圓柱凸輪式步進驅動型機械手的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種圓柱凸輪式步進驅動型機械手，包括箱體，箱體內安裝有互相垂直設置的錐直軸和錐凸軸，水平放置的錐凸軸與豎直放置的錐直軸通過一對錐齒輪相連；進退圓柱凸輪和錐齒輪同軸裝配在錐凸軸上，與錐直軸平行設置的凸直軸安裝在箱體內，錐直軸與凸直軸通過一對相互嚙合的齒輪相連，升降圓柱凸輪與凸直軸同軸裝配；與錐凸軸平行設置的滑軌固定在箱體上，進退滑塊安裝在滑軌上能夠在滑軌上滑動，豎直設置的推桿放置在進退滑塊內，進退推桿固定在進退滑塊上。本實用新型可用于各種自動機械及自動生產線，如沖壓自動線、自動裝配線等，作為上下料裝置、搬運機械手或動作執(zhí)行部件。
【專利說明】
圓柱凸輪式步進驅動型機械手【
技術領域
】
[0001]本實用新型涉及一種機械傳動機械手，特別涉及一種圓柱凸輪式步進驅動型機械手?！尽颈尘凹夹g】】
[0002]在自動裝配作業(yè)中經常需要機器實現一個最簡單的動作:在某一位置抓取工件后在另一位置將其放下。為了實現這項工作，工程師可以有多種選擇:氣壓驅動的抓取放置機械手，電機驅動抓取放置機械手，凸輪驅動的抓取放置機械手。
[0003]采用哪種方式取決于應用工況:零部件組裝的需要，工件的大小，工件的重量，它們在被抓取前的空間狀態(tài)，它們需移動多大距離，將它們放入另一位置時需要的定位精度， 多大的工作場地，在成本、時間和人力方面有那些制約等等。
[0004]氣壓驅動的機械手，安裝非常靈活方便，購置成本低。但氣壓驅動的機械手運動的加速度和速度很難精確控制，尤其在停止時動作生硬、沖擊振動大，故其僅適宜用于運動周期大于3秒(對應的工作速度為20件/分)的場合，并且氣缸能源利用效率很低(大約是 16%)，因此其使用成本高。
[0005]電機驅動式機械手，安裝方便，靈活性高，可多點?？?，如果裝配系統需改變或重新設計，只要簡單地重新編程即可。但電機驅動式機械手須要配備復雜的電氣控制系統，如果用這類機械手來完成較簡單的重復性工作，就顯得成本高。【【實用新型內容】】
[0006]本實用新型目的在于提供一種圓柱凸輪式步進驅動型機械手，具有結構簡單、動作平穩(wěn)、相位準確、工作節(jié)奏快、故障率低、成本低、使用壽命長等獨特優(yōu)點。
[0007]為實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是:
[0008]圓柱凸輪式步進驅動型機械手，包括箱體，箱體內安裝有互相垂直設置的錐直軸和錐凸軸，水平放置的錐凸軸與豎直放置的錐直軸通過一對錐齒輪相連;進退圓柱凸輪和錐齒輪同軸裝配在錐凸軸上，與錐直軸平行設置的凸直軸安裝在箱體內，錐直軸與凸直軸通過一對相互嚙合的齒輪相連，升降圓柱凸輪與凸直軸同軸裝配；與錐凸軸平行設置的滑軌固定在箱體上，進退滑塊安裝在滑軌上能夠在滑軌上滑動，豎直設置的推桿放置在進退滑塊內，進退推桿固定在進退滑塊上，進退滑塊通過進退推桿與進退圓柱凸輪配合，升降滑套固定在箱體上，升降推桿與升降滑套滑塊配合，升降推桿與推桿連接，進退圓柱凸輪和升降圓柱凸輪的轉動帶動進退推桿水平運動和升降推桿豎直運動。
[0009]進一步，所述錐凸軸上的錐齒輪與錐直軸上的錐齒輪大小相同。
[0010]進一步，所述錐直軸與凸直軸通過直齒輪相連。
[0011]進一步，所述錐直軸上的直齒輪與凸直軸上的直齒輪大小相同。
[0012]進一步，所述凸直軸通過凸直軸軸承座固定在箱體底座上。
[0013]進一步，所述錐直軸通過錐直軸軸承座固定在箱體的側板上。
[0014]本實用新型采用圓柱凸輪機構作為驅動機構，通過圓周方向的旋轉運動與豎直方向的往復直線運動的組合，采用兩個圓柱凸輪，使輸出端能夠完成“升一進一降一退”組合運動，其中“升降”運動由升降圓柱凸輪控制完成，“進退”運動由進退圓柱凸輪控制完成，實現了輸出軸復雜的直動組合運動，運行平穩(wěn)可靠，無沖擊振動，噪音非常低，可用于各種自動機械及自動生產線，如沖壓自動線、自動裝配線等，作為上下料裝置、搬運機械手或動作執(zhí)行部件?！尽靖綀D說明】】
[0015]圖1:圓柱凸輪式步進驅動型機械手主視圖
[0016]圖2:圓柱凸輪式步進驅動型機械手右視圖[0〇17]其中:1-箱體，2-錐直軸軸承座，3-錐直軸，4-箱體側板，5-錐齒輪，6-進退滑塊，7-輸出端頂塊，8-推桿，9-進退圓柱凸輪，10-錐凸軸，11-凸直軸，12-直齒輪，13-凸直軸軸承座，14-滑軌，15-進退推桿，16-升降推桿，17-升降滑套，18-升降圓柱凸輪?！尽揪唧w實施方式】】
