一种用于精密滚齿机的三轴机械手制造技术

一种用于精密滚齿机的三轴机械手，包括主机构固定板、X轴模块、Y轴模块、Z轴模块和定位夹紧模块，所述X轴模块、Y轴模块和Z轴模块在空间上相互垂直，所述X轴模块、Y轴模块、Z轴模块和定位夹紧模块均安装在主机构固定板的上方，所述Y轴模块上设置有第一丝杆、第一线轨和第一伺服电机，所述第一丝杆的下端设置有第一X轴固定座，所述第一X轴固定座设置有一对，所述第一丝杆通过第一X轴固定座安装在主机构固定板上；该机械手通过Z轴模块、Y轴模块和X轴模块之间的搭配工作，使得该机械手轻负载时具有很高的动态特性，工作效率非常高，通常在几秒内完成一个工作节拍。

A three axis manipulator for precision hobbing machine

A three-axis manipulator for precision hobbing machine includes main frame fixing plate, X-axis module, Y-axis module, Z-axis module and positioning clamping module. The X-axis module, Y-axis module and Z-axis module are vertical to each other in space. The X-axis module, Y-axis module, Z-axis module and positioning clamping module are all installed on the main frame fixing plate. Above the Y-axis module, the first screw rod, the first track and the first servo motor are arranged, the lower end of the first screw rod is provided with the first X-axis fixing seat, the first X-axis fixing seat is provided with a pair, the first screw rod is installed on the main mechanism fixing plate through the first X-axis fixing seat, and the manipulator is installed on the main mechanism fixing plate through the Z-axis module and the first X-axis fixing seat. The collocation between the Y-axis module and the X-axis module makes the manipulator have high dynamic characteristics under light load and high working efficiency. It usually finishes a working rhythm in a few seconds.

