专利名称：新型直角搬运机械手的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直角搬运机械手，更准确地说，涉及生产线上或自动装配过程中，能够高速完成将物品拾起并旋转90度后再横向放入指定位置的装置。
背景技术：
直角搬运机械手广泛应用于生产装配和自动化机械中。通常现有直角搬运机械手是采用一个气缸驱动一条滑轨上的夹持机构将被搬运物品做纵向拾起，然后再通过一个旋转气缸将上述物品及夹持机构做90度翻转，完成物品直角搬运动作。普通的直角气动搬运机械手在搬运过程中，因为需要防止碰撞到产线上的其它物品或障碍，纵向拾起后，驱动滑轨夹持机构的气缸必须完全回到原点后，再通过旋转气缸将夹持机构做90度翻转，完成物品直角搬运。而且因为气缸必须通过电磁阀切换压缩空气的 方向，来达到气缸伸出、缩回或旋转动作，所以这种搬运装置无法达到较高的速度。在要求高速度直角搬运的场合，人们希望有更好的解决方案。
实用新型内容本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种采用步进电机带动从动部件上的凸轮随动器按照靠模轨迹来做高速直角搬运动件的新型直角搬运机械手，该装置能够高速高精度地往返搬运，从而提高生产线及装配机的速度。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是新型直角搬运机械手，包括固定在生产线上的机械手支架，所述机械手支架的右下侧通过轴承连接有滑轨及沿滑轨来回滑动的线性滑块，所述线性滑块的底部设有夹持气缸，顶部连接有C形轨迹滑动装置，所述C形轨迹滑动装置的起始动作点位于轴承座的正上方，其动作的终止点位于轴承座的水平线上。优选的是，所述C形轨迹滑动装置包括固定在机械手支架上的轨迹靠模板、凸轮随动器、凸轮随动器固定板，步进马达，所述轨迹靠模板上设有“C”形弧形槽，还设有转轴，其一端将凸轮随动器固定板固定在轨迹靠模板上，另一端连接步进马达，所述凸轮随动器的轴端和线性滑块的上部固定连接，其滚针轴承外圆部位穿过凸轮随动器固定板上设置的长圆形槽孔与轨迹靠模板的“C”形弧形槽相切滑配。优选的是，在所述线性滑块上还设有限位档块，所述机械手支架的两侧设有用于阻止限位档块继续下滑的左、右限位块。优选的是，所述机械手支架包括机械手固定板和位于机械手固定板上部的支撑板。优选的是，所述线性滑块的底部和夹持气缸之间还设有夹持气缸安装板。本实用新型的机械手，步进马达的出力轴将旋转力传导给凸轮随动器固定板并带动它旋转，从而使线性滑块按照轨迹靠模板上的“C”形轨迹动作，而滑轨只可绕着轴承座旋转，最终使线性滑块末端被转换为划出直角轨迹，夹持气缸配合着做出相应的开合动作，完成指定物品的直角搬运。本实用新型的机械手应用前，在其控制模块中预先存储步进电机旋转用所需的脉冲量数据，控制系统通过驱动器控制步进电机按相应的正反两个方向旋转，使从动组件做高速的点对点往返动作，以满足高速搬运的要求。
图I示出了本实用新型机械手的 结构示意图。图2示出了本实用新型机械手的主视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做进一步说明。本实用新型的新型直角搬运机械手如图I所示，包括机械手本体，主要由轨迹靠模板101，限位档块102，凸轮随动器固定板103，线性滑块104，左限位块105，夹持气缸107，夹持气缸安装板106，机械手固定板108，步进马达(步进电机)109，凸轮随动器110，右限位块111，轴承座112，滑轨113，支撑板114等组成。其中，机械手本体由支撑板114安装固定在生产线上。机械手固定板108位于支撑板114的上部，当然，机械手固定板108和支撑板114可以是一体的，也可以是组合式的，其组成了机械手支架。轨迹靠模板101通过螺丝固定于机械手固定板108的正面，步进马达109安装于机械手固定板108的背面，左限位块105和右限位块111分布于机械手固定板108两侧。轴承座112固定在机械手固定板108右下侧位置，滑轨113通过转轴(视图未给出)固定在轴承座112上，以便滑轨113可以围绕机械手固定板108旋转，滑轨113上设有线性滑块104，使线性滑块104可以沿着滑轨113滑行，这种滑动的连接方式是现有的技术，例如可以是，滑轨113上设有凹槽，线性滑块104卡在其凹槽中进行来回滑动，当然也可在线性滑块104上设有凹槽，滑轨113卡在其凹槽中，从而使线性滑块104在滑轨113上来回滑动。夹持气缸107通过夹持气缸安装板106固定在线性滑块104的下端。夹持气缸107的作用主要是抓取和放下物品，其属于现有技术，在此不再具体说明。线性滑块104的上部连接有C形轨迹滑动装置，可以使线性滑块104做弧形滑动动作。所述C形轨迹滑动装置的起始动作点位于轴承座的正上方，其动作的终止点位于轴承座的水平线上。本实用新型的C形轨迹滑动装置如下本实用新型的轨迹靠模板101上设有凸轮随动器固定板103，本实用新型的凸轮随动器固定板103采用椭圆形设计，其下端通过转轴(视图未给出)和机械手固定板108背面的步进马达109连接，以便步进马达109可以驱动凸轮随动器固定板103正转或反转。