一种用于机电一体化车床的高精度自动抓取装置
阅读说明：本技术 一种用于机电一体化车床的高精度自动抓取装置 (High-precision automatic gripping device for electromechanical integrated lathe ) 是由 项云霞 于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于机电一体化车床的高精度自动抓取装置,涉及车床抓取装置技术领域,针对背景技术提出的只能对一种产品进行抓取,使用范围较为狭窄,实用性低的问题,现提出以下方案,包括支撑机构,所述支撑机构包括支撑框、焊接于支撑框底部一端外壁上的支撑板、通过螺栓连接于支撑框底部内壁上的第一伺服电机、套接于第一伺服电机输出轴一端外壁上的传动齿轮。本发明能够提高装置整体的稳定性,且便于调节抓取方向,能够调节夹持机构位置,避免装置碰到车床表面,防止产品掉落或者装置受损,提高了安全性,能够在水平和竖直方向上对产品进行抓取,提高了多样性,能够对不同形状和不同规格的产品进行夹持,提高了实用性。(The invention discloses a high-precision automatic grabbing device for an electromechanical integrated lathe, which relates to the technical field of lathe grabbing devices and aims at solving the problems that only one product can be grabbed, the application range is narrow and the practicability is low in the background technology. The invention can improve the overall stability of the device, is convenient for adjusting the grabbing direction, can adjust the position of the clamping mechanism, avoids the device from touching the surface of a lathe, prevents a product from falling off or damaging the device, improves the safety, can grab the product in the horizontal and vertical directions, improves the diversity, can clamp products with different shapes and specifications, and improves the practicability.)
技术领域
本发明涉及抓取装置
技术领域
，尤其涉及一种用于机电一体化车床的高精度自动抓取装置。背景技术
车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工，机电一体化又称机械电子工程，是机械工程与自动化的一种，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成，机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术，现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备，现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，他的发展使冷冰冰的机器有了人性化，智能化。
目前，工业车间常见的抓取装置一般由ABB机器人加抓取夹具组成，其不仅能够对比大小的产品进行全方位抓取放置，而且整个过程中更为精准、快捷，但是由于ABB机器人价格较高，对于一些中小型企业，无法全面使用ABB机器人对产品抓取。
