运动组件120及翻转组件130的各个极限位置进行限定，防 止碰撞或者超行程运行。此外，翻转组件130的翻转角度是可变的，通过对翻转位置检测传 感器的调整来满足不同角度的翻转固定，实现零件不同部位的加工要求。
[0057]作为一种可实施方式，水平电机、垂直电机与翻转电机均为具有刹车的步进电机。 水平电机、垂直电机与翻转电机均采用带有刹车功能的步进电机，可W保证用于夹取防撞 梁的翻转机械手100的水平运动组件110、垂直运动组件120及翻转组件130在任何位置停 止，W便进行相应的作业工序。根据动作要求，水平运动组件110与垂直运动组件120最快运 动速度为Im/s;翻转组件130的翻转动作要求在1S内完成90°的翻转，所W在翻转电机前增 加减速器，W降低转速W及扩大翻转力矩。具体的，减速器的速比为50。
[0058] 作为一种可实施方式，水平传动件包括水平直线导轨及水平滚珠丝杠;水平滚珠 丝杠与水平电机的输出端连接，水平连接板安装于水平直线导轨上，水平电机驱动水平滚 珠丝杠带动水平连接板沿水平直线导轨运动。水平连接板通过水平滚珠丝杠带动，并沿着 水平直线导轨运动，W保证水平运动的平稳度。垂直传动件包括垂直直线导轨及垂直滚珠 丝杠;垂直滚珠丝杠与垂直电机的输出端连接，垂直连接板安装于垂直直线导轨上，垂直电 机驱动垂直滚珠丝杠带动垂直连接板沿垂直直线导轨运动。垂直连接板通过垂直滚珠丝杠 带动，并沿着垂直直线导轨运动，W保证垂直运动的平稳度。
[0059] 进一步地，用于夹取防撞梁的翻转机械手100还包括水平防护罩及垂直防护罩;水 平防护罩罩设水平直线导轨及水平滚珠丝杠;垂直防护罩罩设垂直直线导轨及垂直滚珠丝 杠。水平防护罩及垂直防护罩可W有效的防止灰尘W及碎屑进入水平直线导轨及水平滚珠 丝杠、垂直直线导轨及垂直滚珠丝杠，确保整个用于夹取防撞梁的翻转机械手100的运动精 度W及工作的可靠性。
[0060] 本发明的用于夹取防撞梁的翻转机械手100还包括拖链160,整个用于夹取防撞梁 的翻转机械手100的电缆与管路均设置于拖链160中，防止水平运动组件110、垂直运动组件 120及翻转组件130在运动时能够防止电缆与管路磨损和缠绕，防止电缆与管路损坏，进而 保证用于夹取防撞梁的翻转机械手100运动安全可靠。
[0061] 本发明的用于夹取防撞梁的翻转机械手100的结构简单紧凑，具有4个运动自由 度，可W很好地满足防撞梁200及类似零件的抓取翻转工序。水平运动组件110、垂直运动组 件120及翻转组件130的水平运动、垂直运动及翻转运动分别通过水平电机、垂直电机及翻 转电机控制来实现，气爪131的移动W及夹紧或松开通过电磁阀控制实现。本发明的用于夹 取防撞梁的翻转机械手100可W广泛地应用于工业生产制造各个领域，可W大幅度提高企 业生产流程的自动化程度。此外它的结构采用模块化柔性架构设计，后续各项功能扩展性 强、操作及维护简单，具有广阔的市场应用前景。
[0062] W上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可W做出若干变形和改进，运些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应W所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种用于夹取防撞梁的翻转机械手，其特征在于，包括： 水平运动组件，包括水平电机、水平传动件及水平连接板，所述水平电机驱动所述传动 件带动所述水平连接板水平运动； 垂直运动组件，安装于所述水平连接板上，所述水平连接板带动所述垂直运动组件水 平运动;所述垂直运动组件包括垂直电机、垂直传动件及垂直连接板，所述垂直电机驱动所 述垂直传动件带动所述垂直连接板垂直运动;及 翻转组件，安装于所述垂直连接板上，所述垂直连接板带动所述翻转组件垂直运动;所 述翻转组件包括翻转电机及相对设置的气爪，相对设置的所述气爪能够夹取防撞梁，所述 翻转电机驱动相对设置的所述气爪翻转。