一种弧面凸轮式步进驱动型机械手的制作方法
【专利摘要】一种弧面凸轮式步进驱动型机械手，包括凸轮轴，凸轮轴通过偏心轴承固定在机体上，凸轮轴分别与进退弧面凸轮、升降弧面凸轮固定连接，进退弧面凸轮的摆动段圆周角与升降弧面凸轮的停歇段圆周角相等，两运动段起始点在同一圆周位置上，进退弧面凸轮的停歇段圆周角与升降弧面凸轮的摆动段圆周角相等，两运动段起始点应在同一圆周位置上，进退弧面凸轮、升降弧面凸轮分别与一个从动盘滑动连接，两个从动盘分别通过进退摆杆和升降摆杆与进退滚子槽和升降滚子槽滑动连接，两弧面凸轮分别带动从动盘周期性摆动，通过摆杆和滑槽使间歇摆动转化为直线运动，使输出端块实现周期性动作，使用平稳可靠，无冲击振动，具有结构简单、成本低、噪音低的特点。
【专利说明】
一种弧面凸轮式步进驱动型机械手
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种机械手，特别涉及一种弧面凸轮式步进驱动型机械手。
【背景技术】
[0002]机械手是工业自动化中的一个重要的组成部分，在汽车、家电等制造业中有着广泛的应用。气压驱动的机械手，安装灵活方便，购置成本低。但气压驱动的机械手运动的加速度和速度很难精确控制，尤其在停止时动作生硬、冲击振动大，故其仅适宜用于运动周期大于3秒(对应的工作速度为20件/分)的场合，并且气缸能源利用效率很低(大约是16%)，因此其使用成本高。
[0003]电机驱动式机械手，安装方便、灵活性高、可多点停靠，如果装配系统需改变或重新设计，只要简单地重新编程即可。但电机驱动式机械手须要配备复杂的电气控制系统，如果用这类机械手来完成较简单的重复性工作，成本偏高。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种弧面凸轮式步进驱动型机械手，使用平稳可靠，无冲击振动，具有结构简单、成本低、噪音低的特点。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0006]—种弧面凸轮式步进驱动型机械手，包括凸轮轴2，凸轮轴2通过位于两侧的偏心轴承固定在机体I上，凸轮轴2分别与进退弧面凸轮3、升降弧面凸轮15固定连接，进退弧面凸轮3的摆动段圆周角与升降弧面凸轮15的停歇段圆周角相等，两运动段起始点在同一圆周位置上，进退弧面凸轮3的停歇段圆周角与升降弧面凸轮15的摆动段圆周角相等，两运动段起始点应在同一圆周位置上，进退弧面凸轮3、升降弧面凸轮15分别与一个从动盘4滑动连接，两个从动盘4分别通过进退摆杆5和升降摆杆14与进退滚子槽7和升降滚子槽12滑动连接。
[0007]所述进退摆杆5与升降摆杆14内的滑槽里分别固定装配有滚子固定杆6，滚子固定杆6上固定连接滚子13，两个滚子13分别设置在进退滚子槽7与升降滚子槽12内与其滑动连接。
[0008]所述进退滚子槽7与进退滑块10固定连接，升降滚子槽12与推杆8下端固定的输出端块9连接。
[0009]所述推杆8与进退滑块10内的轴孔同轴配合，推杆8的顶端与另一个输出端块9固定连接。
[0010]所述进退滑块10与滑轨11组成移动副，滑轨11固定在机体I上。
[0011]所述从动盘4固定在机体I上。
[0012]由于本实用新型采用弧面凸轮机构作为驱动机构，通过圆周方向的间歇分度运动与平面直线方向的往复直线运动的组合，实现了输出端复杂的直动组合运动，因此运行平稳可靠，无冲击振动，噪音低;可用于各种自动机械及自动生产线，如冲压自动线、自动装配线等，作为上下料装置、搬运机械手或动作执行部件，具有结构简单、成本低的特点。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型去掉机体I的结构示意图。
