一种定位搬送机构的制作方法

本实用新型涉及一种搬送设备，尤其涉及一种定位搬送机构。

背景技术：

在对工件进行加工、组装、检查、清洗的过程中，需要将工件从一个工位搬运至另一个工位。目前绝大多数工件搬运工作都是采用人力来完成的，人力搬运有速度慢，易造成工件表面损伤，定位精确度低，不利于下一工位操作等缺点；除此之外，还有一部分工件搬运工作由自动化的搬运设备来完成，这种搬运设备有抓卡粗暴、易造成工件表面损伤、定位精度低等缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种定位搬送机构，以解决现有的人工搬运中存在的速度慢，易造成工件表面损伤，定位精确度低，自动化搬运设备中存在的操作抓卡粗暴、易造成工件表面损伤、定位精度低的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种定位搬送机构，包括工件夹持机构、X向运动机构、Y向运动机构和Z向运动机构，其中，X向、Y向、Z向为三个相互垂直的方向；所述Z向运动机构由所述Y向运动机构驱动连接做Y向运动，所述X向运动机构位于所述Z向运动机构之上，并由Z向运动机构带动做Z向运动，所述工件夹持机构位于所述X向运动机构之上，并由X向运动机构带动做X向运动。

作为优选，所述工件夹持机构包括夹持驱动装置、左夹持机构和右夹持机构，所述夹持驱动装置可驱动左夹持机构和右夹持机构在X向运动机构上完成夹紧和放松的动作。

作为优选，所述左夹持机构包括两个平行设置的第一连接板，固设在第一 连接板上的若干等间距分布的左夹持爪，其中每个左夹持爪均与上述两个第一连接板固定连接；所述右夹持机构包括两个平行设置的第二连接板，固设在第二连接板上的若干等间距分布的右夹持爪，且每个右夹持爪分别对应于一个与其相邻的所述左夹持爪，并与该左夹持爪形成夹持工件的夹持组件。

作为优选，所述工件夹持机构还包括定位机构，所述定位机构包括安装在X向运动机构上的齿轮箱、位于齿轮箱上可绕自身轴线转动的定位齿轮和位于定位齿轮的两侧且分别与所述定位齿轮相啮合的两个齿条，其中一个齿条的一端固接在任意一个夹持组件的左夹持爪上，另一个齿条固接在所述夹持组件的右夹持爪上。

作为优选，所述定位机构中连接齿条的左夹持爪和右夹持爪上还分别设有一个油压缓冲器，安装在所述左夹持爪上的油压缓冲器与右夹持爪上的齿条对应设置,安装在所述右夹持爪上的油压缓冲器与左夹持爪上的齿条对应设置。

作为优选，所述X向运动机构包括X向驱动装置、若干第一滑块和两个第一直线导轨；其中，X向驱动装置的非输出端安装在所述Z向运动机构上，X向驱动装置的输出端与所述定位机构的齿轮箱固定连接，第一直线导轨安装在所述Z向运动机构上，对称设置在X向驱动装置的两侧，所述第一滑块滑动连接在第一直线导轨上,并与所述左夹持机构和所述右夹持机构的安装板固固定连接。

作为优选，所述Z向运动机构包括Z向驱动装置、安装板组件、直线轴承和导柱；所述X向运动机构安装于安装板组件的上端面上，Z向驱动装置的非输出端和所述直线轴承安装在所述的Y向运动机构上，Z向驱动装置的输出端固连在安装板组件的下底面上，所述导柱穿设在直线轴承内并且其一端固连在安装 板组件的下底面。

作为优选，所述Z向运动机构还包括安装在所述Y向运动机构上并与安装板组件对应设置的油压缓冲器。

作为优选，所述Y向运动机构包括Y向驱动装置、活动板、第二滑块和第二直线导轨；所述Z向运动机构安装在所述活动板上，Y向驱动机构的输出端驱动连接于活动板，第二滑块固定连接在活动板下并与第二直线导轨(23)滑动连接，使得Y向驱动装置可驱动活动板通过第二滑块在第二直线导轨上做Y向的运动。

