本發(fā)明涉及機(jī)械手領(lǐng)域，具體是一種吸盤式自動(dòng)上下料旋轉(zhuǎn)機(jī)械手。

背景技術(shù)：

工業(yè)機(jī)械手是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)，并已成為現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。但是目前的板料加工行業(yè)，加工過程大部分采用人工上下料。人工上下料效率低、精度低、風(fēng)險(xiǎn)大，而大部分工業(yè)機(jī)械手只能用于一種產(chǎn)品規(guī)格，高度固定，很難調(diào)整，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、產(chǎn)生的震動(dòng)及誤差較大，無法滿足市場需求。因此，設(shè)計(jì)一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、精度較高的機(jī)械手變得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種吸盤式自動(dòng)上下料旋轉(zhuǎn)機(jī)械手，以解決現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)械手需人工參與效率低下、結(jié)構(gòu)復(fù)雜難以調(diào)整、震動(dòng)造成的誤差較大的問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種吸盤式自動(dòng)上下料旋轉(zhuǎn)機(jī)械手，其特征在于：包括吸盤式機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)吸盤式機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)升降的升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)中裝配有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)吸盤式機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，升降機(jī)構(gòu)中還設(shè)有在升降時(shí)起緩沖作用的升降運(yùn)動(dòng)緩沖機(jī)構(gòu)，其中：

吸盤式機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)包括水平設(shè)置的旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝板、呈直線形的鋁型材，旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝板頂部設(shè)有一對呈相互對稱的L型壓板，鋁型材一端固定在兩L型壓板之間的旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝板上并被兩L型壓板夾持，兩L型壓板之間還設(shè)有將鋁型材壓緊在旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝板上的型材壓板，鋁型材另一端通過連接塊連接有水平的工型安裝板，工型安裝板底部水平安裝有吸盤安裝板，吸盤安裝板底部安裝有吸盤；

升降機(jī)構(gòu)包括水平設(shè)置的上安裝板，上安裝板上方水平設(shè)置有上升平臺(tái)板，上安裝板下方水平設(shè)置有氣缸安裝板，氣缸安裝板四角位置與上升平臺(tái)板四角位置之間一一對應(yīng)連接有光桿，光桿分別穿過上安裝板，上安裝板對應(yīng)每個(gè)光桿位置分別設(shè)置有直線軸承，直線軸承分別裝配在對應(yīng)的光桿上并與光桿滑動(dòng)配合，所述氣缸安裝板底部通過電機(jī)安裝板安裝有伺服電機(jī)，氣缸安裝板頂部通過螺桿支撐座轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有滾珠絲桿，所述滾珠絲桿中心軸豎直且滾珠絲桿穿過上安裝板，所述上安裝板對應(yīng)滾珠絲桿位置固定有滾珠螺母，滾珠螺母裝配在滾珠絲桿上形成絲杠螺母副，所述伺服電機(jī)通過帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與滾珠絲桿傳動(dòng)連接；

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、減速機(jī)、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，以及設(shè)置在上升平臺(tái)板中間位置的軸承位，所述伺服電機(jī)通過電機(jī)安裝法蘭安裝在升降機(jī)構(gòu)中氣缸安裝板底部中間位置，且伺服電機(jī)輸出軸豎直向上，所述減速機(jī)豎直設(shè)置在氣缸安裝板頂部，伺服電機(jī)的輸出軸通過聯(lián)軸器與減速機(jī)的輸入軸共中心軸傳動(dòng)連接，減速機(jī)的輸出軸豎直向上共中心軸連接有減速機(jī)連接桿，減速機(jī)連接桿向上伸入軸承位中，軸承位中設(shè)置有滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承的外圈固定在軸承位中，滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈固定在減速機(jī)連接桿上隨減速機(jī)連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)固定在滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈上端面上，吸盤式機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)中旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝板固定在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上；

升降運(yùn)動(dòng)緩沖機(jī)構(gòu)包括豎直安裝在氣缸安裝板底部的緩沖氣缸，該緩沖氣缸的活塞桿豎直向上伸出設(shè)置而不使用滿量程，且緩沖氣缸的活塞桿桿端通過浮動(dòng)接頭連接在上安裝板底部。

