專利名稱：一種龍門式高精度自動裝卸機械手的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種龍門式高精度自動裝卸機械手。
背景技術：
在現有工件的生產過程中，很多工件需要經過多道工序才可以制備完成，傳統的方法是采用人工在不同工位的機器之間傳送工件并裝卸，這種工作方式工作效率低、成本高、并且存在由于操作不當導致人員受傷的情況，隨著數控機床的不斷投入和自動化水平的不斷提高，自動化的送料裝置被越來越多地應用到生產當第二。自動化的送料裝置多采用自動化的機械手臂將工件將上一道工序的數控機床傳輸到下一道工序的數控機床上，這種方式工作效率高、安全、可以實現自動化流水線生產。申請號為“201110250891. 2”，發明名稱為“貨車轉向架生產線專用龍門式枕架套裝機械手”的中國發明專利申請公開了一種貨車轉向架生產線專用龍門式枕架套裝機械手。該機械手主要由機架、及安裝在機架上的側架機械手、搖枕機械手及電控制器單元件組成。機架主要由橫梁、支撐梁、豎支撐行走梁相互連接構成；側架機械手有兩套，均安裝在橫梁上，每套側架機械手由側架橫向運行、垂直提升單元和側架抓取夾緊翻轉單元組合而成。搖枕機械手安裝在橫梁上，介于兩套側架機械手之間。該發明可以在兩個軸向移動并移動物件，但是該發明雖然解決了兩軸方向的運動問題，單是并不能滿足工件裝配和運輸的需求。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術存在的上述不足，而提供一種結構設簡單計合理，工作精度高、可實現工件長距離傳送的龍門式高精度自動裝卸機械手。本發明解決上述問題所采用的技術方案是該龍門式高精度自動裝卸機械手，其特征在于包括龍門框架、機械手滑座裝置、機械手裝置，所述龍門框架包括橫梁、立柱，所述橫梁固定在立柱上；所述機械手滑座裝置包括滑鞍、安裝板、第一軸移組件和第三軸移組件，第一軸移組件包括第一電機、第一絲桿、第一螺母、第一螺母掛接座和第一滑軌套件，第三軸移組件包括電機安裝座、第三電機、第三帶輪、第三絲桿、第三螺母和第三滑軌套件，所述第一螺母掛接座固定在安裝板上，滑鞍直接固定在安裝板上或通過第二軸移組件安裝在安裝板上，電機安裝座和滑鞍固定連接，第三電機固定在電機安裝座上，第三帶輪和第三螺母固定連接，第三螺母通過軸承轉動安裝在滑鞍上，所述第三絲桿和第三螺母螺紋連接，第三帶輪由第三電機驅動，第一螺母掛接座內設置有第一螺母，機械手滑座裝置通過第一滑軌套件和橫梁滑動連接；所述橫梁上轉動安裝有第一絲桿，第一絲桿的一端固定有第一帶輪，第一帶輪由第一電機驅動，第一絲桿和第一螺母螺紋連接；所述機械手裝置包括升降臂、機械手組件、上支座、下支座，所述機械手組件安裝在升降臂的下端，第三絲桿的上端和下端分別固定著上支座、下支座，上支座、下支座固定在升降臂上，升降臂通過第三滑軌套件和滑鞍滑動連接。采用該結構實現了機械手裝置在二個或三個軸向上的滑動，通過絲桿傳動可以實現平穩快速滑動。作為優選，本發明所述第二軸移組件包括第二絲桿、安裝板電機、第二螺母和第二滑軌套件，所述安裝板上轉動安裝第二絲桿，第二絲桿由安裝板電機驅動，滑鞍上轉動安裝第二螺母，第二螺母和第二絲桿通過螺紋連接，滑鞍和安裝板通過第二滑軌套件滑動連接。作為優選，本發明所述第一滑軌套件包括兩個第一滑軌和兩個第一滑套，所述兩個第一滑軌固定在橫梁上，所述兩個第一滑套固定在滑鞍上，兩個第一滑軌和兩個第一滑套分別滑動套接，所述第三滑軌套件包括兩個第三滑軌和兩個第三滑套，所述兩個第三滑軌固定在升降臂上，所述兩個第三滑套固定在滑鞍上，兩個第三滑軌和兩個第三滑套分別滑動套接。通過此種滑軌結構，不僅滑動更加平穩，而且結構簡單，安裝方便。作為優選，本發明所述第一滑軌套件包括兩個第一滑軌和兩個第一滑套，所述兩個第一滑軌固定在橫梁上，所述兩個第一滑套分別固定在安裝板和第一螺母掛接座上，兩
