[发明专利]一种多工位直动型凸轮机械手及其工作方法

说明书

一种多工位直动型凸轮机械手及其工作方法，包括箱体及其连接的运动构件与传动构件，通过传动构件中的电机驱动运动构件中的大凸轮、小凸轮及升降凸轮配合气缸传动使支撑部件、顶部导轨部件及前端导向部件进行上下、前后及左右方向的运动；大凸轮、小凸轮及升降凸轮安装在同一个凸轮轴上，传动装置设置在箱体内部，使整个结构紧凑、成本低效率高且保持了机构运动平稳可靠；通过三个位置传感器检测导向板不同情况下的位置信息与单片机实时信号传递，保证机械手能够到达预定的位置；本发明具有结构紧凑、运动平稳灵活、可靠性好、故障率低、成本低、效率高、寿命长的优点。

技术领域

本发明属于工业自动化机械传动技术领域，特别涉及一种多工位直动型凸轮机械手及其工作方法。

背景技术

凸轮机械手在工业自动化领域应用较为广泛，可用于各种自动机械及自动化生产线，作为上下料装置，搬运或执行部件，它具有成本低、运动平稳可靠、无冲击、振动噪音低、故障率低等优势。但目前绝大多数凸轮机械手为纯凸轮机械结构，而且为单工位直动型凸轮机械手，包括传动构件、从动件及辅助部件，其动作单一，只能运用于固定的工作环境及工位，功能多样性和灵活性受到了限制，工作效率低。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多工位直动型凸轮机械手及其工作方法，凸轮机构结合气动控制能够在不同方向、不同角度进行位移，实现不同工位动作，具有结构紧凑、运动平稳灵活、可靠性好、故障率低、成本低、效率高、寿命长的优点。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种多工位直动型凸轮机械手，包括箱体1及与箱体1连接的运动构件与传动构件，所述运动构件包括活动连接于箱体1顶部两端的导柱23，支撑部件4两端与导柱23固定连接，支撑部件4顶部的一端与后支撑块6底部固定连接，支撑部件4顶部滑动连接有顶部导轨部件14，顶部导轨部件14一端通过弹簧5与后支撑块6中段相连接，顶部导轨部件14另一端与前端导向部件13固定连接，前端导向部件13的导轨27上滑动连接有机械手安装板12，机械手安装板12顶部设有导向板滚子22；后支撑块6顶端与顶部气缸7的一端相连接，所述顶部气缸7的另一端与连接块10一侧相连接，连接块10与导向板11活动连接，导向板11底部凹槽与机械手安装板12顶部的导向板滚子22接触连接；导向板11一端设有竖轴29，所述竖轴29与顶部支撑板9上设置的通孔28活动连接，顶部支撑板9一侧与支撑部件4固定连接，顶部支撑板9一侧固定连接有传感器安装板34，传感器安装板34上设有位置传感器8；

所述传动构件包括设置于箱体1底部的电机24，所述电机24的动力输出轴上设置有主动齿轮25，主动齿轮25与从动齿轮26相啮合，从动齿轮26与凸轮安装轴齿轮18相啮合，凸轮安装轴齿轮18安装在凸轮安装轴30上，凸轮安装轴30一端在箱体1的一侧与大凸轮3和小凸轮2相连接，其另一端在箱体1的另一侧与升降凸轮19相连接；箱体1侧壁上方设置有U形凹槽33，U形凹槽33内设有第二凸轮摆杆21，第二凸轮摆杆21靠近后支撑块6-的一端通过转轴与箱体1活动连接，第二凸轮摆杆21中段设置有升降凸轮滚子20，升降凸轮滚子20与升降凸轮19接触连接，第二凸轮摆杆21另一端设有滚轮31，滚轮31与支撑部件4接触连接；所述箱体1底部还设有底部气缸17，第一凸轮摆杆16一端与底部气缸17活塞杆固定连接，第一凸轮摆杆16中段设有凸轮摆杆滚子32，凸轮摆杆滚子32与大凸轮3或小凸轮2接触连接，第一凸轮摆杆16另一端设有支撑滚子35，支撑滚子35与滚子支撑块15接触连接，滚子支撑块15与顶部导轨部件14的侧边固定连接；

箱体1底部还设有电源、开关电路及单片机，所述电源的电力输出端与开关电路的电力输入端相连接，所述开关电路的电力输出端与电机及气缸的电力输入端相连接；所述单片机信号输出端与开关电路的信号输入端相连接，所述单片机的信号输入端与开关电路的信号输出端相连接；所述位置传感器8的信号输出端与单片机的信号输入端相连接，位置传感器8的信号输入端与单片机的信号输出端相连接。

所述顶部气缸7包括并列设置的左侧气缸71和右侧气缸72，两个气缸交错伸缩。