圓柱凸輪式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)型機(jī)械手的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種圓柱凸輪式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)型機(jī)械手，包括箱體，箱體內(nèi)安裝有互相垂直設(shè)置的錐直軸和錐凸軸，水平放置的錐凸軸與豎直放置的錐直軸通過一對(duì)錐齒輪相連；進(jìn)退圓柱凸輪和錐齒輪同軸裝配在錐凸軸上，與錐直軸平行設(shè)置的凸直軸安裝在箱體內(nèi)，錐直軸與凸直軸通過一對(duì)相互嚙合的齒輪相連，升降圓柱凸輪與凸直軸同軸裝配；與錐凸軸平行設(shè)置的滑軌固定在箱體上，進(jìn)退滑塊安裝在滑軌上能夠在滑軌上滑動(dòng)，豎直設(shè)置的推桿放置在進(jìn)退滑塊內(nèi)，進(jìn)退推桿固定在進(jìn)退滑塊上。本實(shí)用新型可用于各種自動(dòng)機(jī)械及自動(dòng)生產(chǎn)線，如沖壓自動(dòng)線、自動(dòng)裝配線等，作為上下料裝置、搬運(yùn)機(jī)械手或動(dòng)作執(zhí)行部件。
【專利說明】
圓柱凸輪式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)型機(jī)械手【
技術(shù)領(lǐng)域
】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械傳動(dòng)機(jī)械手，特別涉及一種圓柱凸輪式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)型機(jī)械手?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]在自動(dòng)裝配作業(yè)中經(jīng)常需要機(jī)器實(shí)現(xiàn)一個(gè)最簡(jiǎn)單的動(dòng)作:在某一位置抓取工件后在另一位置將其放下。為了實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)工作，工程師可以有多種選擇:氣壓驅(qū)動(dòng)的抓取放置機(jī)械手，電機(jī)驅(qū)動(dòng)抓取放置機(jī)械手，凸輪驅(qū)動(dòng)的抓取放置機(jī)械手。
[0003]采用哪種方式取決于應(yīng)用工況:零部件組裝的需要，工件的大小，工件的重量，它們?cè)诒蛔ト∏暗目臻g狀態(tài)，它們需移動(dòng)多大距離，將它們放入另一位置時(shí)需要的定位精度， 多大的工作場(chǎng)地，在成本、時(shí)間和人力方面有那些制約等等。
[0004]氣壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手，安裝非常靈活方便，購置成本低。但氣壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的加速度和速度很難精確控制，尤其在停止時(shí)動(dòng)作生硬、沖擊振動(dòng)大，故其僅適宜用于運(yùn)動(dòng)周期大于3秒(對(duì)應(yīng)的工作速度為20件/分)的場(chǎng)合，并且氣缸能源利用效率很低(大約是 16%)，因此其使用成本高。
[0005]電機(jī)驅(qū)動(dòng)式機(jī)械手，安裝方便，靈活性高，可多點(diǎn)?？?，如果裝配系統(tǒng)需改變或重新設(shè)計(jì)，只要簡(jiǎn)單地重新編程即可。但電機(jī)驅(qū)動(dòng)式機(jī)械手須要配備復(fù)雜的電氣控制系統(tǒng)，如果用這類機(jī)械手來完成較簡(jiǎn)單的重復(fù)性工作，就顯得成本高?！尽緦?shí)用新型內(nèi)容】】
[0006]本實(shí)用新型目的在于提供一種圓柱凸輪式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)型機(jī)械手，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作平穩(wěn)、相位準(zhǔn)確、工作節(jié)奏快、故障率低、成本低、使用壽命長等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0008]圓柱凸輪式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)型機(jī)械手，包括箱體，箱體內(nèi)安裝有互相垂直設(shè)置的錐直軸和錐凸軸，水平放置的錐凸軸與豎直放置的錐直軸通過一對(duì)錐齒輪相連;進(jìn)退圓柱凸輪和錐齒輪同軸裝配在錐凸軸上，與錐直軸平行設(shè)置的凸直軸安裝在箱體內(nèi)，錐直軸與凸直軸通過一對(duì)相互嚙合的齒輪相連，升降圓柱凸輪與凸直軸同軸裝配；與錐凸軸平行設(shè)置的滑軌固定在箱體上，進(jìn)退滑塊安裝在滑軌上能夠在滑軌上滑動(dòng)，豎直設(shè)置的推桿放置在進(jìn)退滑塊內(nèi)，進(jìn)退推桿固定在進(jìn)退滑塊上，進(jìn)退滑塊通過進(jìn)退推桿與進(jìn)退圓柱凸輪配合，升降滑套固定在箱體上，升降推桿與升降滑套滑塊配合，升降推桿與推桿連接，進(jìn)退圓柱凸輪和升降圓柱凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)進(jìn)退推桿水平運(yùn)動(dòng)和升降推桿豎直運(yùn)動(dòng)。