2. 根据权利要求1所述的用于夹取防撞梁的翻转机械手，其特征在于，还包括横梁，所 述翻转组件通过所述横梁安装于所述垂直连接板上。3. 根据权利要求1所述的用于夹取防撞梁的翻转机械手，其特征在于，所述翻转组件还 包括调整气缸，所述调整气缸与所述气爪连接，所述调整气缸能够调整所述气爪的位置以 抓取或者松开所述防撞梁。4. 根据权利要求3所述的用于夹取防撞梁的翻转机械手，其特征在于，所述翻转组件还 包括电磁阀，所述电磁阀与所述调整气缸连接，所述电磁阀控制所述调整气缸伸出或者缩 回，进而调整所述气爪抓取或者松开所述防撞梁时的位置。5. 根据权利要求4所述的用于夹取防撞梁的翻转机械手，其特征在于，所述翻转组件还 包括防撞块，所述防撞块设置于所述气爪的下端，所述防撞块能够对所述垂直运动组件的 垂直下降运动限位。6. 根据权利要求5所述的用于夹取防撞梁的翻转机械手，其特征在于，所述水平运动组 件还包括水平位置检测传感器及水平支撑板，所述水平电机、所述水平传动件及所述水平 位置检测传感器均安装于所述水平支撑板上，所述水平位置检测传感器能够检测所述水平 传动件的运动位置； 所述垂直运动组件还包括垂直位置检测传感器及垂直支撑板，所述垂直电机、所述垂 直传动件及所述垂直位置检测传感器均安装于所述垂直支撑板上，所述垂直位置检测传感 器能够检测所述垂直传动件的运动位置； 所述翻转组件还包括翻转位置检测传感器，所述翻转位置检测传感器设置于所述横梁 上。7. 根据权利要求1至6任一项所述的用于夹取防撞梁的翻转机械手，其特征在于，所述 水平电机、所述垂直电机与所述翻转电机均为具有刹车的步进电机。8. 根据权利要求7所述的用于夹取防撞梁的翻转机械手，其特征在于，所述水平传动件 包括水平直线导轨及水平滚珠丝杠； 所述水平滚珠丝杠与所述水平电机的输出端连接，所述水平连接板安装于所述水平直 线导轨上，所述水平电机驱动所述水平滚珠丝杠带动所述水平连接板沿所述水平直线导轨 运动； 所述垂直传动件包括垂直直线导轨及垂直滚珠丝杠； 所述垂直滚珠丝杠与所述垂直电机的输出端连接，所述垂直连接板安装于所述垂直直 线导轨上，所述垂直电机驱动所述垂直滚珠丝杠带动所述垂直连接板沿所述垂直直线导轨 运动。9. 根据权利要求8所述的用于夹取防撞梁的翻转机械手，其特征在于，还包括水平防护 罩及垂直防护罩； 所述水平防护罩罩设所述水平直线导轨及所述水平滚珠丝杠； 所述垂直防护罩罩设所述垂直直线导轨及所述垂直滚珠丝杠。10. 根据权利要求1所述的用于夹取防撞梁的翻转机械手，其特征在于，还包括底座，所 述水平运动组件安装于所述底座上； 且，所述底座铝合金材料制成。
【专利摘要】本发明提供了一种用于夹取防撞梁的翻转机械手，包括：水平运动组件，包括水平电机、水平传动件及水平连接板；垂直运动组件，安装于所述水平连接板上，所述水平连接板带动所述垂直运动组件水平运动；所述垂直运动组件包括垂直电机、垂直传动件及垂直连接板；及翻转组件，安装于所述垂直连接板上；所述翻转组件包括翻转电机及相对设置的气爪，相对设置的所述气爪能够夹取防撞梁，所述翻转电机驱动相对设置的所述气爪翻转。翻转组件能够将气爪中的防撞梁及其类似零件翻转所需的角度，并其固定，再通过水平运动组件带动其上的垂直运动组件运动，垂直运动组件带动其上的翻转组件运动，使得翻转机械手自动化程度高，便于抓取与翻转。
【IPC分类】B25J9/08, B25J15/08
【公开号】CN105437224
【申请号】CN201510998167
【发明人】王慰军, 杨桂林, 张驰, 陈庆盈, 李俊杰
【申请人】中国科学院宁波材料技术与工程研究所
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月25日