一种多关节高速冲压机械手的制作方法

本实用新型涉及冲压机械手领域，尤其涉及一种多关节高速冲压机械手。

背景技术：

冲压机械手是在自动化设备的基础上，根据冲压生产特点，专门为实现冲压自动化无人生产而研发的设备。冲压机械手在五金行业中应用非常广泛，不仅提高了产线的工作效率，还可以代替人工来完成一些比较危险的作业。近年来，随着冲压机械手厂家的大量涌入，行业竞争也越发激烈。传统的冲压机械手是连杆式机械手，左右摆臂，依靠气压抓放片料。真正意义上的冲压机械手应该充分借鉴并融合了机器人高自由度和连杆式机械手高效稳定的双重特性，表现在它具有智能联动且突破连杆式机械手对设备、模具、场地的苛刻要求，做到随意连接油压机、齿轮冲床、气动冲床，无论吨位大小、机台高低，都可以连接，实现设备自由组合，从而保障客户利益最大化。冲压机械手应该满足一对一人机代换，本体结构、自由组合连线生产、上下料柔性对接、高效稳定四个最基本的特征。

而目前市场常见的机械手，主要有平移机构，升降机构，摆臂机构和末端旋转机构，其中末端旋转机构的动力输出机构是设置在摆臂机构的摆臂上的，此种结构让摆臂机构负载较大，因此驱动摆臂机构旋转所需的伺服电机功率较大，所需减速机基座号也比较大，所以耗电量大；另一方面，摆臂机构承受的重量大，限制了它运行的速率，影响生产效率。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有现有冲压机械手的摆臂机构负载较大，导致驱动摆臂机构旋转所需的伺服电机功率较大，所需减速机基座号也比较大，耗电量大的问题；以及摆臂机构承受的重量大，限制了它运行的速率，影响生产效率的问题；提供一种省电高效的多关节高速冲压机械手：

一种多关节高速冲压机械手，包括机台、平移装置、升降装置和摆臂执行装置；所述平移装置设于所述机台上，所述升降装置设于平移装置上；所述摆臂执行装置包括升降台，摆臂机构和旋转机构；所述升降台设于所述升降装置上；所述摆臂机构包括摆臂、旋转法兰和摆臂动力机构，所述摆臂动力机构设于所述升降台前部，所述摆臂动力机构输出端通过所述旋转法兰与所述摆臂连接；所述旋转机构包括旋转动力机构、联动轴、旋转组件和取料机构；所述联动轴的顶部通过轴承连接所述旋转法兰；所述联动轴的底部通过轴承连接于所述升降台底部；所述旋转动力机构设于所述升降台后部；所述旋转动力机构输出端连接所述联动轴中下部；所述旋转组件设于摆臂内；所述旋转组件包括同步轮C、同步轮D、同步带B和传动轴；所述传动轴设于所述摆臂内的前端；所述同步轮C连接在所述联动轴的中上部；所述传动轴的下端连接所述取料机构；所述同步轮D连接所述传动轴的中上部；所述同步轮C与同步轮D通过所述同步带B连接。

运用时，所述升降装置能相对所述平移装置水平移动；所述摆臂执行装置能相对所述升降装置上下移动；所述摆臂动力机构能驱动所述摆臂旋转；所述旋转动力机构能驱动所述联动轴转动；所述联动轴转动能带到旋转组件运转；所述旋转组件的运转能驱动所述取料机构旋转。所述摆臂摆动时，将驱动所述同步轮D同步旋转，且在所述同步带B内的齿道上滚动，以此驱动所述同步带B跟随所述摆臂同步摆动。

优选的，所述升降台包括减速机座A，所述减速机座A设于所述升降台的前部；所述摆臂动力机构包括伺服电机A和减速机A；所述减速机A安装于所述减速机座A上；所述伺服电机A的输出端连接所述减速机A的输入端，所述减速机A的输出端连接所述旋转法兰的上端，所述旋转法兰的下端固接于所述摆臂。

优选的，所述升降台还包括减速机座B，所述减速机座B设于所述升降台的后部；所述旋转动力机构包括伺服电机B、减速机B、同步轮A、同步轮B和同步带A；所述减速机B安装于所述减速机座B上；所述伺服电机B输出端连接所述减速机B的输入端，所述减速机B的输出端连接所述同步轮A；所述同步轮B连接在所述联动轴的中下部；所述同步轮A与同步轮B通过同步带A连接。

优选的，优选的，所述传动轴的顶部通过轴承连接于所述摆臂的顶部，所述传动轴的底部通过轴承连接于所述摆臂的底部。

优选的，所述平移装置包括平移块和平移滑轨，所述平移滑轨固定于所述机台，所述平移块设于所述平移滑轨上，所述平移块能相对平移滑轨水平移动。

优选的，所述平移装置还包括平移动力机构，所述平移块与所述平移动力机构的输出端连接。

优选的，所述升降装置包括支座、升降滑轨和升降板；所述支座设置在所述平移块上；所述升降滑轨垂向固定在所述支座上；所述升降板设于所述升降滑轨上；所述升降板能相对升降滑轨上下移动。

