一种高精度桁架式机械手制造技术

本发明专利技术公开了一种高精度桁架式机械手，包括龙门框架、机械手x轴移动装置、机械手z轴移动装置、机械手和控制系统；所述机械手x轴移动装置设于所述龙门框架上，并沿所述龙门框架上作相对于所述龙门框架的作x轴向运动；所述机械手z轴移动装置设于所述机械手x轴移动装置上，并相对于所述机械手x轴移动装置作z轴向运动；所述机械手设于所述机械手z轴移动装置的下端位置，包括多个电永磁铁抓手；所述控制系统控制所述机械手x轴移动装置的x轴移动、所述机械手z轴移动装置的z轴移动、以及所述机械手的所述电永磁铁抓手的抓取。本发明专利技术实现了试样剪切线制备试样板的自动化，提高了工作效率。提高了工作效率。提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度桁架式机械手


[0001]本专利技术涉及一种三坐标机械手设备，更具体地说，涉及一种高精度桁架式机械手。

技术介绍

[0002]在钢厂企业生产过程中，钢板的搬运都是依赖于行车吊运，行车吊运重量大，但其缺点是运行慢，需要人员操作和指挥，影响效率。大吨位的钢板只能依赖于行车；但小吨位的钢板，譬如试样剪切线的试样板，一块试样板的重量不到1吨，这样的试样板若也采用行车搬运，不但效率低下，而且还需操作人员和指挥人员，也浪费了人力。所以，在试样剪切线制备试样板的搬运多是通过人工直接搬运或者借助其它搬运工具搬运、堆垛，严重影响工作效率，而且还存在一定安全隐患。
[0003]在现有的专利申请中，如中国专利申请号201120442472.4所公开一种机械手，特别是用于实现物料搬运功能的三坐标式伺服电机驱动的机械手。一种三坐标机械手，包括纵向行走模块、横向行走模块和竖直行走模块；所述纵向行走模块包括平行布置的第一纵向线性模组、第二纵向线性模组，第一电机的输出轴连接到所述第一纵向线性模组上，并依次通过第一联轴器、转轴、第二联轴器连接到所述第二纵向线性模组上；所述横向行走模块包括第一横向线性模组、第二横向线性模组，第二电机的输出轴连接所述第一横向线性模组，并通过联轴器连接到所述第二横向线性模组；所述横向行走模块和所述纵向行走模块实现连接。所述机械手在机械制造中实现物料的搬运操作，采用龙门式的对称结构，受力状态良好，使用寿命长。
[0004]上述技术的纵向和横向线性模组均采用同步带传动，所以就决定了跨距不能太大，采用丝杆和滑块式，一旦2边不同步就会造成卡死现象的发生。
[0005]又如中国专利申请号201310439928.5所公开的一种机械手，包括机架板、第一气缸、多个夹持机构、驱动板和齿条，所述第一气缸固定在所述机架板上；所述驱动板与所述第一气缸的活塞杆连接，滑动连接在所述机架板上，所述驱动板的下端固定有齿条；每个所述夹持机构包括：齿轮、牵引轮和两块抓取板；所述齿轮与所述齿条啮合，所述牵引轮与所述齿轮的轴相连接，两块所述抓取板分别通过两根平行设置的连杆与所述牵引轮连接。本专利技术采用单动力三位一体设计，一个动力源可同时驱动多个夹持机构，结构简单，实现了机械手一次抓取多件物品的功能，提高了工作效率。
[0006]上述技术升降靠气缸，夹持工件靠齿轮齿条来传动多个夹持机构同时对多个工件进行搬运作业。它运行定位精度差，上下只能是2个位置，一次虽然能夹持多个工件，但前提是这多个工件必须大小相同的。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种高精度桁架式机械手，实现了试样剪切线制备试样板的自动化，提高了工作效率。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]本专利技术提供了一种高精度桁架式机械手，包括龙门框架、机械手x轴移动装置、机械手z轴移动装置、机械手和控制系统；
[0010]所述机械手x轴移动装置设于所述龙门框架上，并沿所述龙门框架上作相对于所述龙门框架的x轴向运动；
[0011]所述机械手z轴移动装置设于所述机械手x轴移动装置上，并相对于所述机械手x轴移动装置作z轴向运动；
[0012]所述机械手设于所述机械手z轴移动装置的下端位置，包括多个电永磁铁抓手；
[0013]所述控制系统控制所述机械手x轴移动装置的x轴移动、所述机械手z轴移动装置的z轴移动、以及所述机械手的所述电永磁铁抓手的抓取。
[0014]较佳的，所述龙门框架设置为矩形，包括立柱、横梁和支撑梁；
[0015]所述立柱具有四根，分别位于所述龙门框架的四个直角位置上；
[0016]所述横梁具有两根，用以连接所述龙门框架上x轴向侧的两根所述立柱；
[0017]所述支撑梁具有两根，用以连接所述龙门框架上y轴向侧的两根所述立柱；
