權(quán)利要求編輯 語音

1.一種轉(zhuǎn)軌機(jī)械手，包括作為主框架的支撐梁（1）、平移機(jī)構(gòu)（2）、升降機(jī)構(gòu)（3）、抓取機(jī)構(gòu)（4）；其特征在于：支撐梁（1）固定于地面上，頂部與平移機(jī)構(gòu)（2）中平移梁（27）的兩端安裝在一起；升降機(jī)構(gòu)（3）中升降伺服電機(jī)（35）固定在平移機(jī)構(gòu)（2）的連接板（22）上，升降機(jī)構(gòu)（3）下部的安裝座與抓取機(jī)構(gòu)（4）中的夾爪機(jī)構(gòu)支架樞接。

2.按照權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)軌機(jī)械手，其特征在于：所述抓取機(jī)構(gòu)（4）由夾爪機(jī)構(gòu)和擺動機(jī)構(gòu)組成，夾爪機(jī)構(gòu)包括上爪（46），下爪（47），擺動氣缸（41），上爪（46）與下爪（47）后方樞接有安裝在支架上的擺動氣缸（41）；擺動機(jī)構(gòu)包括擺動伺服電機(jī)（42），絲杠（43），其中用擺動伺服電機(jī)（42）的輸出軸通過水平設(shè)置的相互嚙合的齒輪與絲杠（43）相連接，絲杠（43）通過繞轉(zhuǎn)軸（44）與安裝有擺動氣缸（41）的支架樞接；所述支架還通過第二繞轉(zhuǎn)軸（45）與升降機(jī)構(gòu)中的安裝座樞接。

3.按照權(quán)利要求2所述轉(zhuǎn)軌機(jī)械手，其特征在于：夾爪的爪身上設(shè)有用于定位變速箱體銷孔的定位銷（48）。

4.按照權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)軌機(jī)械手，其特征在于：所述平移機(jī)構(gòu)（2）由滾輪軸承（21），連接板（22），平移齒輪（24），平移齒條（25），平移伺服電機(jī)（23），導(dǎo)軌（26），平移梁（27）組成，其中平移伺服電機(jī)（23）通過平移齒輪（24）與平移齒條（25）嚙合，平移齒條（25）安裝在平移機(jī)構(gòu)（2）中平移梁（27）上；安裝在連接板（22）上的支撐滾輪軸承（21）與安裝在平移梁（27）上的導(dǎo)軌（26）滑動接觸連接。

5.按照權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)軌機(jī)械手，其特征在于：所述升降機(jī)構(gòu)（3）由旋轉(zhuǎn)軸（31），升降梁（32），升降齒輪（33），升降齒條（34），升降伺服電機(jī)（35），氣缸（36）組成，氣缸（36）的輸出軸與旋轉(zhuǎn)軸（31）為一體結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)軸（31）通過軸承與安裝座活動連接，升降梁（32）套裝于旋轉(zhuǎn)軸（31）外部，升降伺服電機(jī)（35）安裝在平移機(jī)構(gòu)（2）中的連接板（22）上，升降伺服電機(jī)（35）的輸出軸經(jīng)升降齒輪（33）與固連于升降梁（32）的升降齒條（34）嚙合。

6.按照權(quán)利要求2所述轉(zhuǎn)軌機(jī)械手，其特征在于：在所述平移機(jī)構(gòu)（2）的平移梁（27），升降機(jī)構(gòu)（3）的升降梁（32），抓取機(jī)構(gòu)（4）的支架和夾爪的運(yùn)動的方向上安裝機(jī)械限位裝置和電氣限位裝置。 [3] 

實(shí)施方式編輯 語音

參見圖1，包括作為主框架的支撐梁1、平移機(jī)構(gòu)2、升降機(jī)構(gòu)3、抓取機(jī)構(gòu)4；支撐梁1固定于地面上，頂部與平移機(jī)構(gòu)2中平移梁27的兩端安裝在一起；升降機(jī)構(gòu)3中升降伺服電機(jī)35固定在平移機(jī)構(gòu)2的連接板22上；升降機(jī)構(gòu)3下部的安裝座與抓取機(jī)構(gòu)4中的夾爪機(jī)構(gòu)支架樞接。其中：

