一种机械手的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种机械手，包括机架、设于机架上的可上下移动的Z轴动作组件、设置于Z轴动作组件上可左右移动的X轴动作组件及设置于X轴动作组件上的一抓手，X轴动作组件由主轴件及副轴件构成，主轴件可沿X轴左右移动，副轴件装配于主轴件并可于该主轴件上沿X轴左右移动；所述Z轴动作组件、主轴件和副轴件均设有对应的驱动装置。本方案通过将X轴动作组件设计为主轴件和副轴件的双轴滑动结构，极大的加快了设置于副轴件上单一抓手的相对移动速度，并将长距X轴行程的设备空间大大缩小，可完全取代并优于传统的双抓手的中间转换抓料模式，不仅减少了中间转换环节和调机时间，更是提高了工作效率和加工精度。
【专利说明】一种机械手
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械自动化【技术领域】，尤其涉及一种用于移动物件的机械手，具体是 应用于钣金行业上下物料用的机械手。
【背景技术】
[0002]钣金冲压行业在加工物件的过程中，需要连续性的将冲压物件在不同的冲压设备 中移转，钣金冲压行业的传统生产工艺和方法是一个或者两个操作工人同时操作一台开式 或者闭式冲床，其作业步骤为:先把要冲压原材料用分条机分条，然后再用横剪机把原材料 切成需要的毛坯尺寸，其次工人把原材料放入冲压模具内冲压加工，完成后再把冲压好的 产品人工取出来，整个生产过程需要较多的操作工人进行操作，生产方式落后，工人的强度 大，在加工过程中存在着较大地安全隐患，其生产效率低，由于冲压过程的定位均是由人工 来操作的，其很难准确的进行定位，使得冲压出来的产品的不合格品较多，产品的合格率较 低。
[0003]因而现有技术中出现了采用机械手来取代人工的方式，提高精准度和效率；但现 有的机械手要不就是行程过长导致移动时间久，效率低而且设备因行程而导致占用的空间 大；而结构复杂的多手配合方案，其成本高且运行稳定性及精度不容易达到要求。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明旨在提供一种可快速移动、占用空间小且只有一抓手的机 械手。
[0005]为实现该技术目的，本发明的方案是:一种机械手，包括机架、设于机架上的可上 下移动的Z轴动作组件、设置于Z轴动作组件上可左右移动的X轴动作组件及设置于X轴 动作组件上的抓手，所述X轴动作组件由主轴件及副轴件构成，所述主轴件可沿X轴左右移 动，副轴件装配于主轴件并可于该主轴件上沿X轴左右移动；所述Z轴动作组件、主轴件和 副轴件均设有对应的驱动装置。
[0006]作为优选，所述Z轴动作组件包括Z轴导轨、设于该导轨上的Z轴滑块以及安装于 机架上的Z轴伺服电机，所述Z轴伺服电机与Z轴滑块之间通过传动螺杆传动连接。
[0007]作为优选,所述Z轴动作组件还包括有配重装置。
[0008]作为优选，所述主轴件包括安装于Z轴滑块上的主轴导轨、设于该导轨上的主轴 滑块以及安装于Z轴滑块上的主轴伺服电机，所述主轴滑块上设有齿条，主轴伺服电机设 有齿轮与齿条传动连接主轴滑块。
[0009]作为优选，所述副轴件包括安装于主轴滑块上的副轴导轨、设于该导轨上的副轴 滑块以及安装于主轴滑块上的副轴伺服电机；所述副轴伺服电机与副轴滑块之间通过丝杆 传动连接。
[0010]作为优选，所述副轴件包括安装于主轴滑块上的副轴导轨、设于该导轨上的副轴 滑块以及安装于主轴滑块上的副轴伺服电机；所述副轴伺服电机与副轴滑块之间通过同步皮带传动连接。
[0011]作为优选，所述副轴件包括安装于主轴滑块上的副轴导轨、设于该导轨上的副轴 滑块以及安装于主轴滑块上的副轴伺服电机；所述副轴伺服电机与副轴滑块之间通过链条 传动连接。
[0012]作为优选，所述副轴件包括安装于主轴滑块上的副轴导轨、设于该导轨上的副轴 滑块以及安装于主轴滑块上的气缸；所述气缸与副轴滑块传动连接，驱动副轴滑块左右移 动。
[0013]作为优选，所述抓手为气动真空吸盘或电磁吸盘。
[0014]作为优选，所述抓手通过伸展臂与副轴滑块固定连接。
[0015]本方案通过将X轴动作组件设计为主轴件和副轴件的双轴滑动结构，极大的加 快了设置于副轴件上单一抓手的相对移动速度，并将长距X轴行程的设备空间大大缩小， 可完全取代并优于传统的双抓手的中间转换抓料模式，不仅减少了中间转换环节和调机时 间，更是提高了工作效率和加工精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明的结构主视图；
[0017]图2为本发明的结构后视图；
[0018]图3为本发明的结构侧视图；
[0019]图4为本发明X轴组件的结构示意图；
[0020]图5为本发明的结构左视图；
[0021]图6为本发明的结构右视图；
[0022]图7为本发明的整体组合结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
[0024]如图1和2所示，本发明具体实施例的一种机械手，它包括作为基座的机架1、设于 该机架I上的可上下移动的Z轴动作组件、设置于Z轴动作组件上可左右移动的X轴动作 组件及设置于X轴动作组件上的抓手5。机械手通过Z轴动作组件和X轴动作组件的上下 左右动作，实现抓手自动化抓取物品并将物品位移的技术目的。
