一种上下料机械手的制作方法

1.本发明涉及机械加工设备领域，特别是涉及一种机械手结构。


背景技术：

2.随着机床的不断发展，机床的自动化程度也越来越高。例如加工手机玻璃盖板的机床中，通过机械手来实现手机玻璃盖板的自动上下料，以节省人力成本、提高生产效率。机床对手机玻璃盖板加工的过程中，需要将手机玻璃盖板翻转，在cn201820830794.8的技术方案中，用电机直连带动机械手末端的抓取支架实现玻璃盖板的翻转。但是在cn201820830794.8的技术方案中，由于抓取支架的结构和拾取到的玻璃盖板都是偏心的，抓取支架对电机施加的力不均匀，这会增加电机的负荷，当机械手末端的转速过快或载荷过大时会影响电机的正常运行，且长期运行还容易造成电机的磨损，影响电机的使用寿命。


技术实现要素：

3.基于此，本发明的目的在于提供一种通过同步带来实现电机和抓取支架之间的传动的上下料机械手，以减少抓取支架的偏心结构对电机运行造成的影响。
4.本发明的上下料机械手包括平移机构、升降机构和旋转机构，所述升降机构设在所述平移机构上，所述旋转机构设在所述升降机构上；所述旋转机构包括基座、传动单元和抓取支架，所述基座设在所述升降机构上，所述传动单元和所述抓取支架设在所述基座上，所述抓取支架上设置有吸盘组件；所述传动单元包括旋转驱动电机、主动轮、同步带和从动轮，所述旋转驱动电机和所述从动轮分别设在所述基座的两端，所述主动轮套设在所述旋转驱动电机的轴上，所述同步带分别绕设在所述主动轮和所述从动轮上，所述抓取支架与所述从动轮的轴固定连接，所述从动轮用于带动所述抓取支架旋转。
5.与现有技术相比，本发明的上下料机械手的电机和抓取支架之间通过同步带连接，使抓取支架对旋转驱动电机施加的力更均匀，以减少抓取支架的偏心结构对旋转驱动电机运行造成的影响，增加旋转驱动电机的使用寿命。
6.进一步地，所述旋转机构还包括张紧单元，所述张紧单元包括张紧螺栓固定座、电机安装板和张紧螺栓；所述张紧螺栓固定座固定设置在所述基座上，且位于所述主动轮远离所述从动轮的一侧，所述电机安装板设置在所述张紧螺栓固定座和所述从动轮之间，所述张紧螺栓穿过所述张紧螺栓固定座与所述电机安装板连接，所述张紧螺栓用于调整所述张紧螺栓固定座与所所述电机安装板之间的距离；所述旋转驱动电机设置在所述电机安装板上。
7.进一步地，所述张紧机构还包括延伸方向与所述张紧螺栓的方向一致的导向条，所述导向条为两块，分别位于所述电机安装板的两侧，并与所述基座固定连接，所述电机安装板可沿所述导向条滑动。
8.进一步地，所述电机安装板上还设有槽孔，所述槽孔延伸的方向与所述张紧螺栓的方向一致；所述张紧单元还包括导向螺栓，所述导向螺栓穿过所述槽孔与所述基座连接，
所述电机安装板可在所述槽孔延伸的方向沿所述导向螺栓滑动。
9.进一步地，所述基座包括底板、侧壁和盖板，所述侧壁沿所述底板的边缘设置，所述底板和侧壁之间形成半封闭的容置空间；所述电机安装板盖设在所述旋转驱动电机所在一端的容置空间上方，所述旋转驱动电机的轴穿过所述电机安装板进入所述容置空间，所述主动轮、从动轮和同步带设置在所述容置空间内；所述盖板盖设在所述从动轮所在的一端的容置空间上。
10.进一步地，还包括密封板，所述密封板盖设在所述电机安装板和盖板之间的缝隙上，并与所述电机安装板固定连接，所述密封板的朝向所述电机安装板和盖板之间的缝隙的一侧设有密封垫。
11.进一步地，所述主动轮的直径小于所述从动轮的直径。
12.进一步地，所述从动轮通过轴承与所述底板和盖板连接。
13.进一步地，所述抓取支架为两个，分别设置在所述从动轮的两侧。
14.进一步地，所述平移机构包括平移导轨、平移滑动座、平移驱动电机、平移伸缩防护罩和挡板；所述平移导轨水平设置，所述平移滑动座设在所述平移导轨上，并可沿所述平移导轨进行滑动，所述平移驱动电机设在所述平移导轨上，并可带动所述平移滑动座滑动；所述平移伸缩防护罩沿所述平移导轨的延伸方向设在所述平移导轨的下方，所述平移伸缩防护罩的两端分别与所述平移导轨的端部以及所述平移滑动座的下方连接；所述挡板竖直设置在所述平移导轨的侧面；所述升降机构包括升降导轨、升降轴、升降驱动电机和升降伸缩防护罩；所述升降导轨设在所述平移滑动座上，所述升降轴设在所述升降导轨上，并可沿所述升降导轨进行升降运动，所述升降驱动电机设在所述平移滑动座上，并可带动所述升降轴运动；所述升降伸缩防护罩套设在所述升降轴上，两端分别与所述平移滑动座和基座连接。
