阅读说明：本技术 一种桁架机械手 (Truss manipulator ) 是由 朱燕明 吴瑜华 于 2020-07-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种桁架机械手包括桁架机械手支承框架、X轴行走梁架、第一Y轴行走梁、第二Y轴行走梁和Z轴行走柱；X轴行走梁架可沿桁架机械手支承框架的X轴方向滑动；X轴行走梁架和第二Y轴行走梁滑动连接,第二Y轴行走梁可沿桁架机械手支承框架的Y轴方向滑动；第二Y轴行走梁和Z轴行走柱滑动连接,Z轴行走柱可沿桁架机械手支承框架的Z轴方向滑动；Z轴行走柱和第一Y轴行走梁滑动连接,第一Y轴行走梁可沿桁架机械手支承框架的Y轴方向滑动。本发明减小Z轴运动组件的重量对X轴运动组件的影响,使X轴行走梁架尺寸大大缩小。(The invention relates to a truss manipulator, which comprises a truss manipulator supporting frame, an X-axis walking beam frame, a first Y-axis walking beam, a second Y-axis walking beam and a Z-axis walking column, wherein the first Y-axis walking beam is arranged on the truss manipulator supporting frame; the X-axis walking beam frame can slide along the X-axis direction of the truss manipulator supporting frame; the X-axis walking beam frame is connected with the second Y-axis walking beam in a sliding manner, and the second Y-axis walking beam can slide along the Y-axis direction of the truss manipulator supporting frame; the second Y-axis walking beam is connected with the Z-axis walking column in a sliding manner, and the Z-axis walking column can slide along the Z-axis direction of the truss manipulator supporting frame; the Z-axis walking column is connected with the first Y-axis walking beam in a sliding mode, and the first Y-axis walking beam can slide along the Y-axis direction of the truss manipulator supporting frame. The invention reduces the influence of the weight of the Z-axis motion assembly on the X-axis motion assembly, and greatly reduces the size of the X-axis walking beam frame.)

一种桁架机械手

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，特别涉及一种桁架机械手。

背景技术

机床市场对自动化的需求越来越高，尤其在加工中小产品为主的密集型行业，应用更为广泛。特别是对于单一品种，结构简单，大批量的零件优势更为明显，可以节约大量成本，并且显著提高生产效率。

目前，机床上多使用桁架机械手满足生产要求。现有的桁架机械手包括结构框架、X轴组件、Y轴组件、Z轴组件和工装夹具，X轴组件、Y轴组件、Z轴组件，三个运动组件为桁架机械手的核心组件，但由于在Y轴方向仅有一个Y轴运动组件，为满足在大面积厂房内传输工件，不得不重新设计Z轴运动组件的尺寸和X轴运动组件的尺寸，大大增加了桁架机械手的制作成本和制作难度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种桁架机械手。

本发明所采用的技术方案如下：

一种桁架机械手，包括桁架机械手支承框架、X轴行走梁架、第一Y轴行走梁、第二Y轴行走梁和Z轴行走柱；

所述桁架机械手支承框架的顶端设置第一固定座；所述第一固定座之上水平设置X轴滑动导轨；所述X轴滑动导轨上延其轴线方向设置X轴传动齿条，且所述X轴滑动导轨上还设置X轴导向块；所述X轴导向块和所述X轴行走梁架固定连接，所述X轴行走梁架可沿所述桁架机械手支承框架的X轴方向滑动；

所述X轴行走梁架之上设置第二Y轴滑动导轨；所述第二Y轴滑动导轨上延其轴线方向设置第二Y轴传动齿条，且所述第二Y轴滑动导轨上还设置第二Y轴导向块；所述第二Y轴行走梁安装在所述第二Y轴导向块上；所述第二Y轴行走梁可沿所述桁架机械手支承框架的Y轴方向滑动；

