一种弧面凸轮-平面沟槽凸轮式步进驱动型机械手制造技术

本实用新型专利技术一种弧面凸轮‑平面沟槽凸轮式步进驱动型机械手，输入主轴安装在安装座上，两个平面沟槽凸轮和多头弧面凸轮装配在输入主轴上，两个平面沟槽凸轮背对背安装并且轮廓曲线相同；两个平面沟槽凸轮分别具有从动件剪叉机构，通过带动一对对称的剪叉机构的周期性动作来推动机械手的周期性升降(纵向)动作；多头弧面凸轮通过从动件及连接件与进退滑块连接，进退滑块安装在横向导轨上，输出杆固定在进退滑块上，进而通过弧面凸轮机构的周期性摆动来实现机械手的周期性进退(横向)动作。剪叉机构与摆动机构的“放大”功能使该机构特别适用于较大行程传送、搬运的工作需求。

A Globoidal Cam-Plane Groove Cam Stepping-Driven Manipulator

The utility model relates to a globoidal cam plane groove cam stepping driving manipulator, the input main shaft is installed on the mounting seat, two plane groove cams and multi-head globoidal cams are assembled on the input main shaft, two plane groove cams are back-to-back mounted and the contour curve is the same; two plane groove cams have driven fork shearing mechanism respectively, and drive a pair of symmetrical shears. The periodic action of fork mechanism promotes the periodic lifting (longitudinal) action of the manipulator; the multi-head globoidal cam is connected with the forward and backward slider by follower and connector, and the forward and backward sliders are installed on the transverse guide rail, and the output rod is fixed on the forward and backward slider, then the periodic advance and backward (transverse) action of the manipulator is realized by the periodic swing of the globoidal cam mechanism. The \enlargement\ function of the scissors and swing mechanism makes the mechanism especially suitable for the needs of large travel transmission and handling.

【技术实现步骤摘要】
一种弧面凸轮-平面沟槽凸轮式步进驱动型机械手
本技术涉及一种机械传动机械手，特别涉及一种弧面凸轮-平面沟槽凸轮式步进驱动型机械手。
技术介绍
