三轴机械手的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机械技术领域，涉及一种三轴机械手，特别是一种圆棒料自动上下料的三轴机械手。
【背景技术】
[0002]随着工业和科技的发展，企业的智能化和机械化程度越来越高，一些大型的企业都在纷纷减少员工在一线的操作，转而引用各种各样的机器人，工业机器人是一种具有自动控制操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机。在机械制造中，工业机器人既有效地用于柔性生产系统组成的基本工艺中，也有效地用于辅助操作中。作为工业机器人中的一种，上下料机械手具有速度快、柔性高、效能高、精度高、无污染等优点，是发展柔性化制造的重要组成部分，能使产品质量提升，减少用工成本，避免在劳动中出现的工伤事故，也能缓解劳动力短缺的问题，其需求量将越来越大。但传统机械手安装于机床内部，只能进行一对一作业，适用范围小。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种适用范围广、稳定可靠的三轴机械手。
[0004]本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:
[0005]本三轴机械手，包括其上具有工作面的底座、垂直设于工作面上的立柱和设于立柱上的可沿立柱上下移动的水平支撑杆，所述的工作面上设有可沿工作面水平移动的料盘，其特征在于，所述的支撑杆上设有可沿支撑杆水平移动的滑板，所述的滑板上铰接有摆臂，所述摆臂的自由端上固连有与料盘相对应设置的机械夹爪，所述的机械夹爪与摆臂垂直设置，所述的滑板上还设有用于驱动摆臂在垂直范围内作90°角摆动的推力气缸。
[0006]在上述的三轴机械手中，所述的立柱与支撑杆之间设有垂直移动组件，所述的支撑杆与滑板之间设有左右移动组件，所述的底座与料盘之间设有前后移动组件，所述的垂直移动组件、左右移动组件和前后移动组件均由高精度直线导轨导向和精密滚珠丝杆带动，所述的精密滚珠丝杆通过梅花型弹性联轴器直接与交流伺服电机连接。使其具有较好的刚性和较高的传动精度，高精度数控系统可精确位各轴位移量，精准定位上下料工作点。
[0007]在上述的三轴机械手中，所述的料盘水平放置，所述的料盘上具有矩形阵列分布的竖直料孔，所述料盘的移动方向与滑板的移动方向相垂直。可根据棒料的直径更换相应规格的料盘，同时对机械夹爪的规格进行更换，使其具有更宽的适用性。
[0008]在上述的三轴机械手中，所述的工作面上具有竖直设置的平衡气缸，所述平衡气缸的活塞杆与上述的滑板相连接。
[0009]在上述的三轴机械手中，所述的滑板上还设有快速送料气缸。该快速送料气缸可减少左右移动组件中丝杆的行程，减少运动时间，提高效率。本三轴机械手采用PLC控制，机械夹爪具有防撞功能，可以准确进行抓取棒料的动作以及防止误操作。
[0010]工作时将装好棒料的料盘放置到前后移动组件上，由前后移动组件带动料盘到PLC设定的位置，左右移动组件带动滑板到PLC设定的位置，机械夹爪准确将棒料夹取，在PLC的控制下，推力气缸推动摆臂在垂直方向呈90°角摆动，使得棒料由垂直变成水平，最终在垂直移动组件和左右移动组件的共同作用下，将水平棒料带动到指定点，完成上料动作。下料动作与上料动作相反。
[0011]与现有技术相比，本三轴机械手具有以下优点:
[0012]可伺服控制机械夹爪左右移动、上下移动和垂直摆动，控制料盘前后移动，能实现棒料的自动上下料，是实现全自动加工的最佳辅机，机械夹爪具有防撞功能，可准确进行抓取料的动作及防止误操作，可更换料盘和机械夹爪，具有更宽的适用性和工作稳定性；不仅可以减少工人的劳动强度，还可提高工作效率和施工质量，具有较大的实用价值和市场发展空间，可与多种机床配合实用，实现一机多用，有效节省了生产成本。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型提供的一种较佳实施例的结构示意图。
[0014]图中，1、底座；11、工作面；2、立柱；3、支撑杆；4、料盘；41、料孔；5、滑板；51、快速送料气缸；6、摆臂；7、机械夹爪；8、推力气缸；91、垂直移动组件；92、左右移动组件；93、前后移动组件；10、平衡气缸。
【具体实施方式】
[0015]以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0016]如图1所示的三轴机械手，包括其上具有工作面11的底座1、垂直设于工作面11上的立柱2和设于立柱2上的可沿立柱2上下移动的水平支撑杆3，工作面11上设有可沿工作面11水平移动的料盘4，如图1所示，料盘4水平放置，料盘4上具有矩形阵列分布的竖直料孔41，料盘4的移动方向与滑板5的移动方向相垂直。可根据棒料的直径更换相应规格的料盘4，同时对机械夹爪7的规格进行更换，使其具有更宽的适用性。
