一种自动制动式桁架机械手的制作方法

本发明属于自动化制造装配技术领域，涉及到加工制造中所涉及的机械搬运装置。

背景技术：

目前，在生产制造中使用的桁架机械手各轴的制动均是依靠电机的制动器制动，也就是从动部分无独立制动，而桁架机械手的驱动是通过同步带与从动件连接的，当使用过程中，由于设备老化或载荷过重造成同步带断裂时，从动部分无制动装置，造成重物下落，容易造成安全事故。

技术实现要素：

为了保证生产过程中的安全以及设备的轻量化，在桁架机械手的从动部分安装失电制动器，且通过特殊的同步带将驱动部分与从动部分连接，在同步带断裂的情况发生时，从动部分可自动制动,防止安全事故的产生及零部件的损坏。

本发明的具体技术方案为：一种自动制动式桁架机械手，立柱位于X轴下方通过螺钉连接，用于支撑整个机械手；X轴安装于立柱上，并通过导轨滑块与 Y轴连接，在X轴上安装有齿条；Y轴通过导轨滑块安装在X轴上，在Y轴上装有驱动装置带动齿轮与X轴的齿条啮合带动Y轴移动；Z轴通过导轨滑块安装在 Y轴上，通过同步带驱动Z轴移动；基座是Z轴的基座，通过导轨滑块安装在Y 轴上，Z1轴通过导轨滑块安装在基座侧面；Z2轴通过导轨滑块安装在Z1轴侧面；Z轴带轮通过轴安装在基座中部；Z1轴制动装置通过螺钉安装在基座侧面；Z1 轴带轮通过轴安装在Z1轴上下两端；Z1轴同步带是开环同步带，穿过基座上的驱动带轮及Z轴带轮两端通过同步带压板固定在Z1轴上下两侧面，Z1轴同步带拉动Z1轴上下移动；Z2轴同步带B通过下端Z1轴带轮A，Z2轴同步带B的一端通过同步带压板安装在基座下侧面，Z2轴同步带B另一端通过Z2轴同步带压板安装在Z2轴侧面；Z2轴同步带A通过上端Z1轴带轮，Z2轴同步带A一端通过同步带压板安装在基座上侧面，Z2轴同步带A另一端通过Z2轴同步带压板安装在Z2轴侧面；Z2轴制动装置通过螺钉安装在Z2轴侧面；制动器安装在固定侧；制动板安装在移动侧；同步带由钢丝加固，在同步带中加入电线。

其中，两个立柱分别安装在两端，立柱上安装X轴，X轴上方安装导轨滑块及齿条，Y轴一端安装驱动装置并将该位置安装在X轴的滑块上，Y轴可在 X轴上滑动，Y轴的驱动装置可带动齿轮与X轴上的齿条啮合进行传动，Y轴上方同样安装导轨滑块，Z轴基座安装在Y轴的滑块上，基座可由驱动装置驱动在Y轴上滑动，Z1轴的一个侧面通过导轨滑块安装在基座侧面，垂直于Y轴， Z2轴通过导轨滑块安装在Z1轴的另一个侧面，Z1轴通过同步带与基座上的驱动装置连接驱动，Z2轴的同步带绕过装在Z1轴的上下两个带轮最终安装在基座的上下两个侧面上并且同步带的由同步带压板压紧在Z2轴侧面，通过驱动 Z1轴的同步带即可使Z2轴相对Z1轴移动，从而形成二级伸缩，即Z1轴相对基座移动的距离与Z2轴相对Z1轴移动的距离相同，最终Z2轴相对基座移动的距离是Z1轴的二倍，从而一个驱动带动两个轴，而两条同步带中的电线一端连着电源，另一端分别连着Z1轴及Z2轴的失电制动器，当同步带断裂，各自的失电制动器便制动，从而完成自动制动的功能。

