[发明专利]一种高速搬送机械手

说明书

技术领域

本发明属于机械自动化设备技术领域，涉及一种高速搬送机械手，用于快速、精确的抓放、输送重型物品。

背景技术

在工业化、机械化大规模流水线作业中，由于不同工位之间有距离，常常需要搬送物品从一工位行至另一工位以进行加工、组装等，实现此功能的机构设备即是搬送机械手，搬送机械手最基本的作用就是实现流水线中的物品在不同工位之间的传送。在汽车制造领域或其他大型设备制造领域，经常需要传送重型物品（例如汽车发动机曲轴、凸轮轴等），在加工、组装设备时需要将物品精确、高效的从一个工位传送到另一工位。

现有技术中的搬送机械手一般是设置气缸来实现物品的传送，但是气缸的行程有限，只能短距离传送，一旦传送距离加大，气缸的使用成本将大大增加，因此，当需长距离传送时会采用同步带，但是，由于同步带可能打滑、皮带松弛、皮带弹性造成输送误差等原因，使用时就会使皮带上承载的物品偏移预设位置而无法精确传送，随着传送距离的增大，同步带传送物品的距离偏差也会加大。另外，同步带传送还有以下缺点：随着使用时间的增加同步带会有磨损，使用寿命短；传送速度不高，工作效率低；对于重型物品（例如重达几十公斤的汽车发动机曲轴等），由于同步带的承载能力低，就无法进行传送。

随着现代工业机械化水平的提高，高效、精确是技术发展趋势，因此，就需要能够精确传送物品的设备，且在传送功能之外，还需要进行精确的自动抓料和自动放料（或自动安装）。

发明内容

本发明提供一种高速搬送机械手，能够实现高效、精确的自动取料、自动传送和自动放料，特别适用于长距离地传送重型物品。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高速搬送机械手，包括机架、搬运座、机械臂、抓取部和控制器，其中机架上具有沿水平方向设置的横梁；

所述搬运座与横梁水平滑动连接，在搬运座上安装一水平行走马达，横梁上设有水平直齿条，所述水平行走马达驱动一齿轮与所述水平直齿条啮合相配，以使搬运座可沿横梁水平往复运动；

所述机械臂与搬运座竖直滑动连接，机械臂上设有竖直直齿条，在搬运座上安装有一竖直行走马达，该竖直行走马达驱动一齿轮与所述竖直直齿条啮合相配，以使机械臂可沿搬运座竖直往复运动；所述竖直行走马达上还设有制动装置；

所述抓取部包括驱动一第一竖直输出轴的水平旋转马达、水平旋转支架、驱动一第二竖直输出轴的垂直旋转马达、垂直旋转支架和抓手部，其中水平旋转马达和垂直旋转马达均安装在机械臂的上部，第一竖直输出轴下部输出端固连所述水平旋转支架，一水平轴经轴承转动支承于水平旋转支架上，第二竖直输出轴下部输出端经一锥齿轮机构传动连接所述水平轴，且水平轴还固定连接所述垂直旋转支架，所述抓手部设于垂直旋转支架上； 

所述水平行走马达、竖直行走马达、水平旋转马达、垂直旋转马达和抓手部均与控制器连接。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述水平旋转指旋转平面为水平面，所述竖直旋转指旋转平面为竖平面；所述竖直输出轴指沿竖直方向伸出的输出轴。

2、上述方案中，所述横梁的上侧和下侧均设有一水平直线导轨，所述搬运座上对应设有两滑块，这两滑块嵌入配合两水平直线导轨，以使搬运座可沿横梁水平往复运动；所述搬运座上还安装一凸轮轴承，该凸轮轴承置入横梁上侧的水平直线导轨中用以承载搬运座并使搬运座与横梁滚动连接。

3、上述方案中，所述机械臂上设有竖直直线导轨，搬运座上对应设有滑块，滑块嵌入配合竖直直线导轨，以使机械臂与搬运座竖直滑动连接。

4、上述方案中，所述机械臂和第一竖直输出轴均为空心管，第一竖直输出轴置入机械臂的管腔中；所述水平旋转马达经一齿轮传动机构驱动第一竖直输出轴旋转，该齿轮传动机构包括与水平旋转马达连接的第一齿轮以及与第一齿轮啮合的第二齿轮，第二齿轮的周测同轴固定所述第一竖直输出轴，第二竖直输出轴置入第一竖直输出轴的管腔中，第二齿轮经轴承转动连接于第二竖直输出轴上。

5、上述方案中，所述抓手部包括抓手驱动装置和抓手，抓手驱动装置为气缸。

6、上述方案中，所述横梁与搬运座之间设有电缆保护链，用于收容并保护电缆线。

本发明工作原理是：当水平行走马达启动，带动搬运座可沿横梁水平往复运动；

当竖直行走马达启动，带动机械臂可沿搬运座竖直往复移动，当启动竖直行走马达的制动装置，机械臂相对于搬运座停止运动，避免因重力突然坠落；