本實用新型涉及一種機械手系統(tǒng)，尤其涉及一種主要用于凸輪軸生產(chǎn)的門橋式機械手系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

機械手在工業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛，對于增強工業(yè)自動化、提高生產(chǎn)效率具有重要作用。但是，在凸輪軸生產(chǎn)過程中，目前多采用手工裝卸料，存在勞動強度大、工作效率低、易人為失誤等缺陷；也有采用360度回轉(zhuǎn)式機械手裝置的，但是該機械手裝置對應的機床需要采用U型布局，空間暫用大、造成物流混亂，同時回轉(zhuǎn)式機械手由底座、回轉(zhuǎn)支架、多機伸縮臂等組成，工作時各機構(gòu)的累計誤差較大，造成定位困難，降低了控制精度和工作效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種控制精度高且節(jié)省空間的門橋式機械手系統(tǒng)。

本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：

一種門橋式機械手系統(tǒng)，包括門橋式機械手、收送料機構(gòu)和主控計算機，所述門橋式機械手包括門式機架、橫梁、橫向?qū)к墶⒇Q向滑軌、移動機構(gòu)和零件拾取機構(gòu)，所述門式機架安裝于左右排列的第一機床和第二機床之間，所述橫梁安裝于所述門式機架上并位于所述第一機床和所述第二機床的上方，所述橫向?qū)к壈惭b于所述橫梁上，所述橫向?qū)к壍膬啥朔謩e位于所述第一機床的上料口的上方和所述第二機床的上料口的上方，所述移動機構(gòu)安裝于所述橫向?qū)к壣喜⒛軌蛟谧陨砜刂葡聶M向移動，所述豎向滑軌安裝于所述移動機構(gòu)上并能夠在所述移動機構(gòu)的控制下豎向移動，所述零件拾取機構(gòu)安裝于所述豎向滑軌的下端，所述零件拾取機構(gòu)的下部設有橫向并列排列的取料拾取頭和放料拾取頭；所述收送料機構(gòu)包括收送料機架、收料電機、收料傳送帶、收料口、送料電機、送料傳送帶和送料口，所述收送料機架安裝于所述門式機架的中部，所述收料傳送帶安裝于所述收送料機架上并由所述收料電機驅(qū)動，所述收料口設于所述收料傳送帶的一端并位于所述放料拾取頭的下方，所述送料傳送帶安裝于所述收送料機架上并由所述送料電機驅(qū)動，所述送料口設于所述送料傳送帶的一端并位于所述取料拾取頭的下方；所述移動機構(gòu)的控制輸入端、所述零件拾取機構(gòu)的控制輸入端、所述收料電機的控制輸入端和所述送料電機的控制輸入端分別與所述主控計算機的控制輸出端連接。

上述結(jié)構(gòu)中，門橋式機械手用于帶動零件拾取機構(gòu)進行上下左右的各方向移動，實現(xiàn)零件位置的變化；具體來說，門式機架用于作為安裝基礎，橫梁用于安裝橫向?qū)к墸瑱M向?qū)к売糜诎惭b移動機構(gòu)并便于移動機構(gòu)進行精準橫向移動，移動機構(gòu)用于產(chǎn)生移動動力并在主控計算機的控制下移動且同時作為豎向滑軌的安裝基礎，豎向滑軌用于與移動機構(gòu)配合被移動機構(gòu)驅(qū)動進行上下移動且同時作為零件拾取機構(gòu)的安裝基礎，零件拾取機構(gòu)用于與豎向滑軌聯(lián)動以帶動自身結(jié)構(gòu)中的拾取頭上下移動并通過拾取頭帶動零件進行位置變化。收送料機構(gòu)用于與門橋式機械手配合實現(xiàn)零件在機床和另外的儲料架(或其它暫存零件的裝置)之間的輸送；具體來說，收送料機架用于作為安裝基礎，收料電機用于在主控計算機控制下驅(qū)動收料傳送帶帶動加工后的零件從收料口輸送到另外的儲料架，在收料前門橋式機械手的放料拾取頭會將加工后的零件放到收料口，送料電機用于在主控計算機控制下驅(qū)動送料傳送帶帶動待加工的零件從另外的儲料架輸送送料口，以便于被門橋式機械手的取料拾取頭取料。