在自动生产线中经常使用机械手来完成一些往复频繁的简单动作，如气(液)压驱动的机械手、电机驱动的机械手及凸轮驱动的机械手。气压或液压驱动的机械手，组装相对比较方便，并且购买成本非常低，但气压或液压作为控制驱动的搬运机械手运动的加速度和速度很难做到平缓过度，特别在开始和停止时动作太过迅猛、冲击刚度非常大，并且工作效率低下；电动机驱动的机械手可以通过重新编写程序来实现不同的工作需求，但是这对企业的技术人员的综合技能要求较高，就目前我国在控制机械手所用电机研发能力来看，核心技术都被国外所垄断，如果用这类机械手会存在购买开销过高成为最大的客观问题。而凸轮式机械手，它具有动作稳、传动准、工作速度可控制、使用成本低等独特优点。现有凸轮式机械手的运动行程比较短，无法适应较大行程传送、搬运的需求。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种弧面凸轮-平面沟槽凸轮式步进驱动型机械手，摆杆机构与剪叉机构都有将一个小的输入动作“放大”的功能，该机构特别适用于较大行程传送、搬运的工作需求；双平面凸轮与剪叉机构的组合能有效提高机械的负载能力；此外弧面凸轮机构能很好地适应于高速、高精度的工作条件。本技术是通过以下技术方案来实现：一种弧面凸轮-平面沟槽凸轮式步进驱动型机械手，包括安装座、输入主轴、第二平面沟槽凸轮、多头弧面凸轮、第一平面沟槽凸轮、第一连杆、第二连杆、第一移动导轨、第三连杆、第四连杆、第二移动导轨、横向导轨、进退滑块、输出杆及与输出杆连接的机械手；输入主轴安装在安装座上，第二平面沟槽凸轮、多头弧面凸轮和第一平面沟槽凸轮连接装配在输入主轴上，第二平面沟槽凸轮和第一平面沟槽凸轮背对背安装并且轮廓曲线相同；第一连杆和第二连杆组成剪叉机构，作为第一平面沟槽凸轮的从动件，第一连杆的上端与第一移动导轨的一端连接，第二连杆的上端与第一移动导轨的另一端连接；第三连杆和第四连杆组成剪叉机构，作为第二平面沟槽凸轮的从动件，第三连杆的上端与第二移动导轨的一端连接，第四连杆的上端与第二移动导轨的另一端连接；第一移动导轨与横向导轨的一端连接，第二移动导轨与横向导轨的另一端连接；多头弧面凸轮通过从动件及连接件与进退滑块连接，进退滑块安装在横向导轨上，输出杆固定在进退滑块上。优选的，还包括第一凸轮从动杆、第一升降导轨、第二凸轮从动杆和第二升降导轨；第一凸轮从动杆从第一连杆和第二连杆的交叉处穿过作为剪叉机构的中心轴及第一平面沟槽凸轮的从动件，第一凸轮从动杆的一端与第一升降导轨滑动连接，另一端端部固定凸轮滚子，凸轮滚子在第一平面沟槽凸轮的沟槽中滚动，第一升降导轨固定在安装座上；第二凸轮从动杆从第三连杆和第四连杆的交叉处穿过作为剪叉机构的中心轴及第二平面沟槽凸轮的从动件，第二凸轮从动杆的一端与第二升降导轨滑动连接，另一端端部固定凸轮滚子，凸轮滚子在第二平面沟槽凸轮的沟槽中滚动，第二升降导轨固定在安装座上。进一步的，还包括第一升降滑块和第二升降滑块；第一凸轮从动杆的一端通过第一升降滑块与第一升降导轨连接，第二凸轮从动杆的一端通过第二升降滑块与第二升降导轨连接。优选的，还包括固定在安装座上的第一固定导轨；第一连杆的下端与第一固定导轨的一端滑动连接，第一连杆的上端与第一移动导轨的一端滑动连接；第二连杆的下端与第一固定导轨的另一端滑动连接，第二连杆的上端与第一移动导轨的另一端滑动连接。进一步的，还包括第一滑块铰链、第一滑块、第二滑块铰链、第二滑块、第三滑块铰链、第三滑块、第四滑块铰链和第四滑块；第一连杆的下端通过第一滑块铰链与第一滑块相铰接，第一滑块与第一固定导轨的一端连接；第一连杆的上端通过第二滑块铰链与第二滑块相铰接，第二滑块与第一移动导轨的一端连接；第二连杆的下端通过第三滑块铰链与第三滑块相铰接，第三滑块与第一固定导轨的另一端连接；第二连杆的上端通过第四滑块铰链与第四滑块相铰接，第四滑块与第一移动导轨的另一端连接。进一步的，还包括固定在安装座上的第二固定导轨；第三连杆的下端与第二固定导轨的一端滑动连接，第三连杆的上端与第二移动导轨的一端滑动连接；第四连杆的下端与第二固定导轨的另一端滑动连接，第四连杆的上端与第二移动导轨的另一端滑动连接。进一步的，还包括第五滑块铰链、第五滑块、第六滑块铰链、第六滑块、第七滑块铰链、第七滑块、第八滑块铰链和第八滑块；第三连杆的下端通过第五滑块铰链与第五滑块相铰接，第五滑块与第二固定导轨的一端连接；第三连杆的上端通过第六滑块铰链与第六滑块相铰接，第六滑块与第二移动导轨的一端连接；第四连杆的下端通过第七滑块铰链与第七滑块相铰接，第七滑块与第二固定导轨的另一端连接；第四连杆的上端通过第八滑块铰链与第八滑块相铰接，第八滑块与第二移动导轨的另一端连接。