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1、(10)申请公布号 CN 102922520 A (43)申请公布日 2013.02.13 CN 102922520 A *CN102922520A* (21)申请号 201210495500.8 (22)申请日 2012.11.28 B25J 9/10(2006.01) B23Q 7/04(2006.01) (71)申请人 苏州久工自动化科技有限公司 地址 215134 江苏省苏州市相城区渭塘镇爱 格豪路 162 号 (72)发明人 雷恩李哈里森 张淑云 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 常亮 (54) 发明名称 桁架机械手结构 (57) 摘要 本发明。
2、公开了一种桁架机械手结构， 包括桁 架及设于所述桁架上的机械手， 所述桁架包括若 干龙门结构的支撑部， 所述支撑部上设有用于安 装机械手的横梁， 所述机械手为两自由度机械手， 机械手包括安装于横梁上的水平运动组件及垂直 安装于水平运动组件上的垂直运动组件， 所述垂 直运动组件的底部连接有三爪夹持器， 所述水平 运动组件和垂直运动组件分别包括用于传动的齿 轮和齿条， 所述齿轮和齿条设为相互啮合的斜齿。 本发明桁架机械手结构简单可靠， 成本低 ； 齿轮 和齿条传动采用斜齿啮合， 增加了机械工作载荷、 提高了运行平稳性。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 (1。
3、9)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 1/1 页 2 1. 一种桁架机械手结构， 包括桁架及设于所述桁架上的机械手， 其特征在于， 所述桁架 包括若干龙门结构的支撑部， 所述支撑部上设有用于安装机械手的横梁， 所述机械手为两 自由度机械手， 机械手包括安装于横梁上的水平运动组件及垂直安装于水平运动组件上的 垂直运动组件， 所述垂直运动组件的底部连接有三爪夹持器， 所述水平运动组件和垂直运 动组件分别包括用于传动的齿轮和齿条， 所述齿轮和齿条设为相互啮合的斜齿。 2. 根据权利要求 1 所述的桁架机械手结构， 其特征在于， 所述。
4、桁架包括两组平行设置 的支撑组， 每个支撑组包括两个支撑部以及连接两个支撑部上方中间位置的连接部。 3. 根据权利要求 2 所述的桁架机械手结构， 其特征在于， 所述横梁安装于所述两个连 接部的中间位置。 4. 根据权利要求 1 所述的桁架机械手结构， 其特征在于， 所述横梁的中间垂直设有加 强立柱。 5. 根据权利要求 1 所述的桁架机械手结构， 其特征在于， 所述水平运动组件包括设于 横梁上的水平导轨和水平驱动装置， 水平导轨上设有齿条， 水平驱动装置包括与齿条对应 设置的齿轮以及驱动所述齿轮的伺服电机。 6. 根据权利要求 5 所述的桁架机械手结构， 其特征在于， 所述垂直运动组件包括设。
5、于 水平运动组件上的垂直导轨和垂直驱动装置， 垂直导轨上设有齿条， 垂直驱动装置包括与 齿条对应设置的齿轮以及驱动所述齿轮的伺服电机。 7. 根据权利要求 6 所述的桁架机械手结构， 其特征在于， 所述垂直导轨末端固定设有 与横梁平行的连接梁， 所述连接梁的两端下方对称设有三爪夹持器。 权 利 要 求 书 CN 102922520 A 2 1/4 页 3 桁架机械手结构 技术领域 0001 本发明涉及自动化机械设备技术领域， 特别是涉及一种桁架机械手结构。 背景技术 0002 在工业自动化生产线上， 工件经常需要在流水线与机床加工工位之间来回搬运。 目前在自动化流水线上实现机床上下料， 广泛采。
6、用通用工业机器人或特制机械手。 0003 通用工业机器人载荷大、 精度高、 动作可编程， 但价格昂贵， 在搬运路径较为简单 的情况下使用不经济。目前， 特制机械手一般用于精度要求较低的场合， 如物料仓、 定位需 求较低的加工或工艺设备的上下料环节等。适用于机床加工工位定位精度要求较高， 但搬 运动作又较为简单的上下料环节的特制机械手较少。 0004 因此， 针对上述技术问题， 有必要提供一种桁架机械手结构。 发明内容 0005 有鉴于此， 本发明实施例提供了一种桁架机械手结构， 其结构简单、 成本低廉、 精 度较高， 实现将工件在流水线与相应机床加工工位间水平和垂直搬运。 0006 为了实现上。
7、述目的， 本发明实施例提供的技术方案如下 ： 0007 一种桁架机械手结构， 包括桁架及设于所述桁架上的机械手， 所述桁架包括若干 龙门结构的支撑部， 所述支撑部上设有用于安装机械手的横梁， 所述机械手为两自由度机 械手， 机械手包括安装于横梁上的水平运动组件及垂直安装于水平运动组件上的垂直运动 组件， 所述垂直运动组件的底部连接有三爪夹持器， 所述水平运动组件和垂直运动组件分 别包括用于传动的齿轮和齿条， 所述齿轮和齿条设为相互啮合的斜齿。 0008 作为本发明的进一步改进， 所述桁架包括两组平行设置的支撑组， 每个支撑组包 括两个支撑部以及连接两个支撑部上方中间位置的连接部。 0009 作。
