一種平移機(jī)構(gòu)及具有其的移栽機(jī)械手的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種平移機(jī)構(gòu)及具有其的移栽機(jī)械手。平移機(jī)構(gòu)包括基體部、相對(duì)基體部沿平移方向可移動(dòng)的平移部、以及驅(qū)動(dòng)平移部移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部,平移部包括平移支架、設(shè)置在平移支架上的兩個(gè)支撐體、以及繞設(shè)在該兩個(gè)支撐體上的環(huán)形傳送體,環(huán)形傳送體上位于兩個(gè)支撐體的中心連線的第一側(cè)具有與基體部固定連接的第一連接部,第二側(cè)具有與執(zhí)行機(jī)構(gòu)固定連接的第二連接部。當(dāng)平移支架進(jìn)行其軸向方向上的平行移動(dòng)時(shí),執(zhí)行機(jī)構(gòu)與第一連接部在平移支架軸向方向上的相對(duì)位置就會(huì)發(fā)生改變。由于動(dòng)滑輪的增速原理,執(zhí)行部件就能運(yùn)動(dòng)得更快、更遠(yuǎn),實(shí)現(xiàn)機(jī)械手節(jié)能和送料效率的提升。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種平移機(jī)構(gòu)及具有其的移栽機(jī)械手
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械手移動(dòng)機(jī)構(gòu),特別涉及一種平移機(jī)構(gòu)及具有其的移栽機(jī)械手,以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的倍速運(yùn)動(dòng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,鈑金件批量加工的上料、下料移動(dòng)已經(jīng)使用了機(jī)械手,其具體執(zhí)行機(jī)構(gòu)由真空吸盤(pán)或者電磁吸盤(pán)組成,通過(guò)氣缸、電機(jī)絲桿組合或者帶傳動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直線移動(dòng)。技術(shù)成熟的產(chǎn)品為單機(jī)頭高速移栽機(jī)械手,該機(jī)械手主要實(shí)現(xiàn)二個(gè)方向的運(yùn)動(dòng),其中上下運(yùn)動(dòng)為伺服電機(jī)和滾珠絲桿直接傳動(dòng)到兩個(gè)上下工作點(diǎn);左右運(yùn)動(dòng)為伺服電機(jī)帶動(dòng)同步帶輪、同步帶,直接通過(guò)同步帶固定連接吸盤(pán)執(zhí)行機(jī)構(gòu),吸盤(pán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)移動(dòng)的速度等于同步帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度。同時(shí),吸盤(pán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)左右移動(dòng)的距離不能超過(guò)同步帶的長(zhǎng)度。在較長(zhǎng)距離的工序之間的物料輸送時(shí),就需要兩個(gè)機(jī)械手和一個(gè)中置站協(xié)助,實(shí)現(xiàn)左、中、右三個(gè)工作點(diǎn)的二次移栽。這樣慢速、短距的左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)不利于生產(chǎn)效率的提高和能源的節(jié)約。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明目的在于提供一種平移機(jī)構(gòu)及有其的移栽機(jī)械手,能夠使執(zhí)行機(jī)構(gòu)左右移動(dòng)的距尚超過(guò)同步帶的長(zhǎng)度以提聞生廣效率。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種平移機(jī)構(gòu),包括基體部、相對(duì)所述基體部沿平移方向可移動(dòng)的平移部、以及驅(qū)動(dòng)所述平移部移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部,平移部包括平移支架、設(shè)置在平移支架上的兩個(gè)支撐體、以及繞設(shè)在該兩個(gè)支撐體上的環(huán)形傳送體,環(huán)形傳送體上位于兩個(gè)支撐體的中心連線的第一側(cè)具有與基體部固定連接的第一連接部,第二側(cè)具有與執(zhí)行機(jī)構(gòu)固定連接的第二連接部。
[0005]更進(jìn)一步的,驅(qū)動(dòng)部包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)上的帶有同步齒的同步輪、以及具有與同步輪的同步齒相嚙合的同步槽的同步條,驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定設(shè)置在基體部和平移部二者中之一上,同步條固定設(shè)置在基體部和平移部二者中之另一上。
