专利名称：膜片弹簧淬火线搬运机械手的制作方法
膜片弹簧淬火线搬运机械手 技术领域
本发明属于抓料机械手技术领域，尤其涉及一种用于膜片弹簧淬火线搬运机械手。
背景技术：
目前，现有的膜片弹簧在膜片成型淬火生产线热处理设备上，棍棒式炉加工中，采 用人力手工的方式拿取热膜片弹簧并移送到模具上进行成型加工。其劳动强度大、安全无 保障、而且工作环境温度高、存在定位准确性差、生产效率低、产品质量无保障等缺点。发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种膜片弹簧淬火线搬运机械 手，该搬运机械手可实现自动化的高效搬运膜片弹簧。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是
一种膜片弹簧淬火线搬运机械手，包括立柱，其特征是还包括有手臂，手臂的一 端部以可旋转的方式安装在立柱顶部，该端部的下方和位于立柱内的手臂驱动机构相连， 手臂上还设有驱动气缸，驱动气缸的输出端连接有手部机构。
本发明还可以采用如下技术方案
优选的，所述手臂驱动机构包括伺服电机，伺服电机固装在减速器上，减速器的外 壳固装在轴承座套上，减速器的输出轴头与转动轴键连接，转动轴通过轴承安装在轴承座 套内，转动轴下部设有轴端锁母，轴承座套与立柱上端止口连接，端盖与轴承座套及立柱三 件固装，手臂左端与转动轴上部固连。
进一步优选的,所述轴承为面对面安装的一对角接触球轴承,在转动轴上的一对 角接触球轴承之间还安装有隔套。
优选的，所述驱动气缸的尾部连接有外球面轴承，外球面轴承与气缸支座连接，气 缸支座紧固在手臂上，驱动气缸输出端通过连接杆连接有手部机构的关节轴承。
进一步优选的，所述手部机构包括关节轴承和与关节轴承铰接的摆杆，摆杆固装 在齿轮连接轴的一端上，齿轮连接轴通过轴承安装在套筒上，齿轮连接轴的另一端通过键 连接有齿轮，齿轮与数根齿条啮合，每根齿条均安装在滑块上，滑块的底部还安装有手指 杆，手指杆的端部设有竖直向下的手指，滑块以滑动的方式安装在滑杆上，滑杆的端部安装 在滑杆支架上，滑杆支架安装在滑块支板上，滑块支板的上部固装有定位滑键，定位滑键嵌 入手臂的槽中，滑块支板还与套筒固接，套筒外设有固定套，固定套与套筒之间为间隙配 合，固定套固装在手臂上，手臂的上部还设有调整轴架，轴架内穿有上下调整轴，上下调整 轴上螺纹螺纹连接有调整螺母，上下调整轴上通过固定螺母安装球面轴承，球面轴承的一 侧抵在套筒上部的轴肩上，另一侧被摆杆压紧。
更进一步优选的，所述手指的数量为3个，手指杆、齿条、滑块、滑杆支架的数量均 为3个。
本发明具有的优点和积极效果是
本发明采用了以上技术方案后，通过机械手来实现膜片的转运，运动稳定、定位准确、响应及时、惯性小、速度程序设定、手臂运行中可变速，同时采用一个气缸驱动3根手指来抓取膜片，保证了手指动作的一致性，抓取伸缩范围大、运动件准确、重复运动精度高。另外还具有改善工人工作条件、大幅度提高生产效率等优点。
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图7、转动轴；8、隔套；9、轴承座套；10、端盖；11、气缸支座；12、驱动气缸；13、连接杆；14、 手臂；15、手部机构；151、定位滑键；152、滑块支板；153、滑杆；154、滑块；155、膜片弹簧； 156、齿条；157、手指杆；158、平键；159、手指；1511、齿轮；1512、齿轮连接轴；1513、滑杆支架；1514、固定套；1516、套筒；1519、螺母；1520、球面轴承；1521、摆杆；1522、上下调整轴； 1523、螺母；1524、调整轴架；1525、关节轴承。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下
请参阅图1至图5，其中图2的竖直位置为使用过程中的释放膜片弹簧的模拟位置。
一种膜片弹簧淬火线搬运机械手，包括立柱2，还包括有手臂14，手臂的一端部以可旋转的方式安装在立柱顶部，该端部的下方和位于立柱内的手臂驱动机构相连，手臂上还设有驱动气缸12，驱动气缸的输出端连接有手部机构15。
优选的，所述手臂驱动机构包括伺服电机3，伺服电机固装在减速器4上，减速器的外壳固装在轴承座套9上，减速器的输出轴头与转动轴7键连接，转动轴通过轴承安装在轴承座套内，转动轴下部设有轴端锁母5，轴承座套与立柱上端止口连接，端盖10与轴承座套及立柱三件固装，手臂左端与转动轴上部固连。轴承为面对面安装的一对角接触球轴承 6，在转动轴上的一对角接触球轴承之间还安装有隔套8。
优选的，所述驱动气缸的尾部连接有外球面轴承，外球面轴承与气缸支座11连接，气缸支座紧固在手臂上，驱动气缸输出端通过连接杆13连接有手部机构的关节轴承 1525。