所述的一種吸盤式自動(dòng)上下料旋轉(zhuǎn)機(jī)械手，其特征在于：吸盤式機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)中，兩L型壓板之間還設(shè)有將型材壓板壓緊在兩L型壓板之間鋁型材上的型材壓塊，由旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝板、L型壓板、型材壓板、型材壓塊共同裝配構(gòu)成旋轉(zhuǎn)頭座，旋轉(zhuǎn)頭座整體內(nèi)嵌于型材壓板罩子內(nèi)。

所述的一種吸盤式自動(dòng)上下料旋轉(zhuǎn)機(jī)械手，其特征在于：吸盤式機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)中，連接塊、工型安裝板、吸盤安裝板與鋁型材共用一個(gè)中軸線。

所述的一種吸盤式自動(dòng)上下料旋轉(zhuǎn)機(jī)械手，其特征在于：升降機(jī)構(gòu)中，氣缸安裝板與上升平臺(tái)板之間還連接有一對上升連接板，上升連接板穿過上安裝板并與上安裝板之間滑動(dòng)配合。

所述的一種吸盤式自動(dòng)上下料旋轉(zhuǎn)機(jī)械手，其特征在于：升降機(jī)構(gòu)中，帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由主動(dòng)圓弧齒同步帶輪、被動(dòng)圓弧齒同步帶輪及傳動(dòng)連接主、被動(dòng)圓弧齒同步帶輪的同步齒形帶構(gòu)成，其中主動(dòng)圓弧齒同步帶輪共中心軸固定在伺服電機(jī)輸出軸上，被動(dòng)圓弧齒同步帶輪共中心軸固定在滾珠絲桿上。

所述的一種吸盤式自動(dòng)上下料旋轉(zhuǎn)機(jī)械手，其特征在于：旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，減速機(jī)連接桿上安裝有減速機(jī)連接桿夾緊套，減速機(jī)連接桿夾緊套下端與減速機(jī)上端面接觸。

所述的一種吸盤式自動(dòng)上下料旋轉(zhuǎn)機(jī)械手，其特征在于：旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，軸承位內(nèi)上、下端分別設(shè)有滾珠軸承，上、下端的滾珠軸承的外圈分別固定在軸承位內(nèi)，所述減速機(jī)連接桿上共中心軸固定裝配有一對上、下排列的圓螺母，兩圓螺母緊密接觸，下端的滾珠軸承內(nèi)圈下端面與上方的圓螺母上端面固定連接，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)固定在上端的滾珠軸承內(nèi)圈上端面上。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)為：（1）該機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡單緊湊，占用空間?。唬?）升降機(jī)構(gòu)加入了緩沖機(jī)構(gòu)，能有效減小升降機(jī)構(gòu)的沖擊振動(dòng)，從而運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；（3）操作簡單，可實(shí)現(xiàn)電氣化控制，大大降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種吸盤式自動(dòng)上下料旋轉(zhuǎn)機(jī)械手整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明一種吸盤式自動(dòng)上下料旋轉(zhuǎn)機(jī)械手中吸盤式機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖，其中：

圖2a為帶壓板罩子時(shí)示意圖，圖2b為沒有壓板罩子時(shí)示意圖。

圖3是本發(fā)明一種吸盤式自動(dòng)上下料旋轉(zhuǎn)機(jī)械手的升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明一種吸盤式自動(dòng)上下料旋轉(zhuǎn)機(jī)械手的升降緩沖機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明一種吸盤式自動(dòng)上下料旋轉(zhuǎn)機(jī)械手的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種吸盤式自動(dòng)上下料旋轉(zhuǎn)機(jī)械手，包括吸盤式機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)1、驅(qū)動(dòng)吸盤式機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)1升降的升降機(jī)構(gòu)2，升降機(jī)構(gòu)2中裝配有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4，由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4驅(qū)動(dòng)吸盤式機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)1轉(zhuǎn)動(dòng)，升降機(jī)構(gòu)2中還設(shè)有在升降時(shí)起緩沖作用的升降運(yùn)動(dòng)緩沖機(jī)構(gòu)3，其中：

如圖2所示，吸盤式機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)1包括水平設(shè)置的旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝板7、呈直線形的鋁型材11，旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝板7頂部設(shè)有一對呈相互對稱的L型壓板8，鋁型材11一端固定在兩L型壓板8之間的旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝板7上并被兩L型壓板8夾持，兩L型壓板8之間還設(shè)有將鋁型材11壓緊在旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝板7上的型材壓板10，鋁型材11另一端通過連接塊12連接有水平的工型安裝板13，工型安裝板13底部水平安裝有吸盤安裝板14，吸盤安裝板14底部安裝有吸盤。

