一种三次元机械手移送设备的制作方法

本发明涉及冲压自动化技术领域，特别是涉及一种三次元机械手移送设备，能够实现产品多工位、高精度的加工，实现快速更换夹具等。

背景技术：

目前在冲压、汽车、家电、制造等行业中，机械手已经得到广泛的应用，机械手能模仿人的动作，实现复杂、重复的工作，尤其是在搬运、抓取或者打包物品时。在某些场合下，代替人的劳动，实现对人的安全保护，又能提高劳动生产的效率。

目前，如电饭锅或者汽车发动机壳的生产中，生产的方式为单冲床冲压，然后到下一个冲床冲压，生产效率低、产品质量不稳定、精度不高等；而已存在的专利CN202555716，使用丝杠进行传递，精度不高，容易出故障，对于更多工位要求时，难以满足；专利CN103639316对于换夹具或者冲床下模时，实现不了快速更换夹具或下模。专利CN103659807A属于小型三次元，对于大尺寸产品，易产生振动，换取夹具速度慢，无法保证其精度，产品生产的效率。

针对上述存在的问题，需要一种新的三次元机械手来克服。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种三次元机械手移送设备，该三次元机械手移送设备能够实现12轴联动，代替人工操作，高精度、高效率地移送工件，提高了产品的质量、节约生产成本和提高加工的自动化水平。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三次元机械手移送设备，包括机械传动机构，所述机械传动机构包括第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置设置在固定装置一上，所述第二驱动装置设置在固定装置二上，所述第一驱动装置上设有两个相互平行的第一驱动臂，所述第二驱动装置上设有两个相互平行的第二驱动臂，所述第一驱动臂通过快换器与驱动连接臂的一端相连接，所述第二驱动臂通过快换器与驱动连接臂的另一端相连接，所述驱动连接臂上设有驱动连接臂更换支座和多个夹具；

第一驱动装置包括两个X轴驱动机构、两个Y轴驱动机构和两个Z轴驱动机构，所述X轴驱动机构能够驱使两个第一驱动臂沿自身所在水平方向同步前进或者后退；所述Y轴驱动机构能够驱使X轴驱动机构和两个第一驱动臂在同一水平面上相反或相向运动，从而带动夹具沿水平方向同步松开或者夹紧工件；所述Z轴驱动机构能够驱使X轴驱动机构、Y轴驱动机构和第一驱动臂沿垂直于水平面方向上升或者下降；

所述X轴驱动机构包括，第一驱动器、第一驱动安装板、第一双导轨、第一双滑块、第一驱动齿条、第一驱动臂、第一传感器、第一传感器检支、第一拖链安装板和第一拖链，所述第一驱动器包括第一驱动电机、第一联轴器、第一减速机、第一传动齿轮和第一自动加油器，所述第一驱动器安装在第一驱动安装板上；所述第一驱动齿条安装在第一驱动臂的侧面上，所述第一双导轨安装在第一驱动臂的正面上，所述第一双滑块安装在第一驱动安装板上；所述第一双滑块可在第一双导轨上滑动，所述第一驱动器的第一传动齿轮和第一驱动齿条相啮合，并且能够带动第一驱动臂同步前进或者后退；所述第一传感器沿第一双导轨的方向安装在第一驱动臂上，所述第一传感器检支安装在第一驱动安装板上；所述第一自动加油器通过第一毛毡齿轮与第一驱动齿条相互啮合；所述的第一拖链的一端和第一拖链安装板相连接，所述的第一拖链另一端安装在第一驱动安装板上，所述第一拖链安装板和第一驱动臂相连接；

所述Y轴驱动机构包括第二驱动器、第二导轨、第二滑块、第二驱动齿条、第二传感器、第二传感器检支和第二支撑臂，所述第二驱动器包括第二驱动电机、第二联轴器、第二减速机、第二传动齿轮和第二自动加油器，所述第二驱动器安装在X轴驱动机构中的第一驱动安装板上；所述的第二驱动齿条与第二支撑臂下面相连，所述第二导轨安装在第二支撑臂的下面，所述第二滑块安装在X轴驱动机构中的第一驱动安装板上，所述第二滑块可沿第二导轨滑动，所述第二驱动器的第二传动齿轮和第二驱动齿条相啮合，所述第二传动齿轮安装在第二减速机上，并带动X轴驱动机构及其第一驱动臂实现同步夹紧或松开运动；所述的第二传感器安装在第二支撑臂的侧面上，所述的第二传感器沿第二导轨的方向安装，所述第二传感器检支安装在第一驱动安装板上，所述第二传感器检支和第二传感器相配合；所述第二自动加油器通过第二毛毡齿轮与第二驱动齿条啮合；所述的第二驱动器中的伺服驱动电机能够在控制系统的作用下带动X驱动机构实现同步运动；

