[发明专利]双轨数控横梁式机械手

说明书

技术领域

本发明涉及机械手，特别涉及双轨数控横梁式机械手。

背景技术

随着科技的进步和发展，我国的工业得到了快速发展，机械自动化领域更是突飞猛进地发展。目前常用的移载系统有三种，一种是简单的移载，包括简单的顶升移载机，和一些机械手抓取从A到B处，顶升移载机直接用于直角转弯处的传输，用于比较短距离的移载；另一种的移载系统针对比较大的物件，该类移载系统对精度要求不高，市场上常见的吊车系统和挖掘机就是这一类的，其移载范围大，但品种单一，只能单个工件抓取，多个工件抓取的很凌乱，不能做到有序，定位精度有限；还有一种是机械手抓取系统，机械手作为机械自动化领域重要的生产部件，代替人工操作，保证操作工人生命安全，得到了广泛应用，常用的机械手虽然定位精度很高，但是移载范围太小，不能大范围高精度的将工件移到位。

在电力系统中，电表放置于周转箱，周转箱在装进密集柜时，目前主要是通过人工来完成，工作效率低，同时加重了工人的工作量，即便使用机械化程度高的机械手来完成工作，经常由于其定位不准确，和不能适应多工位自动定位抓取而限制其应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于抓取密集柜中周转箱的双轨数控横梁式机械手，该机械手可实现多方位多个周转箱的同时抓取，且抓取时，定位准确。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 

双轨数控横梁式机械手，其与密集柜配合，所述机械手设于密集柜的上方，机械手包括X轴轨道、Y轴轨道、滑座、垂直固定框、Z轴导轨组、C轴转台，所述X轴轨道包括相互平行的两条轨道，所述X轴轨道通过固定支撑柱固定于密集柜上方两侧，所述Y轴轨道两端分别与X轴轨道的两条轨道通过X动梁支撑架连接组成XY运动平台，并可沿X轴轨道移动，所述滑座与Y轴轨道连接，并可沿Y轴轨道移动；所述滑座上设有齿轮，所述C轴转台一端与齿轮套接，另一端穿过滑座并与垂直固定框的顶部连接固定；所述Z轴导轨组由四个上下可伸缩的导轨组组成，所述可伸缩的导轨组由联级导轨构成，其一端设于垂直固定框内，另一端固定连接有抓取定位装置；所述抓取定位装置包括支撑框，所述支撑框与Z轴导轨固定连接，所述支撑框上设有两组以上的夹持机构，所述夹持机构包括一对相对设置的夹持臂，所述夹持臂分别滑动设于支撑框的侧面，所述夹持臂由直流伺服电机驱动，所述夹持臂在直流伺服电机的相对侧设有激光定位仪和障碍检测仪；所述C轴转台一端的齿轮、Y轴轨道、Z轴导轨组分别由伺服电机驱动。

所述机械手由PLC和通讯模块控制。PLC控制机械手的控制精度和效率是人工无法达到的。

所述夹持机构相互平行。

所述夹持机构为五组。可同时完成五个以内周转箱的出库和入库工作。

所述Y轴轨道包括两根相互平行的轨道。两根相互平行的轨道更能保证机械手在工作时的准确性和稳定性。

所述夹持臂上设有与周转箱把手配合的托架，所述托架由一体式气缸驱动，且所述夹持机构上设有气缸位置反馈传感器。托架与周转箱的把手配合，夹持臂可牢牢抱住周转箱，周转箱不会滑落。

所述X轴轨道的两条轨道上分别设有同步皮带，Y轴轨道两端分别设有同步带轮和同步轮，同步轮设在X轴轨道上，同步带轮由伺服电机驱动，同步带轮沿同步皮带运动，进而带动Y轴轨道在X轴轨道上运动。由同步轮和同步皮带来完成机械手在X轴上的传动过程，使运行更加精确和平稳。

所述夹持机构的一对夹持臂同步运动。

所述Y轴轨道上设有控制平台，所述控制平台由PLC及附属设备电连接组成的控制系统。控制平台直接设在Y轴轨道上，信号传输距离短，避免由于传输线过长造成的信号衰减，使得控制更精确稳定。

本发明的双轨数控横梁式机械手，通过设置X、Y、Z三付轨道和C轴转台，由伺服电机驱动，能够实现机械手抓取定位装置左右，前后，上下全方位的移动，方便其抓取密集柜内的周转箱；激光定位仪可帮助测量机械手的夹持臂与周转箱之间的距离和对应位置，并定位夹持臂伸到周转箱的合适位置并与周转箱配合以准确抓取，其高效快速，且定位准确，整个过程由PLC控制，其自动化程度高，大大的减轻了工人的劳动强度。

附图说明  下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明整体顶部的结构示意图；

图3为本发明中Z轴导轨组的结构示意图；

图4为本发明中抓取定位装置的结构示意图。