重型电动四工位手腕的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种重型电动四工位手腕。其特点是：包括电机和链传动机构（2），该电机与该链传动机构（2）中的主动链轮（1）传动连接，而该链传动机构（2）中的从动链轮（6）固定套装在转位轴（8）上，在该转位轴（8）上还固定套装有拨轮（7），还包括槽轮机构，该槽轮机构中的主动件（3）固定套装在上述转位轴（8）上而该槽轮机构中的从动件（5）与手爪固定连接；其中拨轮（7）为十字形，在该拨轮（7）的四个顶点处均设有定位槽，而在该拨轮（7）旁安装有插销气缸（4）并且该插销气缸（4）的活塞指向拨轮（7）。本发明开发了可以抓取重型零件的电动四工位手腕，并且实现了零件的四工位翻转。
【专利说明】重型电动四工位手腕
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种重型电动四工位手腕。
【背景技术】
[0002]21世纪的到来，带动了科技日新月异的发展，同时也使得人类制造业走向了更高的层次，门式桁架式机械手在数控机床的应用使得制造业更加趋于自动化，各式各样机械手的制造和应用使得我们国家制造业走向了世界的前列。桁架式机械手是目前在机械人【技术领域】中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在汽车制造、航空航天制造、军事以及太空探索等领域都能见到它的身影。制造业在实现零件全自动加工过程中，自动上下料是关键功能之一，在机械加工自动化生产单元中桁架式机械手以其“结构简单、维护方便、操作容易、高性价比以及对机床改造量小”等优势得以迅速推广。
[0003]机械手手腕部分是整个桁架式机械手的核心部分，其结构的优略直接关系着整个机械手的性能，以前的四工位手腕是由竖梁上的电机驱动链轮直接带动转位盘，与之连接的定位盘在转动中由传感器提前发令，定位销提前打出，在分度盘表面滑动直到滑进槽内定位，为了避免槽轮表面磨损，定位销前端用轴承代替圆销。由于手腕抓取料旋转时总是在一个手爪有料，因此旋转时转动惯量较大，造成旋转时定位盘无法准确定位，有时冲过。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种重型电动四工位手腕，能够用于重型零件抓取，并且实现了零件的四工位翻转。
[0005]一种重型电动四工位手腕，其特别之处在于:包括电机和链传动机构，该电机与该链传动机构中的主动链轮传动连接，而该链传动机构中的从动链轮固定套装在转位轴上，在该转位轴上还固定套装有拨轮，还包括槽轮机构，该槽轮机构中的主动件固定套装在上述转位轴上而该槽轮机构中的从动件与手爪固定连接；其中拨轮为十字形，在该拨轮的四个顶点处均设有定位槽，而在该拨轮旁安装有插销气缸并且该插销气缸的活塞指向拨轮，从而能通过将活塞伸出至拨轮上的定位槽中进行定位。
[0006]其中电机采用减速带刹车电机。
[0007]其中槽轮机构的从动件上设有4个槽。
[0008]其中在槽轮机构中的主动件旁安装有接近传感器，该接近传感器与控制器连接，而该控制器与所述气缸的控制端连接，从而在需要定位时通过插销气缸的活塞配合拨轮进行定位。
[0009]其中在槽轮机构中的主动件旁安装有两个接近传感器，并且该两个接近传感器之间间隔90度角，而在槽轮机构中的主动件上安装有两个相应的感应块。
[0010]其中定位槽的横截面为梯形，而在插销气缸的活塞顶端安装有横截面同样为梯形的定位块。
[0011]目前重型盘类零件在上自动线时，实现四工位翻转难度大，主要原因是由于重量大对零件的加工以及自动线的要求很高，鉴于此，本发明开发了可以抓取重型零件的电动四工位手腕，并且实现了零件的四工位翻转。本发明中关键功能部件的可靠性和稳定性均较高，可以提高桁架机械手的通用性，适应更多的使用场合，提高机械加工行业自动化程度。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]附图1为本发明的结构示意图；
[0013]附图2为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]如图1、2所示，本发明是一种重型电动四工位手腕，包括电机和链传动机构2，该电机与该链传动机构2中的主动链轮I传动连接，而该链传动机构2中的从动链轮6固定套装在转位轴8上，在该转位轴8上还固定套装有拨轮7，还包括槽轮机构，该槽轮机构中的主动件3固定套装在上述转位轴8上而该槽轮机构中的从动件5与手爪固定连接；其中拨轮7为十字形，在该拨轮7的四个顶点处均设有定位槽，而在该拨轮7旁安装有插销气缸4并且该插销气缸4的活塞指向拨轮7，从而能通过将活塞伸出至拨轮7上的定位槽中进行定位。具体是定位槽的横截面为等腰梯形，而在插销气缸4的活塞顶端安装有横截面同样为等腰梯形的定位块，并且该定位块比定位槽略小，可以通过两个等腰梯形之间的斜面配合从而更容易、更准确插入定位槽中。