作為優(yōu)選，所述移動機構(gòu)包括移動機架和安裝于所述移動機架上的橫向移動電機、橫向移動減速機、橫向傳動齒輪、豎向移動電機、豎向移動減速機、豎向傳動齒輪，所述橫向移動電機通過所述橫向移動減速機驅(qū)動所述橫向傳動齒輪旋轉(zhuǎn)，所述橫向傳動齒輪與所述橫向?qū)к壣系妮嘄X嚙合連接，所述豎向移動電機通過所述豎向移動減速機驅(qū)動所述豎向傳動齒輪旋轉(zhuǎn)，所述豎向傳動齒輪與所述豎向滑軌上的輪齒嚙合連接；所述零件拾取機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)器、取料氣缸和放料氣缸，所述旋轉(zhuǎn)器安裝于所述豎向滑軌的下端，所述取料氣缸和所述放料氣缸分別安裝于所述旋轉(zhuǎn)器上，所述取料氣缸的活塞桿和所述放料氣缸的活塞桿分別與所述取料拾取頭和所述放料拾取頭連接；所述橫向移動電機的控制輸入端、所述豎向移動電機的控制輸入端、所述旋轉(zhuǎn)器的控制輸入端、所述取料氣缸的控制輸入端和所述放料氣缸的控制輸入端分別與所述主控計算機的控制輸出端連接。上述移動機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)零件拾取機構(gòu)帶動零件在上下左右任意方向的移動，上述零件拾取機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對零件的抓取、釋放和360°方向旋轉(zhuǎn)，從而從整體上全面滿足零件的移動需求。

具體地，所述取料拾取頭包括取料固定爪和取料活動爪，所述取料固定爪安裝于所述旋轉(zhuǎn)器上，所述取料活動爪與所述取料氣缸的活塞桿連接；所述放料拾取頭包括放料固定爪和取料活動爪，所述放料固定爪安裝于所述旋轉(zhuǎn)器上，所述放料活動爪與所述放料氣缸的活塞桿連接。這種固定爪+活動爪的拾取結(jié)構(gòu)尤其適用于凸輪軸的抓取和釋放。

變了便于精確控制，所述收料電機、所述送料電機、所述橫向移動電機和所述豎向移動電機均為步進電機。

本實用新型的有益效果在于：

本發(fā)明通過采用門橋式結(jié)構(gòu)，使機械手的移動部件減少，避免了傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)式機械手的多節(jié)運動系統(tǒng)的累計誤差，對高精度定位加工設備的零件上料更加精準且安全可靠；門橋式機械手只有橫向(水平)、豎向(垂直)位移，比回轉(zhuǎn)定位精度更加可靠，在定位精度高的機械加工機床上使用更加可靠；門橋式機械手更加有利于機床排布，直線型的機位在生產(chǎn)節(jié)拍和空間允許的情況下，可以布置實現(xiàn)一個機械手配套多個(可多至4、5個)機床；通過采用固定爪和活動爪配合的拾取頭結(jié)構(gòu)，只需活動爪的較小角度變換，即可實現(xiàn)高、粗精度的零件拾取與分開，降低零件停留時間，提高生產(chǎn)效率；整個系統(tǒng)通過同一臺主控計算機實現(xiàn)自動收取零件的功能，且各部件之間配合更加緊密，協(xié)調(diào)度更高。

附圖說明

圖1是本實用新型所述門橋式機械手系統(tǒng)的主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中沒有示出主控計算機和除收送料機架外的收送料機構(gòu)；

圖2是本實用新型所述門橋式機械手系統(tǒng)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中沒有示出主控計算機。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明：

如圖1和圖2所示，本實用新型所述門橋式機械手系統(tǒng)包括門橋式機械手17、收送料機構(gòu)和主控計算機(圖中未示)，門橋式機械手21包括門式機架10、橫梁3、橫向?qū)к?9、豎向滑軌1、移動機構(gòu)2和零件拾取機構(gòu)5，門式機架10安裝于左右排列的第一機床7和第二機床12之間，橫梁3安裝于門式機架10上并位于第一機床7和第二機床12的上方，橫向?qū)к?9安裝于橫梁3上，橫向?qū)к?9的兩端分別位于第一機床7的上料口8的上方和第二機床12的上料口11的上方，移動機構(gòu)2安裝于橫向?qū)к?9上并能夠在自身控制下橫向移動，豎向滑軌1安裝于移動機構(gòu)2上并能夠在移動機構(gòu)2的控制下豎向移動，豎向滑軌1穿過移動機構(gòu)2，零件拾取機構(gòu)5安裝于豎向滑軌1的下端，零件拾取機構(gòu)5的下部設有橫向并列排列的取料拾取頭6和放料拾取頭20；所述收送料機構(gòu)包括收送料機架9、收料電機14、收料傳送帶16、收料口18、送料電機13、送料傳送帶15和送料口17，收送料機架9安裝于門式機架10的中部，收料傳送帶16安裝于收送料機架9上并由收料電機14驅(qū)動，收料口18設于收料傳送帶16的一端并位于放料拾取頭20的下方，送料傳送帶15安裝于收送料機架9上并由送料電機13驅(qū)動，送料口17設于送料傳送帶15的一端并位于取料拾取頭6的下方；移動機構(gòu)2的控制輸入端、零件拾取機構(gòu)5的控制輸入端、收料電機14的控制輸入端和送料電機13的控制輸入端分別與主控計算機的控制輸出端連接。

