帶有取料夾持裝置的數(shù)控機械臂的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及機器人領(lǐng)域，具體涉及一種帶有取料夾持裝置的數(shù)控機械臂。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控機械臂的構(gòu)型直接影響到數(shù)控機械臂的空間運動范圍、運動學(xué)的形式及各種操作性能(如靈活性、工作空間的形式、安全性、定位精度、運動學(xué)逆解的形式等)。若數(shù)控機械臂的構(gòu)型設(shè)計不合理，則無法滿足實用工程應(yīng)用需求。取料夾持機械臂為專用數(shù)控機械臂，其構(gòu)型設(shè)計應(yīng)根據(jù)特定的任務(wù)需求而進(jìn)行。首先應(yīng)掌握數(shù)控機床車切削加工滑動軸承的夾持任務(wù)需求并提出設(shè)計要求，其次根據(jù)設(shè)計要求確定取料夾持機械臂的自由度，最后確定取料夾持機械臂的構(gòu)型方案。
[0003]滑動軸承作為典型的標(biāo)準(zhǔn)機械零部件應(yīng)用范圍廣、產(chǎn)量大，非常適宜采用高效的自動化生產(chǎn)方式。傳統(tǒng)的滑動軸承車削采用人工作業(yè)呈流水線式排布，釆用工序分散原則進(jìn)行加工，加工過程需要反復(fù)裝夾，從而導(dǎo)致加工精度難以保證、機加人員勞動強度高、生產(chǎn)成本居高不下、加工效率低等問題。另外，數(shù)控機床加工滑動軸承時，當(dāng)主軸端的工序完成之后，副主軸與主軸進(jìn)行動態(tài)對接，進(jìn)而切斷還料。副主軸與主軸的對接切斷過程，不僅對兩軸的轉(zhuǎn)速差、兩軸軸線的偏差、機床的穩(wěn)定性要求很高，而且對機床的精度及控制系統(tǒng)也提出了很高的要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種帶有取料夾持裝置的數(shù)控機械臂。
[0005]本實用新型的目的是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的，帶有取料夾持裝置的數(shù)控機械臂，包括底座、旋轉(zhuǎn)基座、大臂、小臂、夾持裝置和傳動機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)基座可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于底座上，所述大臂的一端與基座鉸接，所述大臂的另一端與小臂的一端鉸接，所述小臂的另一端與夾持裝置連接;所述傳動機構(gòu)包括電機、行星齒輪傳動機構(gòu)、第一同步輪、第二同步輪和連接第一同步輪和第二同步輪的同步帶，所述電機設(shè)置于旋轉(zhuǎn)基座的頂端，所述第一同步輪與行星齒輪傳動機構(gòu)設(shè)置于電機的輸出端上，所述第二同步輪設(shè)置于大臂的頂端；
[0006]所述夾持裝置包括機座、驅(qū)動機構(gòu)、傳動機構(gòu)和夾持機構(gòu)，所述傳動機構(gòu)一端與驅(qū)動機構(gòu)連接，另一端與夾持機構(gòu)相連接，所述夾持機構(gòu)包括不少于I套沿夾持件呈并列設(shè)置的夾持手，所述夾持手包括兩個相對設(shè)置的夾持桿，所述夾持桿上設(shè)有夾持段I和夾持段Π，所述夾持段I和夾持段Π形成的夾角a為90°?150°。
[0007]進(jìn)一步，所述傳動機構(gòu)包括設(shè)置在機座內(nèi)與氣缸活塞桿固定連接的齒條、兩端固定在機座上的傳動軸1、兩端固定在機座上的傳動軸Π、與齒條嚙合的主動齒輪和與主動齒輪嚙合的從動齒輪，所述主動齒輪和從動齒輪分別與所述夾持手的兩條夾持桿固定連接，所述主動齒輪與傳動軸I之間以及所述從動齒輪與傳動軸Π之間均設(shè)有軸承。
[0008]進(jìn)一步，所述機座內(nèi)兩壁上設(shè)有對應(yīng)的滑槽，所述兩滑槽之間架設(shè)有滑板，所述滑板與齒條之間固定連接。
[0009]進(jìn)一步，所述機座內(nèi)兩側(cè)壁上設(shè)有對應(yīng)的定位塊，所述定位塊之間固定設(shè)有滑板，所述滑板與齒條之間活動連接。