[0006]更進(jìn)一步的,同步輪為齒輪或鏈輪或同步帶輪,相應(yīng)地,同步條為齒條或鏈條或同步帶。
[0007]更進(jìn)一步的,驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定設(shè)置在基體部上,同步輪為同步帶輪,同步條為兩端固定在平移支架上的同步帶,驅(qū)動(dòng)部還包括設(shè)置在同步帶輪的兩側(cè)以增加同步帶在同步帶輪上的包角的兩個(gè)惰輪。
[0008]更進(jìn)一步的,兩個(gè)支撐體的中心連線的延伸方向與平移方向相一致。
[0009]更進(jìn)一步的,平移支架上設(shè)置有沿平移方向延伸的第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌,基體部設(shè)置有與第一導(dǎo)軌配合的第一配合部,執(zhí)行機(jī)構(gòu)上設(shè)置有與第二導(dǎo)軌配合的第二配合部。
[0010]更進(jìn)一步的,平移支架上的兩個(gè)支撐體為滑輪,環(huán)形傳送體為環(huán)形傳送帶。
[0011]本發(fā)明還提供一種移栽機(jī)械手,包含有前述的平行移動(dòng)機(jī)構(gòu),還基架、縱向升降機(jī)構(gòu)??v向升降機(jī)構(gòu)包括:固定設(shè)置在基架上的縱向固定部以及相對(duì)縱向固定部可升降的縱向移動(dòng)部,平移機(jī)構(gòu)的基體部固定連接在縱向移動(dòng)部上。
[0012]更進(jìn)一步的,基架上設(shè)置有豎直導(dǎo)軌,縱向移動(dòng)部上設(shè)置有與豎直導(dǎo)軌配合的豎直導(dǎo)槽。
[0013]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0014]由動(dòng)滑輪的原理可知,經(jīng)采取上述方案后,執(zhí)行機(jī)構(gòu)移動(dòng)的速度是平移支架移動(dòng)的兩倍。因此,在帶輪轉(zhuǎn)速不變的情況下,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度更快;在整體體積不變的情況下,執(zhí)行部件的行程更長(zhǎng)。由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)移動(dòng)得更快、更遠(yuǎn),所以提升了生產(chǎn)過(guò)程中物料輸送的效率;降低了物料輸送的能源消耗。
[0015]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外,本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的移栽機(jī)械手在執(zhí)行機(jī)構(gòu)位于中間時(shí)的示意圖;
[0017]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的移栽機(jī)械手的縱向升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0018]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的的平移機(jī)構(gòu)的整體示意圖;
[0019]圖4為本發(fā)明平移機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理示意圖;
[0020]圖5為圖4中A處的局部放大示意圖;
[0021]圖6為本發(fā)明中平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)部分結(jié)構(gòu)示意圖,其中示出了平移支架、惰輪、控制走線帶;
[0022]圖7為本發(fā)明中平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)部分結(jié)構(gòu)示意圖,其中未示出平移支架、惰輪、控制走線帶;
[0023]圖8為本發(fā)明執(zhí)行機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)至一端極限位置時(shí)的示意圖;
[0024]圖9為本發(fā)明執(zhí)行機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)至另一端極限位置時(shí)的示意圖。
[0025]圖中:1、基架;2、縱向升降機(jī)構(gòu);3、平移機(jī)構(gòu);4、執(zhí)行機(jī)構(gòu);5、控制箱;6、固定塊;21、電機(jī);22、齒輪;23、絲桿螺母;24、絲桿;25、縱向移動(dòng)部;26、豎直導(dǎo)軌;27、豎直導(dǎo)槽;31、基體部;32、驅(qū)動(dòng)部件;33、平移支架;34、支撐體;35、傳送帶;36、第一連接部;41、第二連接部;42、吸盤(pán);51、控制走線帶;321、驅(qū)動(dòng)電機(jī);322、同步帶輪;323、惰輪;324、同步帶;331、第一導(dǎo)軌;332、第二導(dǎo)軌。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明的平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)請(qǐng)參見(jiàn)圖3至圖7。