個第一滑軌和兩個第一滑套分別滑動套接，所述第二滑軌套件包括兩個第二滑軌和兩個第二滑套，所述兩個第二滑軌固定在安裝板上，所述兩個第二滑套固定在滑鞍上，兩個第二滑軌和兩個第二滑套分別滑動套接，所述第三滑軌套件包括兩個第三滑軌和兩個第三滑套，所述兩個第三滑軌固定在升降臂上，所述兩個第三滑套固定在滑鞍上，兩個第三滑軌和兩個第三滑套分別滑動套接。通過此種滑軌結構，不僅滑動更加平穩，而且結構簡單，安裝方便。作為優選，本發明所述機械手組件包括軸承盒、轉動電機、轉軸、安裝掌、機械手，所述軸承盒固定在升降臂上，轉軸轉動安裝在軸承盒上，轉動電機驅動轉軸轉動，安裝掌安裝在轉軸上，所述安裝掌上安裝有一對機械手。一對機械手分別稱一號機械手和二號機械手，安裝掌可隨轉動電機轉動，可以實現在一號機械手夾持上一工序加工設備加工完成的工件時，人工或自動設備將另一工件加載在二號機械手上，電機帶動轉軸安裝掌旋轉，另一工件通過二號機械手加載到上述加工設備中進行加工，機械手組件滑動到下一工序加工設備位置，二號機械手將下一工序加工設備完成的工件取下，旋轉安裝掌，一號機械手將上一工序加工過的工件重新加載到下一工序加工設備上進行加工，采用此種結構實現了無間斷送料和卸料，節約了載料和卸料的時間，提高了工作效率。作為優選，本發明所述機械手包括爪力盒、機械手電機、動力架、導桿、第一爪座、第二爪座、卡爪，所述爪力盒固定在安裝掌上，所述機械手電機的輸出軸上固定有絲桿軸，動力架的一端開設有螺紋孔，絲桿軸和螺紋孔螺紋連接，所述動力架的另一端轉動設置有第一滾套、第二滾套，所述第一爪座、第二爪座上均設置有滾套軌道，第一滾套、第二滾套和滾套軌道相配合，第一爪座、第二爪座滑動設置在導桿上，第一爪座、第二爪座之間設置有彈簧，第一爪座、第二爪座均固定有卡爪，滾套軌道的頭尾兩端均設置有鎖死槽。采用該結構，機械手的卡爪的反應快，并且通過鎖死槽，可實現電機失電的情況下，機械手依然不會失去夾持力，防止了電機失電情況下，機械手松脫，工件掉落，造成工件破損和人員損傷。
作為優選，本發明所述機械手采用電動卡盤。作為優選，本發明所述橫梁包括第一梁、附梁，所述立柱包括支撐柱和支撐架，支撐架固定在支撐柱上，支撐架和支撐柱之間連接有加強筋，所述第一梁采用矩形管，第一梁固定在立柱上，所述附梁由矩形連接管、梯形加強架、矩形安裝管組成，所述梯形加強架、矩形安裝管與矩形連接管固定連接，一條矩形安裝管分別對應固定連接一根支撐架，矩形連接管和所有的支撐架固定連接，所述第一絲桿轉動安裝在第一梁上。采用此種結構的龍門框架，不僅結構簡單，而且穩定性好，有利于機械手的精確定位。本發明所述龍門框架設置有多個獨立運行的機械手滑座裝置。在涉及多個加工設備之間需要長距離工件傳送的情況下，機械手滑座裝置通過單一絲桿傳動在橫梁上滑動不能保持精度，采用多個機械手滑座裝置各自獨立采用絲桿傳動滑動設置在橫梁上，可以實現長距離，多工序加工設備的工件傳送。本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果結構設簡單計合理，機械手可進行兩軸或三軸向的高精度移動，并且可實現工件長距離傳送，機械手無間斷送料和卸料，節約了載料和卸料的時間，工作效率高，機械手防松脫，安全性好。


圖I是本發明實施例I的主視結構示意圖。