吸盤式機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)1中，兩L型壓板8之間還設(shè)有將型材壓板10壓緊在兩L型壓板8之間鋁型材11上的型材壓塊9，由旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝板7、L型壓板8、型材壓板10、型材壓塊9共同裝配構(gòu)成旋轉(zhuǎn)頭座15，旋轉(zhuǎn)頭座15整體內(nèi)嵌于型材壓板罩子6內(nèi)。

吸盤式機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)1中，連接塊12、工型安裝板13、吸盤安裝板14與鋁型材11共用一個(gè)中軸線。

本發(fā)明中，吸盤式機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)1包括水平的旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝方板7，旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝方板7頂部兩側(cè)裝配有兩塊對稱的L型壓板8，鋁型材11右端安裝在旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝方板7及兩塊對稱的L型壓板8形成的空間內(nèi)，且型材壓板10安裝在在鋁型材11頂部，兩塊型材壓塊9固定在型材壓板10及L型壓板上8，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝方板7、L型壓板8、型材壓板10以及型材壓塊9裝配形成旋轉(zhuǎn)頭座15，內(nèi)嵌在型材壓板罩子6里，鋁型材11左端裝配有連接塊12，連接塊12另一側(cè)安裝有工型安裝板13，工型安裝板13底部安裝吸盤安裝板14，所述的連接塊12、工型安裝板13及吸盤安裝板14的裝配自對稱分布于鋁型材11的中軸線。

如圖3所示，升降機(jī)構(gòu)2包括水平設(shè)置的上安裝板22，上安裝板22上方水平設(shè)置有上升平臺(tái)板26，上安裝板22下方水平設(shè)置有氣缸安裝板21，氣缸安裝板21四角位置與上升平臺(tái)板26四角位置之間一一對應(yīng)連接有光桿24，光桿24分別穿過上安裝板22，上安裝板22對應(yīng)每個(gè)光桿24位置分別設(shè)置有直線軸承23，直線軸承23分別裝配在對應(yīng)的光桿22上并與光桿22滑動(dòng)配合，氣缸安裝板21底部通過電機(jī)安裝板19安裝有伺服電機(jī)16，氣缸安裝板21頂部通過螺桿支撐座29轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有滾珠絲桿28，滾珠絲桿28中心軸豎直且滾珠絲桿28穿過上安裝板22，上安裝板22對應(yīng)滾珠絲桿28位置固定有滾珠螺母27，滾珠螺母27裝配在滾珠絲桿28上形成絲杠螺母副，伺服電機(jī)16通過帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與滾珠絲桿28傳動(dòng)連接。

升降機(jī)構(gòu)2中，氣缸安裝板21與上升平臺(tái)板26之間還連接有一對上升連接板25，上升連接板25穿過上安裝板22并與上安裝板22之間滑動(dòng)配合。

升降機(jī)構(gòu)2中，帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由主動(dòng)圓弧齒同步帶輪17、被動(dòng)圓弧齒同步帶輪20及傳動(dòng)連接主、被動(dòng)圓弧齒同步帶輪的同步齒形帶18構(gòu)成，其中主動(dòng)圓弧齒同步帶輪17共中心軸固定在伺服電機(jī)16輸出軸上，被動(dòng)圓弧齒同步帶輪20共中心軸固定在滾珠絲桿28上。

本發(fā)明中，升降機(jī)構(gòu)2包括水平設(shè)置的氣缸安裝板21，L型電機(jī)安裝板19安裝在氣缸安裝板21底部，且伺服電機(jī)16安裝在L型電機(jī)安裝板19底部，主動(dòng)圓弧齒同步帶輪17裝配在伺服電機(jī)16的輸出軸上，主動(dòng)圓弧齒同步帶輪17、被動(dòng)圓弧齒同步帶輪20與同步齒形帶18嚙合傳動(dòng)，上安裝板22與氣缸安裝板21轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有滾珠絲桿28，所述滾珠絲桿28中心軸沿豎直方向設(shè)置，滾珠絲桿28下端同軸與被動(dòng)圓弧齒同步帶輪20裝配，并固定安裝有螺桿支撐座29，滾珠絲桿28的上端裝配有滾珠螺母27，且固定安裝在上安裝板22，兩塊上升連接板25從上安裝板22中部穿過，豎直固定安裝在上升平臺(tái)板26與氣缸安裝板21之間，四根光桿24設(shè)置在上升平臺(tái)板26與氣缸安裝板21的四個(gè)角，豎直安裝在上升平臺(tái)板26與氣缸安裝板21之間，并從上安裝板22中部穿過，四個(gè)直線軸承23與四根光桿24同軸裝配，并固定安裝在上安裝板22。

