机械手装置的制作方法

文档序号:15508233发布日期:2018-09-21 23:29阅读:520来源:国知局

本实用新型属于机械手的技术领域,尤其涉及一种能够从模具等设备中取出工件并将其转移到指定位置的机械手装置。



背景技术:

在注塑生产等领域,需要将工件(即产品)从模具等设备中取出,并将工件转移到指定位置,而且在转移过程中需要保持工件的姿势不变,最好移动方向也保持不变,即保持直线运动。为此,最容易直接想到的方案就是将夹取工件的夹具安装在一条直线导轨上,并驱动夹具沿直线导轨移动,然而,这种方案意味着直线导轨的长度必须大于夹具的移动轨迹长度,而且直线导轨的长向会垂直于注塑机的长向。 显然,这样的直线导轨固定不动地安装在注塑机旁边,将带来诸多不便和问题,例如占用空间大,因此上述方案在实际基本上没有得到采用。

目前各注塑厂家安装机械手方法一般是采用三轴机械手,这种三轴机械手为了避开哥林柱的障碍不得不先做垂直运动再做水平运动,因此既限制了机械手的安装方式,又需要相互垂直的线性滑轨,存在定位精度要求高、电机和线性滑轨数量多的缺点,且夹具的行程受制于滑轨长度。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供一种机械手装置,它能带动夹具沿直线移动,并确保夹具在移动过程中的姿势保持不变,而且占用空间小、电机数量少。

其目的可以按以下方案实现:该机械手装置包括伺服电机、电机支座和夹具安装座,伺服电机安装在电机支座上,其主要特点在于,还设有第一转臂和第二转臂,第一转臂的首端和伺服电机的转轴固定连接而同步转动;第一转臂末端与第二转臂首端之间利用第一铰接轴铰接在一起,其中第一铰接轴与第二转臂的首端固定连接而同步转动,而第一铰接轴与第一转臂末端之间能相对转动;

所述夹具安装座利用第二铰接轴铰接安装在第二转臂的末端,其中夹具安装座与第二铰接轴固定连接而同步转动,而第二铰接轴与第二转臂的末端之间能相对转动;第一铰接轴、第二铰接轴都平行于电机转轴,且电机转轴到第一铰接轴之间的距离等于第一铰接轴到第二铰接轴之间的距离;

电机支座还固定安装有第一同步轮,第一同步轮与电机支座固定连接而不能相对转动,第一同步轮的中心轴线与电机转轴的中心轴线位置重叠;第一转臂末端还安装有第二同步轮, 第二同步轮与所述第一铰接轴固定连接并同步转动,第一同步轮与第二同步轮通过第一同步带传动连接,且第一同步轮与第二同步轮两者的传动比为1:2;第一转臂末端还安装有第三同步轮,第三同步轮与第一转臂末端固定连接而不能相对转动,第二转臂中间还能相对转动地安装有第四同步轮,第三同步轮与第四同步轮通过第二同步带传动连接,且第三同步轮与第四同步轮两者的传动比为2:1;第二转臂中间还安装有第五同步轮,第四同步轮和第五同步轮同轴固定连接而同步转动,所述夹具安装座同轴固定连接有第六同步轮,第五同步轮与第六同步轮通过第三同步带传动连接,且第五同步轮与第六同步轮两者的传动比为1:1。

第二铰接轴与电机转轴的竖向高度位置相同。

本实用新型具有以下优点和效果:

一、本实用新型工作时,电机驱动夹具安装座沿直线移动,且移动过程中夹具安装座的姿势保持不变,只要第二铰接轴与电机转轴的竖向高度位置相同,则夹具将沿着水平方向进行直线平移且姿势保持不变,因此安装在夹具安装座上的夹具也将进行水平平移且姿势保持不变。

