一種平移機構(gòu)及具有其的移栽機械手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種平移機構(gòu)及具有其的移栽機械手。平移機構(gòu)包括基體部、相對基體部沿平移方向可移動的平移部、以及驅(qū)動平移部移動的驅(qū)動部，平移部包括平移支架、設(shè)置在平移支架上的兩個支撐體、以及繞設(shè)在該兩個支撐體上的環(huán)形傳送體，環(huán)形傳送體上位于兩個支撐體的中心連線的第一側(cè)具有與基體部固定連接的第一連接部，第二側(cè)具有與執(zhí)行機構(gòu)固定連接的第二連接部。當平移支架進行其軸向方向上的平行移動時，執(zhí)行機構(gòu)與第一連接部在平移支架軸向方向上的相對位置就會發(fā)生改變。由于動滑輪的增速原理，執(zhí)行部件就能運動得更快、更遠，實現(xiàn)機械手節(jié)能和送料效率的提升。
【專利說明】一種平移機構(gòu)及具有其的移栽機械手
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機械手移動機構(gòu)，特別涉及一種平移機構(gòu)及具有其的移栽機械手，以實現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu)的倍速運動。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，鈑金件批量加工的上料、下料移動已經(jīng)使用了機械手，其具體執(zhí)行機構(gòu)由真空吸盤或者電磁吸盤組成，通過氣缸、電機絲桿組合或者帶傳動來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)的直線移動。技術(shù)成熟的產(chǎn)品為單機頭高速移栽機械手，該機械手主要實現(xiàn)二個方向的運動，其中上下運動為伺服電機和滾珠絲桿直接傳動到兩個上下工作點；左右運動為伺服電機帶動同步帶輪、同步帶，直接通過同步帶固定連接吸盤執(zhí)行機構(gòu)，吸盤執(zhí)行機構(gòu)移動的速度等于同步帶輪轉(zhuǎn)動的線速度。同時，吸盤執(zhí)行機構(gòu)左右移動的距離不能超過同步帶的長度。在較長距離的工序之間的物料輸送時，就需要兩個機械手和一個中置站協(xié)助，實現(xiàn)左、中、右三個工作點的二次移栽。這樣慢速、短距的左右移動機構(gòu)不利于生產(chǎn)效率的提高和能源的節(jié)約。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種平移機構(gòu)及有其的移栽機械手，能夠使執(zhí)行機構(gòu)左右移動的距尚超過同步帶的長度以提聞生廣效率。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種平移機構(gòu)，包括基體部、相對所述基體部沿平移方向可移動的平移部、以及驅(qū)動所述平移部移動的驅(qū)動部，平移部包括平移支架、設(shè)置在平移支架上的兩個支撐體、以及繞設(shè)在該兩個支撐體上的環(huán)形傳送體，環(huán)形傳送體上位于兩個支撐體的中心連線的第一側(cè)具有與基體部固定連接的第一連接部，第二側(cè)具有與執(zhí)行機構(gòu)固定連接的第二連接部。
[0005]更進一步的，驅(qū)動部包括驅(qū)動電機、安裝在驅(qū)動電機上的帶有同步齒的同步輪、以及具有與同步輪的同步齒相嚙合的同步槽的同步條，驅(qū)動電機固定設(shè)置在基體部和平移部二者中之一上，同步條固定設(shè)置在基體部和平移部二者中之另一上。
[0006]更進一步的，同步輪為齒輪或鏈輪或同步帶輪，相應(yīng)地，同步條為齒條或鏈條或同步帶。
[0007]更進一步的，驅(qū)動電機固定設(shè)置在基體部上，同步輪為同步帶輪，同步條為兩端固定在平移支架上的同步帶，驅(qū)動部還包括設(shè)置在同步帶輪的兩側(cè)以增加同步帶在同步帶輪上的包角的兩個惰輪。
[0008]更進一步的，兩個支撐體的中心連線的延伸方向與平移方向相一致。
[0009]更進一步的，平移支架上設(shè)置有沿平移方向延伸的第一導軌和第二導軌，基體部設(shè)置有與第一導軌配合的第一配合部，執(zhí)行機構(gòu)上設(shè)置有與第二導軌配合的第二配合部。
[0010]更進一步的，平移支架上的兩個支撐體為滑輪，環(huán)形傳送體為環(huán)形傳送帶。
[0011]本發(fā)明還提供一種移栽機械手，包含有前述的平行移動機構(gòu)，還基架、縱向升降機構(gòu)?？v向升降機構(gòu)包括:固定設(shè)置在基架上的縱向固定部以及相對縱向固定部可升降的縱向移動部，平移機構(gòu)的基體部固定連接在縱向移動部上。
