[发明专利]用于桁架式机械手的折叠式伸缩竖梁

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于桁架式机械手的折叠式伸缩竖梁。

背景技术

经过过去的十年，我国已经基本实现了数控化，数控机床在我国的普及已经日益的加大，数控机床实现了多个工序的集中，可以一次装夹完成加工，可以保证加工零件的尺寸位置精度。数控化的实现为大多数的厂家解决了人力资源短缺的问题，但是人力资源短缺问题会越来越的严重，很多厂家找不到低工资的员工了。他们在寻找另外的出路：用机器给机床上下料，节约人力成本。这也是未来机械行业的发展方向——自动化。

自动化指的是机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程，其目标是“稳，准，快”。其强调了“无人”。无人干预的自动化生产会减少很多人为的因素，提高加工产品的质量，桁架式机械手配备数控机床、自动料仓、自动检测等实现无人化加工则是很普遍的一种形式。此次申请的折叠式伸缩竖梁就是基于桁架式机械手自动化生产的一种配套装置，主要是作为桁架式机械手的第二轴来使用。

目前市场上面大多数桁架式机械手还是采用单根刚性竖梁的形式，使用这种竖梁形式会导致机械手整体高度太大，在一些高度比较低的厂房无法使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于桁架式机械手的折叠式伸缩竖梁，能够大幅降低机械手的总体高度，有效的解决厂房高度限制而不能使用桁架式机械手的问题，并且保证了机械手本身的重复定位精度。

一种用于桁架式机械手的折叠式伸缩竖梁，其特别之处在于：包括托板，该托板通过导轨滑块与第一层竖梁连接，该第一层竖梁通过导轨滑块与第二层竖梁连接，该第二层竖梁通过导轨滑块与第三层竖梁连接；在托板和第一层竖梁上还分别安装有配套的齿轮和齿条，从而能在齿轮的驱动下使第一层竖梁相对托板移动；在第一层竖梁上安装有至少两个同步带轮，在同步带轮上安装有同步带，该同步带分别与托板和第二层竖梁固定连接，而在第二层竖梁上也安装有至少两个同步带轮，在同步带轮上安装有同步带，该同步带分别与第一层竖梁和第三层竖梁固定连接。

其中第一层竖梁、第二层竖梁和第三层竖梁的移动行程相同。

其中第一层竖梁采用硬铝合金材质，并且在该第一层竖梁上安装有加强筋。

其中第二层竖梁采用钣金件材质。

其中第三层竖梁采用轻型铝型材材质。

其中同步带采用内部加钢丝的橡胶带。

其中齿轮的轴通过传动机构与伺服电机输出轴传动连接，或者齿轮直接固定安装在与伺服电机配套的减速器输出轴上。

采用本发明的用于桁架式机械手的折叠式伸缩竖梁后，可以降低桁架式机械手的总体高度，具体降低的高度值可达竖梁总行程的2/3，并且使其结构更加紧凑，可以作为桁架式机械手的第三轴使用，起到减少占用空间的作用。在同等高度尺寸下，采用本发明的折叠式伸缩竖梁，其行程是单层竖梁的3倍，采用相同的齿轮齿条传动，折叠式伸缩竖梁的头部移动速度是单层移动速度的3倍，这样可以大幅提高机械手的效率，同时也可以保证桁架式机械手原有的定位精度。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明是一种用于桁架式机械手的折叠式伸缩竖梁，包括托板2，该托板2通过导轨滑块与第一层竖梁1连接，该第一层竖梁1通过导轨滑块与第二层竖梁4连接，该第二层竖梁4通过导轨滑块与第三层竖梁5连接；在托板2和第一层竖梁1上还分别安装有配套的齿轮3和齿条，从而能在齿轮3的驱动下使第一层竖梁1相对托板2移动；在第一层竖梁1上安装有两个同步带轮7，在同步带轮7上安装有同步带6，该同步带6分别与托板2和第二层竖梁4固定连接，而在第二层竖梁4上也安装有两个同步带轮7，在同步带轮7上安装有同步带6，该同步带6分别与第一层竖梁1和第三层竖梁5固定连接。

其中齿轮3的轴通过传动机构，例如联轴器或者采用键连接方式等与伺服电机的减速器输出轴传动连接，或者齿轮直接固定安装在伺服电机的减速器的输出轴上。另外第一层竖梁1、第二层竖梁4和第三层竖梁5的移动行程相同。第一层竖梁1采用硬铝合金材质并增加加强筋的结构，以保证其刚性；第二层竖梁4采用钣金件折弯后焊接的结构，在保证刚性的同时减少重量；第三层竖梁5采用轻型铝型材，以减少重量，降低成本；同步带6采用了橡胶带中加钢丝的材料，以增加同步带的抗拉强度。

本发明的使用方法和工作原理是：

1、本发明的使用方法是：将托板2与桁架式机械手相连，第三层竖梁5与所需要的手爪相连，通过控制伺服电机与手爪，实现零件垂直方向上的搬运。在比较低的厂房中，可以推广使用。

2、本发明的工作原理是（以竖梁向下移动为例）：第一层竖梁1通过齿轮齿条相对托板2向下移动时，托板2通过同步带6拉动第二层竖梁4相对第一层竖梁1向下移动，在第二层竖梁4相对第一层竖梁1向下移动的同时，第一层竖梁1通过同步带6拉动第三层竖梁5相对第二层竖梁4向下移动。