如圖4所示，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4包括伺服電機(jī)35、減速機(jī)38、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)40，以及設(shè)置在上升平臺(tái)板26中間位置的軸承位39，伺服電機(jī)35 通過電機(jī)安裝法蘭36安裝在升降機(jī)構(gòu)2中氣缸安裝板21底部中間位置，且伺服電機(jī)35輸出軸豎直向上，減速機(jī)38豎直設(shè)置在氣缸安裝板21頂部，伺服電機(jī)35的輸出軸通過聯(lián)軸器37與減速機(jī)38的輸入軸共中心軸傳動(dòng)連接，減速機(jī)38的輸出軸豎直向上共中心軸連接有減速機(jī)連接桿43，減速機(jī)連接桿43向上伸入軸承位39中，軸承位39中設(shè)置有滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承的外圈固定在軸承位39中，滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈固定在減速機(jī)連接桿43上隨減速機(jī)連接桿43轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)40固定在滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈上端面上，吸盤式機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)1中旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝方板7固定在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)40上。

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4中，減速機(jī)連接桿43上安裝有減速機(jī)連接桿夾緊套44，減速機(jī)連接桿夾緊套44下端與減速機(jī)38上端面接觸。

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4中，軸承位39內(nèi)上、下端分別設(shè)有滾珠軸承45、41，上、下端的滾珠軸承45、41的外圈分別固定在軸承位39內(nèi)，減速機(jī)連接桿43上共中心軸固定裝配有一對上、下排列的圓螺母42，兩圓螺母42緊密接觸，下端的滾珠軸承41內(nèi)圈下端面與上方的圓螺母上端面固定連接，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)40固定在上端的滾珠軸承45內(nèi)圈上端面上。

本發(fā)明中，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4包括設(shè)置在氣缸安裝板21中部的豎直安裝的伺服電機(jī)35，電機(jī)安裝法蘭36與伺服電機(jī)35的輸出軸同軸固定嵌于氣缸安裝板21的中部，聯(lián)軸器37下端與伺服電機(jī)35的輸出軸通過鍵聯(lián)接傳動(dòng)，聯(lián)軸器37上端安裝有減速機(jī)38，減速機(jī)38上端輸出軸與減速機(jī)連接桿43相配合，減速機(jī)連接桿夾緊套44安裝在減速機(jī)連接桿43上，并與減速機(jī)38上端面面接觸，減速機(jī)連接桿43上端裝配有兩個(gè)圓螺母42，兩個(gè)圓螺母42緊密接觸，滾動(dòng)軸承41配合在減速機(jī)連接桿上，并嵌入到軸承位39下端部，滾動(dòng)軸承41內(nèi)圈的下端與圓螺母42端面固定接觸，軸承位39固定安裝于上升平臺(tái)板26，滾動(dòng)軸承45安裝嵌于軸承位39上端部，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)40安裝于旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝方板7底部，并與滾動(dòng)軸承45內(nèi)圈接觸安裝。

如圖5所示，升降運(yùn)動(dòng)緩沖機(jī)構(gòu)3包括豎直安裝在氣缸安裝板21底部的緩沖氣缸31，該緩沖氣缸31的活塞桿豎直向上伸出設(shè)置而不使用滿量程，且緩沖氣缸31的活塞桿桿端通過浮動(dòng)接頭33連接在上安裝板22底部。

本發(fā)明主要由吸盤式機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)1，升降機(jī)構(gòu)2，升降緩沖機(jī)構(gòu)3，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4四個(gè)部分組成。以伺服電機(jī)16、35作為動(dòng)力源，圓弧齒同步帶輪組17、18、20和減速機(jī)38將動(dòng)力輸出，通過滾珠絲桿28和旋轉(zhuǎn)頭座16的配合實(shí)現(xiàn)機(jī)械手升降運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，升降機(jī)構(gòu)2上下運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)升降緩沖機(jī)構(gòu)3的活塞桿32在缸筒內(nèi)中上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，吸盤式機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)1經(jīng)過升降運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的配合，可精確平穩(wěn)的吸附板料工件轉(zhuǎn)移加工。