基于现有的一些结构简单的抓取装置，利用气缸对产品进行抓取，导致在使用时，会受到气缸行程的限制，导致在对产品抓取过程中整个抓取力、水平以及竖直方向上的运动行程固定，只能对一种产品进行抓取，使用范围较为狭窄，实用性低。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于机电一体化车床的高精度自动抓取装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于机电一体化车床的高精度自动抓取装置，包括支撑机构，所述支撑机构包括支撑框、焊接于支撑框底部一端外壁上的支撑板、通过螺栓连接于支撑框底部内壁上的第一伺服电机、套接于第一伺服电机输出轴一端外壁上的传动齿轮、通过轴承连接于支撑框顶部一端外壁上的传动轴、套接于传动轴位于支撑框内部外壁上的从动齿轮和套接于传动轴顶端外壁上的旋转台，所述旋转台顶部设有升降机构，所述升降机构包括焊接于旋转台顶部外壁上的安装箱、通过轴承连接于安装箱顶部内壁上的升降螺杆和通过螺栓连接于安装箱顶部外壁上的第二伺服电机，所述安装箱内设有平移机构，所述平移机构包括一端螺接于升降螺杆外壁上的安装框、两个分别焊接于安装框两边外壁上的限位板、两个分别焊接于安装框顶部两端外壁上的安装座、两端分别通过轴承连接于两个安装座相对一侧外壁上的丝杆、通过螺栓连接于安装框一侧的第三伺服电机和螺接于丝杆外壁上的滑块；
所述滑块底部设有调节机构，所述调节机构包括焊接于滑块底部外壁上的固定板、焊接于固定板底部外壁上的“U”形结构的固定架和通过螺栓连接于固定板底部外壁上的伺服气缸，所述伺服气缸底端设有转向机构，所述转向机构包括焊接于伺服气缸活塞杆底端外壁上的“U”形结构的支撑架、焊接于支撑架底部外壁上的安装板、通过螺栓连接于安装板顶部外壁上的第四伺服电机、两个分别焊接于安装板底部两端外壁上的固定块、两端分别通过轴承连接于两个固定块之间的旋转轴、套接于旋转轴中部外壁上的第一蜗轮、两个分别焊接于安装板底部两边外壁上的安装块、两端分别通过轴承连接于两个安装块之间的第一蜗杆和两个分别套接于旋转轴两端外壁上的连接板；
所述连接板底部设有夹持机构，所述夹持机构包括顶部两端分别焊接于两个连接板底端外壁上的“U”形结构的安装架、通过螺栓连接于安装架顶部外壁上的第五伺服电机、通过联轴器连接于第五伺服电机输出轴底端外壁上的第二蜗杆、两端分别通过轴承连接于安装架两边内壁上的旋转杆、套接于旋转杆中部外壁上的第二蜗轮、两个分别套接于旋转杆两端外壁上的第一连杆、两端分别通过轴承连接于安装架两边内壁上的传动杆、两个分别套接于传动杆两端外壁上的第二连杆和上部两边分别铰接于两个第一连杆自由端的“L”形结构的夹持块。
优选地，所述传动轴底端通过轴承连接于支撑框底部外壁上，且传动轴底端外壁上通过轴承连接有支撑台，支撑台底部外壁上固定连接有防滑垫，且防滑垫底部外壁上设有等距离分布的防滑凸起，所述第一伺服电机顶端通过轴承连接于支撑框顶部内壁上，且传动齿轮和从动齿轮相互啮合形成传动配合，所述旋转台通过轴承连接于支撑框顶部外壁上。
优选地，所述第二伺服电机输出轴通过轴承连接于安装箱顶部内壁上，且第二伺服电机输出轴通过联轴器与升降螺杆连接，所述升降螺杆底端通过轴承连接于安装箱底部内壁上。
优选地，所述安装框一端滑动安装于安装箱内，且两个限位板分别与安装箱形成滑动配合，所述丝杆一端通过轴承连接于靠近第三伺服电机的安装座一侧外壁上，且第三伺服电机输出轴通过联轴器与丝杆连接，所述滑块滑动安装于安装框内。
优选地，所述固定板顶部搭接于安装框底部外壁上，且固定板与安装框形成滑动配合，所述固定架底部外壁上开有通孔，且伺服气缸底端套接于通孔内。
优选地，所述第四伺服电机输出轴一端套接有皮带轮，所述第一蜗杆一端通过轴承连接于安装块一边外壁上，且第一蜗杆一端套接有从动皮带轮，皮带轮通过皮带与从动皮带轮形成传动配合，所述第一蜗轮和第一蜗杆相互啮合形成传动配合。
优选地，所述第二蜗杆和第二蜗轮相互啮合形成传动配合，所述夹持块上部分别与第一连杆和第二连杆铰接，所述夹持块一侧外壁上开有弧形结构的凹槽，且夹持块一侧和凹槽的内壁上均固定连接有橡胶垫，橡胶垫外壁上设有等距离分布的防滑块。
本发明的有益效果为：
1、设置有支撑机构，第一伺服电机输出轴转动，通过传动齿轮和从动齿轮带动传动轴转动，传动轴带动装置进行旋转，进而调节方向，同时传动轴底端通过轴承连接有支撑台，传动轴在转动的同时，支撑台对装置整体进行支撑，能够提高装置整体的稳定性，且便于调节抓取方向；
