一种自动化转线搬运机械手的制作方法

一种自动化转线搬运机械手的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于工业机器人领域，特别是一种用于在喷涂线与烘干线间搬运轮毂的自动化转线搬运机械手。
【背景技术】
[0002]轮毂加工车间，将轮毂从喷涂线搬运到烘干线目前用的较多的是人工操作的以气压、液压为动力的多关节型助力机械手或者是人工搬运。
[0003]此类机械手需要工作人员在一旁时刻守候，有轮毂从喷涂线出来，就要手动操作机械手将轮毂搬起来放到烘干线上环境，厂房粉尘多，长期待里面对人身体不好。若是人工搬运，则在实际工作过程中搬运很重的大轮毂，会很费力。而且一次只能搬一个轮毂，效率低。
[0004]张金枝、肖立军的文献《助力机械手在汽车制造业中的应用》公开了一种助力机械手，该机械手采用气动控制，具有人机互助特点，但仍无法实现全自动搬运，并且一次只能搬运一个轮毂，效率较低。

【发明内容】

[0005]本发明所解决的技术问题在于提供一种自动化转线搬运机械手。
[0006]实现本发明目的的技术解决方案为:一种自动化转线搬运机械手，包括腰座、连接臂、末端执行器和控制检测装置，其中腰座固定地面上，腰座的顶端固连连接臂，连接臂的两侧各设置一个末端执行器，末端执行器可沿连接臂水平往复滑动，所述控制检测装置与末端执行器相连，控制末端执行器工作。
[0007]所述连接臂的上端装有两条相互平行的轨道，每条轨道均包括两根相互平行的滑轨和一根齿条，齿条位于两根滑轨之间，齿条与滑轨相互平行，每条轨道上均设置一个第一直角连接板，第一直角连接板的水平板上设置第一电机，第一电机的电机轴上装有齿轮，该齿轮与齿条相啮合，第一直角连接板在第一电机的带动下沿轨道往复滑动，第一直角连接板的垂直板上设置末端执行器。
[0008]所述末端执行器包括滚珠丝杠滑台、第二直角连接板、第二电机、第一联轴器； 其中滚珠丝杠滑台与第一直角连接板的垂直板相固连，第二电机通过第一联轴器与滚珠丝杠滑台的丝杠相连，滚珠丝杠滑台的丝杠上设置丝杠螺母，丝杠螺母上固连第二直角连接板。
[0009]所述第二直角连接板的垂直板固连在丝杠螺母上，第二直角连接板的水平板上开有阶梯孔，阶梯孔上设置推力球轴承，第三电机通过固定板固连在第二直角连接板上，第三电机的输出轴与第二联轴器相连，第二联轴器的另一端位于推力球轴承的上端面上，轴穿过推力球轴承并与第二联轴器相连，轴上固连圆盘，圆盘在轴的带动下旋转，圆盘上设置板状手爪。
[0010]所述圆盘的盘面与轴相垂直。[0011 ] 所述控制检测装置包括PLC控制器，该PLC控制器与第一电机、第二电机和第三电机相连，控制电机工作。
[0012]本发明与现有技术相比，其显著优点为:1)本发明的转线搬运机械手设置两条轨道，因此可同时搬运两个轮毂，互不干扰，节约时间，提高生产率；2)本发明的转线搬运机械手使用电机驱动结合PLC，可以实现全自动操作，且不会产生污染物污染环境，解放人工劳动力；3)本发明的转线搬运机械手机械结构简单、分明，容易制造、操作；4)本发明的转线搬运机械手借鉴直角坐标式机械手形式，有三个自由度，轨迹规划简单、控制方便；5)本发明的转线搬运机械手可以通过改变末端执行器的手爪形状，来拓宽机械手用途，适应不同工件的搬运，增强通用性。
[0013]下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的自动化转线搬运机械手整体装配示意图。
[0015]图2是本发明的自动化转线搬运机械手的臂部结构示意图。
[0016]图3是本发明的自动化转线搬运机械手的臂部与末端执行器示意图。
[0017]图4是本发明的自动化转线搬运机械手的末端执行器示意图。
