本發(fā)明涉及一種機(jī)械手，特別是一種沖壓模塊化機(jī)械手。

背景技術(shù)：

目前，我國金屬制品行業(yè)的沖壓，大部分采用手工操作，生產(chǎn)效率低，勞動強(qiáng)度大，且安全風(fēng)險較大。針對現(xiàn)狀，有部分企業(yè)為了提高效率，減輕勞動強(qiáng)度，減少安全隱患，提高重復(fù)定位精度開始應(yīng)用機(jī)械手實現(xiàn)自動上下料。

但是，目前機(jī)械手的產(chǎn)品類型較多，不同類型之間的機(jī)械手不具備的通用性。當(dāng)機(jī)械手的某個部件發(fā)生故障，只能將整個機(jī)械手進(jìn)行更換。這樣，在生產(chǎn)過程中會導(dǎo)致效率低下，無法滿足現(xiàn)在生產(chǎn)需要。同時，也增加了企業(yè)生產(chǎn)過程的成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供了一種模塊化機(jī)械手。

本發(fā)明通過以下的方案實現(xiàn)：一種模塊化機(jī)械手，包括升降模塊、旋轉(zhuǎn)模塊、推送模塊和取料模塊；所述升降模塊設(shè)置旋轉(zhuǎn)模塊下方；所述推送模塊設(shè)置在旋轉(zhuǎn)模塊上方，所述取料模塊設(shè)置在推送模塊上；

所述升降模塊包括第一驅(qū)動部件，用于同時驅(qū)動旋轉(zhuǎn)模塊、推送模塊和取料模塊的升降；

所述旋轉(zhuǎn)模塊包括第一電機(jī)和諧波減速機(jī)；所述第一電機(jī)通過諧波減速機(jī)與所述推送模塊連接，所述第一電機(jī)通過諧波減速機(jī)傳動，控制所述推送模塊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；

所述推送模塊包括行程導(dǎo)軌、第二驅(qū)動部件和安裝在行程導(dǎo)軌上的機(jī)械臂；所述機(jī)械臂設(shè)置在所述行程導(dǎo)軌上；所述第二驅(qū)動部件用于驅(qū)動所述機(jī)械臂在所述行程導(dǎo)軌上移動；

所述取料模塊包括公頭連接件、母頭連接件取料部件、定位檢測板、接近開關(guān)和第二電機(jī)；所述公頭連接件設(shè)置在機(jī)械臂末端，所述母頭連接件設(shè)置在取料部件上；所述公頭連接件中間設(shè)有圓柱軸，所述母頭連接件中間設(shè)有通孔；所述圓柱軸與該通孔相配合；所述公頭連接件上設(shè)有導(dǎo)柱，所述母頭連接件設(shè)有導(dǎo)套，所述導(dǎo)柱與導(dǎo)套相互配合以完成公頭連接件和母頭連接件的定位；所述公頭連接件上設(shè)有氣管接口，通過通斷氣來實現(xiàn)公頭連接件與母頭連接件的鎖緊與松開；所述公頭連接件設(shè)有相互連通的接頭與空軸，所述母頭連接件上設(shè)有相互貫通的接頭與孔，通過公頭連接件與母頭連接件的配合，實現(xiàn)氣路的貫通；所述公頭連接件上設(shè)有第一連接器，所述母頭連接件上設(shè)有第二連接器，通過第一連接器與第二連接器的配合，實現(xiàn)電路之間的連接；所述第二電機(jī)固定在所述機(jī)械臂內(nèi)；所述接近開關(guān)設(shè)在在所述機(jī)械臂下方；所述定位檢測板固定在取料部件上；所述取料部件設(shè)置在機(jī)械臂的下方，并與所述第二電機(jī)連接；所述第二電機(jī)控制取料部件的旋轉(zhuǎn)，并通過定位檢測板與接近開關(guān)配合，實現(xiàn)取料部件的旋轉(zhuǎn)定位。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述取料部件包括吸盤和真空發(fā)生器；所述真空發(fā)生器與吸盤連接，用于控制吸盤吸取和放置物料。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述取料部件為氣動夾具。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述定位檢測板為扇形面。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括一個控制器，用于控制升降模塊、旋轉(zhuǎn)模塊、推送模塊和取料模塊的工作。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述升降模塊上設(shè)有上限位開關(guān)和下限位開關(guān)；當(dāng)所述升降模塊達(dá)到上限位開關(guān)位置時，所述控制器控制該升降模塊停止上升；當(dāng)所述升降模塊達(dá)到下限位開關(guān)位置時，所述控制器控制該升降模塊停止下降。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述旋轉(zhuǎn)模塊上設(shè)有旋轉(zhuǎn)位置檢測開關(guān)，用于發(fā)送位置信息至所述控制器，所述控制器根據(jù)該位置信息實現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)模塊的定位控制。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述推送模塊上設(shè)有前限位開關(guān)和后限位開關(guān)；當(dāng)所述機(jī)械臂達(dá)到前限位開關(guān)時，則所述控制器控制該推送模塊停止工作；當(dāng)所述機(jī)械臂達(dá)到后限位開關(guān)時，則所述控制器控制該停止移動。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一驅(qū)動部件包括電機(jī)和絲桿組件；所述電機(jī)通過絲桿驅(qū)動工作臺的上下移動。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二驅(qū)動部件包括電機(jī)和線性模組，所述電機(jī)通過線性模組驅(qū)動所述機(jī)械臂的移動。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過對沖壓機(jī)械手進(jìn)行模塊化設(shè)計，本發(fā)明的模塊化沖壓機(jī)械手將實現(xiàn)部件、構(gòu)件的通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計，解決機(jī)械手系統(tǒng)多樣化、滿足小批量生產(chǎn)的要求，降低制造成本，對沖壓機(jī)械手在金屬制品沖壓行業(yè)實現(xiàn)自動化、智能化的安全生產(chǎn)具有重要的推廣意義。