2、设置有调节机构，装置需要将抓取的产品放进车床内时，启动伺服气缸，伺服气缸活塞杆下降，调节夹持机构位置，避免装置碰到车床表面，防止产品掉落或者装置受损，提高了安全性；
3、设置有转向机构，第四伺服电机输出轴转动，带动第一蜗杆转动，第一蜗杆带动第一蜗轮和夹持机构转动，进而调节夹持机构的夹持方向，能够在水平和竖直方向上对产品进行抓取，提高了多样性；
4、夹持块一侧设有弧形结构的凹槽，使得夹持块能够对不同形状的产品进行夹持，同时，通过第二蜗杆带动两个第二蜗轮转动，进而通过第一连杆和第二连杆带动两个夹持块相向移动，夹持块没有受到行程的限制，能够对不同规格的产品进行夹持，提高了实用性。
附图说明
图1为本发明提出的一种用于机电一体化车床的高精度自动抓取装置的主视立体结构示意图；
图2为本发明提出的一种用于机电一体化车床的高精度自动抓取装置的支撑机构底部立体结构示意图；
图3为本发明提出的一种用于机电一体化车床的高精度自动抓取装置的升降机构立体结构示意图；
图4为本发明提出的一种用于机电一体化车床的高精度自动抓取装置的平移机构立体结构示意图；
图5为本发明提出的一种用于机电一体化车床的高精度自动抓取装置的调节机构结构示意图；
图6为本发明提出的一种用于机电一体化车床的高精度自动抓取装置的转向机构主视立体结构示意图；
图7为本发明提出的一种用于机电一体化车床的高精度自动抓取装置的转向机构侧视立体结构示意图；
图8为本发明提出的一种用于机电一体化车床的高精度自动抓取装置的夹持机构主视立体结构示意图；
图9为本发明提出的一种用于机电一体化车床的高精度自动抓取装置的夹持机构剖面立体结构示意图。
图中：1支撑机构、101支撑框、102支撑板、103第一伺服电机、104传动齿轮、105传动轴、106从动齿轮、107旋转台、2升降机构、201安装箱、202升降螺杆、203第二伺服电机、3平移机构、301安装框、302限位板、303安装座、304丝杆、305第三伺服电机、306滑块、4调节机构、401固定板、402固定架、403伺服气缸、5转向机构、501支撑架、502安装板、503第四伺服电机、504固定块、505旋转轴、506第一蜗轮、507安装块、508第一蜗杆、509连接板、6夹持机构、601安装架、602第五伺服电机、603第二蜗杆、604旋转杆、605第二蜗轮、606第一连杆、607传动杆、608第二连杆、609夹持块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-9，一种用于机电一体化车床的高精度自动抓取装置，包括支撑机构1、升降机构2、平移机构3、调节机构4、转向机构5和夹持机构6，所述支撑机构1包括支撑框101、支撑板102、第一伺服电机103、传动齿轮104、传动轴105、从动齿轮106和旋转台107，所述支撑板102焊接于支撑框101底部一端外壁上，所述第一伺服电机103通过螺栓连接于支撑框101底部内壁上，所述传动齿轮104套接于第一伺服电机103输出轴一端外壁上，所述传动轴105通过轴承连接于支撑框101顶部一端外壁上，所述传动轴105底端通过轴承连接于支撑框101底部外壁上，且传动轴105底端外壁上通过轴承连接有支撑台，支撑台底部外壁上固定连接有防滑垫，且防滑垫底部外壁上设有等距离分布的防滑凸起，所述从动齿轮106套接于传动轴105位于支撑框101内部外壁上，所述第一伺服电机103顶端通过轴承连接于支撑框101顶部内壁上，且传动齿轮104和从动齿轮106相互啮合形成传动配合，所述旋转台107套接于传动轴105顶端外壁上，所述旋转台107通过轴承连接于支撑框101顶部外壁上，能够提高装置整体的稳定性，且便于调节抓取方向；
所述升降机构2包括安装箱201、升降螺杆202和第二伺服电机203，所述安装箱201焊接于旋转台107顶部外壁上，所述升降螺杆202通过轴承连接于安装箱201顶部内壁上，所述升降螺杆202底端通过轴承连接于安装箱201底部内壁上，所述第二伺服电机203通过螺栓连接于安装箱201顶部外壁上，所述第二伺服电机203输出轴通过轴承连接于安装箱201顶部内壁上，且第二伺服电机203输出轴通过联轴器与升降螺杆202连接；