圖2是本發明實施例I的側視結構示意圖。圖3是本發明實施例I的A處的局部放大結構示意圖。圖4是本發明實施例I的B處的局部放大結構示意圖。圖5是本發明實施例I的卡爪設置為水平方向的構示意圖。圖6是本發明實施例2的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖并通過實施例對本發明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發明的解釋而本發明并不局限于以下實施例。實施例I
參見圖I-圖4，本實施例龍門式高精度自動裝卸機械手，包括龍門框架I、機械手滑座裝置II、機械手裝置III，龍門框架I包括橫梁I、立柱2，橫梁I固定在立柱2上；機械手滑座裝置II包括滑鞍3、安裝板4、第一軸移組件和第三軸移組件，第一軸移組件包括第一電機51、第一絲桿52、第一螺母53、第一螺母掛接座54和第一滑軌套件，第三軸移組件包括電機安裝座61、第三電機62、第三帶輪65、第三絲桿64、第三螺母66和第三滑軌套件，第一螺母掛接座54固定在安裝板4上，滑鞍3直接固定在安裝板4上，電機安裝座61和滑鞍3固定連接，第三電機62固定在電機安裝座61上，第三帶輪65和第三螺母66固定連接，第三螺母66通過軸承轉動安裝在滑鞍3上，第三絲桿64和第三螺母66螺紋連接，第三帶輪65由第三電機62驅動，第一螺母掛接座54內設置有第一螺母53，機械手滑座裝置II通過第一滑軌套件和橫梁I滑動連接；橫梁I上轉動安裝有第一絲桿52，第一絲桿52的一端固定有第一帶輪，第一帶輪由第一電機51驅動，第一絲桿52和第一螺母53螺紋連接；機械手裝置III包括升降臂7、機械手組件8、上支座9、下支座10，機械手組件8安裝在升降臂7的下端，第三絲桿64的上端和下端分別固定著上支座9、下支座10，上支座9、下支座10固定在升降臂7上，升降臂7通過第三滑軌套件和滑鞍3滑動連接。第一滑軌套件包括兩個第一滑軌551和兩個第一滑套552，兩個第一滑軌551固定在橫梁I上，兩個第一滑套552固定在滑鞍3上，兩個第一滑軌551和兩個第一滑套552分別滑動套接，第三滑軌套件包括兩個第三滑軌和兩個第三滑套，兩個第三滑軌固定在升降臂7上，兩個第三滑套固定在滑鞍3上，兩個第三滑軌和兩個第三滑套分別滑動套接。第一軸移組件和第三軸移組件上都安裝限位開關，以限制各自的行程。機械手組件8包括軸承盒81、轉動電機82、轉軸83、安裝掌84、機械手，軸承盒81固定在升降臂7上，轉軸83轉動安裝在軸承盒81上，轉動電機82驅動轉軸83轉動，安裝掌84安裝在轉軸83上，安裝掌84上安裝有一對機械手。機械手包括爪力盒851、機械手電機852、動力架853、導桿854、第一爪座856、第二爪座857、卡爪858，爪力盒851固定在安裝掌84上，機械手電機852的輸出軸上固定有絲桿軸，動力架853的一端開設有螺紋孔，絲桿軸和螺紋孔螺紋連接，動力架853的另一 端轉動設置有第一滾套153a、第二滾套153b，第一爪座856、第二爪座857上均設置有滾套軌道，第一滾套153a、第二滾套153b和滾套軌道相配合，第一爪座856、第二爪座857滑動設置在導桿854上,第一爪座856、第二爪座857之間設置有彈簧859，第一爪座856、第二爪座857均固定有卡爪858，滾套軌道的頭尾兩端均設置有鎖死槽855。卡爪858可設置如同圖4所示的豎直方向，也可設置成圖5中的水平方向。