高速桁架機械手的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種桁架機械手，特別涉及一種高速桁架機械手。
【背景技術】
[0002]桁架機械手是一種建立在直角X，Y，Z三坐標系統(tǒng)基礎上，對工件進行工位調(diào)整，或?qū)崿F(xiàn)工件的軌跡運動等功能的全自動工業(yè)設備，其通過工業(yè)控制器控制機械手完成Χ，γ，ζ三軸之間的聯(lián)合運動，以實現(xiàn)整套的全自動作業(yè)流程，其常用于大型加工設備上，傳統(tǒng)的桁架機械手重量重，導向精度低，機械手在運行過程中容易出現(xiàn)大幅振動，導致機械手運行位置精度低，運行速度慢，機械手多為一個或兩個沿180度方向翻轉(zhuǎn)實現(xiàn)交替操作，占用空間大，交替操作速度低，更因其體積大重量大加劇了機械手振動幅度，機械手運動到位后不能立即停止，而是在原位擺動一定時間后才停下來，導致加工精度低，加工效率低，給實際生產(chǎn)帶來很大的困擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種高速桁架機械手，該高速桁架機械手能夠高速、穩(wěn)定的運行，運動結束后振動幅度小，機械手交替操作速度快，占用空間小。
[0004]本發(fā)明為了解決其技術問題所采用的技術方案是:一種高速桁架機械手，設三個相互垂直的方向分別為X方向、Y方向和Z方向，其中Z方向為豎直方向，包括支撐架、X方向軌道、Y方向軌道、Z方向軌道、機械夾爪安裝支架、第一、二機械夾爪、第一、二、三驅(qū)動裝置、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和第一、二、三滑塊，所述X方向軌道水平安裝于支撐架上端，第一滑塊能夠沿X方向軌道延伸方向滑動定位于X方向軌道上，第二滑塊固定安裝于第一滑塊上，Y方向軌道能夠沿Y方向直線往復滑動定位于第二滑塊上，第三滑塊固定安裝于Y方向軌道上，Z方向軌道能夠沿Z方向直線往復滑動定位于第三滑塊上，機械夾爪安裝支架能夠轉(zhuǎn)動定位于Z方向軌道下端，所述機械夾爪安裝支架旋轉(zhuǎn)軸的軸向與Z方向形成135度夾角，第一、二機械夾爪分別固定安裝于機械夾爪安裝支架上，且第一、二機械夾爪對稱分布于機械夾爪安裝支架的旋轉(zhuǎn)軸兩側，第一、二機械夾爪的軸向形成90度夾角，其中第一、二、三驅(qū)動裝置分別驅(qū)動第一滑塊、Y方向軌道和Z方向軌道直線運動，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置驅(qū)動機械夾爪安裝支架旋轉(zhuǎn)。
[0005]作為本發(fā)明的進一步改進，所述機械夾爪安裝支架為等邊直角三角形結構，第一、二機械夾爪分別固定安裝于等邊直角三角形結構的兩個直角邊所在平面上，機械夾爪安裝支架旋轉(zhuǎn)軸位于等邊直角三角形結構的斜邊所在平面上。
[0006]作為本發(fā)明的進一步改進，所述第一、二機械夾爪和機械夾爪安裝支架旋轉(zhuǎn)軸分別位于等邊直角三角形結構各邊所在平面的中心位置上。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，所述Z方向軌道下端固定設有一與Z方向呈135度夾角的傾斜支架，機械夾爪安裝支架旋轉(zhuǎn)軸能夠轉(zhuǎn)動安裝于該傾斜支架上。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置為旋轉(zhuǎn)氣缸。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，所述X方向軌道呈方形結構，其水平面上和豎直側壁上均設有直線導軌，第一滑塊呈T形結構，第一滑塊兩垂直的側壁上均設有導套，各個導套分別對應套設于X方向軌道上的直線導軌上。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，所述第二滑塊上形成若干導套，Y方向軌道上設有至少兩條平行的直線導軌，第二滑塊上的導套對應套設Y方向軌道的直線導軌上。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進，所述Z方向軌道至少兩個相對的側壁上設有Z方向的直線導軌，第三滑塊上形成沿Z方向延伸的U形包覆結構，該U形包覆結構包覆于Z方向軌道外偵U，該U形包覆結構內(nèi)側壁上形成有若干導套，若干導套對應套設于Z方向軌道側壁上的直線導軌外側。
[0012]作為本發(fā)明的進一步改進，所述X方向軌道為方鋼管結構，Y方向軌道為低密度高強度鋁板結構，Z方向軌道為低密度高強度鑄鋁型材結構。