[0012]更進一步的，基架上設(shè)置有豎直導軌，縱向移動部上設(shè)置有與豎直導軌配合的豎直導槽。
[0013]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0014]由動滑輪的原理可知，經(jīng)采取上述方案后，執(zhí)行機構(gòu)移動的速度是平移支架移動的兩倍。因此，在帶輪轉(zhuǎn)速不變的情況下，執(zhí)行機構(gòu)的運動速度更快；在整體體積不變的情況下，執(zhí)行部件的行程更長。由于執(zhí)行機構(gòu)移動得更快、更遠，所以提升了生產(chǎn)過程中物料輸送的效率；降低了物料輸送的能源消耗。
[0015]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實施例的移栽機械手在執(zhí)行機構(gòu)位于中間時的示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實施例的移栽機械手的縱向升降機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明實施例的的平移機構(gòu)的整體示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明平移機構(gòu)的運動原理示意圖；
[0020]圖5為圖4中A處的局部放大示意圖；
[0021]圖6為本發(fā)明中平行移動機構(gòu)部分結(jié)構(gòu)示意圖，其中示出了平移支架、惰輪、控制走線帶；
[0022]圖7為本發(fā)明中平行移動機構(gòu)部分結(jié)構(gòu)示意圖，其中未示出平移支架、惰輪、控制走線帶；
[0023]圖8為本發(fā)明執(zhí)行機構(gòu)在運動至一端極限位置時的示意圖；
[0024]圖9為本發(fā)明執(zhí)行機構(gòu)在運動至另一端極限位置時的示意圖。
[0025]圖中:1、基架；2、縱向升降機構(gòu)；3、平移機構(gòu)；4、執(zhí)行機構(gòu)；5、控制箱；6、固定塊；21、電機；22、齒輪；23、絲桿螺母；24、絲桿；25、縱向移動部；26、豎直導軌；27、豎直導槽；31、基體部；32、驅(qū)動部件；33、平移支架；34、支撐體；35、傳送帶；36、第一連接部；41、第二連接部；42、吸盤；51、控制走線帶；321、驅(qū)動電機；322、同步帶輪；323、惰輪；324、同步帶；331、第一導軌；332、第二導軌。
【具體實施方式】
[0026]本發(fā)明的平行移動機構(gòu)請參見圖3至圖7。
[0027]驅(qū)動部件32設(shè)置在平移機構(gòu)基體部31上，其作用是驅(qū)動平移支架33進行沿其軸向方向的平行移動。環(huán)形傳送體沿平移支架33的軸向方向延伸并通過設(shè)置在所述平移支架33上的兩個支撐體34繞在平移支架33上。環(huán)形傳送體通過第一連接部36固定在平移機構(gòu)基體部31上，執(zhí)行機構(gòu)4固定設(shè)置在環(huán)形傳送體上，且執(zhí)行機構(gòu)4與第一連接部36分布與平移支架33的兩側(cè)。如此，當平移支架33進行其軸向方向上的平行移動時，執(zhí)行機構(gòu)4與第一連接部36在平移支架33軸向方向上的相對位置就會發(fā)生改變。見圖4的運動原理示意圖，由于第一連接部36是固定在平行移動機構(gòu)基體部31上的，所以執(zhí)行機構(gòu)4相對第一連接部36的移動就是其平行移動。[0028]更進一步地，見圖3，環(huán)形傳送體優(yōu)選為傳送帶35，兩個支撐體34為兩個滑輪，分別設(shè)置在平移支架33的兩端，以方便覆蓋其上的傳送帶35的滑動。傳送帶35通過支撐體34沿平移支架33的軸向方向繞在平移支架33上。支撐體34可以是滑輪、滾輪等可以減少轉(zhuǎn)動摩擦力的常規(guī)部件。
[0029]優(yōu)選地，傳送帶35包括與執(zhí)行機構(gòu)4連接的第二連接部41，第二連接部41與第一連接部36在傳送帶35上的距離為傳送帶35的二分之一周長。
[0030]更進一步地，在平移支架33上設(shè)置有第一導軌331和第二導軌332。見圖5，平行移動機構(gòu)基體部31上設(shè)置有與第一導軌331相配合的配合部。如此，平移支架33就能在平行移動機構(gòu)基體部31上在其軸向方向上平穩(wěn)移動。在執(zhí)行機構(gòu)4上設(shè)置有與第二導軌332相配合的配合部，以保證執(zhí)行機構(gòu)4可以在平移支架33上平穩(wěn)滑動。優(yōu)選地，上述配合部與第一和第二導軌的配合方式為凸凹槽配合。如此，平移機構(gòu)3在垂直于第一和第二導軌的方向上就能承受較大的重量。