作为优选，所述Y向运动机构还包括两个油压缓冲器，所述的两个油压缓冲器分别位于所述的活动板的前后两侧。

本实用新型的有益效果为，与现有的人工和自动化搬运设备相比，该定位搬送机构通过设置X向运动机构、Y向运动机构和Z向运动机构实现对产品的定位更准确，通过设置工件夹持机构实对产品抓取更加稳定，最终能够达到对产品的抓取和放置精度更高，对产品和机构的保护性更强，安全性能更好，搬运速度快的效果。

附图说明

图1为本实用新型的定位搬送机构的主视图；

图2为图1的俯视图。

1、工件夹持机构；11、夹持驱动装置；12、左夹持机构；121、第一连接板；122、左夹持爪；13右夹持机构；131、第二连接板；132、右夹持爪；14；定位机构；141、齿轮箱；142、定位齿轮；143、齿条；

2、X向运动机构；21、X向驱动装置；22、第一滑块；23、第一直线导轨；

3、Y向运动机构；31、Y向驱动装置；32、第二滑块；33、第二直线导轨；34、活动板；

4、Z向运动机构；41、Z向驱动装置；42、直线轴承；43、导柱；44、安装板组件；

5、油压缓冲器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实用新型提供一种定位搬送机构，可对工件进行定位搬送的作业，在本实施例中以二代轮毂轴承为例。

如图1-2所示，本实用新型的定位搬送机构包括工件夹持机构1、X向运动机构2、Y向运动机构3和Z向运动机构4，其中，X向、Y向、Z向为三个相互垂直的方向，X向为图1所示的左右方向，Y向为图1所示的前后方向，Z向为图1所示的上下方向。

其中，Z向运动机构4由所述Y向运动机构3驱动连接，X向运动机构2位于所述Z向运动机构4之上，工件夹持机构1安装在X向运动机构2上，当进行二代轮毂轴承的搬送工作时，可通过Y向运动机构3带动Z向运动机构4在Y向上做前后运动，同时使得位于Z向运动机构4之上的X向运动机构2和工件夹持机构1在Y向上做前后运动，Z向运动机构4可以带动位于其上的X向运动机构2在Z向上做上下运动，同时使得位于X向运动机构2之上的工件夹持机构1在Z向上做上下运动，X向运动机构2可以带动工件夹持机构1在X向上做左右运动，工件夹持机构1用于夹紧和放松待移动的二代轮毂轴承。

下面对本实施例的上述各机构的具体结构加以阐述说明，具体如下：

(1)工件夹持机构1

可参照图1-2，所述工件夹持机构1包括夹持驱动装置11、左夹持机构12、右夹持机构13和定位机构14。

其中，左夹持机构12包括两个平行设置且安装在X向运动机构2上的第一连接板121，固设在第一连接板121上的若干等间距分布的左夹持爪122，其中每个左夹持爪122均与上述两个第一连接板121固定连接。

右夹持机构13包括两个平行设置且安装在X向运动机构2上的第二连接板131，固设在第二连接板131上的若干等间距分布的右夹持爪132，且每个右夹持爪132分别对应于一个与其相邻的上述左夹持爪122，并与该左夹持爪122形成夹持工件的夹持组件，(本实施例中右夹持爪132与其左侧的左夹持爪122构成夹持组件)，其中每个右夹持爪132均与上述两个第二连接板131固定连接。上述两个第二连接板131与两个第一连接板121之间交错设置。

上述夹持驱动装置11的非输出端和输出端分别固定连接在任意一个所述夹持组件的左夹持爪122和右夹持爪132上，用于驱动上述左夹持机构12和右夹持机构13相向或相背滑动，以实现对二代轮毂轴承的夹紧或松开。本实施例中，上述夹持驱动装置11可以选用气缸、油缸、直线马达等，在本实施例中优选气缸传动，其输出端固定在任意一个所述夹持组件的左夹持爪122上，缸体固定在任意一个所述夹持组件的右夹持爪132上。