[0027]驅(qū)動(dòng)部件32設(shè)置在平移機(jī)構(gòu)基體部31上,其作用是驅(qū)動(dòng)平移支架33進(jìn)行沿其軸向方向的平行移動(dòng)。環(huán)形傳送體沿平移支架33的軸向方向延伸并通過(guò)設(shè)置在所述平移支架33上的兩個(gè)支撐體34繞在平移支架33上。環(huán)形傳送體通過(guò)第一連接部36固定在平移機(jī)構(gòu)基體部31上,執(zhí)行機(jī)構(gòu)4固定設(shè)置在環(huán)形傳送體上,且執(zhí)行機(jī)構(gòu)4與第一連接部36分布與平移支架33的兩側(cè)。如此,當(dāng)平移支架33進(jìn)行其軸向方向上的平行移動(dòng)時(shí),執(zhí)行機(jī)構(gòu)4與第一連接部36在平移支架33軸向方向上的相對(duì)位置就會(huì)發(fā)生改變。見(jiàn)圖4的運(yùn)動(dòng)原理示意圖,由于第一連接部36是固定在平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)基體部31上的,所以執(zhí)行機(jī)構(gòu)4相對(duì)第一連接部36的移動(dòng)就是其平行移動(dòng)。[0028]更進(jìn)一步地,見(jiàn)圖3,環(huán)形傳送體優(yōu)選為傳送帶35,兩個(gè)支撐體34為兩個(gè)滑輪,分別設(shè)置在平移支架33的兩端,以方便覆蓋其上的傳送帶35的滑動(dòng)。傳送帶35通過(guò)支撐體34沿平移支架33的軸向方向繞在平移支架33上。支撐體34可以是滑輪、滾輪等可以減少轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力的常規(guī)部件。
[0029]優(yōu)選地,傳送帶35包括與執(zhí)行機(jī)構(gòu)4連接的第二連接部41,第二連接部41與第一連接部36在傳送帶35上的距離為傳送帶35的二分之一周長(zhǎng)。
[0030]更進(jìn)一步地,在平移支架33上設(shè)置有第一導(dǎo)軌331和第二導(dǎo)軌332。見(jiàn)圖5,平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)基體部31上設(shè)置有與第一導(dǎo)軌331相配合的配合部。如此,平移支架33就能在平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)基體部31上在其軸向方向上平穩(wěn)移動(dòng)。在執(zhí)行機(jī)構(gòu)4上設(shè)置有與第二導(dǎo)軌332相配合的配合部,以保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)4可以在平移支架33上平穩(wěn)滑動(dòng)。優(yōu)選地,上述配合部與第一和第二導(dǎo)軌的配合方式為凸凹槽配合。如此,平移機(jī)構(gòu)3在垂直于第一和第二導(dǎo)軌的方向上就能承受較大的重量。
[0031]更進(jìn)一步地,見(jiàn)圖5至7,平移支架33是由驅(qū)動(dòng)部件32驅(qū)動(dòng)沿其軸向方向平行移動(dòng)的。驅(qū)動(dòng)部包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)321、安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)上的帶有同步齒的同步輪、以及具有與同步輪的同步齒相嚙合的同步槽的同步條,驅(qū)動(dòng)電機(jī)321固定設(shè)置在基體部31和平移部二者中之一上,同步條固定設(shè)置在基體部31和平移部二者中之另一上。本實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)電機(jī)321固定設(shè)置在基體部31上,同步條固定設(shè)置在基體部31和平移部上。
[0032]同步條優(yōu)選為同步帶324,對(duì)應(yīng)地,同步輪優(yōu)選為同步帶輪322。驅(qū)動(dòng)部件32包括有驅(qū)動(dòng)電機(jī)321、同步帶輪322、惰輪323、同步帶324,驅(qū)動(dòng)電機(jī)321安裝在平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)基體部31上,通過(guò)帶傳動(dòng)(附圖未標(biāo)出)驅(qū)動(dòng)同步帶輪322轉(zhuǎn)動(dòng)。同步帶324的長(zhǎng)度與平移支架33的長(zhǎng)度大致相等。同步帶324通過(guò)同步帶輪322兩側(cè)的惰輪323壓緊在同步帶324上,兩端通過(guò)固定塊6與平移支架33固定。如此,驅(qū)動(dòng)電機(jī)321進(jìn)行正反轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就能通過(guò)同步帶324帶動(dòng)平移支架33來(lái)回沿其軸向方向平行移動(dòng)。優(yōu)選的,惰輪323的數(shù)量為兩個(gè)。由動(dòng)滑輪原理可知,在帶輪轉(zhuǎn)速不變的情況下,增加了需移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)速度。