所述的Z轴驱动机构包括第三驱动器、第三导轨、第三滑块、第三驱动齿条、第三传感器、第三传感器检支、第三平衡缸、第三连接板、第三拖链及安装板、第三安装板、第三传动轴、第三传动轴联轴器和第三传动轴支座，所述第三驱动器包括第三驱动电机、第三联轴器、第三减速机、第三传动齿轮及第三自动加油器、第三毛毡齿轮、第三自动加油器安装板，所述第三驱动器安装在Y轴驱动机构中的第二支撑臂上；所述第三驱动齿条安装在第三安装板的侧面上，所述第三导轨安装在第三安装板的侧面上；所述第三滑块安装在Y轴驱动机构中的第二支撑臂的侧面上，所述第三滑块和第三导轨配合，并能滑动；所述第三驱动器的第三传动齿轮和第三驱动齿条相啮合做直线运动，并能够带动Y轴驱动机构、X轴驱动机构及其第一驱动臂实现同步上升或下降运动；所述的第三传感器安装在第三安装板上，所述第三传感器检支安装在Y轴驱动机构的第二支撑臂上；所述第三传感器检支与第三传感器相配合；第三自动加油器安装在第三自动加油器安装板上；所述第三毛毡齿轮与第三驱动齿条啮合；所述第三传动轴的一端和第三驱动器中的第三减速机相连，所述第三传动轴的另一端通过第三传动轴支座支撑并且通过第三传动轴联轴器和另一个第二传动轴相连，以实现同步；所述第三平衡缸的固定端和第三安装板连接，所述第三平衡缸的伸缩端的第三平衡缸接头通过第三连接板和Y轴驱动机构中的第二支撑臂相连接；所述第三平衡缸能够带动第二支撑臂向上运动，用以平衡Y轴驱动机构和X轴驱动机构及驱动连接臂和夹具的质量。

优选的所述第一驱动装置通过其Z轴驱动机构的第三安装板安装在固定装置上。

优选的所述第一驱动装置和第二驱动装置的结构相同。

优选的所述快换器的一部分和X轴驱动机构上的第一驱动臂相连，所述快换器的另一部分与驱动连接臂相连。

优选的所述驱动连接臂更换支座包括支撑座板、支撑座安装柱、支撑座滑块、支撑座导轨和插销，所述支撑座安装柱安装在冲床上，所述的一侧与支撑座滑块滑动连接，所述的另一侧与支撑座板相连，所述支撑座板上打有孔一、孔二和安装有凸起，所述插销安装在支撑座安装柱上。

优选的所述驱动连接臂更换支座安装在冲床的侧面上，在更换驱动连接臂及夹具时，Y轴驱动机构下落到原点以下，落到驱动连接臂更换支座上，快换器打开，驱动连接臂换下。

本发明所涉及的一种三次元机械手移送设备，该三次元机械手移送设备能够实现12轴联动，代替人工操作，高精度、高效率地移送工件，提高了产品的质量、节约生产成本和提高加工的自动化水平。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一种三次元机械手移送设备的结构示意图；