所述第二Y轴行走梁的一侧安装联板；所述联板之上固定Z轴直线导轨；所述联板的两侧均通过滚动轴承安装Z轴丝杆；所述Z轴丝杆上套设丝块，所述Z轴丝杆的两侧均通过螺栓安装所述Z轴直线导轨，所述丝块的一端通过螺栓分别安装于所述Z轴行走柱的两侧，所述Z轴行走柱的两侧均通过螺栓安装与所述Z轴直线导轨对应的Z轴导向滑块；所述Z轴行走柱可沿所述桁架机械手支承框架的Z轴方向滑动；

所述Z轴行走柱的底部设置第二固定座；所述第二固定座的底部安装第一Y轴滑动导轨；所述第一Y轴滑动导轨上延其轴线方向设置第一Y轴传动齿条，且所述第一Y轴滑动导轨上还设置第一Y轴导向块；所述第一Y轴行走梁安装在所述第一Y轴导向块上；所述第一Y轴行走梁可沿所述桁架机械手支承框架的Y轴方向滑动；

所述第一Y轴行走梁的底部安装挂架；所述挂架上安装多组抓取组件。

其进一步的技术特征在于：所述X轴导向块的内部穿过第一伺服电机的输出轴穿过，且所述第一伺服电机的输出轴和第一减速机的输出轴通过联轴器相连。

其进一步的技术特征在于：所述第一Y轴导向块的内部穿过第二伺服电机的输出轴，且所述第二伺服电机的输出轴和第二减速机的输出轴通过联轴器相连。

其进一步的技术特征在于：所述第二Y轴导向块的内部穿过第三伺服电机的输出轴，且所述第三伺服电机的输出轴和第三减速机的输出轴通过联轴器相连。

其进一步的技术特征在于：所述Z轴丝杆通过联轴器连接第四伺服电机的输出轴，且所述第四伺服电机的输出轴和第四减速机的输出轴通过联轴器相连。

其进一步的技术特征在于：所述抓取组件包括第一夹具和第二夹具；所述第一夹具为夹紧气缸；所述第一夹具固定在所述挂架上；所述第二夹具包括真空吸盘；所述真空吸盘固定在过渡板上；所述过渡板的一侧安装导轨，所述过渡板沿所述导轨滑动；所述真空吸盘通过喷管连通真空发生器。

本发明的有益效果如下：

1、本发明提高行业的自动化程度，提高生产效率，减少用工的负担，提高生产的安全性和稳定性。

2、本发明操作简单。本发明减小Z轴运动组件的重量对X轴运动组件的影响，在满足大面积厂房内传输工件的前提条件下，使X轴行走梁架尺寸大大缩小，降低制作成本和制作难度。

3、本发明稳定。本发明增设真空吸盘，可以搬运不规则工件，防止工件在被抓取后的运输过程中掉落。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的侧视图。

图中：100、桁架机械手支承框架；201、第一固定座；202、X轴行走梁架；203、X轴滑动导轨；204、X轴导向块；205、第一伺服电机；206、第一减速机；301、第一Y轴行走梁；302、第二固定座；303、第一Y轴滑动导轨；304、第一Y轴导向块；305、第二伺服电机；306、第二减速机；401、第二Y轴行走梁；402、第二Y轴滑动导轨；403、第二Y轴导向块；404、第三伺服电机；405、第三减速机；501、Z轴行走柱；502、联板；503、Z轴直线导轨；504、Z轴丝杆；505、Z轴导向滑块；506、第四伺服电机；507、第四减速机；601、挂架；700、抓取组件；701、第一夹具；702、第二夹具；703、过渡板；704、导轨。

具体实施方式

关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明，此外，在全部实施例中，相同的附图标号表示相同的元件。

下面结合附图，说明本实施例的具体实施方式。

图1为本发明的主视图，图2为本发明的侧视图。结合图1和图2，一种桁架机械手，包括桁架机械手支承框架100、X轴行走梁架201、第一Y轴行走梁301、第二Y轴行走梁401和Z轴行走柱501。