[0013]作為本發(fā)明的進一步改進，所述第一、二、三驅(qū)動裝置均包括伺服電機、齒輪和齒條，所述伺服電機驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)，齒輪與齒條嚙合，齒條分別固定安裝于X方向軌道、Y方向軌道和Z方向軌道上，電機分別對應安裝于第一、二、三滑塊上。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過將機械夾爪安裝支架傾斜放置在Z方向軌道下端并繞其轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了第一、二機械夾爪90度方向轉(zhuǎn)換工位，機械夾爪占用空間小，能夠適用狹小空間的產(chǎn)品抓取和放料，并通過在X方向軌道兩個相互垂直的面上分別設置直線導軌，在Y方向?qū)к壣显O置平行排列的直線導軌，以及在Z方向?qū)к墐上鄬缺谏显O置直線導軌并采用U形包覆結構的第三滑塊對Z方向?qū)к夁M行包覆性定位，大大提高了各方向?qū)к壍膶蚓?，且Y方向?qū)к壓蚙方向采用低密度高強度鑄鋁結構，大大降低了 Y方向?qū)к壓蚙方向?qū)к壍闹亓?，提高?Y方向?qū)к壓蚙方向?qū)к壍膭偠群蛷姸?，降低了機械夾爪沿X方向大距離運動時的跳動，即使高速運行的機械夾爪運動到指定位置后也可以立即停止，并進入抓取和放料工作狀態(tài)，避免其大幅擺動導致的長時間等待，有利于實現(xiàn)機械手沿x、Y、z方向高速運行，實現(xiàn)高效率工作。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的第一立體圖；
[0016]圖2為圖1中A部放大圖；
[0017]圖3本發(fā)明的第二立體圖；
[0018]圖4本發(fā)明的第三立體圖；
[0019]圖5為本發(fā)明的主視圖；
[0020]圖6為本發(fā)明的俯視圖；
[0021]圖7為本發(fā)明的左視圖。
【具體實施方式】
[0022]實施例:一種高速桁架機械手，設三個相互垂直的方向分別為X方向、Y方向和Z方向，其中Z方向為豎直方向，包括支撐架1、Χ方向軌道2、Υ方向軌道3、Ζ方向軌道4、機械夾爪安裝支架5、第一、二機械夾爪6、7、第一、二、三驅(qū)動裝置、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置8和第一、二、三滑塊
9、10、11，所述X方向軌道2水平安裝于支撐架I上端，第一滑塊9能夠沿X方向軌道2延伸方向滑動定位于X方向軌道2上，第二滑塊10固定安裝于第一滑塊9上，Y方向軌道3能夠沿Y方向直線往復滑動定位于第二滑塊10上，第三滑塊11固定安裝于Y方向軌道3上，Z方向軌道4能夠沿Z方向直線往復滑動定位于第三滑塊11上，機械夾爪安裝支架5能夠轉(zhuǎn)動定位于Z方向軌道下端，所述機械夾爪安裝支架5旋轉(zhuǎn)軸的軸向與Z方向形成135度夾角，第一、二機械夾爪6、7分別固定安裝于機械夾爪安裝支架5上，且第一、二機械夾爪6、7對稱分布于機械夾爪安裝支架5的旋轉(zhuǎn)軸兩側，第一、二機械夾爪6、7的軸向形成90度夾角，其中第一、二、三驅(qū)動裝置分別驅(qū)動第一滑塊9、Y方向軌道3和Z方向軌道4直線運動，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置8驅(qū)動機械夾爪安裝支架5旋轉(zhuǎn)。
[0023]工作時，第一驅(qū)動裝置驅(qū)動第一滑塊9滑動實現(xiàn)X方向的進給和退回，第二驅(qū)動裝置驅(qū)動Y方向軌道3沿Y方向滑動實現(xiàn)Y方向進給和退回，第三驅(qū)動裝置驅(qū)動Z方向軌道4升降實現(xiàn)Z方向進給和退回，進而實現(xiàn)機械夾爪安裝支架5沿X、Y、Z三個方向的任意運動到三維系統(tǒng)的任意位置實施抓取操作，抓取操作時，機械夾爪安裝支架5正反90度旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)第一、二機械夾爪6、7交替到達抓取位和放料位兩個工位，實現(xiàn)雙機械夾爪同時操作，大大節(jié)省了抓取和放料時間，通過機械夾爪安裝支架5傾斜放置在Z方向軌道4下端并繞其轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的結構，實現(xiàn)了第一、二機械夾爪6、790度方向轉(zhuǎn)換工位，機械夾爪占用空間小，能夠適用狹小空間的產(chǎn)品抓取和放料，本桁架機械手結構設計巧妙，能夠?qū)崿F(xiàn)高速、穩(wěn)定的運行，機械手抓取和放料位置精度高，節(jié)省空間和生產(chǎn)成本。
[0024]所述機械夾爪安裝支架5為等邊直角三角形結構，第一、二機械夾爪6、7分別固定安裝于等邊直角三角形結構的兩個直角邊所在平面上，機械夾爪安裝支架5旋轉(zhuǎn)軸位于等邊直角三角形結構的斜邊所在平面上，通過將機械夾爪安裝支架5設計成等邊直角三角形結構方便第一、二機械夾爪6、7的安裝定位和90度旋轉(zhuǎn)，該結構簡單，穩(wěn)定性好，當然，