进一步优选的，所述手部机构包括关节轴承1525和与关节轴承铰接的摆杆1521， 摆杆固装在齿轮连接轴1512的一端的端面上，齿轮连接轴通过角接触球轴承6安装在套筒 1516上，角接触球轴承之间穿有隔套，齿轮连接轴的另一端通过平键158连接有齿轮1511， 齿轮与数根齿条156啮合，每根齿条均安装在滑块154上，滑块的底部还安装有手指杆157，手指杆指向齿轮连接轴的中心，手指杆的靠近齿轮连接轴中心的端部设有竖直向下的手指 159，滑块以滑动的方式安装在滑杆153上，滑杆的端部安装在滑杆支架1513上，滑杆支架 安装在滑块支板152上，滑块支板的上部固装有定位滑键151，定位滑键嵌入手臂的槽中， 滑块支板还与套筒固接，套筒外设有固定套1514，固定套与套筒之间为间隙配合，固定套固 装在手臂上，手臂的上部还设有调整轴架1524，轴架内穿有上下调整轴1522，上下调整轴 上螺纹螺纹连接有调整螺母1523，上下调整轴上通过固定螺母1519安装球面轴承1520， 球面轴承的一侧抵在套筒上部的轴肩上，另一侧被摆杆压紧。本实施例中，手指的数量为3 个，手指杆、齿条、滑块、滑杆支架的数量均为3个，也可以根据需要选用2个或4个手指来 完成抓取动作。
本发明的动作原理为
当生产线上的膜片弹簧运行到位时传感器发信号，膜片弹簧经其它的托起机构。 手臂上的驱动气缸动作，使气缸杆拖动摆杆作水平旋转运动，拖动齿轮连接轴转动，齿轮连 接轴下端的齿轮带动相啮合三件对称的齿条、以及与齿条固装的滑块沿滑杆滑动，滑动方 向为图4中的逆时针方向的切线方向，每个滑块和手指杆所对顶的手指向外运动，当三件 手指接触到膜片弹簧155的内孔时，即抓住了膜片弹簧。即时传感器发信号，伺服电机由慢 速到快速，再到慢速旋转拖动手臂运行到下一个工位时，摆杆反向转动，手指向内运动，于 是膜片弹簧落到了指定的工位(模具)上，然后机械手臂回到原位。
本装置主要特点是机械手抓取膜片弹簧从第一工位运送到第二工位的定位精度 及重复定位精度小于O. 5毫米。其手部机构中的各结构件，设计合理、配合正确、连接件准 确、工作时无振动松动等不良现象。智能伺服驱动系统使手臂初始运动到运动结束的速度 为慢一快一慢，即手臂可设定为变速运动，这样手臂运动冲击惯量小，使抓料工作稳定运 行，提高工作定位精度。另外三件手指对称分布，手指的运动力可由驱动气缸内的气压来调 整，手指可更换大小不同的尺寸。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上 述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通 技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可 以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种膜片弹簧淬火线搬运机械手，包括立柱，其特征是还包括有手臂，手臂的一端部以可旋转的方式安装在立柱顶部，该端部的下方和位于立柱内的手臂驱动机构相连，手臂上还设有驱动气缸，驱动气缸的输出端连接有手部机构。
2.根据权利要求1所述的膜片弹簧淬火线搬运机械手，其特征是所述手臂驱动机构包括伺服电机，伺服电机固装在减速器上，减速器的外壳固装在轴承座套上，减速器的输出轴头与转动轴键连接，转动轴通过轴承安装在轴承座套内，转动轴下部设有轴端锁母，轴承座套与立柱上端止口连接，端盖与轴承座套及立柱三件固装，手臂左端与转动轴上部固连。
3.根据权利要求2所述的膜片弹簧淬火线搬运机械手，其特征是所述轴承为面对面安装的一对角接触球轴承，在转动轴上的一对角接触球轴承之间还安装有隔套。
4.根据权利要求1所述的膜片弹簧淬火线搬运机械手，其特征是所述驱动气缸的尾部连接有外球面轴承，外球面轴承与气缸支座连接，气缸支座紧固在手臂上，驱动气缸输出端通过连接杆连接有手部机构的关节轴承。
5.根据权利要求4所述的膜片弹簧淬火线搬运机械手，其特征是所述手部机构包括关节轴承和与关节轴承铰接的摆杆，摆杆固装在齿轮连接轴的一端上，齿轮连接轴通过轴承安装在套筒上，齿轮连接轴的另一端通过键连接有齿轮，齿轮与数根齿条啮合，每根齿条均安装在滑块上，滑块的底部还安装有手指杆，手指杆的端部设有竖直向下的手指，滑块以滑动的方式安装在滑杆上，滑杆的端部安装在滑杆支架上，滑杆支架安装在滑块支板上，滑块支板的上部固装有定位滑键，定位滑键嵌入手臂的槽中，滑块支板还与套筒固接，套筒外设有固定套，固定套与套筒之间为间隙配合，固定套固装在手臂上，手臂的上部还设有调整轴架，轴架内穿有上下调整轴，上下调整轴上螺纹螺纹连接有调整螺母，上下调整轴上通过固定螺母安装球面轴承，球面轴承的一侧抵在套筒上部的轴肩上，另一侧被摆杆压紧。
6.根据权利要求4所述的膜片弹簧淬火线搬运机械手，其特征是所述手指的数量为3个，手指杆、齿条、滑块、滑杆支架的数量均为3个。
全文摘要
本发明涉及一种膜片弹簧淬火线搬运机械手，包括立柱，其特征是还包括有手臂，手臂的一端部以可旋转的方式安装在立柱顶部，该端部的下方和位于立柱内的手臂驱动机构相连，手臂上还设有驱动气缸，驱动气缸的输出端连接有手部机构。优点是本发明通过机械手来实现膜片的转运，运动稳定、定位准确、响应及时、惯性小、速度程序设定、手臂运行中可变速，同时采用一个气缸驱动3根手指来抓取膜片，保证了手指动作的一致性，抓取伸缩范围大、运动件准确、重复运动精度高。另外还具有改善工人工作条件、大幅度提高生产效率等优点。
文档编号B25J9/10GK103029128SQ20121057589
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者宋宝敬, 邢志松, 王陆通, 王宝平, 曹家兴 申请人:天津市热处理研究所有限公司