桁架机械手支承框架100的顶端设置第一固定座202。第一固定座202之上水平设置X轴滑动导轨203。X轴滑动导轨203上延其轴线方向设置X轴传动齿条，且X轴滑动导轨203上还设置X轴导向块204。X轴导向块204和X轴行走梁架201固定连接，X轴行走梁架102可沿桁架机械手支承框架100的X轴方向滑动。X轴导向块204的内部穿过第一伺服电机205的输出轴穿过，且第一伺服电机205的输出轴和第一减速机206的输出轴通过联轴器相连。

X轴行走梁架102之上设置第二Y轴滑动导轨402。第二Y轴滑动导轨402上延其轴线方向设置第二Y轴传动齿条，且第二Y轴滑动导轨402上还设置第二Y轴导向块403。第二Y轴行走梁401安装在第二Y轴导向块403上。第二Y轴行走梁401可沿桁架机械手支承框架100的Y轴方向滑动。第二Y轴导向块403的内部穿过第三伺服电机404的输出轴，且第三伺服电机404的输出轴和第三减速机405的输出轴通过联轴器相连。

第二Y轴行走梁401的一侧安装联板502。联板502之上固定Z轴直线导轨503。联板502的两侧均通过滚动轴承安装Z轴丝杆504。Z轴丝杆504上套设丝块，Z轴丝杆504的两侧均通过螺栓安装Z轴直线导轨504，丝块的一端通过螺栓分别安装于Z轴行走柱501的两侧，Z轴行走柱501的两侧均通过螺栓安装与Z轴直线导轨504对应的Z轴导向滑块505。Z轴行走柱501可沿桁架机械手支承框架100的Z轴方向滑动。Z轴丝杆504通过联轴器连接第四伺服电机506的输出轴，且第四伺服电机506的输出轴和第四减速机507的输出轴通过联轴器相连。

Z轴行走柱501的底部设置第二固定座302。固定座301的底部安装第一Y轴滑动导轨303。第一Y轴滑动导轨303上延其轴线方向设置第一Y轴传动齿条，且第一Y轴滑动导轨303上还设置第一Y轴导向块304。第一Y轴行走梁301安装在第一Y轴导向块303上。第一Y轴行走梁301可沿桁架机械手支承框架100的Y轴方向滑动。第一Y轴导向块304的内部穿过第二伺服电机305的输出轴，且第二伺服电机305的输出轴和第二减速机306的输出轴通过联轴器相连。

第一Y轴行走梁301的底部安装挂架601。挂架601上安装多组抓取组件700。抓取组件700包括第一夹具701和第二夹具702。第一夹具为夹紧气缸。第一夹具701固定在挂架601上。第二夹具702包括真空吸盘。真空吸盘固定在过渡板703上。过渡板703的一侧安装导轨704，过渡板703沿导轨704滑动。真空吸盘通过喷管连通真空发生器。

本发明的工作原理如下：

本发明可以实现在流水线上各个工序之间的自动、准确和高效的无人化搬运，并提高整个产线的生产效率。

当本发明工作时，根据实际需要，启动第一伺服电机205和第一减速机206，由第一伺服电机205带动X轴导向块204滑移，同时启动第二伺服电机305、第二减速机306、第三伺服电机404和第三减速机405，由第二伺服电机304带动第一Y轴导向块304滑移，由第三伺服电机404带动第二Y轴导向块403滑移，从而使得抓取组件700运行至需要装卸工件的工位。

然后在第四伺服电机506和第四减速机507的驱动下使得抓取组件700下降。

第一夹具701夹紧工件，同时第二夹具702沿导轨704下降吸住工件，然后上升。Z轴导向滑块505下降到工序位置。第一夹具701和第二夹具702松开后，将第一道工序加工完成并调整过位置的工件放置在工位上，其次抓取组件700再上升至旋转高度，X轴行走梁架201、第一Y轴行走梁301和第二Y轴行走梁401同时动作，在Z轴导向滑块505上升的同时将抓取组件700回到初始位置，从而完成不同工位之间工件的快速搬运。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。