[實(shí)用新型]一種基于液壓驅(qū)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床上下料機(jī)械手

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420280751.9
• 申請(qǐng)日: 2014-05-29
• 公開（公告）號(hào): CN204339434U
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁川來;孔玲爽;周維龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 袁川來;孔玲爽;周維龍
• 主分類號(hào): B23Q7/04
• 分類號(hào): B23Q7/04;B25J9/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于液壓機(jī)械手技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于液壓驅(qū)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床上下料機(jī)械手。?

背景技術(shù)

隨著工業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)程的推進(jìn)，制造行業(yè)越來越依靠自化程度高的無人制造工廠來進(jìn)行流水線生產(chǎn)；在高溫、粉塵、放射性強(qiáng)、大噪音的生產(chǎn)環(huán)境中，機(jī)械手得到了廣泛的應(yīng)用；在制造行業(yè)，機(jī)械手已發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)FMS和柔性制造單元FMC中一個(gè)重要組成部分。機(jī)械手可以代替大多數(shù)重復(fù)性的工件搬運(yùn)工作，可以使數(shù)控機(jī)床設(shè)備組成一個(gè)柔性加工系統(tǒng)或柔性制造單元，使加工生產(chǎn)的節(jié)奏加快，同時(shí)節(jié)省了龐大的工件輸送裝置，使機(jī)械手裝置特別適應(yīng)于機(jī)械大規(guī)模、自動(dòng)化流程的生產(chǎn)。然而，目前在國內(nèi)大多數(shù)工廠的生產(chǎn)線上數(shù)控機(jī)床裝卸工件仍由人工完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，工人的作業(yè)安全性也不高。另外，國內(nèi)的機(jī)械手裝置大多采用氣動(dòng)控制的輕型機(jī)械手，在研究上也更多地考慮機(jī)械手的靈活性，加工較大的工件時(shí)，輕型氣動(dòng)控制的機(jī)械手無法滿足較大較低重工件的重復(fù)搬運(yùn)作業(yè)。同時(shí)，氣動(dòng)控制的機(jī)械手對(duì)氣源的密封性要求較高，不利于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要。?

為解決這一問題，根據(jù)工廠數(shù)控加工生產(chǎn)線的實(shí)際需要，針對(duì)生?產(chǎn)線的具體工藝要求，確定了以液壓驅(qū)動(dòng)控制的機(jī)械手裝置的基本結(jié)構(gòu)，對(duì)執(zhí)行手爪的力學(xué)性能進(jìn)行了計(jì)算與分析，完成了液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與液壓驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算，并對(duì)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)機(jī)械手功能的設(shè)計(jì)。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于液壓驅(qū)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床上下料機(jī)械手，解決了現(xiàn)有的氣動(dòng)控制的機(jī)械手對(duì)氣源的密封性要求較高，不利于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要的問題。?

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是包括水平伸縮液壓缸支撐座，水平液壓缸支撐座上安裝有水平伸縮液壓缸，水平伸縮液壓缸連接機(jī)械手手腕一端，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手手腕做直線伸縮往復(fù)運(yùn)動(dòng)，機(jī)械手手腕另一端安裝有機(jī)械手末端執(zhí)行器，機(jī)械手末端執(zhí)行器抓取待加工工件進(jìn)行加工時(shí)的上下料作業(yè)，所述機(jī)械手末端執(zhí)行器包括活塞，活塞連接柱塞液壓缸，活塞內(nèi)的活塞桿連接中間齒條一端，中間齒條另一端置于活塞外部并且連接扇形齒輪，扇形齒條連接機(jī)械手手指，柱塞液壓缸通過推動(dòng)活塞桿帶動(dòng)中間齒條運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)扇形齒條控制機(jī)械手手指開合。?

本實(shí)用新型的有益效果是采用液壓式機(jī)械手不會(huì)產(chǎn)生氣源的密封性問題。?

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2是本實(shí)用新型機(jī)械手末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖中，1.水平伸縮液壓缸支撐座，2.機(jī)械手手腕，3.機(jī)械手末端執(zhí)行器，4.活塞，5.活塞桿，6.中間齒條，7.扇形齒輪，8.機(jī)械手手指。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。?

本實(shí)用新型如圖1所示包括水平伸縮液壓缸支撐座1，水平液壓缸支撐座1上安裝有水平伸縮液壓缸，水平伸縮液壓缸連接機(jī)械手手腕2一端，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手手腕2做直線伸縮往復(fù)運(yùn)動(dòng)，機(jī)械手手腕2另一端安裝有機(jī)械手末端執(zhí)行器3，機(jī)械手末端執(zhí)行器3抓取待加工工件進(jìn)行加工時(shí)的上下料作業(yè)。?

進(jìn)一步，所述機(jī)械手末端執(zhí)行器3包括活塞4，活塞4連接柱塞液壓缸，活塞4內(nèi)的活塞桿5連接中間齒條6一端，中間齒條6另一端置于活塞4外部并且連接扇形齒輪7，扇形齒條7連接機(jī)械手手指8，柱塞液壓缸通過推動(dòng)活塞桿5帶動(dòng)中間齒條6運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)扇形齒條7控制機(jī)械手手指8開合。?

本實(shí)用新型的機(jī)械手搬運(yùn)的加工工件的質(zhì)量為30kg，長度為500mm。機(jī)械手在接收到操作工作時(shí)，先通過機(jī)械手臂做直線運(yùn)動(dòng)將待加工工件進(jìn)行夾取，然后通過機(jī)械手腕部作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將待加工工件送至數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。待加工完成后，重復(fù)這一過程，將已加工件送至工件物流自動(dòng)生產(chǎn)線，達(dá)到自動(dòng)進(jìn)、給料的目的。?

根據(jù)目前工業(yè)機(jī)器人的四種結(jié)構(gòu)形式(主要有直角坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，圓柱坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，球坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)四種)，結(jié)合自動(dòng)化生產(chǎn)線的要求，機(jī)械手機(jī)構(gòu)選用圓坐標(biāo)形式，使整個(gè)機(jī)械手具有3個(gè)自由度，?一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)移動(dòng)自由度。圓坐標(biāo)形式的機(jī)械手具有運(yùn)動(dòng)范圍大、定位準(zhǔn)確，且機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單。同時(shí)考慮機(jī)械手的工作載荷和工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)機(jī)械手布局以及定位精度的具體要求以及計(jì)算機(jī)的控制的因素，機(jī)械手腰部的回轉(zhuǎn)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。?

水平伸縮液壓缸采用單活塞桿液壓缸安裝于水平伸縮液壓缸支撐座1上，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手手腕2作手臂的直線伸縮往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過機(jī)械手末端執(zhí)行器3即執(zhí)行手爪抓取待加工工件進(jìn)行加工時(shí)的上、下料作業(yè)。?