所述定位机构14包括安装在X向运动机构2上的齿轮箱141、位于齿轮箱141上并可绕自身轴线转动的定位齿轮142、位于定位齿轮142的两侧且分别与所述定位齿轮142相啮合的两个齿条143，其中一个齿条143的一端固接在任意一个夹持组件的左夹持爪122上，另一个齿条143固接在该夹持组件的右夹持 爪132上。在上述连接齿条143的左夹持爪122和右夹持爪132上分别设有一个油压缓冲器5，且每个油压缓冲器5分别与对应的右夹持爪132和左夹持爪122上的齿条143的一端对应设置。

夹持驱动装置11可以带动与其相固定连接在一起的夹持组件完成夹紧和放松的动作，与此同时，所述夹持组件的左夹持爪122和右夹持爪13可以通过第一连接板121和第二连接板131带动左夹持机构12的其余左夹持爪122和右夹持机构13的其余右夹持爪132组成的夹持组件同步完成夹紧和放松的动作。

连接有所述齿条143的左夹持爪122和右夹持爪132通过固定在所述X向运动机构2上的定位齿轮142的作用，使得工件夹持机构1的夹紧和放松的运动具有一个相对固定的原点，从而使左夹持机构12和右夹持机构13相对于定位齿轮142达到同步运动的效果，保证了工件夹持机构1对二代轮毂轴承抓取和移动复位时对二代轮毂轴承夹取和放置的同步性和定位的准确性。

所述工件夹持机构1在对二代轮毂轴承夹紧的过程中，固定连接在某一左夹持爪122/右夹持爪132上的齿条143会向固定连接在对应右夹持爪132/左夹持爪122上的油压缓冲器5运动，当齿条143运动到与对应的油压缓冲器5相接触时，油压缓冲器5发挥作用，使得工件夹持机构1的夹紧动作缓慢减速，此时相互配合的齿条143和油压缓冲器5起到了缓冲减速的作用，使工件夹持机构1对所要搬运的二代轮毂轴承地抓取更加平缓，可以更好地保护二代轮毂轴承和所述工件夹持机构1，避免受到额外的损伤，增加了工件夹持机构1运行安全性。

本实施例中，还可以将夹持驱动装置11输出端和非输出端分别固连在第一连接板121和第二连接板122上，从而驱动左夹持机构12和右夹持机构13完 成对二代轮毂轴承的夹紧和放松的动作。

(2)X向运动机构2

如图1-2所示，上述X向运动机构2包括X向驱动装置21、若干第一滑块22和两个第一直线导轨23，其中，X向驱动装置21可以选用气缸、油缸、直线马达等，在本实施例中优选气缸传动。

所述X向驱动装置21的非输出端固接在Z向运动机构4上，X向驱动装置21的输出端与所述定位机构14的齿轮箱141固定连接在一起。

第一直线导轨23固定连接在所述Z向运动机构4上，对称设置在X向驱动装置21的两侧，在两个第一直线导轨23上均等间距的设有上述若干第一滑块22，且其中一个第一直线导轨23上的第一滑块22与另一个第一直线导轨23上的第一滑块22相对应设置。上述左夹持机构12和上述右夹持机构13固接于上述第一滑块22，并通过上述第一滑块22滑动设置在第一直线导轨23上。

具体的，本实施例的上述左夹持机构12的部分或全部的左夹持爪122固定在两个第一直线导轨23上的相对应的两个第一滑块22上，同样的，上述右夹持机构13的部分或全部的右夹持爪132固定在两个第一直线导轨23上相对应的两个第一滑块22上，由于本实施例的上述左夹持爪122和右夹持爪132呈交错分别，因此与左夹持爪122和右夹持爪132连接的第一滑块22也呈交错分布。

本实施例中，上述X向驱动装置21通过驱动上述齿轮箱141左右移动，能够使得与该齿轮箱141内的定位齿轮142啮合的齿条143，以及与齿条143固接的左夹持爪122和右夹持爪132同时左右移动，进而带动整个工件夹持机构1在X向上作左右运动。

(3)Z向运动机构4

所述Z向运动机构4包括Z向驱动装置41、四个直线轴承42、四个导柱43、安装板组件44和两个油压缓冲器5，Z向驱动装置41可以选用气缸、油缸、直线马达等，在本实施例中优选气缸传动。

