一种圆柱坐标式自动上下料机械手制造技术

本发明专利技术公开了一种圆柱坐标式自动上下料机械手，包括吸盘式机械手臂机构，驱动机械手水平运动的水平运动机构，驱动机械手旋转的旋转机构，驱动机械手升降运动的升降机构，放置机械手的箱体。本发明专利技术以交流伺服电机作为动力源，通过滚珠丝杠螺母传动机构实现机械手的水平运动和上升运动，通过驱动齿轮与转盘轴承组成的齿轮副实现机械手的旋转运动；升降机构采用同步带机构和丝杠螺母机构，有准确的传动比，能保持机械手良好的工作精度；吸盘式机械手臂机构经过升降运动、旋转运动和水平运动的配合，可精确平稳的吸附板料工件转移加工。本发明专利技术操作简单，大大降低工人的劳动强度。

A Cylindrical Coordinate Automatic Loading and Loading Manipulator

The invention discloses a cylindrical coordinate type automatic feeding and unloading manipulator, which comprises a sucker type manipulator arm mechanism, a horizontal motion mechanism driving the horizontal motion of the manipulator, a rotating mechanism driving the rotation of the manipulator, a lifting mechanism driving the lifting motion of the manipulator, and a box for placing the manipulator. The invention uses AC servo motor as power source, realizes the horizontal and upward motion of the manipulator through ball screw nut drive mechanism, realizes the rotary motion of the manipulator by driving the gear pair composed of gear and turntable bearing, adopts synchronous belt mechanism and screw nut mechanism, has accurate transmission ratio, and can maintain the good working accuracy of the manipulator. Through the cooperation of lifting motion, rotating motion and horizontal motion, the manipulator arm mechanism can accurately and smoothly transfer sheet metal parts. The invention has simple operation and greatly reduces the labor intensity of workers.

【技术实现步骤摘要】
一种圆柱坐标式自动上下料机械手
本专利技术涉及机械手领域，具体是一种圆柱坐标式自动上下料机械手。
技术介绍