[0009]進(jìn)一步，所述錐凸軸上的錐齒輪與錐直軸上的錐齒輪大小相同。
[0010]進(jìn)一步，所述錐直軸與凸直軸通過直齒輪相連。
[0011]進(jìn)一步，所述錐直軸上的直齒輪與凸直軸上的直齒輪大小相同。
[0012]進(jìn)一步，所述凸直軸通過凸直軸軸承座固定在箱體底座上。
[0013]進(jìn)一步，所述錐直軸通過錐直軸軸承座固定在箱體的側(cè)板上。
[0014]本實(shí)用新型采用圓柱凸輪機(jī)構(gòu)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過圓周方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與豎直方向的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的組合，采用兩個(gè)圓柱凸輪，使輸出端能夠完成“升一進(jìn)一降一退”組合運(yùn)動(dòng)，其中“升降”運(yùn)動(dòng)由升降圓柱凸輪控制完成，“進(jìn)退”運(yùn)動(dòng)由進(jìn)退圓柱凸輪控制完成，實(shí)現(xiàn)了輸出軸復(fù)雜的直動(dòng)組合運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，無沖擊振動(dòng)，噪音非常低，可用于各種自動(dòng)機(jī)械及自動(dòng)生產(chǎn)線，如沖壓自動(dòng)線、自動(dòng)裝配線等，作為上下料裝置、搬運(yùn)機(jī)械手或動(dòng)作執(zhí)行部件?！尽靖綀D說明】】
[0015]圖1:圓柱凸輪式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)型機(jī)械手主視圖
[0016]圖2:圓柱凸輪式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)型機(jī)械手右視圖[0〇17]其中:1-箱體，2-錐直軸軸承座，3-錐直軸，4-箱體側(cè)板，5-錐齒輪，6-進(jìn)退滑塊，7-輸出端頂塊，8-推桿，9-進(jìn)退圓柱凸輪，10-錐凸軸，11-凸直軸，12-直齒輪，13-凸直軸軸承座，14-滑軌，15-進(jìn)退推桿，16-升降推桿，17-升降滑套，18-升降圓柱凸輪?！尽揪唧w實(shí)施方式】】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下實(shí)施例，凡基于上述【實(shí)用新型內(nèi)容】所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實(shí)用新型的范圍。
[0019]參見圖1圖2,本實(shí)用新型所述的圓柱凸輪式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)型機(jī)械手，包括動(dòng)力輸入軸錐凸軸10,其通過軸承固定裝配在箱體1上，進(jìn)退圓柱凸輪9和錐齒輪5同軸裝配在錐凸軸10 上，水平放置的錐凸軸10通過一對(duì)完全相同的錐齒輪5與豎直放置的錐直軸3相連接，錐直軸3通過錐直軸軸承座2固定在箱體側(cè)板4上，與錐直軸3平行設(shè)置的凸直軸11安裝在箱體1 內(nèi)，錐直軸3通過一對(duì)完全相同的直齒輪12與凸直軸11連接，升降圓柱凸輪18與凸直軸11同軸裝配，凸直軸11由凸直軸軸承座13固定在箱體底座上。與錐凸軸10平行設(shè)置的滑軌14固定在箱體1上，進(jìn)退滑塊6通過滑軌槽與滑軌14連接并可在滑軌上滑動(dòng)，推桿8放置在進(jìn)退滑塊6內(nèi)，進(jìn)退推桿15固定在進(jìn)退滑塊6上。
[0020]升降滑套17固定在箱體1上，升降推桿16與升降滑套17滑塊配合，升降推桿16與推桿8連接，進(jìn)退圓柱凸輪9和升降圓柱凸輪18的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)進(jìn)退推桿15水平運(yùn)動(dòng)和升降推桿 16豎直運(yùn)動(dòng)。
[0021]本裝置操作步驟如下:外部電機(jī)帶動(dòng)錐凸軸10和進(jìn)退圓柱凸輪9旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力通過錐齒輪5、錐直軸3、直齒輪12和凸直軸11傳遞使升降圓柱凸輪18旋轉(zhuǎn)，進(jìn)退圓柱凸輪9和升降圓柱凸輪18的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)進(jìn)退推桿15水平直動(dòng)和升降推桿16豎直運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的組合實(shí)現(xiàn)輸出端頂塊7 “升一進(jìn)一降一退”動(dòng)作。