上述結(jié)構(gòu)中，移動機構(gòu)2的具體結(jié)構(gòu)如下：包括移動機架和安裝于所述移動機架上的橫向移動電機、橫向移動減速機、橫向傳動齒輪、豎向移動電機、豎向移動減速機、豎向傳動齒輪，所述橫向移動電機通過所述橫向移動減速機驅(qū)動所述橫向傳動齒輪旋轉(zhuǎn)，所述橫向傳動齒輪與所述橫向?qū)к壣系妮嘄X嚙合連接，所述豎向移動電機通過所述豎向移動減速機驅(qū)動所述豎向傳動齒輪旋轉(zhuǎn)，所述豎向傳動齒輪與所述豎向滑軌上的輪齒嚙合連接。

零件拾取機構(gòu)5的具體結(jié)構(gòu)如下：包括旋轉(zhuǎn)器、取料氣缸和放料氣缸，所述旋轉(zhuǎn)器安裝于所述豎向滑軌的下端，所述取料氣缸和所述放料氣缸分別安裝于所述旋轉(zhuǎn)器上，所述取料氣缸的活塞桿和所述放料氣缸的活塞桿分別與取料拾取頭6和放料拾取頭20連接；所述橫向移動電機的控制輸入端、所述豎向移動電機的控制輸入端、所述旋轉(zhuǎn)器的控制輸入端、所述取料氣缸的控制輸入端和所述放料氣缸的控制輸入端分別與所述主控計算機的控制輸出端連接。

上述取料拾取頭6和放料拾取頭20的結(jié)構(gòu)相同，具體結(jié)構(gòu)如下：取料拾取頭6包括取料固定爪和取料活動爪，所述取料固定爪安裝于所述旋轉(zhuǎn)器上，所述取料活動爪與所述取料氣缸的活塞桿連接；放料拾取頭20包括放料固定爪和取料活動爪，所述放料固定爪安裝于所述旋轉(zhuǎn)器上，所述放料活動爪與所述放料氣缸的活塞桿連接。

說明：上述移動機構(gòu)2、零件拾取機構(gòu)5、取料拾取頭6和放料拾取頭20的具體結(jié)構(gòu)沒有在圖中示出，但從上面的描述可以確定其結(jié)構(gòu)是清楚并能夠完全理解的。

為了便于精確控制，上述收料電機14、送料電機13、所述橫向移動電機和所述豎向移動電機均為步進電機。

圖1中還示出了橫梁加強筋板4。

如圖1和圖2所示，本門橋式機械手系統(tǒng)的工作原理如下：

系統(tǒng)啟動，在主控計算機的控制下，門式機架10下方的送料電機13帶動送料傳送帶15向前方運動，將待加工零件從儲料架(或其它裝置)送到送料口17，移動機構(gòu)2啟動豎向移動電機，豎向滑軌1帶動零件拾取機構(gòu)5下移至送料口17的上方，取料拾取頭6打開，拾取待加工零件后合攏完成取料，然后移動機構(gòu)2啟動豎向移動電機反轉(zhuǎn)使豎向滑軌1上移到預定位置，然后移動機構(gòu)2啟動橫向移動電機帶動豎向滑軌1橫向移動至第一機床7的上料口8或第二機床12的上料口11的上方，移動機構(gòu)2啟動豎向移動電機，豎向滑軌1帶動零件拾取機構(gòu)5下移至靠近第一機床7的上料口8或第二機床12的上料口11的位置，取料拾取頭6打開，將待加工零件放在對應機床的加工位置，然后豎向滑軌1上升，機床加工零件；在機床加工完畢、加工機床停機后，移動機構(gòu)2啟動豎向移動電機，豎向滑軌1帶動零件拾取機構(gòu)5下移至靠近加工后零件的位置，放料拾取頭20打開，拾取加工后零件后合攏完成零件抓取，然后豎向滑軌1上升至預定位置，然后移動機構(gòu)2啟動橫向移動電機帶動豎向滑軌1橫向移動至門式機架10的中部，然后移動機構(gòu)2啟動豎向移動電機，豎向滑軌1帶動零件拾取機構(gòu)5下移至收料口18的上方，放料拾取頭20打開，將加工后零件放在收料口18，完成放料，移動機構(gòu)2帶動豎向滑軌1復位，收料電機14帶動收料傳送帶16向后方運動，將加工后零件送到儲料架，完成另加加工和輸送。

上述過程為本門橋式機械手系統(tǒng)的應用實施例之一，根據(jù)需要還可以有更多應用方式，在此不再一一贅述。

說明：根據(jù)需要，本實施例的兩個機床也可以為更多個，只要將門式機架10安裝于多個機床之間即可。

上述實施例只是本實用新型的較佳實施例，并不是對本實用新型技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實施例的基礎上實現(xiàn)的技術(shù)方案，均應視為落入本實用新型專利的權(quán)利保護范圍內(nèi)。