[0033]更進(jìn)一步地,執(zhí)行機(jī)構(gòu)4設(shè)置有吸盤(pán)42,以吸附需要移栽的零件。吸盤(pán)42可以是真空式的,也可以是電磁式的,或者兩者兼有。如此,就可以適應(yīng)吸附表面平整和/或鈑金材料的零件。
[0034]參見(jiàn)圖3至7,平移機(jī)構(gòu)3的運(yùn)動(dòng)原理為:平移支架33可以在平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)基體部31上平行運(yùn)動(dòng),兩端設(shè)置有滑輪。傳送帶35通過(guò)滑輪繞平移支架一圈;執(zhí)行機(jī)構(gòu)4固定在傳動(dòng)帶35上,當(dāng)傳送帶35相對(duì)平移支架33發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),執(zhí)行機(jī)構(gòu)4就可以隨傳送帶35相對(duì)平移支架33發(fā)生移動(dòng)。傳送帶35在其相對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)4在平移支架33的另一側(cè)(具體參見(jiàn)圖4)通過(guò)第一連接部36固定在平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)基體部31上。由此可知,平移支架33相對(duì)平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)基體部31發(fā)生沿其軸向方向移動(dòng)時(shí),就可以使得繞在其上的傳送帶35發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。即執(zhí)行機(jī)構(gòu)4也就能相對(duì)平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)基體部31沿平移支架33的軸向方向平行移動(dòng)。分析圖4的運(yùn)動(dòng)示意圖,平移支架33兩端的滑輪34相對(duì)與平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)基體部31來(lái)說(shuō)是動(dòng)滑輪,由動(dòng)滑輪增速運(yùn)動(dòng)原理可知,執(zhí)行機(jī)構(gòu)4移動(dòng)的速度是平移支架33移動(dòng)的速度(即同步帶輪322轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度)的兩倍。而且,執(zhí)行機(jī)構(gòu)4的運(yùn)動(dòng)距離是平移支架長(zhǎng)度的兩倍。所以,在整體體積不變的情況下,增加了移動(dòng)部件的行程。
[0035]本發(fā)明的移栽機(jī)械手利用了前述的平行移動(dòng)機(jī)構(gòu),具體參見(jiàn)圖1和2以及圖8和90
[0036]從圖中可以看出,本發(fā)明的移栽機(jī)械手不但包含上述的平移機(jī)構(gòu)3,此外還包含有基架1、縱向升降機(jī)構(gòu)2、控制箱5。如圖2所示,縱向升降機(jī)構(gòu)2包括:電機(jī)21、齒輪22、絲桿螺母23、絲桿24、連接板25,其中,電機(jī)21固定在基架I上并通過(guò)齒輪22帶動(dòng)絲桿24轉(zhuǎn)動(dòng),所述絲桿螺母23固定在連接板25上,所述基架I上設(shè)置有豎直導(dǎo)軌26,所述連接板25設(shè)置有與豎直導(dǎo)軌26配合的豎直導(dǎo)槽27,所述連接板25與所述平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)基體部31固定連接。因此,提升了生產(chǎn)過(guò)程中物料輸送的效率,降低了物料輸送的能源消耗。
[0037]縱向升降機(jī)構(gòu)2的運(yùn)動(dòng)過(guò)程為:電機(jī)21通過(guò)齒輪22驅(qū)動(dòng)絲桿24轉(zhuǎn)動(dòng),絲桿螺母23就在絲桿24上上下移動(dòng)。而由于在垂直方向上絲桿24相對(duì)基架I無(wú)位移,所以絲桿螺母23就產(chǎn)生了相對(duì)于基架I的上下移動(dòng)。絲桿螺母23固定在連接板25上,連接板25與平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)基體部31固定連接,所以絲桿螺母23的上下移動(dòng)就可以轉(zhuǎn)換為整個(gè)平移機(jī)構(gòu)3的縱向升降運(yùn)動(dòng)。 [0038]更進(jìn)一步地,基架I兩側(cè)上設(shè)置有豎直導(dǎo)軌26,連接板25設(shè)置有與豎直導(dǎo)軌26配合的豎直導(dǎo)槽27,是為了平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)23的縱向升降運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn)。
[0039]更進(jìn)一步地,控制箱5設(shè)置在基架I的下部,控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)321轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間、電機(jī)21的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間,通過(guò)柔性的控制走線帶51控制吸盤(pán)42吸力的通斷。