优选的，所述升降装置还包括升降动力机构，所述升降板与所述升降动力机构的输出端连接。

优选的，所述升降台设置在所述升降板上；所述升降台能相对升降滑轨上下移动。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型中的多关节高速冲压机械手，通过平移装置、升降装置和摆臂机构分别实现了机械手左右、上下和摆臂运动；旋转机构实现了取料机构对冲压零件的取放和旋转动作；旋转动力机构设置在升降台上更加合理，使得摆臂机构只需承载摆臂的重力，大大降低了摆臂动力的输出功率，节省电量的损耗；另一方面，可以实现摆臂运行速率的提升，提高生产效率。

附图说明

图1-一种多关节高速冲压机械手示意图一

图2-摆臂执行装置示意图一

图3-摆臂执行装置示意图二

图4-一种多关节高速冲压机械手示意图二

图中，1-机台，2-平移装置，21-平移块，22-平移滑轨，23-平移动力机构，3-升降装置，31-支座，32-升降滑轨，33-升降板，34-升降动力机构，4-升降台，5-摆臂机构，51-摆臂，52-旋转法兰，53-摆臂动力机构，6-旋转机构，62-联动轴，63-旋转组件，64-取料机构，74-传动轴，83-同步轮B，84-同步带A，61-旋转动力机构，91-同步轮C，92-同步轮D，93-同步带B。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

实施例

本实施例结合说明书附图1-4对本实用新型做进一步说明：

参照图1或图4，一种多关节高速冲压机械手，包括机台1、平移装置2、升降装置3和摆臂51执行装置。所述平移装置2包括平移块21、平移滑轨22和平移动力机构23；所述平移滑轨22固定于所述机台1，所述平移块21设于所述平移滑轨22上，所述平移块21与所述平移动力机构23的输出端连接，所述平移动力机构23能驱动所述平移块21相对平移滑轨22水平移动。所述升降装置3包括支座31、升降滑轨32、升降板33和升降动力机构34；所述支座31设置在所述平移块21上；所述升降滑轨32垂向固定在所述支座31上；所述升降板33设于所述升降滑轨32上；所述升降板33与所述升降动力机构34的输出端连接，所述升降动力机构34能驱动所述升降板33相对升降滑轨32上下移动。参照图2或图3，所述摆臂51执行装置包括升降台4，摆臂机构5和旋转机构6；所述升降台4设置在所述升降板33上，所述升降台4能相对升降滑轨32上下移动。所述摆臂机构5包括摆臂51、旋转法兰52和摆臂动力机构53；所述升降台4包括减速机座A，所述减速机座A设于所述升降台4的前部；所述摆臂动力机构53包括伺服电机A和减速机A；所述减速机A安装于所述减速机座A上；所述伺服电机A的输出端连接所述减速机A的输入端，所述减速机A的输出端连接所述旋转法兰52的上端，所述旋转法兰52的下端固接于所述摆臂51。所述旋转机构6包括旋转动力机构61、联动轴62、旋转组件63和取料机构64；所述联动轴62的顶部通过轴承连接所述旋转法兰52；所述联动轴62的底部通过轴承连接于所述升降台4底部；所述升降台4还包括减速机座B，所述减速机座B设于所述升降台4的后部；所述旋转动力机构61包括伺服电机B、减速机B、同步轮A、同步轮B83和同步带A84；所述减速机B安装于所述减速机座B上；所述伺服电机B输出端连接所述减速机B的输入端，所述减速机B的输出端连接所述同步轮A；所述同步轮B83连接在所述联动轴62的中下部；所述同步轮A与同步轮B83通过同步带A84连接；所述旋转组件63设于摆臂51内；所述旋转组件63包括同步轮C91、同步轮D92、同步带B93和传动轴74；所述传动轴74的顶部通过轴承连接于所述摆臂51的顶部，所述传动轴74的底部通过轴承连接于所述摆臂51的底部；所述传动轴74设于所述摆臂51内的前端；所述同步轮C91连接在所述联动轴62的中上部；所述传动轴74的下端连接所述取料机构64；所述同步轮D92连接所述传动轴74的中上部；所述同步轮C91与同步轮D92通过所述同步带B93连接。

运用时，所述升降装置3能相对所述平移装置2水平移动；所述摆臂51执行装置能相对所述升降装置3上下移动；所述摆臂动力机构53能驱动所述摆臂51旋转；所述旋转动力机构61能驱动所述联动轴62转动；所述联动轴62转动能带到旋转组件63运转；所述旋转组件63的运转能驱动所述取料机构64旋转。所述摆臂51摆动时，将驱动所述同步轮D92同步旋转，且在所述同步带B93内的齿道上滚动，以此驱动所述同步带B93跟随所述摆臂51同步摆动。

本实施例中，具体的，参照图1或图4，所述平移动力机构23包括伺服电机C、减速机C、齿条A和齿轮A；所述齿条A固定在所述机台1上；所述齿条A位于所述平移板的下方，且与所述平移滑轨22平行设置；所述减速机C安装于所述平移板上；所述伺服电机C的输出端连接所述减速机C的输入端；所述齿轮A连接所述减速机A的输出端，所述齿轮A与齿条A啮合连接。

本实施例中，具体的，参照图1或图4，所述升降动力机构34包括伺服电机D、减速机D、齿条B和齿轮B；所述齿条B固定在升降板33的背面，且与所述升降滑轨32平行设置；所述减速机D安装于所述支座31的背面；所述伺服电机D的输出端连接所述减速机D的输入端；所述齿轮B连接所述减速机D的输出端，所述齿轮B与齿条B啮合连接。