裝在所述軌道上的軌道小車、安裝在所述軌道小車上驅(qū)動小車行走的變頻電機(jī)和安裝在所述軌道上的控制所述變頻電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的位置傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能門架式機(jī)械手，其特征在于所述軌道小車上安裝有加固型鋼，所述升降液壓缸安裝在所述加固型鋼上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能門架式機(jī)械手，其特征在于所述位置傳感器采用接近式或接觸式位置傳感器。
全文摘要
一種多功能門架式機(jī)械手，包括門架，所述門架上安裝有軌道，所述軌道上安裝有小車系統(tǒng)，所述小車系統(tǒng)上固裝有導(dǎo)向桿，所述小車系統(tǒng)上還安裝有升降液壓缸，所述升降液壓缸的活塞端與套裝在所述導(dǎo)向桿上的支撐板連接，所述支撐板的兩端上安裝有夾持手臂，所述夾持手臂與所述支撐板連接處為活動連接，兩所述夾持手臂之間通過平行四桿機(jī)構(gòu)連接，所述支撐板的下側(cè)與所述平行四桿機(jī)構(gòu)之間安裝有夾持液壓缸。本發(fā)明具有實(shí)現(xiàn)物件(尤其是溫度較高、質(zhì)量較大)的自動搬運(yùn)與翻轉(zhuǎn)；減少物件搬運(yùn)與翻轉(zhuǎn)的占用面積等優(yōu)點(diǎn)，適用于在鑄造、鍛造等生產(chǎn)線上使用。
文檔編號B25J9/14GK102241013SQ20111018496
公開日2011年11月16日 申請日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者嚴(yán)宏志, 何國旗, 李新明, 龍尚斌 申請人:中南大學(xué)