橫梁I包括第一梁11、附梁12，立柱2包括支撐柱2a和支撐架2b，支撐架2b固定在支撐柱2a上，支撐架2b和支撐柱2a之間連接有加強筋2c，第一梁11采用矩形管，第一梁11固定在立柱2上，附梁12由矩形連接管121、梯形加強架122、矩形安裝管123組成，梯形加強架122、矩形安裝管123與矩形連接管121固定連接，一條矩形安裝管123分別對應固定連接一根支撐架2b，矩形連接管121和所有的支撐架2b固定連接，第一絲桿52轉動安裝在第一梁11上。本實施例的圖中橫梁I只安裝一個機械手滑座裝置II，在涉及多個加工設備之間需要長距離工件傳送的情況下，機械手滑座裝置II通過單一絲桿傳動在橫梁I上滑動不能保持精度，可采用多個機械手滑座裝置II各自獨立采用絲桿傳動滑動設置在橫梁I上，可以實現長距離，多工序加工設備的工件傳送。實施例2
參見圖6，本實施例龍門式高精度自動裝卸機械手上述實施例的結構基本相同，其區別點在于機械手滑座裝置上還設置有一軸向的移動設置，使機械手裝置相對上述實施例可多以軸向的自由度，從而讓機械手裝置可以實現三個軸向的移動。其具體的結構差別在于，機械手滑座裝置中的滑鞍3b并非固定在安裝板4b上而是通過第二軸移組件安裝在安裝板4b上，第二軸移組件包括第二絲桿、安裝板電機、第二螺母和第二滑軌套件，安裝板4b上轉動安裝第二絲桿，第二絲桿由安裝板電機驅動，滑鞍3b上轉動安裝第二螺母，第二螺母和第二絲桿通過螺紋連接，滑鞍3b和安裝板4b通過第二滑軌套件滑動連接。第一軸移組件、第二軸移組件和第三軸移組件上都安裝限位開關，以限制各自的行程。第二滑軌套件包括兩個第二滑軌和兩個第二滑套，兩個第二滑軌固定在安裝板4b上，兩個第二滑套固定在滑鞍3b上，兩個第二滑軌和兩個第二滑套分別滑動套接。本說明書第二所描述的以上內容僅僅是對本發明所作的舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發明說明書的內容或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種龍門式高精度自動裝卸機械手，其特征在于包括龍門框架、機械手滑座裝置、機械手裝置，所述龍門框架包括橫梁、立柱，所述橫梁固定在立柱上；所述機械手滑座裝置包括滑鞍、安裝板、第一軸移組件和第三軸移組件，第一軸移組件包括第一電機、第一絲桿、第一螺母、第一螺母掛接座和第一滑軌套件，第三軸移組件包括電機安裝座、第三電機、第三帶輪、第三絲桿、第三螺母和第三滑軌套件，所述第一螺母掛接座固定在安裝板上，滑鞍直接固定在安裝板上或通過第二軸移組件安裝在安裝板上，電機安裝座和滑鞍固定連接，第三電機固定在電機安裝座上，第三帶輪和第三螺母固定連接，第三螺母通過軸承轉動安裝在滑鞍上，所述第三絲桿和第三螺母螺紋連接，第三帶輪由第三電機驅動，第一螺母掛接座內設置有第一螺母，機械手滑座裝置通過第一滑軌套件和橫梁滑動連接；所述橫梁上轉動安裝有第一絲桿，第一絲桿的一端固定有第一帶輪，第一帶輪由第一電機驅動，第一絲桿和第一螺母螺紋連接；所述機械手裝置包括升降臂、機械手組件、上支座、下支座，所述機械手組件安裝在升降臂的下端，第三絲桿的上端和下端分別固定著上支座、下支座，上支座、下支座固定在升降臂上，升降臂通過第三滑軌套件和滑鞍滑動連接。
2.根據權利要求I所述的龍門式高精度自動裝卸機械手，其特征在于所述第二軸移組件包括第二絲桿、安裝板電機、第二螺母和第二滑軌套件，所述安裝板上轉動安裝第二絲桿，第二絲桿由安裝板電機驅動，滑鞍上轉動安裝第二螺母，第二螺母和第二絲桿通過螺紋連接，滑鞍和安裝板通過第二滑軌套件滑動連接。