图2是本发明一种三次元机械手移送设备的俯视图；

图3是本发明一种三次元机械手移送设备的主视图；

图4是本发明中X轴驱动机构的结构示意图；

图5是本发明中Y轴驱动机构的结构示意图；

图6是图5中A处的局部放大图；

图7是图5中B处的局部放大图；

图8是本发明中Z轴驱动机构的结构示意图；

图9是图8中C处的局部放大图；

图10是图8中D处的局部放大图；

图11是本发明中驱动连接臂更换支座的结构示意图；

图12是本发明中第三平衡缸安装结构示意图；

图13是图4中E处的局部放大图；

图14是图4中F处的局部放大图；

其中: 101：固定装置一；102：第一驱动臂；103：第一拖链安装板；104：第一拖链； 106：第一双导轨；107：第一双滑块；108：第一驱动齿条；109：第一减速机；110：第一联轴器；111：第一驱动电机；112：第一传感器；1121：第一传感器检支；113：第一驱动安装板；114：第二驱动电机； 117：第三传感器；1171：第三传感器检支；118：第三导轨；119：第三减速机；120：第三联轴器；121：第三驱动电机；122：第三安装板；123：第三拖链及安装板；124：第三自动加油器；125：第三自动加油器安装板；126：第三传动轴；127：第三传动轴联轴器；128：第二支撑臂；129：第三传动轴支座；130：第三平衡缸；131：夹具；132：驱动连接臂更换支座；133：驱动连接臂； 134：快换器；136：第三连接板；201：固定装置二；160:第一驱动装置；260:第二驱动装置；001：机械传动机构；161：X轴驱动机构；162：Y轴驱动机构；163：Z轴驱动机构；164：第一驱动器；149：第一传动齿轮；138：第一自动加油器；139：第一毛毡齿轮；140：第二导轨；141：第二滑块；142：第二联轴器；143：第二减速机；144：第二传动齿轮；145：第二驱动齿条；146：第二毛毡齿轮； 150：第二传感器；165：第二驱动器：1501：第二传感器检支；151：第二自动加油器；148：第三毛毡齿轮；152：第三传动齿轮；153：第三驱动齿条； 154：第三滑块；166：第三驱动器；155:支撑座板；156：支撑座安装柱；157：支撑座滑块；158：支撑座导轨；159：插销；1551：孔一；1552：孔二；1553：凸起。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

具体实施例，请参阅图1-7，一种三次元机械手移送设备，包括机械传动机构001，所述机械传动机构001包括第一驱动装置160和第二驱动装置260，所述第一驱动装置160设置在固定装置一101上，所述第二驱动装置260设置在固定装置二201上，所述第一驱动装置160上设有两个相互平行的第一驱动臂102，所述第二驱动装置260上设有两个相互平行的第二驱动臂202，所述第一驱动臂102通过快换器134与驱动连接臂133的一端相连接，所述第二驱动臂202通过快换器134与驱动连接臂133的另一端相连接，所述驱动连接臂133上设有驱动连接臂更换支座132和多个夹具131；

第一驱动装置160包括两个X轴驱动机构161、两个Y轴驱动机构162和两个Z轴驱动机构163，所述X轴驱动机构161能够驱使两个第一驱动臂102沿自身所在水平方向同步前进或者后退；所述Y轴驱动机构162能够驱使X轴驱动机构161和两个第一驱动臂102在同一水平面上相反或相向运动，从而带动夹具131沿水平方向同步松开或者夹紧工件；所述Z轴驱动机构163能够驱使X轴驱动机构161、Y轴驱动机构162和第一驱动臂102沿垂直于水平面方向上升或者下降；

所述X轴驱动机构161包括，第一驱动器164、第一驱动安装板113、第一双导轨106、第一双滑块107、第一驱动齿条108、第一驱动臂102、第一传感器112、第一传感器检支1121、第一拖链安装板103和第一拖链104，所述第一驱动器164包括第一驱动电机111、第一联轴器110、第一减速机109、第一传动齿轮149和第一自动加油器138，所述第一驱动器164安装在第一驱动安装板113上；所述第一驱动齿条108安装在第一驱动臂102的侧面上，所述第一双导轨106安装在第一驱动臂102的正面上，所述第一双滑块107安装在第一驱动安装板113上；所述第一双滑块107可在第一双导轨106上滑动，所述第一驱动器164的第一传动齿轮149和第一驱动齿条108相啮合，并且能够带动第一驱动臂102同步前进或者后退；所述第一传感器112沿第一双导轨106的方向安装在第一驱动臂102上，所述第一传感器检支1121安装在第一驱动安装板113上；所述第一自动加油器138通过第一毛毡齿轮139与第一驱动齿条108相互啮合；所述的第一拖链104的一端和第一拖链安装板103相连接，所述的第一拖链104另一端安装在第一驱动安装板113上，所述第一拖链安装板103和第一驱动臂102相连接；