[0040]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種平移機(jī)構(gòu),其特征在于,包括基體部(31)、相對(duì)所述基體部(31)沿平移方向可移動(dòng)的平移部、以及驅(qū)動(dòng)所述平移部移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部(32),所述平移部包括平移支架(33)、設(shè)置在所述平移支架(33)上的兩個(gè)支撐體(34)、以及繞設(shè)在該兩個(gè)支撐體(34)上的環(huán)形傳送體,所述環(huán)形傳送體上位于兩個(gè)支撐體(34)的中心連線的第一側(cè)具有與所述基體部(31)固定連接的第一連接部(36),第二側(cè)具有與執(zhí)行機(jī)構(gòu)(4)固定連接的第二連接部(41)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平移機(jī)構(gòu),其特征在于,所述驅(qū)動(dòng)部包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)(321)、安裝在所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)上的帶有同步齒的同步輪、以及具有與所述同步輪的同步齒相嚙合的同步槽的同步條,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(321)固定設(shè)置在所述基體部(31)和所述平移部二者中之一上,所述同步條固定設(shè)置在所述基體部(31)和所述平移部二者中之另一上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平移機(jī)構(gòu),其特征在于,所述同步輪為齒輪或鏈輪或同步帶輪,相應(yīng)地,所述同步條為齒條或鏈條或同步帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平移機(jī)構(gòu),其特征在于,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(321)固定設(shè)置在所述基體部(31)上,所述同步輪為同步帶輪(322),所述同步條為兩端固定在所述平移支架上的同步帶(324),所述驅(qū)動(dòng)部還包括設(shè)置在所述同步帶輪(322)的兩側(cè)以增加所述同步帶(324)在所述同步帶輪(322)上的包角的兩個(gè)惰輪(323)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平移機(jī)構(gòu),其特征在于,所述兩個(gè)支撐體(34)的中心連線的延伸方向與所述平移方向相一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的平移機(jī)構(gòu),其特征在于,所述平移支架(33)上設(shè)置有沿所述平移方向延伸的第一導(dǎo)軌(331)和第二導(dǎo)軌(332),所述基體部(31)設(shè)置有與所述第一導(dǎo)軌配合的第一配合部,所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(4)上設(shè)置有與所述第二導(dǎo)軌(332)配合的第二配合部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平移機(jī)構(gòu),其特征在于,所述平移支架上的兩個(gè)支撐體(34)分別為滑輪,所述環(huán)形傳送體為環(huán)形傳送帶(35)。
8.一種移栽機(jī)械手,所述移栽機(jī)械手還包括有基架(I)、縱向升降機(jī)構(gòu)(2 )和水平移動(dòng)機(jī)構(gòu),其特征在于,所述水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)為權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的平移機(jī)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的移栽機(jī)械手,其特征在于,所述縱向升降機(jī)構(gòu)(2)包括:固定設(shè)置在所述基架(I)上的縱向固定部以及相對(duì)所述縱向固定部可升降的縱向移動(dòng)部,所述平移機(jī)構(gòu)的基體部(31)固定連接在所述縱向移動(dòng)部上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的移栽機(jī)械手,其特征在于,所述基架(I)上設(shè)置有豎直導(dǎo)軌(26),所述縱向移動(dòng)部上設(shè)置有與所述豎直導(dǎo)軌(26)配合的豎直導(dǎo)槽(27)。
【文檔編號(hào)】B25J9/00GK103659413SQ201210344364
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月14日
【發(fā)明者】張玉夔, 陳志偉, 劉亞, 李枝林 申請(qǐng)人:珠海格力電器股份有限公司