[0018]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。但不應將此理解為本實用新型上述主題的范圍僅限于以下實施例，凡基于上述【實用新型內容】所實現的技術均屬于本實用新型的范圍。
[0019]參見圖1圖2,本實用新型所述的圓柱凸輪式步進驅動型機械手，包括動力輸入軸錐凸軸10,其通過軸承固定裝配在箱體1上，進退圓柱凸輪9和錐齒輪5同軸裝配在錐凸軸10 上，水平放置的錐凸軸10通過一對完全相同的錐齒輪5與豎直放置的錐直軸3相連接，錐直軸3通過錐直軸軸承座2固定在箱體側板4上，與錐直軸3平行設置的凸直軸11安裝在箱體1 內，錐直軸3通過一對完全相同的直齒輪12與凸直軸11連接，升降圓柱凸輪18與凸直軸11同軸裝配，凸直軸11由凸直軸軸承座13固定在箱體底座上。與錐凸軸10平行設置的滑軌14固定在箱體1上，進退滑塊6通過滑軌槽與滑軌14連接并可在滑軌上滑動，推桿8放置在進退滑塊6內，進退推桿15固定在進退滑塊6上。
[0020]升降滑套17固定在箱體1上，升降推桿16與升降滑套17滑塊配合，升降推桿16與推桿8連接，進退圓柱凸輪9和升降圓柱凸輪18的轉動帶動進退推桿15水平運動和升降推桿 16豎直運動。
[0021]本裝置操作步驟如下:外部電機帶動錐凸軸10和進退圓柱凸輪9旋轉，旋轉動力通過錐齒輪5、錐直軸3、直齒輪12和凸直軸11傳遞使升降圓柱凸輪18旋轉，進退圓柱凸輪9和升降圓柱凸輪18的轉動帶動進退推桿15水平直動和升降推桿16豎直運動，運動的組合實現輸出端頂塊7 “升一進一降一退”動作。
[0022]通過凸輪聯合動作及后續(xù)連桿機構和齒輪機構的運動轉換，來實現機械手臂的直動與直動運動組合。由凸輪的廓線形成機械手的復合運動并對其進行控制，而凸輪曲線是根據機械手的動作要求由設計給定的。尤其值得指出的是由于凸輪式機械手為純機械傳動裝置，只要將其輸入軸與主機的主傳動軸通過同步副(如鏈輪副，齒輪副)連接，即可保證其與主機的動作在時間相位、工作節(jié)拍上始終保持同步，因此大大提高了機器的安全性和工作節(jié)奏。而這點正是非純機械傳動式機械手的不足之處。
【主權項】
1.圓柱凸輪式步進驅動型機械手，其特征在于:包括箱體(1)，箱體(1)內安裝有互相垂 直設置的錐直軸(3)和錐凸軸(10)，水平放置的錐凸軸(10)與豎直放置的錐直軸(3)通過一 對錐齒輪(5)相連;進退圓柱凸輪(9)和錐齒輪(5)同軸裝配在錐凸軸(10)上，與錐直軸(3) 平行設置的凸直軸(11)安裝在箱體(1)內，錐直軸(3)與凸直軸(11)通過一對相互嚙合的齒 輪相連，升降圓柱凸輪(18)與凸直軸(11)同軸裝配;與錐凸軸(10)平行設置的滑軌(14)固 定在箱體(1)上，進退滑塊(6)安裝在滑軌(14)上能夠在滑軌上滑動，豎直設置的推桿(8)放 置在進退滑塊(6)內，進退推桿(15)固定在進退滑塊(6)上，進退滑塊(6)通過進退推桿(15) 與進退圓柱凸輪(9)配合，升降滑套(17)固定在箱體(1)上，升降推桿(16)與升降滑套(17) 滑塊配合，升降推桿(16)與推桿(8)連接，進退圓柱凸輪(9)和升降圓柱凸輪(18)的轉動帶 動進退推桿(15)水平運動和升降推桿(16)豎直運動。2.根據權利要求1所述的圓柱凸輪式步進驅動型機械手，其特征在于:所述錐凸軸(10) 上的錐齒輪(5)與錐直軸(3)上的錐齒輪(5)大小相同。3.根據權利要求1或2所述的圓柱凸輪式步進驅動型機械手，其特征在于:所述錐直軸 (3)與凸直軸(11)通過直齒輪(12)相連。4.根據權利要求3所述的圓柱凸輪式步進驅動型機械手，其特征在于:所述錐直軸(3) 上的直齒輪(12)與凸直軸(11)上的直齒輪(12)大小相同。5.根據權利要求3所述的圓柱凸輪式步進驅動型機械手，其特征在于:所述凸直軸(11) 通過凸直軸軸承座(13)固定在箱體(1)底座上。6.根據權利要求3所述的圓柱凸輪式步進驅動型機械手，其特征在于:所述錐直軸(3) 通過錐直軸軸承座(2)固定在箱體(1)的側板(4)上。
【文檔編號】B25J9/10GK205572425SQ201620329219
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月19日
【發(fā)明人】楊芙蓮, 司賢永, 葛正浩, 田普建, 李森
【申請人】陜西科技大學