為了更好地理解和實施，下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的模塊化機(jī)械手的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的取料模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的公頭連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的母頭連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5和圖6為本發(fā)明的兩種氣動夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明的用于快速更換夾具的工具示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中不同類型之間的機(jī)械手不具備的通用性的缺陷，提供了一種模塊化的機(jī)械手，具體通過以下的實施例說明。

本發(fā)明的模塊化機(jī)械手，主要針對整個機(jī)械手進(jìn)行模塊化的設(shè)計。而本發(fā)明中的機(jī)械手主要包含兩部分內(nèi)容，一部分是整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計，另一部分是機(jī)械手的控制部分。以下分別從兩部分進(jìn)行描述和介紹。

請參閱圖1，其為本發(fā)明的模塊化機(jī)械手的整體結(jié)構(gòu)示意圖。首先，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，本發(fā)明提供了一種模塊化機(jī)械手，包括升降模塊1、旋轉(zhuǎn)模塊2、推送模塊3和取料模塊4。所述升降模塊1設(shè)置旋轉(zhuǎn)模塊2下方；所述推送模塊3設(shè)置在旋轉(zhuǎn)模塊2上方，所述取料模塊4設(shè)置在推送模塊3上。具體的，以下分別介紹本發(fā)明中的幾個模塊的結(jié)構(gòu)原理。

所述升降模塊1包括第一驅(qū)動部件，用于同時驅(qū)動旋轉(zhuǎn)模塊、推送模塊和取料模塊的升降。作為優(yōu)選，本實施例中所述第一驅(qū)動部件包括電機(jī)和絲桿組件；所述電機(jī)通過絲桿驅(qū)動工作臺的上下移動。

所述旋轉(zhuǎn)模塊2包括第一電機(jī)和諧波減速機(jī)；所述第一電機(jī)通過諧波減速機(jī)與所述推送模塊連接，所述第一電機(jī)通過諧波減速機(jī)傳動，控制所述推送模塊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；

所述推送模塊3包括行程導(dǎo)軌31、第二驅(qū)動部件32和安裝在行程導(dǎo)軌上的機(jī)械臂33。所述機(jī)械臂33設(shè)置在所述行程導(dǎo)軌31上；所述第二驅(qū)動部件32用于驅(qū)動所述機(jī)械臂在所述行程導(dǎo)軌上移動。具體的，所述第二驅(qū)動部件32包括電機(jī)和線性模組，所述電機(jī)通過線性模組驅(qū)動所述機(jī)械臂的移動。

請同時參閱圖2-4，其分別為本發(fā)明的取料模塊、公頭連接件和母頭連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。所述取料模塊4包括取料部件41、定位檢測板42、公頭連接件43、母頭連接件44、接近開關(guān)(圖未示)和第二電機(jī)(圖未示)。

具體的，所述公頭連接件設(shè)置在機(jī)械臂末端，所述母頭連接件設(shè)置在取料部件上。通過公頭連接件和母頭連接件的相互配合，實現(xiàn)取料部件與機(jī)械臂的快速裝卸。