附图说明
15.图1为本发明的上下料机械手的整体结构图；
16.图2为本发明的上下料机械手的整体结构图；
17.图3为本发明的上下料机械手的整体结构图；
18.图4为本发明的上下料机械手的旋转机构的整体结构图；
19.图5为本发明的上下料机械手的旋转机构的整体结构图；
20.图6为本发明的上下料机械手的旋转机构的内部结构图；
21.图7为本发明的上下料机械手的旋转机构的内部结构图；
22.图8为本发明的上下料机械手的旋转机构的内部结构图。
23.图中：10、平移机构；11、平移导轨；12、平移滑动座；14、平移伸缩防护罩；15、挡板；20、升降机构；22、升降轴；24、升降伸缩防护罩；30、旋转机构；31、基座；311、底板；312、侧壁；313、盖板；321、旋转驱动机构；322、主动轮；323、同步带；324、从动轮；3241、轴承；33、张紧单元；331、张紧螺栓固定座；332、电机安装板；3322、槽孔；333、张紧螺栓；334、导向条；335、导向螺栓；336、密封板；34、抓取支架；341、吸盘组件。
具体实施方式
24.以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
25.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
26.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
27.本发明的上下料机械手包括平移机构10、升降机构20和旋转机构30，升降机构20设在平移机构10上，旋转机构30设在升降机构20上。
28.平移机构10包括平移导轨11、平移滑动座12、平移驱动电机、平移伸缩防护罩14和挡板15；平移导轨11水平设置，平移滑动座12设在平移导轨11上，并可沿平移导轨11进行滑动，平移驱动电机设在平移导轨11上，并可带动平移滑动座12沿平移导轨11的方向滑动。
29.升降机构20包括升降导轨、升降轴22、升降驱动电机和升降伸缩防护罩24；升降导轨设在平移滑动座12上，升降轴22设在升降导轨上，并可沿升降导轨进行升降运动，升降驱动电机设在平移滑动座12上，并可带动升降轴22进行升降运动。
30.旋转机构30包括基座31、传动单元和抓取支架34，基座31设在升降机构20上，传动单元和抓取支架34设在基座31上，抓取支架34上设置有用于吸附手机玻璃盖板的吸盘组件341，传动单元用于带动抓取支架34旋转。具体的，传动单元包括旋转驱动电机321、主动轮322、同步带323和从动轮324，旋转驱动电机321和从动轮324分别设在基座31的两端，主动轮322套设在电机321的轴上，同步带323分别绕设在主动轮322和从动轮324上，抓取支架34与从动轮324的轴固定连接，从动轮324用于带动抓取支架34旋转。
31.为了使同步带323的张紧度能够调节，使传动机构32能够稳定运转，在一个优选实施例中，旋转机构30还包括张紧单元33，张紧单元33包括张紧螺栓固定座331、电机安装板332和张紧螺栓333；张紧螺栓固定座331固定设置在基座31上，且位于主动轮322远离从动轮324的一侧，电机安装板332设置在张紧螺栓固定座331和从动轮324之间，张紧螺栓333穿过张紧螺栓固定座331与电机安装板332连接，张紧螺栓333用于调整张紧螺栓固定座331与所电机安装板332之间的距离；旋转驱动电机321设置在电机安装板332上，从而实现同步带323的张紧度调节。