[0014]图2为本实用新型的主视图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0016]参见图1，一种弧面凸轮式步进驱动型机械手，包括凸轮轴2，凸轮轴2通过位于两侧的偏心轴承固定在机体I上，可以实现进退弧面凸轮3与从动盘4之间的预紧消除啮合间隙，凸轮轴2分别与进退弧面凸轮3、升降弧面凸轮15固定连接，进退弧面凸轮3的摆动段圆周角与升降弧面凸轮15的停歇段圆周角相等，安装时两运动段起始点应在同一圆周上位置上，进退弧面凸轮3的停歇段圆周角与升降弧面凸轮15的摆动段圆周角相等，安装时两运动段起始点应在同一圆周上位置上，进退弧面凸轮3、升降弧面凸轮15分别与一个从动盘4滑动连接，两个从动盘4分别通过进退摆杆5和升降摆杆14与进退滚子槽7和升降滚子槽12滑动连接。
[0017]所述进退摆杆5与升降摆杆14内的滑槽里分别固定装配有滚子固定杆6，滚子固定杆6上固定连接滚子13，两个滚子13分别设置在进退滚子槽7与升降滚子槽12内与其滑动连接。
[0018]所述进退滚子槽7与进退滑块10固定连接，可化解进退摆杆5摆动时的竖直方向的分速度;升降滚子槽12与推杆8下端固定的输出端块9连接，可化解升降摆杆14摆动时的水平方向的分速度。
[0019]所述推杆8与进退滑块10内的轴孔同轴配合，推杆8的顶端与另一个输出端块9固定连接。
[0020]所述进退滑块10与滑轨11组成移动副，滑轨11固定在机体I上。
[0021]所述从动盘4固定在机体I上。
[0022]所述机体I为箱体结构。
[0023]本实用新型的工作原理是:
[0024]通过外部电机带动凸轮轴2旋转，凸轮轴2旋转120度，进退弧面凸轮3轮廓曲线处在推程阶段，输出端块9完成“前进”动作，右侧升降弧面凸轮15轮廓曲线处在静止阶段，右侧分度盘静止，继续旋转60度进退弧面凸轮3轮廓曲线处在静止段，左侧侧分度盘静止;右侧升降弧面凸轮15轮廓曲线处在推程阶段，输出端完成“上升”动作;继续旋转120度，进退弧面凸轮3轮廓曲线为回程段，使输出端块9“后退”，升降弧面凸轮15处在静止段;继续旋转60度，进退弧面凸轮3轮廓曲线处在静止段，升降弧面凸轮15处在回程段，使输出端块9“下降”。
[0025]进退弧面凸轮3和升降弧面凸轮15的凸脊轮廓曲线可分为摆动段和停歇段，都是“摆动-停歇-摆动-停歇”的规律运动，四个运动段按照120° —60° —120° —60°规律运行，四段运动段也可以根据需要任意分配度数，圆周角度数总和满足360°即可，对应使输出端块9发生摆动或停歇。
【主权项】
1.一种弧面凸轮式步进驱动型机械手，包括凸轮轴(2)，凸轮轴(2)通过位于两侧的偏心轴承固定在机体(I)上，其特征在于，凸轮轴(2)分别与进退弧面凸轮(3)、升降弧面凸轮(15)固定连接，进退弧面凸轮(3)的摆动段圆周角与升降弧面凸轮(15)的停歇段圆周角相等，两运动段起始点在同一圆周位置上，进退弧面凸轮(3)的停歇段圆周角与升降弧面凸轮(15)的摆动段圆周角相等，两运动段起始点应在同一圆周位置上，进退弧面凸轮(3)、升降弧面凸轮(15)分别与一个从动盘(4)滑动连接，两个从动盘(4)分别通过进退摆杆(5)和升降摆杆(14)与进退滚子槽(7)和升降滚子槽(12)滑动连接。2.根据权利要求1所述的一种弧面凸轮式步进驱动型机械手，其特征在于，所述进退摆杆(5)与升降摆杆(14)内的滑槽里分别固定装配有滚子固定杆(6)，滚子固定杆(6)上固定连接滚子(13)，两个滚子(13)分别设置在进退滚子槽(7)与升降滚子槽(12)内与其滑动连接。3.根据权利要求1所述的一种弧面凸轮式步进驱动型机械手，其特征在于，所述进退滚子槽(7)与进退滑块(10)固定连接，升降滚子槽(12)与推杆(8)下端固定的输出端块(9)连接。4.根据权利要求3所述的一种弧面凸轮式步进驱动型机械手，其特征在于，所述推杆(8)与进退滑块(10)内的轴孔同轴配合，推杆(8)的顶端与另一个输出端块(9)固定连接。5.根据权利要求3所述的一种弧面凸轮式步进驱动型机械手，其特征在于，所述进退滑块(10)与滑轨(11)组成移动副，滑轨(11)固定在机体(I)上。6.根据权利要求1所述的一种弧面凸轮式步进驱动型机械手，其特征在于，所述从动盘(4)固定在机体(I)上。
【文档编号】B25J9/12GK205660708SQ201620390486
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】杨芙莲, 司贤永, 葛正浩, 司丹鸽, 梁辰
【申请人】陕西科技大学