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手是工业机器人的一个重要分支。但是目前的板料加工制造行业，大多数加工制造过程仍然采用人工上下料。人工上下料的工作效率低、危险系数大，而大部分工业机械手只能适用于固定场合，难以调整，并且结构复杂、成本高、工作过程中产生的振动和误差较大，无法满足企业的需求。因此，设计并研发出一种价格适中、结构巧妙、精度较高的机械手显得十分重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种圆柱坐标式自动上下料机械手，以实现机械手自动上下料，为企业提供一种结构优化，能适应不同产品以及可大幅度提高生产效率的上下料机械手。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种圆柱坐标式自动上下料机械手，包括吸盘式机械手臂机构，驱动机械手水平运动的水平运动机构，驱动机械手旋转运动的旋转机构，驱动机械手升降运动的升降机构，放置机械手的箱体，其中：吸盘式机械手臂机构包括水平设置的滑块固定板，光杆固定板安装在滑块固定板上，两根平行光杆的右端安装在光杆固定板左端面上，两根平行光杆穿过封口板，两根平行光杆的左端连接夹持器支架，吸盘夹持器安装在夹持器支架上，吸盘夹持器上安装四个吸盘，所述吸盘沿吸盘夹持器圆周均匀分布安装。水平运动机构包括水平设置的U型电机座，所述U型电机座左端面与导轨支架连接，交流伺服电机安装在U型电机座右端面，交流伺服电机输出轴穿过U型电机座通过联轴器与滚珠丝杠共中心轴传动连接，所述联轴器设置在U型电机座的中间，第一个轴承座固定安装在U型电机座左侧于导轨支架上，固定盖固定安装在第一个轴承座右端面，第一个密封挡圈同轴安装在固定盖内，第二个密封挡圈同轴安装在第一个轴承座内，滚珠丝杠右端依次设有滚动轴承、套筒和锁紧螺母，第二个密封挡圈右端与滚动轴承接触安装，所述套筒穿过固定盖，套筒左端面与滚动轴承内圈紧密接触，套筒右端面与锁紧螺母紧密接触，所述导轨支架左端与封口板连接，导轨支架左侧安装有第二个轴承座，滚珠丝杠穿过第二个轴承座，第二个轴承座设有滚动轴承，与滚珠丝杠同轴传动，在导轨支架上安装两根平行导轨，两根平行导轨上对称安装四个滑块，四个滑块上安装滑块固定板，丝杠螺母安装在滑块固定板下端面，所述丝杠螺母左端固定安装有螺母座，垫圈安装在螺母座左端面，圆螺母安装在螺母座左端面并与垫圈左端面紧密接触，所述滚珠丝杠与丝杠螺母螺纹传动连接。旋转机构包括中空旋转平台，交流伺服电机安装在中空旋转平台右侧凸出部分下端面，所述交流伺服电机输出轴竖直向上与驱动齿轮键连接传动，所述驱动齿轮与转盘轴承啮合旋转传动，所述转盘轴承安装在中空旋转平台上，转盘安装在转盘轴承上端面。升降机构包括水平设置的升降轴底盘，升降轴底座安装在升降轴底盘上，升降轴底座下端安装支撑座，支撑座上端安装轴承，滚珠丝杠垂直水平面与轴承配合，轴承通过固定盖和锁紧螺母锁紧，所述升降轴底盘上安装电机座，电机座上端安装电机，电机输出轴同轴安装主动同步带轮，所述滚珠丝杠的下端安装从动同步带轮，主动同步带轮与从动同步带轮通过同步带传动连接，所述升降轴底盘上左右两侧安装有导轨安装臂，导轨安装臂对称于滚珠丝杠的轴线，导轨安装臂上对称安装四个直线导轨，直线导轨上各安装两个滑块，升降台两侧面安装在四个滑块上，升降台顶部下端安装螺母座，螺母座上安装丝杠螺母，所述滚珠丝杠与丝杠螺母螺纹连接，所述导轨安装臂上端安装水平放置的支持板。机械手箱体包括箱体底座，箱体底座下安装四个工字型固定脚，旋转轴基座穿过箱体封顶圆孔。所述的一种圆柱坐标式自动上下料机械手，其特征在于：所述导轨支架安装在所述转盘上。所述的一种圆柱坐标式自动上下料机械手，其特征在于：所述中空旋转平台安装在所述旋转轴基座上端面。所述的一种圆柱坐标式自动上下料机械手，其特征在于：所述箱体底座的左上端安装升降轴底盘。所述的一种圆柱坐标式自动上下料机械手，其特征在于：U型电机座距第一个轴承座20mm。所述的一种圆柱坐标式自动上下料机械手，其特征在于：第一个密封挡圈左端面与固定盖左端面平齐，第二个密封挡圈左端面与轴承座左端面平齐。所述的一种圆柱坐标式自动上下料机械手，其特征在于：箱体中安装中间壳体将箱体分成两部分。