[0018]图中编号所代表的含义为:1加强筋，2腰座，3连接臂，4末端执行器，5第一直角连接板，6第一电机，7滑轨，8齿条，9齿轮，10导轨滑块，11第二电机，12第一联轴器，13滚珠丝杠副，14丝杠螺母，15第二直角连接板，16第三电机，17电机固定板，18第二联轴器，19推力球轴承，20板状手爪，21端部带圆盘的轴。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，本发明的自动化转线搬运机械手，包括腰座2、连接臂3、末端执行器4和控制检测装置，其中腰座2固定地面上，腰座2的顶端固连连接臂3，连接臂3的两侧各设置一个末端执行器4，末端执行器4可沿连接臂3水平往复滑动，所述控制检测装置与末端执行器4相连，控制末端执行器4工作。
[0020]如图2所示，连接臂3的上端装有两条相互平行的轨道，每条轨道均包括两根相互平行的滑轨7和一根齿条8，齿条8位于两根滑轨7之间，齿条8与滑轨7相互平行，每条轨道上均设置一个第一直角连接板5，第一直角连接板5的水平板上设置第一电机6，第一电机6的电机轴上装有齿轮9，该齿轮9与齿条8相嗤合，第一直角连接板5在第一电机6的带动下沿轨道往复滑动，第一直角连接板5的垂直板上设置末端执行器4。
[0021]如图3、4所示，末端执行器4包括滚珠丝杠滑台13、第二直角连接板15、第二电机11、第三电机16、第一联轴器12、第二联轴器18、轴21、推力球轴承19、板状手爪20。其中滚珠丝杠滑台13与第一直角连接板5的垂直板相固连，第二电机11通过联轴器12与滚珠丝杠滑台13的丝杠相连，滚珠丝杠滑台13的丝杠上设置丝杠螺母14，丝杠螺母14上固连第二直角连接板15。第二直角连接板15的垂直板固连在丝杠螺母14上，第二直角连接板15的水平板上开有阶梯孔，阶梯孔上设置推力球轴承19，第三电机16通过固定板17固连在第二直角连接板15上，第三电机16的输出轴与第二联轴器18相连，第二联轴器18的另一端位于推力球轴承19的上端面上，轴21穿过推力球轴承19并与第二联轴器18相连，轴21上固连圆盘，圆盘在轴21的带动下旋转，圆盘上设置板状手爪20。圆盘的盘面与轴21相垂直。
[0022]控制检测装置包括PLC控制器，该PLC控 制器与第一电机6、第二电机11和第三电机16相连，控制电机工作。
[0023]本自动化转线搬运机械手在控制检测装置检测到喷涂线有第一个轮毂过来时，第一轨道上的末端执行器4由第一电机6带着向前运动至喷涂线轮毂位置，第二电机11开始工作带动末端执行器4上升，搬起轮毂，然后第一电机6与第三电机16同时工作带动末端执行器4沿着连接臂3向烘干线运动并使板状手爪20实现转动180°，当检测到烘干线放置轮毂的挂钩到来后，第二电机11工作使末端执行器4带着轮毂下降到合适位置，在烘干线挂钩上放下轮毂，然后第一电机6工作使末端执行器4沿着连接臂3退回至喷涂线处。第二个轮毂在第二轨道上搬运，工作过程与搬运第一轮毂相同，这两个运动同时进行。整个工作内容就是不断重复以上工作过程。
[0024]由上可知，本发明的转线搬运机械手设置两条轨道，因此可同时搬运两个轮毂，互不干扰，节约时间，提高生产率；本发明的转线搬运机械手使用电机驱动结合PLC，可以实现全自动操作，且不会产生污染物污染环境，解放人工劳动力。
[0025]下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述:
实施例1
一种自动化转线搬运机械手，包括腰座2、连接臂3、末端执行器4和控制检测装置，其中腰座2固定地面上，腰座2的顶端固连连接臂3，连接臂3的两侧各设置一个末端执行器4，末端执行器4可沿连接臂3水平往复滑动，所述控制检测装置与末端执行器4相连，控制末端执行器4工作。连接臂3的上端装有两条相互平行的轨道，每条轨道均包括两根相互平行的滑轨7和一根齿条8，齿条8位于两根滑轨7之间，齿条8与滑轨7相互平行，每条轨道上均设置一个第一直角连接板5，第一直角连接板5的水平板上设置第一电机6，第一电机6的电机轴上装有齿轮9，该齿轮9与齿条8相嗤合，第一直角连接板5在第一电机6的带动下沿轨道往复滑动，第一直角连接板5的垂直板上设置末端执行器4。