[0022]通過凸輪聯(lián)合動(dòng)作及后續(xù)連桿機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換，來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手臂的直動(dòng)與直動(dòng)運(yùn)動(dòng)組合。由凸輪的廓線形成機(jī)械手的復(fù)合運(yùn)動(dòng)并對(duì)其進(jìn)行控制，而凸輪曲線是根據(jù)機(jī)械手的動(dòng)作要求由設(shè)計(jì)給定的。尤其值得指出的是由于凸輪式機(jī)械手為純機(jī)械傳動(dòng)裝置，只要將其輸入軸與主機(jī)的主傳動(dòng)軸通過同步副(如鏈輪副，齒輪副)連接，即可保證其與主機(jī)的動(dòng)作在時(shí)間相位、工作節(jié)拍上始終保持同步，因此大大提高了機(jī)器的安全性和工作節(jié)奏。而這點(diǎn)正是非純機(jī)械傳動(dòng)式機(jī)械手的不足之處。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.圓柱凸輪式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)型機(jī)械手，其特征在于:包括箱體(1)，箱體(1)內(nèi)安裝有互相垂 直設(shè)置的錐直軸(3)和錐凸軸(10)，水平放置的錐凸軸(10)與豎直放置的錐直軸(3)通過一 對(duì)錐齒輪(5)相連;進(jìn)退圓柱凸輪(9)和錐齒輪(5)同軸裝配在錐凸軸(10)上，與錐直軸(3) 平行設(shè)置的凸直軸(11)安裝在箱體(1)內(nèi)，錐直軸(3)與凸直軸(11)通過一對(duì)相互嚙合的齒 輪相連，升降圓柱凸輪(18)與凸直軸(11)同軸裝配;與錐凸軸(10)平行設(shè)置的滑軌(14)固 定在箱體(1)上，進(jìn)退滑塊(6)安裝在滑軌(14)上能夠在滑軌上滑動(dòng)，豎直設(shè)置的推桿(8)放 置在進(jìn)退滑塊(6)內(nèi)，進(jìn)退推桿(15)固定在進(jìn)退滑塊(6)上，進(jìn)退滑塊(6)通過進(jìn)退推桿(15) 與進(jìn)退圓柱凸輪(9)配合，升降滑套(17)固定在箱體(1)上，升降推桿(16)與升降滑套(17) 滑塊配合，升降推桿(16)與推桿(8)連接，進(jìn)退圓柱凸輪(9)和升降圓柱凸輪(18)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶 動(dòng)進(jìn)退推桿(15)水平運(yùn)動(dòng)和升降推桿(16)豎直運(yùn)動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱凸輪式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)型機(jī)械手，其特征在于:所述錐凸軸(10) 上的錐齒輪(5)與錐直軸(3)上的錐齒輪(5)大小相同。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓柱凸輪式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)型機(jī)械手，其特征在于:所述錐直軸 (3)與凸直軸(11)通過直齒輪(12)相連。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓柱凸輪式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)型機(jī)械手，其特征在于:所述錐直軸(3) 上的直齒輪(12)與凸直軸(11)上的直齒輪(12)大小相同。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓柱凸輪式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)型機(jī)械手，其特征在于:所述凸直軸(11) 通過凸直軸軸承座(13)固定在箱體(1)底座上。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓柱凸輪式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)型機(jī)械手，其特征在于:所述錐直軸(3) 通過錐直軸軸承座(2)固定在箱體(1)的側(cè)板(4)上。
【文檔編號(hào)】B25J9/10GK205572425SQ201620329219
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年4月19日
【發(fā)明人】楊芙蓮, 司賢永, 葛正浩, 田普建, 李森
【申請(qǐng)人】陜西科技大學(xué)