[发明专利]一种零件装卸的桁架机械手

说明书

本发明公开了一种零件装卸的桁架机械手，该桁架机械手能够将螺栓夹取到数控车床三爪卡盘上下料，再将加工好的零件送到物料仓。其主体由两个立柱、水平横梁、竖梁和末端执行元件组成，横梁的两端分别与立柱固定连接，导轨通过导轨紧固螺钉固定在横梁上，横梁挂板上安装有横向伺服电机用以驱动机械手进行横向移动，竖梁上安装有伺服电机带动丝杠做旋转运动，丝杠的旋转运动通过纵向移动螺母转化为竖直直线运动从而带动机械手进行竖直移动。本发明的桁架机械手具有控制方便、执行动作灵活，可以实现较为复杂的空间轨迹控制等优点，更换气动手爪可以实现其它品种零件的上下料，可适用于多品种、大批量的柔性化作业，对于快速更新换代有十分重要作用。

技术领域

本发明涉及桁架机械手领域，具体涉及一种可将螺栓从物料仓取到数控车床的三爪 卡盘上下料再到将加工好的零件送到物料仓的桁架机械手结构。

背景技术

在盘类轴类零件的加工过程中，零件装卸作业主要由人工完成，生产效率低，劳动强度高，安全性较低。为了提高生产效率，降低工人劳动强度，提高安全性，从而引 入工业机械手来代替人工，这符合制造业发展的趋势。

发明内容

本发明目的在于针对装卸作业主要由人工完成，生产效率低，劳动强度高，安全性较低的问题，提供一种零件装卸的桁架机械手，，该桁架机械手充分利用了数控车床 的结构特点，在数控车床的上方安装机械手，不占用和干扰工人的操作调试空间。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是为一种零件装卸的桁架机械手，桁架 机械手包括两个立柱、水平横梁、竖梁和末端执行元件，所述横梁的两端分别与立柱 固定连接，横梁前面焊接一块铝合金板，铝合金板用来安装导轨和齿条,导轨和齿条通 过紧固螺钉固定在横梁上，横梁挂板上的滑块与导轨配合，横梁挂板上安装有横向伺 服电机，横向伺服电机转动时带动与之配合的齿轮传动，齿轮齿条配合，从而驱动机 械手沿着横梁进行横向移动。纵向移动螺母与横梁挂板固定连接，竖梁与末端执行元 件的气缸安装座、丝杠固定座、丝杠和伺服电机等连接，丝杠与纵向移动螺母配合， 伺服电机带动丝杠做旋转运动，丝杠的旋转运动通过纵向移动螺母转化为竖直方向的 直线运动从而带动末端执行元件做竖直方向的直线移动。

进一步地，本发明末端执行元件上的三爪气缸和手爪安装板与手爪底座用螺钉联接，手爪底座另一端与气缸安装座联接，气缸安装座的侧面安装摆动气缸，复位弹簧 穿在三爪气缸上与定位块配合，当定位块与工件接触压力达到给定的力时三爪气缸动 作，固定在三爪气缸上的气动手爪径向移动抓取工件，工件到达给定的位置后，与桁 架机械手配合使用的数控车床夹具夹紧工件，气动手爪松开，复位弹簧推动定位块复 位。

进一步地，本发明气缸安装座的形状为直角三角形，以便安装到不同桁架主体上。

进一步地，本发明末端执行机构中的两个三爪气缸呈90°通过固定螺钉与手爪安装板连接，摆动气缸带动两个三爪气缸扭转180°，可实现上料与下料的切换。

进一步地，本发明末端执行机构上的定位块与复位弹簧组成的定位装置，达到精准抓取零件下料的操作目的。

进一步地，本发明复位弹簧受挤压至一定程度后会触发上三爪气缸的感应装置，使三爪气缸运作带动气动手爪径向移动，然后抓取零件。

进一步地，本发明铝合金板焊接于横梁与安装导轨和齿条的面上，便于加工和装配。

本发明零件装卸的桁架机械手的横向直线运动是通过横向伺服电机驱动齿轮，齿轮与齿条配合，将转动转化为移动，齿轮移动带动横梁挂板通过滑块沿着导轨横向移 动来实现的。

本发明零件装卸的桁架机械手的竖直直线运动是通过伺服电机带动丝杠做旋转运 动，丝杠旋转运动通过丝杠螺母副转化为竖梁的竖直直线运动从而带动末端执行机构纵向移动来实现的。