8、为本发明的进一步改进， 所述横梁安装于所述两个连接部的中间位置。 0010 作为本发明的进一步改进， 所述横梁的中间垂直设有加强立柱。 0011 作为本发明的进一步改进， 所述水平运动组件包括设于横梁上的水平导轨和水平 驱动装置， 水平导轨上设有齿条， 水平驱动装置包括与齿条对应设置的齿轮以及驱动所述 齿轮的伺服电机。 0012 作为本发明的进一步改进， 所述垂直运动组件包括设于水平运动组件上的垂直导 轨和垂直驱动装置， 垂直导轨上设有齿条， 垂直驱动装置包括与齿条对应设置的齿轮以及 驱动所述齿轮的伺服电机。 0013 作为本发明的进一步改进， 所述垂直导轨末端固定设有与横梁平行的连接梁， 所。
9、 述连接梁的两端下方对称设有三爪夹持器。 0014 综上所述， 本发明的有益效果是 ： 0015 结构简单可靠， 成本低 ； 0016 齿轮和齿条传动采用斜齿啮合， 增加了机械工作载荷、 提高了运行平稳性 ； 说 明 书 CN 102922520 A 3 2/4 页 4 0017 横梁上设有加强立柱， 采用加强设计， 加强了横梁的刚度， 减小了机械手在竖直方 向的运行误差， 提高了工作载荷 ； 0018 对称设有两个三爪夹持器， 可向两侧机床工位传送工件， 工作效率高。 附图说明 0019 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作。
10、简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明中记载的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 0020 图 1 为本发明一实施方式桁架机械手结构的立体示意图 ； 0021 图 2 为本发明一实施方式桁架机械手结构中机械手的立体示意图 ； 0022 图 3 为本发明一实施方式桁架机械手结构中垂直运动组件中齿轮和齿条的结构 示意图。 0023 其中 ： 0024 10 桁架 20 机械手 0025 11 第一支撑部 12 第二支撑部 0026 13 第三支撑部 14 第四支撑部 0027 15 第一连接部 16 第二。
11、连接部 0028 17 横梁 18 加强立柱 0029 211 水平导轨 212 水平驱动装置 0030 2111 齿条 2122 伺服电机 0031 221 垂直导轨 222 垂直驱动装置 0032 2211 齿条 2221 齿轮 0033 2222 伺服电机 231 连接梁 0034 232 三爪夹持器 具体实施方式 0035 本发明公开了一种桁架机械手结构， 包括桁架及设于桁架上的机械手， 桁架包括 若干龙门结构的支撑部， 支撑部上设有用于安装机械手的横梁， 机械手为两自由度机械手， 机械手包括安装于横梁上的水平运动组件及垂直安装于水平运动组件上的垂直运动组件， 垂直运动组件的底部连接有。
12、三爪夹持器， 水平运动组件和垂直运动组件分别包括用于传动 的齿轮和齿条， 齿轮和齿条设为相互啮合的斜齿。 0036 进一步地， 桁架包括两组平行设置的支撑组， 每个支撑组包括两个支撑部以及连 接两个支撑部上方中间位置的连接部。 0037 进一步地， 横梁安装于两个连接部的中间位置。 0038 进一步地， 横梁的中间垂直设有加强立柱。 0039 进一步地， 水平运动组件包括设于横梁上的水平导轨和水平驱动装置， 水平导轨 上设有齿条， 水平驱动装置包括与齿条对应设置的齿轮以及驱动齿轮的伺服电机。 0040 进一步地， 垂直运动组件包括设于水平运动组件上的垂直导轨和垂直驱动装置， 说 明 书 CN 。
13、102922520 A 4 3/4 页 5 垂直导轨上设有齿条， 垂直驱动装置包括与齿条对应设置的齿轮以及驱动齿轮的伺服电 机。 0041 进一步地， 垂直导轨末端固定设有与横梁平行的连接梁， 连接梁的两端下方对称 设有三爪夹持器。 0042 本发明桁架机械手结构简单可靠， 成本低 ； 齿轮和齿条传动采用斜齿啮合， 增加了 机械工作载荷、 提高了运行平稳性。 0043 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案， 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。 基于本发明中。
14、的实施例， 本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都应当属于本发明保护 的范围。 0044 参图1所示为本发明桁架机械手结构的示意图， 桁架机械手结构包括桁架10及设 于桁架 10 上的机械手 20。 0045 桁架 10 包括若干龙门结构的支撑部， 龙门结构的支撑部结构简单、 制作方便、 承 受负载大且结构稳定。具体地， 本实施方式中包括第一支撑组和第二支撑组。其中第一支 撑组包括第一支撑部 11、 第二支撑部 12 以及第一支撑部 11 和第二支撑部 12 上方正中央 固定连接的第一连接部 15 ； 第二支撑组包括第三支撑部 13、 第四支撑部 14 以及。