[0025]本具体实施例中的Z轴动作组件，图2展示的比较全面，主要由Z轴导轨、设于该 导轨上并沿导轨滑行的Z轴滑块2以及安装于机架I上的Z轴伺服电机21构成，Z轴伺服 电机21与Z轴滑块之间通过传动螺杆22传动连接，其原理为丝杆传动，通过伺服电机精 确的正反转，实现Z轴滑块2的精准的上下位移。为了使得伺服电机及螺杆不承受Z轴及 其上设设备的自重，Z轴动作组件还包括有配重装置11，该装置实为现有技术，在此不多表 述，采用配重之后，伺服电机的功率无需很大，且因无重力过多影响，其位移精度得以保障。
[0026]本具体实施例中的X轴动作组件3是装置在Z轴滑块2上的，随Z轴滑块上下移 动。结合图3和4，可以看出，X轴动作组件由主轴件3及副轴件4构成，其中，主轴件3可 在Z轴滑块2上左右移动，而副轴件4装配于主轴件3并可于该主轴件上沿X轴左右移动； 如图5所示，主轴件和副轴件均位移至图中最右端；如图6所示，主轴件和副轴件均位移至图中最左端，这种位移方式实现了将设备有限的宽度放大至更远的物件移动行程，不仅节 约了空间，而且由于主轴件和副轴件各自的运动，加快了位移的速度，缩短了移动时间，提 高工作效率。
[0027]具体的，如图4所示:
[0028]主轴件3包括安装于Z轴滑块上的主轴导轨32、设于该导轨32上的主轴滑块以及 安装于Z轴滑块上的主轴伺服电机31，所述主轴滑块上设有齿条，主轴伺服电机设有齿轮 与齿条传动连接，通过伺服电机精确的正反转，实现主轴滑块的精准快速的左右位移。
[0029]副轴件4包括安装于主轴滑块上的副轴导轨41、设于该导轨41上的副轴滑块42 以及安装于主轴滑块上的副轴伺服电机；副轴伺服电机与副轴滑块之间通过同步皮带、也 可以是链条实现传动连接，实现副轴滑块的精准快速的左右位移。当然，副轴滑块左右移动 的传动方式还可以是副轴伺服电机与副轴滑块之间通过丝杆传动连接；也可以采用气缸代 替伺服电机。这些均属于本发明的具体实施例，不管是何种传动方式，均属于本发明的保护 范围。
[0030]抓手5通过伸展臂51固定连接在副轴滑块42上，抓收盘52为气动真空吸盘，装 置在抓手架52上，当然也可以是电磁吸盘，或是其他的抓取方式的装置，这些变换均是简 单替换的等同变换，属于本发明的保护范围。
[0031]本发明装设了 X轴和Z轴伺服电机，具有水平和垂直2个方向的自由度，在控制系 统的控制下可以实现水平和垂直方向上的直线运动。如图7所示，本发明的机械手采用了 X轴的双轴滑动，可以在小的空间分为内，自动高效的完成冲压机6的冲压位61之间的较 远程的上下料工作，取代了人工操作；同时，本发明还将传统的双臂式抓料和中间转换优化 为单臂式抓料，减少了中间转换环节和调机时间，保障了工作精度，更极大的提高了工作效 率。
[0032]以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技 术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案 的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种机械手，包括机架、设于机架上的可上下移动的Z轴动作组件、设置于Z轴动作 组件上可左右移动的X轴动作组件及设置于X轴动作组件上的一抓手，其特征在于:所述 X轴动作组件由主轴件及副轴件构成,所述主轴件可沿X轴左右移动，副轴件装配于主轴件 并可于该主轴件上沿X轴左右移动；所述Z轴动作组件、主轴件和副轴件均设有对应的驱动>J-U装直。
2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于:所述Z轴动作组件包括Z轴导轨、设于 该导轨上的Z轴滑块以及安装于机架上的Z轴伺服电机，所述Z轴伺服电机与Z轴滑块之 间通过传动螺杆传动连接。
3.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于:所述Z轴动作组件还包括有配重装置。
4.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于:所述主轴件包括安装于Z轴滑块上的 主轴导轨、设于该导轨上的主轴滑块以及安装于Z轴滑块上的主轴伺服电机，所述主轴滑 块上设有齿条，主轴伺服电机设有齿轮与齿条传动连接主轴滑块。
5.根据权利要求4所述的机械手，其特征在于:所述副轴件包括安装于主轴滑块上的 副轴导轨、设于该导轨上的副轴滑块以及安装于主轴滑块上的副轴伺服电机；所述副轴伺 服电机与副轴滑块之间通过丝杆传动连接。
6.根据权利要求4所述的机械手，其特征在于:所述副轴件包括安装于主轴滑块上的 副轴导轨、设于该导轨上的副轴滑块以及安装于主轴滑块上的副轴伺服电机；所述副轴伺 服电机与副轴滑块之间通过同步皮带传动连接。
7.根据权利要求4所述的机械手，其特征在于:所述副轴件包括安装于主轴滑块上的 副轴导轨、设于该导轨上的副轴滑块以及安装于主轴滑块上的副轴伺服电机；所述副轴伺 服电机与副轴滑块之间通过链条传动连接。
8.根据权利要求4所述的机械手，其特征在于:所述副轴件包括安装于主轴滑块上的 副轴导轨、设于该导轨上的副轴滑块以及安装于主轴滑块上的气缸；所述气缸与副轴滑块 传动连接，驱动副轴滑块左右移动。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的机械手，其特征在于:所述抓手为气动真空吸 盘或电磁吸盘。
10.根据权利要求9所述的机械手，其特征在于:所述抓手通过伸展臂与副轴滑块固定 连接。
【文档编号】B25J9/00GK103447408SQ201210180685
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年6月4日 优先权日:2012年6月4日
【发明者】何芳 申请人:何芳