其中，为了保持工件夹持机构1重心的平衡，Z向驱动装置41的输出端与安装板组件44的底面中心偏向左夹持爪122和右夹持爪132伸出侧的位置处固定连接，Z向驱动装置41的非输出端和四个直线轴承42固定连接在Y向运动机构3上，四个导柱43一端固连在上述安装板组件44的下底面上，并穿设在直线轴承42内，从而实现对安装板组件44的导向，使其在Z向上的运动更加平稳，两个油压缓冲器5对称的设置在安装板组件44下底面前后两侧(图1所示)边缘的中心位置下，且分别固定在Y向运动机构3上。

通过Z向驱动装置41可以带动安装板组件44沿Z向运动(即上下运动)，进而使得位于安装板组件44之上的X向运动机构2和工件夹持机构1沿Z向运动。

在Z向驱动装置41的驱动安装板组件44沿Z向下降的过程中，当安装板组件44下降到与安装在Y向运动机构3之上的油压缓冲器5相接触时，油压缓冲器5发挥作用，使得安装板组件44的下降缓慢减速，在此过程中油压缓冲器5起到了减速缓冲的作用，避免了Z向运动机构4的急停，可以更好的保护二代轮毂轴承和Z向运动机构4，以免其受到损伤，增加了Z向运动机构4运行的安全性。

(4)Y向运动机构3

所述Y向运动机构3包括Y向驱动装置31、两个第二滑块32、两个第二直线导轨23、活动板34和两个油压缓冲器5，本实施例中，上述Y向驱动装置 31可以选用气缸、油缸、直线马达等，在本实施例中优选气缸传动。

Z向运动机构4中的两个油压缓冲器5分别固定在活动板34上端面前后两侧的中心位置处，Z向运动机构4中的四个直线轴承42分别对称穿设在活动板34的四个边角位置处并位于两个第二滑块32的内测，Z向运动机构4的Z向驱动装置41的非输出端固设在所述活动板34的上，输出端穿过所述活动板34并与安装板组件44固接在一起。

两个第二滑块32对称设置在活动板34下底面的左右两侧，上述第二直线导轨33和Y向驱动装置31的非输出端固定设置(例如固定在某架体上，图中未示出)，并且第二直线导轨33与第二滑块32滑动配合，Y向驱动装置31的输出端驱动连接于活动板34上，带动活动板34通过第二滑块32沿第二直线导轨33在Y向运动(即前后运动)，进而使得位于活动板34之上的Z向运动机构4、X向运动机构2和工件夹持机构1沿Y向运动。

在Y向运动的过程中，当活动板34触碰到某一侧的油压缓冲器5时，油压缓冲器5发挥作用，使得活动板34的Y向的运动缓慢减速，此时，油压缓冲器5起到了缓冲减速的作用，避免了Y向运动机构3机构在Y向上运动的急停，可以更好的保护二代轮毂轴承和整个机构，以免其受到的损伤，增加了Y向运动机构3运行的安全性。

下面对本实施例的上述定位搬送机构的工作过程加以说明：

所述定位搬送机构启动后，首先，由X向运动机构2、Y向运动机构3和Z向运动机构4共同作用，把工件夹持机构1移动到所要搬运的二代轮毂轴承所在的水平面上，然后，由工件夹持机构1夹紧所要搬运的二代轮毂轴承，然后，由Z向运动机构4带动位于其上的X向运动机构2和工件夹持机构1上升，把 二代轮毂轴承抬升出原始工位处，然后，由X向运动机构2带动位于其上的工件夹持机构1平移，把二代轮毂轴承横向运送到目标工位的上方，然后，由Z向运动机构4带动位于其上的X向运动机构2和工件夹持机构1下降，把二代轮毂轴承放置到目标工位上，然后，由工件夹持机构1松开所要搬运的二代轮毂轴承，最后，由Y向运动机构3带动整个机构回缩，离开目标工位，完成一次二代轮毂轴承的定位搬送。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。