[0031]更進一步地，見圖5至7，平移支架33是由驅(qū)動部件32驅(qū)動沿其軸向方向平行移動的。驅(qū)動部包括驅(qū)動電機321、安裝在驅(qū)動電機上的帶有同步齒的同步輪、以及具有與同步輪的同步齒相嚙合的同步槽的同步條，驅(qū)動電機321固定設(shè)置在基體部31和平移部二者中之一上，同步條固定設(shè)置在基體部31和平移部二者中之另一上。本實施例中，驅(qū)動電機321固定設(shè)置在基體部31上，同步條固定設(shè)置在基體部31和平移部上。
[0032]同步條優(yōu)選為同步帶324，對應(yīng)地，同步輪優(yōu)選為同步帶輪322。驅(qū)動部件32包括有驅(qū)動電機321、同步帶輪322、惰輪323、同步帶324，驅(qū)動電機321安裝在平行移動機構(gòu)基體部31上，通過帶傳動(附圖未標出)驅(qū)動同步帶輪322轉(zhuǎn)動。同步帶324的長度與平移支架33的長度大致相等。同步帶324通過同步帶輪322兩側(cè)的惰輪323壓緊在同步帶324上，兩端通過固定塊6與平移支架33固定。如此，驅(qū)動電機321進行正反轉(zhuǎn)動時就能通過同步帶324帶動平移支架33來回沿其軸向方向平行移動。優(yōu)選的，惰輪323的數(shù)量為兩個。由動滑輪原理可知，在帶輪轉(zhuǎn)速不變的情況下，增加了需移動部件的運動速度。
[0033]更進一步地，執(zhí)行機構(gòu)4設(shè)置有吸盤42，以吸附需要移栽的零件。吸盤42可以是真空式的，也可以是電磁式的，或者兩者兼有。如此，就可以適應(yīng)吸附表面平整和/或鈑金材料的零件。
[0034]參見圖3至7，平移機構(gòu)3的運動原理為:平移支架33可以在平行移動機構(gòu)基體部31上平行運動，兩端設(shè)置有滑輪。傳送帶35通過滑輪繞平移支架一圈；執(zhí)行機構(gòu)4固定在傳動帶35上，當傳送帶35相對平移支架33發(fā)生轉(zhuǎn)動時,執(zhí)行機構(gòu)4就可以隨傳送帶35相對平移支架33發(fā)生移動。傳送帶35在其相對執(zhí)行機構(gòu)4在平移支架33的另一側(cè)(具體參見圖4)通過第一連接部36固定在平行移動機構(gòu)基體部31上。由此可知，平移支架33相對平行移動機構(gòu)基體部31發(fā)生沿其軸向方向移動時，就可以使得繞在其上的傳送帶35發(fā)生轉(zhuǎn)動。即執(zhí)行機構(gòu)4也就能相對平行移動機構(gòu)基體部31沿平移支架33的軸向方向平行移動。分析圖4的運動示意圖，平移支架33兩端的滑輪34相對與平行移動機構(gòu)基體部31來說是動滑輪，由動滑輪增速運動原理可知，執(zhí)行機構(gòu)4移動的速度是平移支架33移動的速度(即同步帶輪322轉(zhuǎn)動的線速度)的兩倍。而且，執(zhí)行機構(gòu)4的運動距離是平移支架長度的兩倍。所以，在整體體積不變的情況下，增加了移動部件的行程。
[0035]本發(fā)明的移栽機械手利用了前述的平行移動機構(gòu)，具體參見圖1和2以及圖8和90
[0036]從圖中可以看出，本發(fā)明的移栽機械手不但包含上述的平移機構(gòu)3，此外還包含有基架1、縱向升降機構(gòu)2、控制箱5。如圖2所示，縱向升降機構(gòu)2包括:電機21、齒輪22、絲桿螺母23、絲桿24、連接板25，其中，電機21固定在基架I上并通過齒輪22帶動絲桿24轉(zhuǎn)動，所述絲桿螺母23固定在連接板25上，所述基架I上設(shè)置有豎直導軌26，所述連接板25設(shè)置有與豎直導軌26配合的豎直導槽27，所述連接板25與所述平行移動機構(gòu)基體部31固定連接。因此，提升了生產(chǎn)過程中物料輸送的效率，降低了物料輸送的能源消耗。
[0037]縱向升降機構(gòu)2的運動過程為:電機21通過齒輪22驅(qū)動絲桿24轉(zhuǎn)動，絲桿螺母23就在絲桿24上上下移動。而由于在垂直方向上絲桿24相對基架I無位移，所以絲桿螺母23就產(chǎn)生了相對于基架I的上下移動。絲桿螺母23固定在連接板25上，連接板25與平行移動機構(gòu)基體部31固定連接，所以絲桿螺母23的上下移動就可以轉(zhuǎn)換為整個平移機構(gòu)3的縱向升降運動。 [0038]更進一步地，基架I兩側(cè)上設(shè)置有豎直導軌26，連接板25設(shè)置有與豎直導軌26配合的豎直導槽27，是為了平行移動機構(gòu)23的縱向升降運動更加平穩(wěn)。