[0018]所述横梁上均设有齿条。
[0019]较佳的，所述机械手x轴移动装置包括移动车架和移动伺服电机；
[0020]所述移动车架设置为矩形状，所述移动车架长度向的两端部分别对应两根所述横梁；
[0021]所述移动伺服电机具有两台，分别设于所述移动车架长度向的两端部，分别对应两根所述横梁，并通过齿轮与所述齿条啮合。
[0022]较佳的，所述横梁上均设有直线导轨。
[0023]较佳的，所述机械手z轴移动装置具有两套，均设于所述移动车架上。
[0024]较佳的，所述机械手z轴移动装置均包括鞍型座、z轴臂和传动机构；
[0025]所述鞍型座设于所述移动车架上；
[0026]所述鞍型座上设有滑动座；
[0027]所述z轴臂通过所述传动机构设于所述鞍型座上，并沿所述鞍型座作相对于所述移动车架的z轴向运动。
[0028]较佳的，所述传动机构包括升降伺服电机、滚珠丝杆和线轨；
[0029]所述升降伺服电机设于所述z轴臂上，所述升降伺服电机的输出轴通过联轴器与所述滚珠丝杆相连；
[0030]所述滚珠丝杆上的丝母与所述鞍型座相连；
[0031]所述线轨设于所述升降伺服电机上，所述线轨与所述滑动座相适配。
[0032]较佳的，所述机械手还包括连接梁、缓冲机构；
[0033]所述连接梁的上端与所述z轴臂的下端相连，所述连接梁的下端通过所述缓冲机构与所述电永磁铁抓手相连。
[0034]较佳的，所述缓冲机构包括衬套、导向柱、限位板和电永磁铁连接板；
[0035]所述衬套设于所述连接梁的下端；
[0036]所述导向柱设于所述衬套内，所述导向柱上套有弹簧；
[0037]所述限位板通过螺栓设于所述导向柱的上端；
[0038]所述电永磁铁连接板通过螺栓设于所述导向柱的下端，所述电永磁铁抓手设于所
述电永磁铁连接板上。
[0039]本专利技术所提供的一种高精度桁架式机械手，运行平稳，速度快，效率高，运行定位精度高，自动化、智能化程度高，完全替代人工搬运作业，大大提高效率。实现试样剪切线区域自动化，智能化，提高效率。
附图说明
[0040]图1是本专利技术高精度桁架式机械手的立体示意图；
[0041]图2是图1中A向的正视示意图；
[0042]图3是图2中B向的正视示意图；
[0043]图4是图2中C向的正视示意图；
[0044]图5是本专利技术高精度桁架式机械手的工作原理示意图；
[0045]图6是本专利技术高精度桁架式机械手的工作流程示意图。
具体实施方式
[0046]为了能更好地理解本专利技术的上述技术方案，下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。
[0047]本专利技术所提供的一种高精度桁架式机械手，包括龙门框架、机械手x轴移动装置、机械手z轴移动装置、机械手和控制系统。
[0048]机械手x轴移动装置安装在龙门框架上，并沿龙门框架上作相对于龙门框架的x轴向运动。
[0049]机械手本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度桁架式机械手，其特征在于：包括龙门框架、机械手x轴移动装置、机械手z轴移动装置、机械手和控制系统；所述机械手x轴移动装置设于所述龙门框架上，并沿所述龙门框架上作相对于所述龙门框架的x轴向运动；所述机械手z轴移动装置设于所述机械手x轴移动装置上，并作相对于所述机械手x轴移动装置的z轴向运动；所述机械手设于所述机械手z轴移动装置的下端位置，包括多个电永磁铁抓手；所述控制系统控制所述机械手x轴移动装置的x轴移动、所述机械手z轴移动装置的z轴移动、以及所述机械手的所述电永磁铁抓手的抓取。2.根据权利要求1所述的高精度桁架式机械手，其特征在于：所述龙门框架设置为矩形，包括立柱、横梁和支撑梁；所述立柱具有四根，分别位于所述龙门框架的四个直角位置上；所述横梁具有两根，用以连接所述龙门框架上x轴向侧的两根所述立柱；所述支撑梁具有两根，用以连接所述龙门框架上y轴向侧的两根所述立柱；所述横梁上均设有齿条。3.根据权利要求2所述的高精度桁架式机械手，其特征在于：所述机械手x轴移动装置包括移动车架和移动伺服电机；所述移动车架设置为矩形状，所述移动车架长度向的两端部分别对应两根所述横梁；所述移动伺服电机具有两台，分别设于所述移动车架长度向的两端部，分别对应两根所述横梁，并通过齿轮与所述齿条啮合。4.根据权利要求2所述的高精度桁架式机械手，其特征在于：所述横梁上均设有直线导轨。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁海绍，朱剑恩，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：