优选的，多头弧面凸轮通过从动盘及连接件与进退滑块连接，从动盘通过从动盘支架安装在安装座上，从动盘上的滚子与多头弧面凸轮啮合。进一步的，连接件包括摆杆、动作分解滑块和滑槽；从动盘与摆杆一端固定连接，摆杆另一端与动作分解滑块铰接，动作分解滑块安装在滑槽中，滑槽与进退滑块固定连接。优选的，安装座为箱体。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术的弧面凸轮-平面沟槽凸轮式步进驱动型机械手，采用两个平面沟槽凸轮与两端可水平滑动的连杆组合成剪叉机构，两平面沟槽凸轮通过一对剪叉机构驱动第一移动导轨和第二移动导轨升降运动，进而驱动固定在两移动导轨上的横向导轨升降运动，横向导轨又带动滑动连接其上的进退滑块及固连在进退滑块上的输出杆做升降运动，从而连接在输出杆上的机械手便做同样的升降运动。采用弧面凸轮机构通过从动件和连接件驱动进退滑块沿横向导轨做进退运动，从而推动固定在进退滑块上的输出杆做进退运动，连接在输出杆上的机械手便做同样的进退运动。进退运动与升降运动通过有规律的运动组合使机械手实现“提升-前进-下降-后退”定周期性的运动。剪叉机构具有将一个小的输入动作“放大”的功能，该机构特别适用于较大行程传送、搬运的工作需求；并且双平面凸轮与剪叉机构的组合能有效提高机械的负载能力。在输出杆做升降运动时，两个剪叉机构一起导向，保证了升降运动的稳定性和精度。将3个凸轮都装在一个输入主轴上，结构紧凑，使设备体积大为缩减。本技术采用平面沟槽凸轮与弧面凸轮相结合进行驱动，具有运动可靠、操作简单、运行平稳等独特优点。进一步的，升降导轨的设置，能够为剪叉机构的升降运动提供更加精确的导向作用，使剪叉机构在合拢与打开时更加稳定且运动精度更高，进而保证了机械手的高精度运动。进一步的，多头弧面凸轮驱动从动盘使摆杆间歇性摆动，摆杆驱动动作分解滑块在滑槽中上下移动，可将摆杆的摆动分解为纵向(升降)运动和横向(进退)运动，纵向运动被滑槽抵消，因此摆杆只带动滑槽在横向运动，滑槽通过进退滑块沿横向导轨做进退运动，从而推动固定在进退滑块上的输出杆做进退运动，连接在输出杆上的机械手也做同样的进退运动。且摆杆机构与弧面凸轮机构能很好地适应于高速、高精度的工作条件。附图说明图1为本技术的后视图。图2为本技术的左视图。图3为本技术的右视图。其中：输入主轴1、第二轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弧面凸轮‑平面沟槽凸轮式步进驱动型机械手，其特征在于，包括安装座、输入主轴(1)、第二平面沟槽凸轮(4)、多头弧面凸轮(5)、第一平面沟槽凸轮(6)、第一连杆(13)、第二连杆(14)、第一移动导轨(20)、第三连杆(38)、第四连杆(40)、第二移动导轨(31)、横向导轨(23)、进退滑块(24)、输出杆(27)及与输出杆(27)连接的机械手；输入主轴(1)安装在安装座上，第二平面沟槽凸轮(4)、多头弧面凸轮(5)和第一平面沟槽凸轮(6)连接装配在输入主轴(1)上，第二平面沟槽凸轮(4)和第一平面沟槽凸轮(6)背对背安装并且轮廓曲线相同；第一连杆(13)和第二连杆(14)组成剪叉机构，作为第一平面沟槽凸轮(6)的从动件，第一连杆(13)的上端与第一移动导轨(20)的一端连接，第二连杆(14)的上端与第一移动导轨(20)的另一端连接；第三连杆(38)和第四连杆(40)组成剪叉机构，作为第二平面沟槽凸轮(4)的从动件，第三连杆(38)的上端与第二移动导轨(31)的一端连接，第四连杆(40)的上端与第二移动导轨(31)的另一端连接；第一移动导轨(20)与横向导轨(23)的一端连接，第二移动导轨(31)与横向导轨(23)的另一端连接；多头弧面凸轮(5)通过从动件及连接件与进退滑块(24)连接，进退滑块(24)安装在横向导轨(23)上，输出杆(27)固定在进退滑块(24)上。...