[0010]進(jìn)一步，所述機座包括通過沉頭螺栓彼此聯(lián)接的底板、頂板、前后板、左側(cè)板和右側(cè)板，所述機座上設(shè)置有用于限制夾持手張開角度的開口槽，所述夾持手在所述開口槽上的最大張開角度b為60?90。
[0011]進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)基座底端設(shè)置有驅(qū)動關(guān)節(jié)，通過驅(qū)動關(guān)節(jié)實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，所述驅(qū)動關(guān)節(jié)包括驅(qū)動關(guān)節(jié)殼體、動力輸入軸、雙聯(lián)外弧形鼓齒和設(shè)有內(nèi)弧形鼓齒輪的動力輸出齒輪，所述驅(qū)動關(guān)節(jié)殼體上設(shè)置有內(nèi)弧形鼓齒輪，所述動力輸入軸上固定外套有第一滾動軸承，第一滾動軸承同動力輸入軸偏心設(shè)置，所述雙聯(lián)外弧形鼓齒外套于第一滾動軸承并與其同軸設(shè)置，所述雙聯(lián)外弧形鼓齒的第一聯(lián)鼓形齒同驅(qū)動關(guān)節(jié)殼體上的內(nèi)鼓形齒輪少齒差嚙合，雙聯(lián)外弧形鼓齒的第二聯(lián)鼓形齒同動力輸出齒輪的內(nèi)鼓形齒輪少齒差嗤合。
[0012]由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型具有如下的優(yōu)點:
[0013]1、本帶有取料夾持裝置的數(shù)控機械臂設(shè)置了能夠進(jìn)行水平回轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)基座、大臂和小臂，且小臂還具有能自動夾持滑動軸承的裝置，具有結(jié)構(gòu)緊湊、靈活性好、對工作環(huán)境的適應(yīng)性好。與數(shù)控機床柔性集成，集中工序加工，能有效地節(jié)省設(shè)備成本、縮短輔助時間及提高加工效率。
[0014]2、本帶有取料夾持裝置的數(shù)控機械臂，其旋轉(zhuǎn)基座底端的驅(qū)動關(guān)節(jié)將驅(qū)動電機集成一體設(shè)計，整體結(jié)構(gòu)簡潔，傳動鏈短，裝配誤差小，傳動效率高，采用雙聯(lián)外弧形鼓齒傳動，能衰減傳動系統(tǒng)的非線性波動并能保證承載齒輪強度與剛度，驅(qū)動關(guān)節(jié)殼體上設(shè)置的傳感器能測量傳動系統(tǒng)的傳動速度、系統(tǒng)振動狀態(tài)和驅(qū)動電機溫度等信息，便于監(jiān)控其工作狀態(tài)，安全可靠性更高。
[0015]3、本帶有取料夾持裝置的數(shù)控機械臂，其用于取料的夾持裝置通過設(shè)置有齒輪、齒條傳動，以及傳動軸、齒輪與夾持手相互之間的連接方式，使夾持裝置能夠夾持不同長短與直徑的滾動軸承，具有承載能力強、可靠性高;設(shè)置驅(qū)動機構(gòu)為氣缸以及汽缸與機座的連接結(jié)構(gòu)，使夾持裝置結(jié)構(gòu)緊湊、對周邊環(huán)境污染小，成本低，同時不會夾傷滾動軸承工作表面。
【附圖說明】
[0016]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中:
[0017]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0018]圖2為圖1的II處放大圖；
[0019]圖3為圖1的I處放大圖；
[°02°]圖4為本實用新型的另一視角簡圖；
[0021]圖5為行星齒輪傳動機構(gòu)的示意圖；
[0022]圖6為夾持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7為圖6所述夾持裝置的剖視圖；
[0024]圖8為驅(qū)動關(guān)節(jié)的整體結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0025]圖9為圖8沿A-A的剖視圖；
[0026]圖10為圖8中B部放大示意圖。
【具體實施方式】