32.为了使电机安装板332在调节同步带323的张紧度时能够顺畅地移动，在一个优选实施例中，张紧机构33还包括延伸方向与张紧螺栓333的方向一致的导向条334，导向条334为两块，分别位于电机安装板332的两侧，并与基座31固定连接，电机安装板332可沿导向条334的延伸方向滑动，导向条334对电机安装板332的移动起到引导作用。在另一个实施例中，电机安装板上332还设有槽孔3322，槽孔3322延伸的方向与张紧螺栓333的方向一致；张紧单元33还包括导向螺栓335，导向螺栓335穿过槽孔3322与基座31连接，电机安装板332可在槽孔3322延伸的方向沿导向螺栓335滑动，槽孔3322和导向螺栓335对电机安装板332的
移动起到引导作用。
33.手机玻璃盖板加工的过程中会产生粉尘和水雾，为了减少粉尘和水雾进入传动单元，影响传动单元的正常运行，在一个优选实施例中，基座31包括底板311、侧壁312和盖板313，侧壁312沿底板311的边缘设置，底板311和侧壁312之间形成半封闭的容置空间；电机安装板332盖设在旋转驱动电机321所在一端的容置空间上方，旋转驱动电机321的轴穿过电机安装板332进入容置空间，主动轮322、从动轮324和同步带323设置在容置空间内，盖板313盖设在从动轮324所在的一端的容置空间上；底板311、侧壁312、盖板313和电机安装板332阻挡粉尘和水雾，减少粉尘和水雾进入传动单元。
34.电机安装板332和盖板313之间存在一定的缝隙，以实现张紧单元33的调节，但是该缝隙会导致加工过程中产生的粉尘和水雾进入传动单元中；为了进一步减少粉尘和水雾进入传动单元，在一个优选实施例中，还包括密封板336，密封板336盖设在电机安装板332和盖板313之间的缝隙上，并与电机安装板332固定连接，密封板336的朝向电机安装板332和盖板313之间的缝隙的一侧设有密封垫，以进一步提高密封效果。具体的，密封垫可为海绵垫或橡胶垫。
35.为了使旋转驱动电机321的负荷更小，使抓取支架34的转动更稳定，在一个优选的实施例中，主动轮322的直径小于从动轮324的直径。
36.为了使从动轮324的转动更顺畅，在一个优选实施例中，从动轮324通过轴承3421与底板311和盖板313连接。
37.为了提高抓取支架34的工作效率，以及使从动轮324的运转更稳定，在一个优选实施例中，抓取支架34为两个，分别设置在从动轮324的两侧。
38.为了防止手机玻璃盖板加工的过程中产生的粉尘和水雾进入平移机构10，影响平移机构10的正常运行，在一个优选实施例中，平移机构10还包括平移伸缩防护罩14和挡板15，平移伸缩防护罩14沿平移导轨11延伸的方向设在平移导轨11的下方，平移伸缩防护罩14的两端分别与平移导轨11的端部以及平移滑动座12的下方连接；挡板15竖直设置在平移导轨11的侧面。
39.为了防止加工过程中产生的粉尘和水雾进入升降机构20，影响升降机构20的正常运行，在一个优选实施例中，升降机构20还包括升降伸缩防护罩24，升降伸缩防护罩24套设在升降轴22上，两端分别与平移滑动座12和基座31连接。
40.本发明的工作原理如下：
41.平移驱动电机带动平移滑动座12进行平移运动，从而调整抓取支架34的水平位置；升降驱动电机带动升降轴22进行升降运动，从而调整抓取支架34的高度；旋转驱动电机321通过主动轮322、同步带323和从动轮324带动转动支架34进行旋转，从而使抓取支架34可对需加工的手机盖板玻璃进行翻转；通过调整张紧单元33的张紧螺栓333即可调节传动机构32的同步带323的张紧度，使传动机构32能够稳定运行。
42.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
43.1、上下料机械手结构的电机和抓取支架之间通过同步带连接，使抓取支架对旋转驱动电机施加的力更均匀，减少以减少抓取支架的偏心结构对旋转驱动电机运行造成的影响，增加旋转驱动电机的使用寿命。
44.2、设置了张紧单元，使同步带的张紧度可调节，从而使传动单元的运行更稳定。
45.3、平移机构上设置了伸缩防护罩和挡板，升降机构上设置了伸缩防护罩，旋转机构也采用封闭结构设计，防止加工过程中产生的粉尘和水雾进入平移机构、升降机构和旋转机构中，使设备能够稳定运行。
46.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。