本专利技术优点为：（1）该机械手结构简单紧凑，占用空间小；（2）升降机构采用同步带机构和丝杠螺母机构，有准确的传动比，能保持机械手良好的工作精度；（3）旋转机构采用齿轮与转盘轴承啮合，传动准确，传动精度高；（4）操作简单，大大降低工人的劳动强度。附图说明图1是本专利技术一种圆柱坐标式自动上下料机械手整体结构示意图。图2是本专利技术一种圆柱坐标式自动上下料机械手臂机构结构示意图。图3是本专利技术一种圆柱坐标式自动上下料机械手的水平运动机构结构示意图，其中：图3a为带轴承座时的结构示意图，图3b为没有轴承座时的结构示意图。图4是本专利技术一种圆柱坐标式自动上下料机械手的旋转机构结构示意图。图5是本专利技术一种圆柱坐标式自动上下料机械手的升降机构结构示意图，其中：图5a为带升降轴底座和支撑座时的结构示意图，图5b为没有升降轴底座和支撑座时的结构示意图。图6是本专利技术一种圆柱坐标式自动上下料机械手的箱体结构示意图。具体实施方式如图1所示，一种圆柱坐标式自动上下料机械手，包括吸盘式机械手臂机构2，驱动机械手水平运动的水平运动机构1，驱动机械手旋转运动的旋转机构5，驱动机械手升降运动的升降机构3，放置机械手的箱体4，其中：如图2所示，吸盘式机械手臂机构2包括水平设置的滑块固定板6，光杆固定板7安装在滑块固定板6上，两根平行光杆8的右端安装在光杆固定板7左端面上，两根平行光杆8穿过封口板27，两根平行光杆8的左端连接夹持器支架9，吸盘夹持器10安装在夹持器支架9上，吸盘夹持器10上安装四个吸盘11，所述吸盘11沿吸盘夹持器10圆周均匀分布安装。如图3所示，水平运动机构1包括水平设置的U型电机座14，U型电机座14左端面与导轨支架25连接，交流伺服电机12安装在U型电机座14右端面，交流伺服电机12输出轴穿过U型电机座14通过联轴器13与滚珠丝杠24共中心轴传动连接，联轴器13设置在U型电机座14的中间，第一个轴承座17固定安装在U型电机座14左侧于导轨支架25上，导轨支架25安装在转盘38上，固定盖16固定安装在第一个轴承座17右端面，第一个密封挡圈29同轴安装在固定盖16内，第二个密封挡圈31同轴安装在第一个轴承座17内，滚珠丝杠24右端依次设有滚动轴承30、套筒28和锁紧螺母15，第二个密封挡圈31右端与滚动轴承30接触安装，套筒28穿过固定盖16，套筒28左端面与滚动轴承30内圈紧密接触，套筒28右端面与锁紧螺母15紧密接触，导轨支架25左端与封口板27连接，导轨支架25左侧安装有第二个轴承座26，滚珠丝杠24穿过第二个轴承座26，第二个轴承座26设有滚动轴承32，与滚珠丝杠24同轴传动，在导轨支架25上安装两根平行导轨18，两根平行导轨18上对称安装四个滑块23，四个滑块23上安装滑块固定板6，丝杠螺母19安装在滑块固定板下端面，丝杠螺母19左端固定安装有螺母座20，垫圈21安装在螺母座20左端面，圆螺母22安装在螺母座本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种圆柱坐标式自动上下料机械手，其特征在于：包括吸盘式机械手臂机构，驱动机械手水平运动的水平运动机构，驱动机械手旋转运动的旋转机构，驱动机械手升降运动的升降机构，放置机械手的箱体，其中：所述吸盘式机械手臂机构包括水平设置的滑块固定板，光杆固定板安装在滑块固定板上，两根平行光杆的右端安装在光杆固定板左端面上，两根平行光杆穿过封口板，两根平行光杆的左端连接夹持器支架，吸盘夹持器安装在夹持器支架上，吸盘夹持器上安装四个吸盘，所述吸盘沿吸盘夹持器圆周均匀分布安装；所述水平运动机构包括水平设置的U型电机座，所述U型电机座左端面与导轨支架连接，交流伺服电机安装在U型电机座右端面，交流伺服电机输出轴穿过U型电机座通过联轴器与滚珠丝杠共中心轴传动连接，所述联轴器设置在U型电机座的中间，第一个轴承座固定安装在U型电机座左侧于导轨支架上，固定盖固定安装在第一个轴承座右端面，第一个密封挡圈同轴安装在固定盖内，第二个密封挡