[发明专利]一种圆柱坐标式三轴长行程机械手

说明书

本发明公开了一种圆柱坐标式三轴长行程机械手，包括水平旋转轴C轴模块、竖向升降Z轴模块、横向两级伸缩X轴模块，水平旋转C轴模块负载带动竖向升降Z轴模块和横向两级伸缩X轴模块整体旋转；竖向升降Z轴模块安装于水平旋转C轴模块之上，负载带动横向两级伸缩X轴模块整体做竖向升降运动；横向两级伸缩X轴模块为两级长行程伸缩结构，与竖向升降Z轴模块连接；在横向两级伸缩X轴模块的末端可拆卸的连接手爪模块，水平旋转轴C轴模块、竖向升降Z轴模块、横向两级伸缩X轴模块相互配合运动使得手爪模块可在一定的圆柱空间内进行自由运动，实现工件的抓取，满足大部分机床的上下料需求。

技术领域

本发明属于数控机床自动化生产线技术领域，具体涉及一种圆柱坐标式三轴长行程机械手。

背景技术

在数控机床自动化生产线中，上下料机械手通过手爪先将工件从毛坯料仓抓取并放入至机床进行自动化加工，待加工完成，再将已加工完成的工件放回成品料仓。目前，在产线中对机床进行自动上下料的机械手主要有两种：一种是六轴关节机械手，一种是三轴桁架机械手。六轴关节机械手的优点是自由度高，可通过变换机械手姿态实现自动上下料、焊接、冲压、喷涂、搬运等工作，缺点在于制造成本较高，运动控制算法复杂，在给机床上下料时，由于自由度较多，校点比较麻烦；三轴桁架机械手采用三根直线轴组成，一般从机床顶部对工件进行上下料，控制算法简单，校点也比较容易，但缺点在于占地面积较大，不利于产线重组变更，柔性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种圆柱坐标式三轴长行程机械手，采用一个旋转轴和两根直线轴来对机床进行上下料，以解决现有技术数控机床自动化生产线中工件自动上下料中的问题。

为达到实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种圆柱坐标式三轴长行程机械手，包括：水平旋转轴C轴模块、竖向升降Z轴模块、横向两级伸缩X轴模块；

所述水平旋转C轴模块用于负载带动所述竖向升降Z轴模块和所述横向两级伸缩X轴模块整体旋转；所述竖向升降Z轴模块安装于水平旋转C轴模块之上，负载带动横向两级伸缩X轴模块整体做竖向升降运动；所述横向两级伸缩X轴模块为两级长行程伸缩结构，安装在所述竖向升降Z轴模块之上；所述横向两级伸缩X轴模块的末端连接有手爪模块，所述水平旋转轴C轴模块、竖向升降Z轴模块、横向两级伸缩X轴模块相互配合运动使得手爪模块能够在一定的圆柱空间内进行自由运动。

进一步的，所述水平旋转轴C轴模块包括：C轴基座、连接法兰板、RV减速机安装基板、C轴RV减速机驱动模块；

所述RV减速机安装基板固定安装于C轴基座上，所述C轴RV减速机驱动模块通过定位法兰面与RV减速机安装基板配合安装，所述连接法兰板与C轴RV减速机驱动模块的输出法兰面固定连接，所述连接法兰板作为水平旋转轴C轴模块的输出。

进一步的，所述竖向升降Z轴模块包括：Z轴立柱、Z轴滑板、Z轴丝杠、丝杠支座、Z轴同步带轮、Z轴驱动模块、Z轴同步带、Z轴导轨、Z轴滑块、Z轴丝母座；

所述Z轴立柱安装于连接法兰板上，所述Z轴导轨安装于Z轴立柱的两立面上，所述丝杠支座安装于Z轴立柱的凹形腔内，所述Z轴丝杠安装于丝杠支座上，所述Z轴同步带轮安装于Z轴丝杠的顶端，所述Z轴驱动模块安装于Z轴立柱的背面顶部，所述Z轴驱动模块通过Z轴同步带与所述Z轴同步带轮相连；所述Z轴丝母座与Z轴滑板连接，所述Z轴丝母座与Z轴丝杠相配合，所述Z轴滑板背面安装有四个Z轴滑块，所述Z轴滑块与Z轴导轨相配合。

进一步的，所述横向两级伸缩X轴模块包括：X轴一级臂、X轴驱动模块、X轴二级臂、手爪模块、X轴二级伸缩导轨、X轴二级滑块安装板、X轴驱动齿条、X轴一级伸缩导轨、X轴一级臂左端同步带轮、X轴两级驱动同步带、X轴一级伸缩滑块、滑板同步带固定块、二级臂同步带固定块、X轴一级臂右端同步带轮、X轴二级伸缩滑块；