本实用新型属于工业自动化领域,具体涉及一种三自由度电力驱动码垛上下料机械手。
背景技术:
码垛机械手是具有研发前景的新机型,质量比较稳定,性价比也较高。它能模仿人手和臂的某些动作功能,并按固定程序抓取、搬运物件或操作工具。码垛机械手可以提高生产效率,从而减省工人数量、降低成本;并且安全性好,从而提高产品品质、提升工厂形象。
针对市场上现有的机械手,已有的三自由度机械手专利多为气动机械手,存在空气压缩性大,工作平稳性差,速度控制困难,要达到准确的位置控制非常困难等缺点。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于克服上述不足,提供一种三自由度电力驱动码垛上下料机械手,该机械手响应快,驱动力较大,信号检测、传动、处理方便,并可采用多种灵活的控制方案,能够解决目前气动机械手控制精度低的问题。
为了达到上述目的,本实用新型包括竖直设置的支架,支架上横向设置有横臂,横臂上设置有机械臂,机械臂底部设置有抓取装置,支架旁设置有用于带动横臂转动的直流伺服电机,横臂上设置有用于控制机械臂滑动的第一步进电机,机械臂上设置有用于控制机械臂上下运动的第二步进电机;
直流伺服电机与横臂通过齿轮副连接,第一步进电机通过齿轮齿条传动机构驱动机械臂左右滑动,第二步进电机通过齿轮齿条传动机构驱动机械臂上下运动。
横臂的端部设置有转轴,转轴套设在支架上,直流伺服电机连接驱动齿轮,转轴上套设有转动齿轮,驱动齿轮和转动齿轮啮合。
转轴上套设有第一滚动轴承和第二滚动轴承。
横臂上设置有第一齿条,第一步进电机连接第一齿轮,第一齿轮和第一齿条啮合。
机械臂上设置有第二齿条,第二步进电机通过齿轮轴连接第二齿轮,第二齿条外套设有深沟球轴承,深沟球轴承通过轴承挡圈固定。
抓取装置采用电磁吸盘。
与现有技术相比,本实用新型通过直流伺服电机控制齿轮副驱动横臂旋转,通过的第一步进电机控制齿轮齿条传动机构驱动机械臂左右滑动,通过第二步进电机控制齿轮齿条传动机构驱动机械臂上下运动,本装置能够自动控制机械臂进行水平伸缩、左右旋转和上下升降三个自由度的运动,提高了抓取精度,该机械手响应快,驱动力较大,信号检测、传动、处理方便,并可采用多种灵活的控制方案。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为本实用新型横臂的示意图;
图3为本实用新型机械臂的示意图;
图4为本实用新型支架与横臂的配合示意图;
其中,1、直流伺服电机;2转轴;3、第一步进电机;4、第一齿条;5、第二步进电机;7、抓取装置;8、支架;9、第一齿轮;10、横臂;11、深沟球轴承;12、轴承挡圈;13、齿轮轴;15、第二齿轮;16、第二齿条;18、机械臂;19、驱动齿轮;21、转动齿轮;22、第一滚动轴承;23、第二滚动轴承。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
参见图1至图4,本实用新型包括竖直设置的支架8,支架8上横向设置有横臂10,横臂10上设置有机械臂18,机械臂18底部设置有抓取装置7,支架8旁设置有用于带动横臂10转动的直流伺服电机1,横臂10上设置有用于控制机械臂18滑动的第一步进电机3,机械臂18上设置有用于控制机械臂上下运动的第二步进电机;直流伺服电机1与横臂10通过齿轮副连接,第一步进电机3通过齿轮齿条传动机构驱动机械臂18左右滑动,第二步进电机5通过齿轮齿条传动机构驱动机械臂18上下运动;
横臂10的端部设置有转轴2,转轴2套设在支架8上,直流伺服电机1连接驱动齿轮19,转轴2上套设有转动齿轮21,驱动齿轮19和转动齿轮21啮合,转轴2上套设有第一滚动轴承22和第二滚动轴承23,横臂10上设置有第一齿条4,第一步进电机3连接第一齿轮9,第一齿轮9和第一齿条4啮合。
机械臂18上设置有第二齿条16,第二步进电机5通过齿轮轴13连接第二齿轮15,第二齿条16外套设有深沟球轴承11,深沟球轴承11通过轴承挡圈12固定。
优选的,抓取装置7采用电磁吸盘。
使用时,通过直流伺服电机1带动驱动齿轮19旋转,驱动齿轮19带动转动齿轮21旋转,转动齿轮21带动横臂10绕转轴2转动,第一步进电机3带动第一齿轮9转动,第一齿轮9带动第一齿条4前后运动,第一齿轮带动横臂10前后运动,第二步进电机5驱动第二齿轮15转动,第二齿轮15带动第二齿条16上下运动,第二齿条16带动机械臂上下运动;控制电磁吸盘抓取工件,实现工件转移。