所述Y轴驱动机构162包括第二驱动器165、第二导轨140、第二滑块141、第二驱动齿条145、第二传感器150、第二传感器检支1501和第二支撑臂128，所述第二驱动器165包括第二驱动电机114、第二联轴器142、第二减速机143、第二传动齿轮144和第二自动加油器151，所述第二驱动器165安装在X轴驱动机构161中的第一驱动安装板113上；所述的第二驱动齿条145与第二支撑臂128下面相连，所述第二导轨140安装在第二支撑臂128的下面，所述第二滑块141安装在X轴驱动机构161中的第一驱动安装板113上，所述第二滑块141可沿第二导轨140滑动，所述第二驱动器165的第二传动齿轮144和第二驱动齿条145相啮合，所述第二传动齿轮144安装在第二减速机143上，并带动X轴驱动机构161及其第一驱动臂102实现同步夹紧或松开运动；所述的第二传感器150安装在第二支撑臂128的侧面上，所述的第二传感器150沿第二导轨140的方向安装，所述第二传感器检支1501安装在第一驱动安装板113上，所述第二传感器检支1501和第二传感器150相配合；所述第二自动加油器151通过第二毛毡齿轮146与第二驱动齿条145啮合；所述的第二驱动器165中的伺服驱动电机能够在控制系统的作用下带动X驱动机构161实现同步运动；

所述的Z轴驱动机构163包括第三驱动器166、第三导轨118、第三滑块154、第三驱动齿条153、第三传感器117、第三传感器检支1171、第三平衡缸130、第三连接板136、第三拖链及安装板123、第三安装板122、第三传动轴126、第三传动轴联轴器127和第三传动轴支座129，所述第三驱动器166包括第三驱动电机121、第三联轴器120、第三减速机119、第三传动齿轮152及第三自动加油器124、第三毛毡齿轮148、第三自动加油器安装板125，所述第三驱动器166安装在Y轴驱动机构162中的第二支撑臂128上；所述第三驱动齿条153安装在第三安装板122的侧面上，所述第三导轨118安装在第三安装板122的侧面上；所述第三滑块154安装在Y轴驱动机构162中的第二支撑臂128的侧面上，所述第三滑块154和第三导轨118配合，并能滑动；所述第三驱动器166的第三传动齿轮152和第三驱动齿条153相啮合做直线运动，并能够带动Y轴驱动机构162、X轴驱动机构161及其第一驱动臂102实现同步上升或下降运动；所述的第三传感器117安装在第三安装板122上，所述第三传感器检支1171安装在Y轴驱动机构162的第二支撑臂128上；所述第三传感器检支1171与第三传感器117相配合；第三自动加油器124安装在第三自动加油器安装板125上；所述第三毛毡齿轮148与第三驱动齿条153啮合；所述第三传动轴12的一端和第三驱动器166中的第三减速机119相连，所述第三传动轴126的另一端通过第三传动轴支座129支撑并且通过第三传动轴联轴器127和另一个第二传动轴126相连，以实现同步；所述第三平衡缸130的固定端和第三安装板122连接，所述第三平衡缸130的伸缩端的第三平衡缸接头通过第三连接板136和Y轴驱动机构162中的第二支撑臂128相连接；所述第三平衡缸130能够带动第二支撑臂128向上运动，用以平衡Y轴驱动机构162和X轴驱动机构161及驱动连接臂133和夹具131的质量。

优选的所述第一驱动装置160通过其Z轴驱动机构163的第三安装板122安装在固定装置101上。

优选的所述第一驱动装置160和第二驱动装置260的结构相同。

优选的所述快换器134的一部分和X轴驱动机构161上的第一驱动臂102相连，所述快换器134的另一部分与驱动连接臂133相连。

优选的所述驱动连接臂更换支座132包括支撑座板155、支撑座安装柱156、支撑座滑块157、支撑座导轨158和插销159，所述支撑座安装柱156安装在冲床上，所述158的一侧与支撑座滑块157滑动连接，所述158的另一侧与支撑座板155相连，所述支撑座板155上打有孔一1551、孔二1552和安装有凸起1553，所述插销159安装在支撑座安装柱156上。

优选的所述驱动连接臂更换支座132安装在冲床的侧面上，在更换驱动连接臂133及夹具131时，Y轴驱动机构162下落到原点以下，落到驱动连接臂更换支座132上，快换器134打开，驱动连接臂133换下。

本发明所涉及的一种三次元机械手移送设备，该三次元机械手移送设备能够实现12轴联动，代替人工操作，高精度、高效率地移送工件，提高了产品的质量、节约生产成本和提高加工的自动化水平。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。