15、第三支撑 部 13 和第四支撑部 14 上方正中央固定连接的第二连接部 16。横梁 17 固定连接在第一连 接部 15 和第二连接部 16 的中间位置。第一连接部 15、 第二连接部 16 及横梁 17 的截面呈 “工” 形设置， 其下部通过螺栓与螺孔固定安装， 其结构简单， 拆卸方便。当然在其他实施方 式中， 每个支撑组中不一定需要设为两个支撑部， 也可以只设一个支撑部。 0046 进一步地， 在本实施方式中， 位于横梁 17 的中央位置还垂直安装有加强立柱 18， 加强立柱 18 的设置可以加强横梁的刚度、 减小机械手在竖直方向的运行误差、 提高工作载 荷。 0047 结合图 2 所示， 。
16、机械手 20 为两自由度机械手， 包括安装于横梁上的水平运动组件 及垂直安装于水平运动组件上的垂直运动组件。 0048 水平运动组件包括设于横梁 17 上的水平导轨 211 和水平驱动装置 212， 水平导轨 211 上设有齿条 2111， 水平驱动装置 212 包括与齿条 2111 对应设置的齿轮 ( 未图示 ) 以及 驱动齿轮的伺服电机2122。 水平运动时， 机械手20通过伺服电机2122驱动， 齿轮和齿条通 过斜齿传动， 实现机械手 20 沿横梁 17 的水平运动。 0049 结合图 3 所示， 垂直运动组件包括设于水平运动组件上的垂直导轨 221 和垂直驱 动装置 222， 垂直导轨。
17、 221 上设有齿条 2211， 垂直驱动装置 222 包括与齿条 2211 对应设置 的齿轮 2221 以及驱动齿轮 2221 的伺服电机 2222。垂直运动时， 机械手 20 通过伺服电机 2222 驱动， 齿轮 2221 和齿条 2211 通过斜齿传动， 实现机械手 20 的垂直运动。 0050 本发明中， 水平运动组件和垂直运动组件中的齿轮和齿条均设为相互啮合的斜 齿， 如此设置可以增加机械工作载荷、 提高运行平稳性。 0051 在垂直运动组件中垂直导轨 221 末端固定设有与横梁 17 平行的连接梁 231， 连接 梁 231 的两端下方对称设有三爪夹持器 232。工作中， 三爪夹持。
18、器 232 卡住工件内圈， 然后 机械手 20 将工件送入相应的机床加工工位上。优选地， 为了提高工作效率， 本实施方式中 说 明 书 CN 102922520 A 5 4/4 页 6 机械手 20 末端安装了两个对称的三爪夹持器， 分别向两侧的两个机床工位传送工件。 0052 由以上技术方案可以见， 本发明实施例提供的桁架机械手结构具有以下有益效 果 ： 0053 结构简单可靠， 成本低 ； 0054 齿轮和齿条传动采用斜齿啮合， 增加了机械工作载荷、 提高了运行平稳性 ； 0055 横梁上设有加强立柱， 采用加强设计， 加强了横梁的刚度， 减小了机械手在竖直方 向的运行误差， 提高了工作载。
19、荷 ； 0056 对称设有两个三爪夹持器， 可向两侧机床工位传送工件， 工作效率高。 0057 对于本领域技术人员而言， 显然本发明不限于上述示范性实施例的细节， 而且在 不背离本发明的精神或基本特征的情况下， 能够以其他的具体形式实现本发明。 因此， 无论 从哪一点来看， 均应将实施例看作是示范性的， 而且是非限制性的， 本发明的范围由所附权 利要求而不是上述说明限定， 因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有 变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。 0058 此外， 应当理解， 虽然本说明书按照实施方式加以描述， 但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案， 说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见， 本领域技术人员应当 将说明书作为一个整体， 各实施例中的技术方案也可以经适当组合， 形成本领域技术人员 可以理解的其他实施方式。 说 明 书 CN 102922520 A 6 1/3 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 102922520 A 7 2/3 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 102922520 A 8 3/3 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 102922520 A 9 。