轨迹靠模板101上设有“C”形弧形槽1010，转轴穿过轨迹靠模板101，并位于“C”形弧形槽1010的非闭合端一侧(左侧)，如图2所示。凸轮随动器固定板103的上部设有长圆形槽孔1030，凸轮随动器110的轴端固定于线性滑块104的销孔处，凸轮随动器110的滚针轴承外圆部位穿过凸轮随动器固定板103的长圆形槽孔1030并与轨迹靠模板101的“C”形弧形槽1010相切滑配(滚针轴承外圆部位正好卡在“C”形弧形槽，以便滚针轴承外圆部位在“C”形弧形槽内来回滑动)，这样，在凸轮随动器固定板103的转动过程中，就带动凸轮随动器110在“C”形弧形槽1010中滑动，由于滑轨113只能围绕机械手固定板108旋转，所以就驱动线性滑块104旋转和通过在滑轨113上伸缩来完成直角滑行动作，此动作一气呵成，能达到高速搬运的效果。工作的时候，步进马达109的出力轴将旋转力传导给凸轮随动器固定板103并带动它旋转，从而使线性滑块104按照轨迹靠模板101上的“C”形轨迹动作，而滑轨113只可绕着轴承座112旋转，最终使线性滑块104末端被转换为划出直角轨迹，夹持气缸106配合着做出相应的开合动作，完成指定物品的直角搬运。当然，本实用新型的“C”形弧形槽1010的弧度和步进马达109的旋转程度要根据实际操作进行设计、调整。本实用新型的机械手应用前，在其控制模块中预先存储步进电机旋转用所需的脉冲量数据，控制系统通过驱动器控制步进电机按相应的正反两个方向旋转，使从动组件做高速的点对点往返动作，以满足高速搬运的要求。在所述线性滑块104上还设有限位档块102，在线性滑块104来回摆动的时候，限位档块102和左限位块105、右限位块111接触，以防止其继续滑行。优选的是，本实用新型的步进马达109包括相配套的驱动器(视图未给出)，该驱动器与一控制模块相连。控制模块中预先存储有和料条型号相对应的所需焦距的数据。这属于现有的技术，在此不再具体说明。本实用新型的机械手，轨迹靠模板101和机械手固定板103也可以是一体的。本实用新型已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加也是本领域的一般技术人员所显而易见的。申请人的意图是所有这些变化和增加都包含了本实用新型的落在了本实用新型权利要求的范围中的部分。相似的编号通篇指代相似的元件。为清晰起见，在附图中可能有将某些线、层、元件、部件或特征放大的情况。本文中使用的术语仅为对具体的实施例加以说明，其并非意在对本实用新型进行限制。除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均与本实用新型所属领域的一般技术人员的理解相同。还须明确的是，除在本文中有明确的定义外，诸如字典中通常定义的术语应该解释为在本说明书以及相关技术的语境中可具有一致的意思，而不应解释的理想化或过分形式化。公知的功能或结构处于简要和清楚地考虑或不再赘述。
权利要求1.新型直角搬运机械手，包括固定在生产线上的机械手支架，其特征是所述机械手支架的右下侧通过轴承连接有滑轨及沿滑轨来回滑动的线性滑块，所述线性滑块的底部设有夹持气缸，顶部连接有C形轨迹滑动装置，所述C形轨迹滑动装置的起始动作点位于轴承座的正上方，其动作的终止点位于轴承座的水平线上。
2.根据权利要求I所述的机械手，其特征是所述C形轨迹滑动装置包括固定在机械手支架上的轨迹靠模板、凸轮随动器、凸轮随动器固定板，步进马达，所述轨迹靠模板上设有“C”形弧形槽，还设有转轴，其一端将凸轮随动器固定板固定在轨迹靠模板上，另一端连接步进马达，所述凸轮随动器的轴端和线性滑块的上部固定连接，其滚针轴承外圆部位穿过凸轮随动器固定板上设置的长圆形槽孔与轨迹靠模板的“C”形弧形槽相切滑配。
3.根据权利要求2所述的机械手，其特征是在所述线性滑块上还设有限位档块，所述机械手支架的两侧设有用于阻止限位档块继续下滑的左、右限位块。
4.根据权利要求1、2、3任一项所述的机械手，其特征是所述机械手支架包括机械手固定板和位于机械手固定板上部的支撑板。
5.根据权利要求I所述的机械手，其特征是所述线性滑块的底部和夹持气缸之间还设有夹持气缸安装板。
专利摘要本实用新型公开了一种新型直角搬运机械手，包括固定在生产线上的机械手支架，所述机械手支架的右下侧通过轴承连接有滑轨及沿滑轨来回滑动的线性滑块，所述线性滑块的底部设有夹持气缸，顶部连接有C形轨迹滑动装置，所述C形轨迹滑动装置的起始动作点位于轴承座的正上方，其动作的终止点位于轴承座的水平线上。步进马达的出力轴将旋转力传导给凸轮随动器固定板并带动它旋转，从而使线性滑块按照轨迹靠模板上的“C”形轨迹动作，而滑轨只可绕着轴承座旋转，最终使线性滑块末端被转换为划出直角轨迹，此动作一气呵成，夹持气缸配合着做出相应的开合动作，完成指定物品的直角搬运，使机械手做高速的点对点往返动作，以满足高速搬运的要求。
文档编号B65G47/90GK202481750SQ20122002028
公开日2012年10月10日 申请日期2012年1月17日 优先权日2012年1月17日
发明者李怡旸, 邹建炀 申请人:李怡旸, 邹建炀