本发明实现了伸缩式机械手在任意位置自动制动的功能，起到了安全防护的效用，在实际生产中可保证人员及设备的安全，避免安全事故及经济损失。

附图说明

附图1自动制动式桁架机械手整体结构图。

附图2 Z轴整体结构图。

附图3制动装置结构图。

附图4同步带结构图。

图中：PILLAR立柱；ARMX X轴；ARMY Y轴；ARMZ Z轴；1 Z1轴带轮；2 Z1 轴；3 Z2轴；4 Z2轴制动装置；5导轨滑块；6 Z2轴同步带B；7 Z2轴同步带 A；8 Z轴带轮；9 Z1轴制动装置；10基座；11 Z1轴同步带；12同步带压板； 13 Z2轴同步带压板；14制动器；15制动板；16钢丝；17电线。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本发明的整体组成。

图2是Z轴整体结构图。

图3是制动装置结构图。

图4是同步带横截面结构图。

图中：立柱PILLAR用于支撑整个机械手，其位于X轴ARMX下方通过螺钉连接，；X轴ARMX安装在立柱PILLAR上，并通过导轨滑块与Y轴ARMY连接，在 X轴ARMX上安装有齿条；Y轴ARMY通过导轨滑块安装在X轴ARMX上，在Y轴 ARMY上装有驱动装置带动齿轮与X轴ARMX的齿条啮合带动Y轴ARMY移动；Z轴 ARMZ通过导轨滑块安装在Y轴ARMY上，通过同步带驱动Z轴ARMZ移动；基座 10是Z轴ARMZ的基座，通过导轨滑块安装在Y轴ARMY上，Z1轴2的一个侧面通过导轨滑块5安装在基座10侧面；Z2轴3通过导轨滑块5安装在Z1轴2的另一个侧面；Z轴带轮8通过轴安装在基座10中部；Z1轴制动装置9通过螺钉安装在基座10侧面；Z1轴带轮1通过轴安装在Z1轴2上下两端；Z1轴同步带11是开环同步带，穿过基座10上的驱动带轮及Z轴带轮8两端通过同步带压板 12固定在Z1轴2上下两侧面，Z1轴同步带11可拉动Z1轴2上下移动；Z2轴同步带B 6通过下端Z1轴带轮A 7，一端通过同步带压板12安装在基座10下侧面，另一端通过Z2轴同步带压板13安装在Z2轴3侧面；Z2轴同步带A 7通过上端Z1轴带轮1，一端通过同步带压板12安装在基座10上侧面，另一端通过Z2轴同步带压板13安装在Z2轴3侧面；Z2轴制动装置4通过螺钉安装在 Z2轴3侧面。

其中，制动器14安装在相对固定一侧；制动板15安装在移动侧。

其中，同步带由许多钢丝16进行加固，在其中同步带中加入电线17，这样如果同步带断裂，电线17也会随之断裂。Z轴ARMZ是二级伸缩，通过一个驱动装置驱动Z1轴2上下移动即可使Z2轴3从动且Z2轴3相对Z1轴2移动的距离与Z1轴2相对基座10移动的距离相同。

上述固定安装由螺钉或螺栓连接。

同步带中的电线17的两端，一端连接电源，另一端连接Z1轴制动装置9 或Z2轴制动装置4，当同步带断裂Z1轴制动装置(9)或Z2轴制动装置4失电制动，Z1轴2及Z2轴3停止动作，完成自动制动。

通过桁架机械手的机械设计，X轴ARMX可平移、Y轴ARMY可平移、Z轴ARMZ 可上下二级伸缩，由于Z轴ARMZ上下伸缩且是依靠同步带进行驱动，如果同步带断裂会产生安全隐患，而本发明的结构，从动部分与驱动部分是由特殊的同步带连接，同步带内的电线17一端接通电源，另一端连接Z1轴制动装置9及 Z2轴制动装置4，由于这两个制动装置是失电制动，当同步带断裂时电线17断裂，Z1轴制动装置9及Z2轴制动装置4失电，制动器14抱紧制动板15进行制动，从而使Z1轴2、Z2轴3停止动作，完成自动制动。