末端执行器4包括滚珠丝杠滑台13、第二直角连接板15、第二电机11、第一联轴器12 ;其中滚珠丝杠滑台13与第一直角连接板5的垂直板相固连，第二电机11通过第一联轴器12与滚珠丝杠滑台13的丝杠相连，滚珠丝杠滑台13的丝杠上设置丝杠螺母14，丝杠螺母14上固连第二直角连接板15。第二直角连接板15的垂直板固连在丝杠螺母14上，第二直角连接板15的水平板上开有阶梯孔，阶梯孔上设置推力球轴承19，第三电机16通过固定板17固连在第二直角连接板15上，第三电机16的输出轴与第二联轴器18相连，第二联轴器18的另一端位于推力球轴承19的上端面上，轴21穿过推力球轴承19并与第二联轴器18相连，轴21上固连圆盘，圆盘在轴21的带动下旋转，圆盘上设置板状手爪20。
[0026]本发明的转线搬运机械手借鉴直角坐标式机械手形式，有三个自由度，轨迹规划简单、控制方便。
【主权项】
1.一种自动化转线搬运机械手，其特征在于，包括腰座(2)、连接臂(3)、末端执行器(4)和控制检测装置，其中腰座(2)固定地面上，腰座(2)的顶端固连连接臂(3)，连接臂(3)的两侧各设置一个末端执行器(4)，末端执行器(4)可沿连接臂(3)水平往复滑动，所述控制检测装置与末端执行器(4)相连，控制末端执行器(4)工作。2.根据权利要求1所述的自动化转线搬运机械手，其特征在于，连接臂(3)的上端装有两条相互平行的轨道，每条轨道均包括两根相互平行的滑轨(7)和一根齿条(8)，齿条(8)位于两根滑轨(7)之间，齿条(8)与滑轨(7)相互平行，每条轨道上均设置一个第一直角连接板(5)，第一直角连接板(5)的水平板上设置第一电机(6)，第一电机(6)的电机轴上装有齿轮(9)，该齿轮(9)与齿条(8)相啮合，第一直角连接板(5)在第一电机(6)的带动下沿轨道往复滑动，第一直角连接板(5 )的垂直板上设置末端执行器(4 )。3.根据权利要求2所述的自动化转线搬运机械手，其特征在于，末端执行器(4)包括滚珠丝杠滑台(13)、第二直角连接板(15)、第二电机(11)、第一联轴器(12)； 其中滚珠丝杠滑台(13)与第一直角连接板(5)的垂直板相固连，第二电机(11)通过第一联轴器(12)与滚珠丝杠滑台(13)的丝杠相连，滚珠丝杠滑台(13)的丝杠上设置丝杠螺母(14)，丝杠螺母(14)上固连第二直角连接板(15)。4.根据权利要求3所述的自动化转线搬运机械手，其特征在于，第二直角连接板(15)的垂直板固连在丝杠螺母(14)上，第二直角连接板(15)的水平板上开有阶梯孔，阶梯孔上设置推力球轴承(19)，第三电机(16)通过固定板(17)固连在第二直角连接板(15)上，第三电机(16)的输出轴与第二联轴器(18)相连，第二联轴器(18)的另一端位于推力球轴承(19)的上端面上，轴(21)穿过推力球轴承(19)并与第二联轴器(18)相连，轴(21)上固连圆盘，圆盘在轴(21)的带动下旋转，圆盘上设置板状手爪(20)。5.根据权利要求4所述的自动化转线搬运机械手，其特征在于，圆盘的盘面与轴(21)相垂直。6.根据权利要求1、2、3或4所述的自动化转线搬运机械手，其特征在于，控制检测装置包括PLC控制器，该PLC控制器与第一电机(6 )、第二电机(11)和第三电机(16 )相连，控制电机工作。
【专利摘要】本发明公开了一种自动化转线搬运机械手，包括腰座、连接臂、末端执行器和控制检测装置，其中腰座固定地面上，腰座的顶端固连连接臂，连接臂的两侧各设置一个末端执行器，末端执行器可沿连接臂水平往复滑动，所述控制检测装置与末端执行器相连，控制末端执行器工作。本发明的自动化转线搬运机械手可同时搬运两个轮毂，互不干扰，不破坏轮毂表面质量，结构简单，控制方便，大大提高了生产率。
【IPC分类】B25J5/02
【公开号】CN104889972
【申请号】CN201510342793
【发明人】黄洁如, 汪惠芬, 刘长安, 刘庭煜
【申请人】南京理工大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月18日