以下介紹本實施例中公頭連接件與母頭連接件的連接關(guān)系。所述公頭連接件43中間設(shè)有圓柱軸431，所述母頭連接件中間設(shè)有通孔441，所述圓柱軸431與該通孔441相配合。所述公頭連接件上設(shè)有導(dǎo)柱432，所述母頭連接件設(shè)有導(dǎo)套442，所述導(dǎo)柱432與導(dǎo)套442相互配合以完成公頭連接件和母頭連接件的定位。所述公頭連接件上設(shè)有氣管接口433，通過通斷氣來實現(xiàn)公頭連接件與母頭連接件的鎖緊與松開。所述公頭連接件設(shè)有相互連通的接頭434與空軸435，所述母頭連接件上設(shè)有相互貫通的接頭443與孔444，通過公頭連接件與母頭連接件的配合，實現(xiàn)氣路的貫通。所述公頭連接件上設(shè)有第一連接器436，所述母頭連接件上設(shè)有第二連接器445，通過第一連接器與第二連接器的配合，實現(xiàn)電路之間的連接。通過對公頭連接件和母頭連接件進(jìn)行設(shè)計，可以實現(xiàn)快速拆卸，以及可以滿足氣路和電路的連接。

所述第二電機(jī)固定在所述機(jī)械臂內(nèi)；所述接近開關(guān)設(shè)在在所述機(jī)械臂下方；所述定位檢測板固定在取料部件上；所述取料部件設(shè)置在機(jī)械臂的下方，并與所述第二電機(jī)連接；所述第二電機(jī)控制取料部件的旋轉(zhuǎn)，并通過定位檢測板與接近開關(guān)配合，實現(xiàn)取料部件的旋轉(zhuǎn)定位。具體的，所述定位檢測板為扇形面。

另外，在本實施例中，所述取料部件可以為吸盤，也可以為氣動夾具。其中，作為本實施例的一種實施方式，所述取料部件包括吸盤和真空發(fā)生器；所述真空發(fā)生器與吸盤連接，用于控制吸盤吸取和放置物料。

請參閱圖5和圖6，其分別為本實施例中氣動夾具的兩種結(jié)構(gòu)的示意圖。作為本實施例的另一種實施方式，所述取料部件為氣動夾具。

另外，在控制上。本發(fā)明的模塊化機(jī)械手還包括一個控制器，用于控制升降模塊、旋轉(zhuǎn)模塊、推送模塊和取料模塊的工作。

具體的，所述升降模塊上設(shè)有上限位開關(guān)和下限位開關(guān)；當(dāng)所述升降模塊到上限位開關(guān)位置時，所述控制器控制該升降模塊停止上升；當(dāng)所述升降模塊達(dá)到下限位開關(guān)位置時，所述控制器控制該升降模塊停止下降。

所述旋轉(zhuǎn)模塊上設(shè)有旋轉(zhuǎn)位置檢測開關(guān)，用于發(fā)送位置信息至所述控制器，所述控制器根據(jù)該位置信息實現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)模塊的定位控制。

所述推送模塊上設(shè)有前限位開關(guān)和后限位開關(guān)；當(dāng)所述機(jī)械臂達(dá)到前限位開關(guān)時，則所述控制器控制該推送模塊停止工作；當(dāng)所述機(jī)械臂達(dá)到后限位開關(guān)時，則所述控制器控制該停止移動。

進(jìn)一步，請參閱圖7，其為本發(fā)明中用于快速更換機(jī)械手夾具的工具。進(jìn)一步，根據(jù)實際生產(chǎn)需要，有時候需要使用吸盤進(jìn)行物料提取，有時候需要使用氣動夾具進(jìn)行物料夾取。所以需要快速進(jìn)行實現(xiàn)取料模塊快速更換。而通過本發(fā)明的模塊化設(shè)計，可以通過簡單的螺釘和螺母的配合，實現(xiàn)兩個模塊的連接。而在拆卸更換時，可以使用拆卸工具進(jìn)行快速拆卸和安裝，從而完成了取料模塊的更換。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過對沖壓機(jī)械手進(jìn)行模塊化設(shè)計，本發(fā)明的模塊化沖壓機(jī)械手將實現(xiàn)部件、構(gòu)件的通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計，解決機(jī)械手系統(tǒng)多樣化、滿足小批量生產(chǎn)的要求，降低制造成本，對沖壓機(jī)械手在金屬制品沖壓行業(yè)實現(xiàn)自動化、智能化的安全生產(chǎn)具有重要的推廣意義。

本發(fā)明并不局限于上述實施方式，如果對本發(fā)明的各種改動或變形不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變形。