[0015]其中电机采用减速带刹车电机，在槽轮机构的从动件5上设有4个槽。另外在槽轮机构中的主动件3旁安装有接近传感器，该接近传感器与控制器连接，而该控制器与所述插销气缸4的控制端连接，从而在需要定位时通过插销气缸4的活塞配合拨轮7进行定位。例如具体是在槽轮机构中的主动件3旁安装有两个接近传感器，并且该两个接近传感器之间间隔90度角，而在槽轮机构中的主动件3上安装有两个相应的感应块。由接近传感器进行感应，当感应到感应块即发出信号1，感应不到感应块即发出信号0，如此每隔90度可发出一组信号，分别为0/0、0/1、1/0、1/1，控制器根据这四组信号即可确认拨轮7所处位置。
[0016]控制器可以采用单独的PLC、单片机、工控机等，或直接采用数控加工中心的控制器，当两个接近传感器判断拨轮7到位后要求锁定，控制器即可控制插销气缸4的活塞伸出配合拨轮7进行定位。
[0017]本发明的重型电动四工位手腕是在单爪抓取工件达到50Kg的条件下设计的，由于零件很重为保证准确定位，在中间环节增加了四工位槽轮机构，虽然链轮传动的精度很低，但通过拨轮7直接与槽轮同步转动配合，保证了转位角度准确，通过试用完全实现了抓取重型工件的需求。
[0018]本发明的使用方法是:
[0019]当手爪抓取到工件并且即将到达某一工位时，控制器根据两个接近传感器的检测信号，判断出拨轮7所处位置，即可通过插销气缸4的控制端控制插销气缸4的活塞伸出，通过活塞上的定位块与拨轮7上的一个定位槽配合，固定住拨轮7，此时槽轮机构中的从动件5及其上的手爪也被牢牢地固定在转位轴8上。如果需要转换工位，则控制器控制插销气缸4的活塞缩回即可。
[0020]本发明具有以下优点:
[0021]1、为了防止电机转动过位，增加了槽轮机构，可以保证转动平稳、分度准确。
[0022]2、当分度盘转动到位后，接近传感器发令，带自锁角的活塞由插销气缸4推出，保证了准确定位。在同样气缸力的情况下能承受较大转动惯量。增加了插销气缸4的使用寿命，提1? 了稳定性。`
【权利要求】
1.一种重型电动四工位手腕，其特征在于:包括电机和链传动机构(2)，该电机与该链传动机构(2)中的主动链轮(I)传动连接，而该链传动机构(2)中的从动链轮(6)固定套装在转位轴(8 )上，在该转位轴(8 )上还固定套装有拨轮(7 )，还包括槽轮机构，该槽轮机构中的主动件(3)固定套装在上述转位轴(8)上而该槽轮机构中的从动件(5)与手爪固定连接；其中拨轮(7)为十字形，在该拨轮(7)的四个顶点处均设有定位槽，而在该拨轮(7)旁安装有插销气缸(4 )并且该插销气缸(4 )的活塞指向拨轮(7 )，从而能通过将活塞伸出至拨轮(7)上的定位槽中进行定位。
2.如权利要求1所述的重型电动四工位手腕，其特征在于:其中电机采用减速带刹车电机。
3.如权利要求1所述的重型电动四工位手腕，其特征在于:其中槽轮机构的从动件(5)上设有4个槽。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的重型电动四工位手腕，其特征在于:其中在槽轮机构中的主动件(3 )旁安装有接近传感器，该接近传感器与控制器连接，而该控制器与所述插销气缸(4)的控制端连接，从而在需要定位时通过插销气缸(4)的活塞配合拨轮(7)进行定位。
5.如权利要求4所述的重型电动四工位手腕，其特征在于:其中在槽轮机构中的主动件(3)旁安装有两个接近传感器，并且该两个接近传感器之间间隔90度角，而在槽轮机构中的主动件(3)上安装有两个相应的感应块。
6.如权利要求1至3中任意一项所述的重型电动四工位手腕，其特征在于:其中定位槽的横截面为梯形，而在插销气缸(4)的活塞顶端安装有横截面同样为梯形的定位块。
【文档编号】B25J9/08GK103433920SQ201310397289
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】宋明安, 王小龙, 孙洁, 鲍鲁海, 孙晓艳, 麻辉, 刘学平, 李志博, 同彦恒 申请人:宁夏巨能机器人系统有限公司