[0039]更進一步地，控制箱5設(shè)置在基架I的下部，控制驅(qū)動電機321轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動的時間、電機21的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動時間，通過柔性的控制走線帶51控制吸盤42吸力的通斷。
[0040]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種平移機構(gòu)，其特征在于，包括基體部(31)、相對所述基體部(31)沿平移方向可移動的平移部、以及驅(qū)動所述平移部移動的驅(qū)動部(32)，所述平移部包括平移支架(33)、設(shè)置在所述平移支架(33)上的兩個支撐體(34)、以及繞設(shè)在該兩個支撐體(34)上的環(huán)形傳送體，所述環(huán)形傳送體上位于兩個支撐體(34)的中心連線的第一側(cè)具有與所述基體部(31)固定連接的第一連接部(36)，第二側(cè)具有與執(zhí)行機構(gòu)(4)固定連接的第二連接部(41)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平移機構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動部包括驅(qū)動電機(321)、安裝在所述驅(qū)動電機上的帶有同步齒的同步輪、以及具有與所述同步輪的同步齒相嚙合的同步槽的同步條，所述驅(qū)動電機(321)固定設(shè)置在所述基體部(31)和所述平移部二者中之一上，所述同步條固定設(shè)置在所述基體部(31)和所述平移部二者中之另一上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平移機構(gòu)，其特征在于，所述同步輪為齒輪或鏈輪或同步帶輪，相應(yīng)地，所述同步條為齒條或鏈條或同步帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平移機構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動電機(321)固定設(shè)置在所述基體部(31)上，所述同步輪為同步帶輪(322)，所述同步條為兩端固定在所述平移支架上的同步帶(324)，所述驅(qū)動部還包括設(shè)置在所述同步帶輪(322)的兩側(cè)以增加所述同步帶(324)在所述同步帶輪(322)上的包角的兩個惰輪(323)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平移機構(gòu)，其特征在于，所述兩個支撐體(34)的中心連線的延伸方向與所述平移方向相一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的平移機構(gòu)，其特征在于，所述平移支架(33)上設(shè)置有沿所述平移方向延伸的第一導軌(331)和第二導軌(332)，所述基體部(31)設(shè)置有與所述第一導軌配合的第一配合部，所述執(zhí)行機構(gòu)(4)上設(shè)置有與所述第二導軌(332)配合的第二配合部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平移機構(gòu)，其特征在于，所述平移支架上的兩個支撐體(34)分別為滑輪，所述環(huán)形傳送體為環(huán)形傳送帶(35)。
8.一種移栽機械手，所述移栽機械手還包括有基架(I)、縱向升降機構(gòu)(2 )和水平移動機構(gòu)，其特征在于，所述水平移動機構(gòu)為權(quán)利要求1至7中任一項所述的平移機構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的移栽機械手，其特征在于，所述縱向升降機構(gòu)(2)包括:固定設(shè)置在所述基架(I)上的縱向固定部以及相對所述縱向固定部可升降的縱向移動部，所述平移機構(gòu)的基體部(31)固定連接在所述縱向移動部上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的移栽機械手，其特征在于，所述基架(I)上設(shè)置有豎直導軌(26)，所述縱向移動部上設(shè)置有與所述豎直導軌(26)配合的豎直導槽(27)。
【文檔編號】B25J9/00GK103659413SQ201210344364
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月14日
【發(fā)明者】張玉夔, 陳志偉, 劉亞, 李枝林 申請人:珠海格力電器股份有限公司