圈同轴安装在第一个轴承座内，滚珠丝杠右端依次设有滚动轴承、套筒和锁紧螺母，第二个密封挡圈右端与滚动轴承接触安装，所述套筒穿过固定盖，套筒左端面与滚动轴承内圈紧密接触，套筒右端面与锁紧螺母紧密接触，所述导轨支架左端与封口板连接，导轨支架左侧安装有第二个轴承座，滚珠丝杠穿过第二个轴承座，第二个轴承座设有滚动轴承，与滚珠丝杠同轴传动，在导轨支架上安装两根平行导轨，两根平行导轨上对称安装四个滑块，四个滑块上安装滑块固定板，丝杠螺母安装在滑块固定板下端面，所述丝杠螺母左端固定安装有螺母座，垫圈安装在螺母座左端面，圆螺母安装在螺母座左端面并与垫圈左端面紧密接触，所述滚珠丝杠与丝杠螺母螺纹传动连接；所述旋转机构包括中空旋转平台，交流伺服电机安装在中空旋转平台右侧凸出部分下端面，所述交流伺服电机输出轴竖直向上与驱动齿轮键连接传动，所述驱动齿轮与转盘轴承啮合旋转传动，所述转盘轴承安装在中空旋转平台上，转盘安装在转盘轴承上端面；所述升降机构包括水平设置的升降轴底盘，升降轴底座安装在升降轴底盘上，升降轴底座下端安装支撑座，支撑座上端安装轴承，滚珠丝杠垂直水平面与轴承配合，轴承通过固定盖和锁紧螺母锁紧，所述升降轴底盘上安装电机座，电机座上端安装电机，电机输出轴同轴安装主动同步带轮，所述滚珠丝杠的下端安装从动同步带轮，主动同步带轮与从动同步带轮通过同步带传动连接，所述升降轴底盘上左右两侧安装有导轨安装臂，导轨安装臂对称于滚珠丝杠的轴线，导轨安装臂上对称安装四个直线导轨，直线导轨上各安装两个滑块，升降台两侧面安装在四个滑块上，升降台顶部下端安装螺母座，螺母座上安装丝杠螺母，所述滚珠丝杠与丝杠螺母螺纹连接，所述导轨安装臂上端安装水平放置的支持板；所述机械手箱体包括箱体底座，箱体底座下安装四个工字型固定脚，旋转轴基座穿过箱体封顶圆孔。...

【技术特征摘要】
1.一种圆柱坐标式自动上下料机械手，其特征在于：包括吸盘式机械手臂机构，驱动机械手水平运动的水平运动机构，驱动机械手旋转运动的旋转机构，驱动机械手升降运动的升降机构，放置机械手的箱体，其中：所述吸盘式机械手臂机构包括水平设置的滑块固定板，光杆固定板安装在滑块固定板上，两根平行光杆的右端安装在光杆固定板左端面上，两根平行光杆穿过封口板，两根平行光杆的左端连接夹持器支架，吸盘夹持器安装在夹持器支架上，吸盘夹持器上安装四个吸盘，所述吸盘沿吸盘夹持器圆周均匀分布安装；所述水平运动机构包括水平设置的U型电机座，所述U型电机座左端面与导轨支架连接，交流伺服电机安装在U型电机座右端面，交流伺服电机输出轴穿过U型电机座通过联轴器与滚珠丝杠共中心轴传动连接，所述联轴器设置在U型电机座的中间，第一个轴承座固定安装在U型电机座左侧于导轨支架上，固定盖固定安装在第一个轴承座右端面，第一个密封挡圈同轴安装在固定盖内，第二个密封挡圈同轴安装在第一个轴承座内，滚珠丝杠右端依次设有滚动轴承、套筒和锁紧螺母，第二个密封挡圈右端与滚动轴承接触安装，所述套筒穿过固定盖，套筒左端面与滚动轴承内圈紧密接触，套筒右端面与锁紧螺母紧密接触，所述导轨支架左端与封口板连接，导轨支架左侧安装有第二个轴承座，滚珠丝杠穿过第二个轴承座，第二个轴承座设有滚动轴承，与滚珠丝杠同轴传动，在导轨支架上安装两根平行导轨，两根平行导轨上对称安装四个滑块，四个滑块上安装滑块固定板，丝杠螺母安装在滑块固定板下端面，所述丝杠螺母左端固定安装有螺母座，垫圈安装在螺母座左端面，圆螺母安装在螺母座左端面并与垫圈左端面紧密接触，所述滚珠丝杠与丝杠螺母螺纹传动连接；所述旋转机构包括中空旋转平台，交流伺服电机安装在中空旋转平台右侧凸出部分下端面，所述交流伺服电机输出轴竖直向...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵阳，徐娟，张建军，魏振春，张利，毕翔，石雷，张本宏，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34