[0027]以下將結(jié)合附圖，對本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述;應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本實用新型，而不是為了限制本實用新型的保護(hù)范圍。
[0028]帶有取料夾持裝置的數(shù)控機械臂，包括底座、旋轉(zhuǎn)基座1、大臂3、小臂4、夾持裝置5和傳動機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)基座可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于底座上，所述大臂的一端與基座鉸接，所述大臂的另一端與小臂的一端鉸接，所述小臂的另一端與夾持裝置連接;所述傳動機構(gòu)包括電機
2、行星齒輪傳動機構(gòu)8、第一同步輪9、第二同步輪6和連接第一同步輪和第二同步輪的同步帶，所述電機設(shè)置于旋轉(zhuǎn)基座的頂端，所述第一同步輪與行星齒輪傳動機構(gòu)設(shè)置于電機的輸出端上，所述第二同步輪設(shè)置于大臂的頂端；
[0029]本實用新的傳動機構(gòu)包括行星齒輪傳動機構(gòu)，算好行星齒輪與同步輪比例就能讓機械手臂達(dá)到設(shè)定的位置。
[0030]所述夾持裝置包括機座502、驅(qū)動機構(gòu)、傳動機構(gòu)和夾持機構(gòu)，所述傳動機構(gòu)一端與驅(qū)動機構(gòu)連接，另一端與夾持機構(gòu)相連接，所述夾持機構(gòu)包括不少于I套沿夾持件呈并列設(shè)置的夾持手509，所述夾持手509包括兩個相對設(shè)置的夾持桿，所述夾持桿上設(shè)有夾持段I511和夾持段Π 512，所述夾持段1511和夾持段Π 512形成的夾角a為90°?150°，可以使夾持裝置在夾持過程中能夠夾持直徑不同的圓柱面或其他弧面工件，夾持范圍寬。
[0031]進(jìn)一步，所述夾持段1511和夾持段Π512上設(shè)有用于與工件相接觸的橡膠墊510，所述橡膠墊510通過沉頭螺栓緊固夾持桿上，使夾持裝置在夾持過程中吸噪并緩沖非線性振動，且避免彎曲載荷導(dǎo)致?lián)p壞設(shè)備。
[0032]進(jìn)一步，所述驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置為氣缸501，所述氣缸501上有桿腔端部設(shè)有與機座502側(cè)壁固定連接的法蘭，優(yōu)選的驅(qū)動機構(gòu)為氣缸以及汽缸與機座之間通過法蘭連接，使夾持裝置結(jié)構(gòu)緊湊、對周邊環(huán)境污染小，成本低。
[0033]進(jìn)一步，所述傳動機構(gòu)包括設(shè)置在機座502內(nèi)與氣缸501活塞桿固定連接的齒條505、兩端固定在機座502上的傳動軸1514、兩端固定在機座502上的傳動軸Π、與齒條505嚙合的主動齒輪507和與主動齒輪507嚙合的從動齒輪508，所述主動齒輪507和從動齒輪508分別與所述夾持手509之間固定連接，所述主動齒輪507與傳動軸1514之間以及所述從動齒輪508與傳動軸Π之間分別設(shè)有501軸、齒輪與夾持手相互之間的連接方式，使夾持裝置具有承載能力強、可靠性高，齒輪與傳動軸之間設(shè)置有軸承，在齒輪轉(zhuǎn)動帶動夾持手完成夾持過程中，優(yōu)選的傳動軸1514和傳動軸Π固定在基座502上，主動齒輪507和從動齒輪508分別與傳動軸1514和傳動軸Π之間設(shè)有滾動軸承I，夾持手509上兩夾持桿分別通過連接塊與主動齒輪507和從動齒輪508固定連接，連接塊與傳動軸1514和傳動軸Π之間設(shè)有滾動軸承Π，這種設(shè)置相對于傳動軸與齒輪之間固定連接，結(jié)構(gòu)空間更為緊湊，傳動的負(fù)載減小，傳動效益更高。
[0034]進(jìn)一步，所述機座502內(nèi)兩壁上設(shè)有對應(yīng)的滑槽516，所述兩滑槽516之間架設(shè)有滑板504，所述滑板504與齒條505之間固定連接。
[0035]進(jìn)一步，所述機座502包括通過沉頭螺栓彼此聯(lián)接的底板、頂板、前后板、左側(cè)板和右側(cè)板，所述機座502上設(shè)置有用于限制夾持手509張開角度的開口槽，本實施例機座采用通過沉頭