【技术特征摘要】
1.一种弧面凸轮-平面沟槽凸轮式步进驱动型机械手，其特征在于，包括安装座、输入主轴(1)、第二平面沟槽凸轮(4)、多头弧面凸轮(5)、第一平面沟槽凸轮(6)、第一连杆(13)、第二连杆(14)、第一移动导轨(20)、第三连杆(38)、第四连杆(40)、第二移动导轨(31)、横向导轨(23)、进退滑块(24)、输出杆(27)及与输出杆(27)连接的机械手；输入主轴(1)安装在安装座上，第二平面沟槽凸轮(4)、多头弧面凸轮(5)和第一平面沟槽凸轮(6)连接装配在输入主轴(1)上，第二平面沟槽凸轮(4)和第一平面沟槽凸轮(6)背对背安装并且轮廓曲线相同；第一连杆(13)和第二连杆(14)组成剪叉机构，作为第一平面沟槽凸轮(6)的从动件，第一连杆(13)的上端与第一移动导轨(20)的一端连接，第二连杆(14)的上端与第一移动导轨(20)的另一端连接；第三连杆(38)和第四连杆(40)组成剪叉机构，作为第二平面沟槽凸轮(4)的从动件，第三连杆(38)的上端与第二移动导轨(31)的一端连接，第四连杆(40)的上端与第二移动导轨(31)的另一端连接；第一移动导轨(20)与横向导轨(23)的一端连接，第二移动导轨(31)与横向导轨(23)的另一端连接；多头弧面凸轮(5)通过从动件及连接件与进退滑块(24)连接，进退滑块(24)安装在横向导轨(23)上，输出杆(27)固定在进退滑块(24)上。2.根据权利要求1所述的弧面凸轮-平面沟槽凸轮式步进驱动型机械手，其特征在于，还包括第一凸轮从动杆(15)、第一升降导轨(17)、第二凸轮从动杆(39)和第二升降导轨(36)；第一凸轮从动杆(15)从第一连杆(13)和第二连杆(14)的交叉处穿过作为剪叉机构的中心轴及第一平面沟槽凸轮(6)的从动件，第一凸轮从动杆(15)的一端与第一升降导轨(17)滑动连接，另一端端部固定凸轮滚子，凸轮滚子在第一平面沟槽凸轮(6)的沟槽中滚动，第一升降导轨(17)固定在安装座上；第二凸轮从动杆(39)从第三连杆(38)和第四连杆(40)的交叉处穿过作为剪叉机构的中心轴及第二平面沟槽凸轮(4)的从动件，第二凸轮从动杆(39)的一端与第二升降导轨(36)滑动连接，另一端端部固定凸轮滚子，凸轮滚子在第二平面沟槽凸轮(4)的沟槽中滚动，第二升降导轨(36)固定在安装座上。3.根据权利要求2所述的弧面凸轮-平面沟槽凸轮式步进驱动型机械手，其特征在于，还包括第一升降滑块(16)和第二升降滑块(37)；第一凸轮从动杆(15)的一端通过第一升降滑块(16)与第一升降导轨(17)连接，第二凸轮从动杆(39)的一端通过第二升降滑块(37)与第二升降导轨(36)连接。4.根据权利要求1所述的弧面凸轮-平面沟槽凸轮式步进驱动型机械手，其特征在于，还包括固定在安装座上的第一固定导轨(7)；第一连杆(13)的下端与第一固定导轨(7)的一端滑动连接，第一连杆(13)的上端与第一移动导轨(20)的一端滑动连接；第二连杆(14)的下端与第一固定导轨(7)的另一端滑动连接，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛正浩，王政杰，田普建，赵梦凡，张凯，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61