3.根據權利要求I所述的龍門式高精度自動裝卸機械手，其特征在于所述第一滑軌套件包括兩個第一滑軌和兩個第一滑套，所述兩個第一滑軌固定在橫梁上，所述兩個第一滑套固定在滑鞍上，兩個第一滑軌和兩個第一滑套分別滑動套接，所述第三滑軌套件包括兩個第三滑軌和兩個第三滑套，所述兩個第三滑軌固定在升降臂上，所述兩個第三滑套固定在滑鞍上，兩個第三滑軌和兩個第三滑套分別滑動套接。
4.根據權利要求2所述的龍門式高精度自動裝卸機械手，其特征在于所述第一滑軌套件包括兩個第一滑軌和兩個第一滑套，所述兩個第一滑軌固定在橫梁上，所述兩個第一滑套分別固定在安裝板和第一螺母掛接座上，兩個第一滑軌和兩個第一滑套分別滑動套接，所述第二滑軌套件包括兩個第二滑軌和兩個第二滑套，所述兩個第二滑軌固定在安裝板上，所述兩個第二滑套固定在滑鞍上，兩個第二滑軌和兩個第二滑套分別滑動套接，所述第三滑軌套件包括兩個第三滑軌和兩個第三滑套，所述兩個第三滑軌固定在升降臂上，所述兩個第三滑套固定在滑鞍上，兩個第三滑軌和兩個第三滑套分別滑動套接。
5.根據權利要求I或2所述的龍門式高精度自動裝卸機械手，其特征在于所述機械手組件包括軸承盒、轉動電機、轉軸、安裝掌、機械手，所述軸承盒固定在升降臂上，轉軸轉動安裝在軸承盒上，轉動電機驅動轉軸轉動，安裝掌安裝在轉軸上，所述安裝掌上安裝有一對機械手。
6.根據權利要求5所述的龍門式高精度自動裝卸機械手，其特征在于所述機械手包括爪力盒、機械手電機、動力架、導桿、第一爪座、第二爪座、卡爪，所述爪力盒固定在安裝掌上，所述機械手電機的輸出軸上固定有絲桿軸，動力架的一端開設有螺紋孔，絲桿軸和螺紋孔螺紋連接，所述動力架的另一端轉動設置有第一滾套、第二滾套，所述第一爪座、第二爪座上均設置有滾套軌道，第一滾套、第二滾套和滾套軌道相配合，第一爪座、第二爪座滑動設置在導桿上，第一爪座、第二爪座之間設置有彈簧，第一爪座、第二爪座均固定有卡爪，滾套軌道的頭尾兩端均設置有鎖死槽。
7.根據權利要求I或2所述的龍門式高精度自動裝卸機械手，其特征在于所述機械手米用電動卡盤。
8.根據權利要求I或2所述的龍門式高精度自動裝卸機械手，其特征在于所述橫梁包括第一梁、附梁，所述立柱包括支撐柱和支撐架，支撐架固定在支撐柱上，支撐架和支撐柱之間連接有加強筋，所述第一梁采用矩形管，第一梁固定在立柱上，所述附梁由矩形連接管、梯形加強架、矩形安裝管組成，所述梯形加強架、矩形安裝管與矩形連接管固定連接，一條矩形安裝管分別對應固定連接一根支撐架，矩形連接管和所有的支撐架固定連接，所述第一絲桿轉動安裝在第一梁上。
9.根據權利要求I或2所述的龍門式高精度自動裝卸機械手，其特征在于所述龍門框架設置有多個獨立運行的機械手滑座裝置。
全文摘要
本發明公開了一種龍門式高精度自動裝卸機械手，其特征在于包括龍門框架、機械手滑座裝置、機械手裝置，所述龍門框架包括橫梁、立柱，所述橫梁固定在立柱上；所述機械手滑座裝置包括滑鞍、安裝板、第一軸移組件和第三軸移組件，滑鞍直接固定在安裝板上或通過第二軸移組件安裝在安裝板上。本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果結構設簡單計合理，機械手可進行兩軸或三軸向的高精度移動，并且可實現工件長距離傳送，機械手無間斷送料和卸料，節約了載料和卸料的時間，工作效率高，機械手防松脫，安全性好。
文檔編號B25J9/02GK102950503SQ201210429819
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月1日 優先權日2012年11月1日
發明者黃品劍 申請人:浙江神舟機器人科技有限公司