所述平移机构3包括安装框301、两个限位板302、两个安装座303丝杆304、第三伺服电机305和滑块306，所述安装框301一端螺接于升降螺杆202外壁上，两个所述限位板302分别焊接于安装框301两边外壁上，所述安装框301一端滑动安装于安装箱201内，且两个限位板302分别与安装箱201形成滑动配合，两个所述安装座303分别焊接于安装框301顶部两端外壁上，所述丝杆304两端分别通过轴承连接于两个安装座303相对一侧外壁上，所述第三伺服电机305通过螺栓连接于安装框301一侧，所述丝杆304一端通过轴承连接于靠近第三伺服电机305的安装座303一侧外壁上，且第三伺服电机305输出轴通过联轴器与丝杆304连接，所述滑块306螺接于丝杆304外壁上，所述滑块306滑动安装于安装框301内；
所述调节机构4包括焊接于滑块306底部外壁上的固定板401、焊接于固定板401底部外壁上的“U”形结构的固定架402和通过螺栓连接于固定板401底部外壁上的伺服气缸403，所述固定板401顶部搭接于安装框301底部外壁上，且固定板401与安装框301形成滑动配合，所述固定架402底部外壁上开有通孔，且伺服气缸403底端套接于通孔内，能够调节夹持机构位置，避免装置碰到车床表面，导致产品掉落或者装置受损，提高了安全性；
所述转向机构5包括焊接于伺服气缸403活塞杆底端外壁上的“U”形结构的支撑架501、焊接于支撑架501底部外壁上的安装板502、通过螺栓连接于安装板502顶部外壁上的第四伺服电机503、两个分别焊接于安装板502底部两端外壁上的固定块504、两端分别通过轴承连接于两个固定块504之间的旋转轴505、套接于旋转轴505中部外壁上的第一蜗轮506、两个分别焊接于安装板502底部两边外壁上的安装块507、两端分别通过轴承连接于两个安装块507之间的第一蜗杆508和两个分别套接于旋转轴505两端外壁上的连接板509，所述第四伺服电机503输出轴一端套接有皮带轮，所述第一蜗杆508一端通过轴承连接于安装块507一边外壁上，且第一蜗杆508一端套接有从动皮带轮，皮带轮通过皮带与从动皮带轮形成传动配合，所述第一蜗轮506和第一蜗杆508相互啮合形成传动配合，能够调节夹持机构的夹持方向，能够在水平和竖直方向上对产品进行抓取，提高了多样性；
所述夹持机构6包括顶部两端分别焊接于两个连接板509底端外壁上的“U”形结构的安装架601、通过螺栓连接于安装架601顶部外壁上的第五伺服电机602、通过联轴器连接于第五伺服电机602输出轴底端外壁上的第二蜗杆603、两端分别通过轴承连接于安装架601两边内壁上的旋转杆604、套接于旋转杆604中部外壁上的第二蜗轮605、两个分别套接于旋转杆604两端外壁上的第一连杆606、两端分别通过轴承连接于安装架601两边内壁上的传动杆607、两个分别套接于传动杆607两端外壁上的第二连杆608和上部两边分别铰接于两个第一连杆606自由端的“L”形结构的夹持块609，所述第二蜗杆603和第二蜗轮605相互啮合形成传动配合，所述夹持块609上部分别与第一连杆606和第二连杆608铰接，所述夹持块609一侧外壁上开有弧形结构的凹槽，且夹持块609一侧和凹槽的内壁上均固定连接有橡胶垫，橡胶垫外壁上设有等距离分布的防滑块，能够对不同形状的产品进行夹持，没有受到行程的限制，能够对不同规格的产品进行夹持，提高了实用性。
第五伺服电机602输出轴转动，带动第二蜗杆603和两个第二蜗轮605转动，通过第一连杆606和第二连杆608带动两个夹持块609相向移动，进而对产品进行夹持，需要将抓取的产品放进车床内时，第二伺服电机203输出轴转动，带动夹持机构6上升到最高位置，此时第一伺服电机103输出轴转动，通过传动齿轮104和从动齿轮106带动传动轴105转动，传动轴105带动装置进行旋转，进而调节装置的方向，第二伺服电机203转动，带动夹持机构6下降，启动伺服气缸403，伺服气缸403活塞杆下降，对夹持机构6位置进行微调，第五伺服电机602输出轴转动，带动两个夹持块609相互远离，即可放下产品，第四伺服电机503输出轴转动，带动第一蜗杆508转动，第一蜗杆508带动第一蜗轮506和夹持机构6转动，进而调节夹持机构6的夹持方向，在水平和竖直方向上对产品进行抓取。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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