參見圖2，所述抓取機(jī)構(gòu)主要由夾爪機(jī)構(gòu)和擺動機(jī)構(gòu)組成，夾爪機(jī)構(gòu)包括上爪46，下爪47，擺動氣缸41，下爪47的爪身上設(shè)有用于定位變速箱體銷孔的定位銷48，使得箱體不會脫落；上爪46與下爪47的后方樞接有安裝在支架上的擺動氣缸41，用于夾爪的翻轉(zhuǎn)動作；擺動機(jī)構(gòu)包括擺動伺服電機(jī)42，絲杠43，繞轉(zhuǎn)軸，其中用擺動伺服電機(jī)42的輸出軸通過水平設(shè)置的相互嚙合的齒輪與絲杠43相連接，絲杠43通過繞轉(zhuǎn)軸44與安裝擺動氣缸41的支架樞接；所述支架還通過第二繞轉(zhuǎn)軸45與升降機(jī)構(gòu)中的安裝座樞接。所述擺動伺服電機(jī)42帶動絲杠43上下移動使夾爪繞繞轉(zhuǎn)軸44旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)夾爪傾斜角度定位。

如圖3-4所示，所述平移機(jī)構(gòu)2由滾輪軸承21，連接板22，平移齒輪24，平移齒條25，平移伺服電機(jī)23，導(dǎo)軌26，平移梁27組成，其中平移伺服電機(jī)23通過平移齒輪24與平移齒條25嚙合，平移齒條25安裝在平移機(jī)構(gòu)2中平移梁27上；平移伺服電機(jī)23帶動平移齒輪24使其在平移齒條25上面作橫向運(yùn)動；安裝在連接板22上的用6個(gè)支撐滾輪軸承21與連接板22與安裝在平移梁27上的導(dǎo)軌26滑動接觸，使平移機(jī)構(gòu)在做橫向移動時(shí)，支撐滾輪軸承21與導(dǎo)軌26做滑動接觸，以保證平移機(jī)構(gòu)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

所述升降機(jī)構(gòu)3由旋轉(zhuǎn)軸31，升降梁32，升降齒輪33，升降齒條34，升降伺服電機(jī)35，氣缸36組成，氣缸36的輸出軸與旋轉(zhuǎn)軸31為一體結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)軸31通過軸承與安裝座活動連接，升降梁32套裝于旋轉(zhuǎn)軸31外部，升降伺服電機(jī)35安裝在平移機(jī)構(gòu)2中的連接板22上，升降伺服電機(jī)35的輸出軸經(jīng)升降齒輪33與固連于升降梁32的升降齒條34嚙合，完成上下運(yùn)動。

其工作原理如下：

為了保證機(jī)構(gòu)的安全性，在機(jī)械手運(yùn)動的方向上都安裝了機(jī)械限位裝置和電氣限位裝置。電氣限位裝置先起作用，如果電氣出現(xiàn)問題，機(jī)械限位裝置仍能確保其安全。另外，在機(jī)械手兩側(cè)安裝有機(jī)玻璃防護(hù)門將機(jī)械手隔離起來，以確保其在運(yùn)行過程中的安全。

《轉(zhuǎn)軌機(jī)械手》工作時(shí)，采用伺服電機(jī)和氣缸作為機(jī)械手運(yùn)動的動力源，可采用PLC編程控制（為2008年12月前技術(shù)）。根據(jù)車間現(xiàn)場情況，利用PLC進(jìn)行記錄行走所需的位置，并進(jìn)行記錄，這樣調(diào)試好之后，機(jī)械手從抓取、翻轉(zhuǎn)、行走放置便可以反復(fù)重復(fù)調(diào)試好的動作，然后再設(shè)定抓取的時(shí)間間隔，這樣轉(zhuǎn)軌機(jī)械手便可以實(shí)現(xiàn)全自動運(yùn)行。

采用《轉(zhuǎn)軌機(jī)械手》機(jī)械手抓取運(yùn)輸系統(tǒng)，可以利用伺服電機(jī)定位，氣缸帶動旋轉(zhuǎn)，所述抓取機(jī)構(gòu)4連同升降機(jī)構(gòu)3及平移機(jī)構(gòu)2協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的五軸聯(lián)動（具體是：抓取機(jī)構(gòu)4中的上爪46與下爪47通過絲杠43作仰俯運(yùn)動及通過旋轉(zhuǎn)軸31作水平旋轉(zhuǎn)，通過缸03并作垂直紙面旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，平移機(jī)構(gòu)帶動升降機(jī)構(gòu)3及抓取機(jī)構(gòu)4的水平移動，升降機(jī)構(gòu)3帶動抓取機(jī)構(gòu)4上下運(yùn)動；實(shí)現(xiàn)機(jī)械手從抓取、翻轉(zhuǎn)、行走放置），大大提高了機(jī)械手的靈活性，有效的克服了2008年12月前變速箱在裝配線轉(zhuǎn)軌實(shí)驗(yàn)線上人工操作上的體能消耗大、定位不準(zhǔn)確、效率不高的缺點(diǎn)，很好地解決了2008年12月前技術(shù)中長期以來變速箱從裝配生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)線不能自動化傳輸?shù)膯栴}。 [3] 

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