[0017]如图1所示，在支撑杆3上设有可沿支撑杆3水平移动的滑板5，滑板5上铰接有摆臂6，摆臂6的自由端上固连有与料盘4相对应设置的机械夹爪7，机械夹爪7与摆臂6垂直设置，滑板5上还设有用于驱动摆臂6在垂直范围内作90°角摆动的推力气缸8，如图1所示，该推力气缸8的活塞杆与摆臂6的铰接端连接。
[0018]如图1所示，立柱2与支撑杆3之间设有垂直移动组件91，支撑杆3与滑板5之间设有左右移动组件92，底座I与料盘4之间设有前后移动组件93，垂直移动组件91、左右移动组件92和前后移动组件93均由高精度直线导轨导向和精密滚珠丝杆带动，精密滚珠丝杆通过梅花型弹性联轴器直接与交流伺服电机连接。使其具有较好的刚性和较高的传动精度，高精度数控系统可精确位各轴位移量，精准定位上下料工作点。
[0019]如图1所示，在工作面11上具有竖直设置的平衡气缸10，平衡气缸10的活塞杆与滑板5相连接，如图1所示，在滑板5上还设有快速送料气缸51，该快速送料气缸51可减少左右移动组件92中丝杆的行程，减少运动时间，提高效率。本三轴机械手采用PLC控制，机械夹爪7具有防撞功能，可以准确进行抓取棒料的动作以及防止误操作。
[0020]工作时将装好棒料的料盘4放置到前后移动组件93上，由前后移动组件93带动料盘4到PLC设定的位置，左右移动组件92带动滑板5到PLC设定的位置，机械夹爪7准确将棒料夹取，在PLC的控制下，推力气缸8推动摆臂6在垂直方向呈90°角摆动，使得棒料由垂直变成水平，最终在垂直移动组件91和左右移动组件92的共同作用下，将水平棒料带动到指定点，完成上料动作。下料动作与上料动作相反。
[0021]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.一种三轴机械手，包括其上具有工作面(11)的底座(1)、垂直设于工作面(11)上的立柱(2)和设于立柱(2)上的可沿立柱(2)上下移动的水平支撑杆(3)，所述的工作面(11)上设有可沿工作面(11)水平移动的料盘(4)，其特征在于，所述的支撑杆(3)上设有可沿支撑杆(3 )水平移动的滑板(5 )，所述的滑板(5 )上铰接有摆臂(6 )，所述摆臂(6 )的自由端上固连有与料盘(4)相对应设置的机械夹爪(7)，所述的机械夹爪(7)与摆臂(6)垂直设置，所述的滑板(5)上还设有用于驱动摆臂(6)在垂直范围内作90°角摆动的推力气缸(8)。
2.根据权利要求1所述的三轴机械手，其特征在于，所述的立柱(2)与支撑杆(3)之间设有垂直移动组件(91)，所述的支撑杆(3)与滑板(5)之间设有左右移动组件(92)，所述的底座(I)与料盘(4)之间设有前后移动组件(93)，所述的垂直移动组件(91)、左右移动组件(92 )和前后移动组件(93 )均由高精度直线导轨导向和精密滚珠丝杆带动，所述的精密滚珠丝杆通过梅花型弹性联轴器直接与交流伺服电机连接。
3.根据权利要求1所述的三轴机械手，其特征在于，所述的料盘(4)水平放置，所述的料盘(4)上具有矩形阵列分布的竖直料孔(41)，所述料盘(4)的移动方向与滑板(5)的移动方向相垂直。
4.根据权利要求1所述的三轴机械手，其特征在于，所述的工作面(11)上具有竖直设置的平衡气缸(10)，所述平衡气缸(10)的活塞杆与上述的滑板(5)相连接。
5.根据权利要求1所述的三轴机械手，其特征在于，所述的滑板(5)上还设有快速送料气缸(51)。
【专利摘要】本实用新型提供了一种三轴机械手，属于机械技术领域。它解决了现有的机械手安装于机床内部，只能进行一对一作业，适用范围小的问题。本三轴机械手，包括其上具有工作面的底座、垂直设于工作面上的立柱和设于立柱上的可沿立柱上下移动的水平支撑杆，工作面上设有可沿工作面水平移动的料盘，支撑杆上设有可沿支撑杆水平移动的滑板，滑板上铰接有摆臂，摆臂的自由端上固连有与料盘相对应设置的机械夹爪，机械夹爪与摆臂垂直设置，滑板上还设有用于驱动摆臂在垂直范围内作90°角摆动的推力气缸。本实用新型具有适用范围广、稳定可靠等优点。
【IPC分类】B25J9-08, B23Q7-04
【公开号】CN204487249
【申请号】CN201520137342
【发明人】虞荣华
【申请人】台州北平机床有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月11日