二、本实用新型体积小巧,可以避免直线导轨固定不动地安装在注塑旁边带来的占用空间大等问题。

三、夹具安装座(夹具)的行程大,相当于第一转臂长度或第二转臂长度的四倍。

四、需要的电机数量少,只需一台电机。

附图说明

图1是本实用新型具体实施例处于取件状态时的剖面结构原理示意图。

图2是图1所示实施例动作原理的几何解析示意图。

图3是图1所示实施例的立体结构示意图。

图4是图3所示实施例的电机转轴转动45°之后的变化状态示意图。

图5是图3所示实施例的电机转轴转动90°之后的变化状态示意图。

图6是图3所示实施例的电机转轴转动135°之后的变化状态示意图。

图7是图3所示实施例的电机转轴转动180°之后的变化状态示意图。

具体实施方式

图1、图3所示,该机械手装置包括伺服电机3、电机支座30和夹具安装座8,伺服电机3安装在电机支座30上;还设有第一转臂1和第二转臂2,第一转臂1的首端和伺服电机的转轴11固定连接而同步转动;第一转臂1末端与第二转臂2首端之间利用第一铰接轴41铰接在一起,其中第一铰接轴41与第二转臂2的首端固定连接而同步转动,而第一铰接轴41与第一转臂1末端之间能相对转动;所述夹具安装座8利用第二铰接轴42铰接安装在第二转臂2的末端,其中夹具安装座8与第二铰接轴42固定连接而同步转动,而第二铰接轴42与第二转臂2的末端之间能相对转动;第一铰接轴41、第二铰接轴42都平行于电机转轴11,且电机转轴11到第一铰接轴41之间的距离等于第一铰接轴41到第二铰接轴42之间的距离;第二铰接轴42与电机转轴11的竖向高度位置相同;电机支座30还固定安装有第一同步轮51,第一同步轮51与电机支座30固定连接而不能相对转动,第一同步轮51的中心轴线与电机转轴11的中心轴线位置重叠,第一转臂1末端还安装有第二同步轮52, 第二同步轮52与所述第一铰接轴51固定连接并同步转动,第一同步轮51与第二同步轮52通过第一同步带61传动连接,且第一同步轮51与第二同步轮52两者的传动比为1:2;第一转臂1末端还安装有第三同步轮53,第三同步轮53与第一转臂1末端固定连接而不能相对转动,第二转臂2中间还能相对转动地安装有第四同步轮54,第三同步轮53与第四同步轮54通过第二同步带62传动连接,且第三同步轮53与第四同步轮54两者的传动比为2:1;第二转臂2中间还安装有第五同步轮55,第四同步轮54和第五同步轮55同轴固定连接而同步转动,所述夹具安装座8同轴固定连接有第六同步轮56,第五同步轮55与第六同步轮56通过第三同步带63传动连接,且第五同步轮55与第六同步轮56两者的传动比为1:1。

上述实施例的工作过程及原理如下:

当伺服电机转轴11顺时针旋转α角时,第一转臂1会同步顺时针旋转α角,第一同步轮则固定不转动,安装在第一转臂1末端的第二同步轮52将绕其中心轴线逆时针旋转2α角,与第二同步轮同轴安装的第二转臂2同步逆时针旋转2α角(相对于第一转臂1末端);由于第三同步轮53与第一转臂1末端固定连接而不能相对转动,且第三同步轮与第四同步轮两者的传动比为2:1,因此在第二转臂2逆时针旋转2α角过程中,安装在第二转臂2上的第四同步轮54将绕自身转轴顺时针旋转α角,并带动第五同步轮55同步转动,第五同步轮55带动第六同步轮56和夹具安装座8相对于第二转臂2末端顺时针旋转α角,因此夹具安装座8的姿势始终保持不变,安装在夹具安装座8上的夹具就始终处在水平位置且姿势始终保持不变,如图2所示。

当伺服电机转轴1逆时针转动的动作原理与上述过程对称相同。图3为实施例的机械手装置处于取件状态时的立体示意图,图4是图3中的电机转轴转动45°之后的变化状态示意图,图5是电机转轴转动90°之后的变化状态示意图,图6是电机转轴转动135°之后的变化状态示意图,图7是电机转轴转动180°之后的变化状态示意图。

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