【技术实现步骤摘要】
一种用于精密滚齿机的三轴机械手
本专利技术涉及滚齿机的机械手领域，尤其是一种用于精密滚齿机的三轴机械手。
技术介绍
滚齿机是齿轮加工机床中应用最广泛的一种机床，在滚齿机上可切削直齿、斜齿圆柱齿轮，还可加工蜗轮、链轮等，用滚刀按展成法加工直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮以及蜗轮的齿轮加工机床，滚齿机配上机械手搭配使用，可以完成需要人工不方便操作，甚至人工无法完成的工作，不仅提高了工作效率，也使得滚齿机向更广阔的领域发展，然而由于技术问题的原因，常用的滚齿机的机械手只能在二维空间运行，其动态特性较差，工作效率也不高，通常完成一个工作节拍需要几十秒甚至几分钟，在矩阵料盒被推入时，也不能很好的将矩阵料盒推向基准边，因而会有松动，使得机械手很难准确的定位夹住工件，因而需要重新设计一种能适应现代的发展趋势，能高效率，定位准确，高动态工作的一种用于精密滚齿机的三轴机械手。本专利技术就是为了解决以上问题而进行的改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高的动态特性，工作效率高，高精度的一种用于精密滚齿机的三轴机械手。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于精密滚齿机的三轴机械手，包括主机构固定板、X轴模块、Y轴模块、Z轴模块和定位夹紧模块，所述X轴模块、Y轴模块和Z轴模块在空间上相互垂直，所述X轴模块、Y轴模块、Z轴模块和定位夹紧模块均安装在主机构固定板的上方，所述Y轴模块上设置有第一丝杆、第一线轨和第一伺服电机，所述第一丝杆的下端设置有第一X轴固定座，所述第一X轴固定座设置有一对，所述第一丝杆通过第一X轴固定座安装在主机构固定板上；所述第一伺服电机位于第一丝杆的一侧并与之相连，所述第一线轨位于第一丝杆的一侧并与之平行；所述X轴模块上设置有Y轴拖链、第二线轨、Y轴支座、联轴器、第二伺服电机和丝杆支座组件，所述Y轴拖链位于X轴模块的最上端，第二线轨位于X轴模块一侧的上下两端，所述Y轴拖链和第二线轨相互平行；所述Y轴支座、联轴器、第二伺服电机和丝杆支座组件位于X轴模块的同一侧，所述Y轴支座的一侧与第二线轨相连，联轴器安装在Y轴支座上，所述联轴器的一端与第二伺服电机相连，联轴器的另一端与丝杆支座组件相连；所述X轴模块的下端设置有丝杆支撑座和螺母安装架，所述丝杆支撑座位于X轴模块的侧下端，丝杆支撑座的上下两端分别与第二线轨相连，所述螺母安装架位于X轴模块和Y轴模块之间，所述螺母安装架的底端套接在第一丝杆上，螺母安装架的上端与丝杆支撑座相连；所述Z轴模块包含Z轴手抓固定底板、三轴拖链支架、气爪和第三伺服电机，所述Z轴手抓固定底板和三轴拖链支架分别位于Z轴模块的两侧，三轴拖链支架与X轴模块相连，所述气爪位于Z轴手抓固定底板的底端，所述第三伺服电机安装在三轴拖链支架，第三伺服电机位于Z轴手抓固定底板的上端；所述定位夹紧模块和X轴模块分别位于主机构固定板的两侧，定位夹紧模块的侧上方设置有支杆、第二X轴固定座、矩阵料盒皮带线、气缸连接推边、第三线轨和推矩阵料盒气缸，所述矩阵料盒皮带线、气缸连接推边、第三线轨均与第一丝杆平行，第三线轨安装在支撑架上，所述该支撑架通过第二X轴固定座安装在主机构固定板上，所述Y轴支座通过第三线轨能在支撑架上移动；所述气缸连接推边位于矩阵料盒皮带线的上方，气缸连接推边的一侧设置有推矩阵料盒气缸，所述推矩阵料盒气缸的输出轴与气缸连接推边相连；所述支杆的一端与第一伺服电机相连，支杆的另一端位于矩阵料盒皮带线的一侧，所述定位夹紧模块和支杆之间设置有挡料气缸固定座，所述挡料气缸固定座的上端与支杆相连，挡料气缸固定座的下端与定位夹紧模块相连；进一步的，所述X轴模块通过螺母安装架能在Y轴模块的第一丝杆上移动；更进一步的，所述第二伺服电机和丝杆支座组件位于Y轴支座的两侧；具体的，所述第二线轨和第一线轨之间设置有Y轴调整块，所述Y轴调整块的上端与X轴模块的一侧相连，Y轴调整块的底端套接在第一线轨上；所述挡料气缸固定座上端设置有光电开关和感应开关；其中，Y轴模块上设置有矩阵料盒，感应开关检测矩阵料盒的位置，推矩阵料盒气缸将矩阵料盒推向基准边；所述推矩阵料盒气缸内的活塞上安装有磁环，在推矩阵料盒气缸的外筒上安装有磁性开关，所述该磁性开关与感应开关相连，当矩阵料盒在Y轴模块上的特定位置时，感应开关检测到矩阵料盒的位置，信号传递给磁性开关，磁性开关导通电路驱动推矩阵料盒气缸内的活塞运动将矩阵料盒推向基准边；所述矩阵料盒推向基准边、第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机均与驱动机构相连；所述定位夹紧模块的定位精度可达到0.05mm到0.01mm。工作原理为：满料的矩阵料盒到达矩阵料盒皮带线上，感应开关检测到矩阵料盒到位后，气缸将矩阵料盒推向基准边，三轴机械手开始矩阵式取待加工工件，将待加工工，件送到夹紧机构，然后再将加工好的工件从夹紧机构去下放到取料位置，如此反复。本专利技术的有益效果在于：该机械手通过Z轴模块、Y轴模块和X轴模块之间的搭配工作，使得该机械手轻负载时具有很高的动态特性，工作效率非常高，通常在几秒内完成一个工作节拍；推矩阵料盒气缸和感应开关配合实用，推矩阵料盒气缸将矩阵料盒推向基准边，感应开关检测矩阵料盒的位置，感应开关检测到矩阵料盒到位后，气缸才将矩阵料盒推向基准边，因而具有高精度的特性，在整个行程内其重复定位精度可达到0.05mm到0.01mm。附图说明图1是本专利技术提出的一种用于精密滚齿机的三轴机械手的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本专利技术。参照图1所示，该一种用于精密滚齿机的三轴机械手，包括主机构固定板1、X轴模块、Y轴模块、Z轴模块和定位夹紧模块2，所述X轴模块、Y轴模块和Z轴模块在空间上相互垂直，所述X轴模块、Y轴模块、Z轴模块和定位夹紧模块2均安装在主机构固定板1的上方，所述Y轴模块上设置有第一丝杆27、第一线轨48和第一伺服电机65，所述第一丝杆27的下端设置有第一X轴固定座14，所述第一X轴固定座14设置有一对，所述第一丝杆27通过第一X轴固定座14安装在主机构固定板1上；所述第一伺服电机65位于第一丝杆27的一侧并与之相连，所述第一线轨48位于第一丝杆27的一侧并与之平行；所述X轴模块上设置有Y轴拖链45、第二线轨47、Y轴支座5、联轴器58、第二伺服电机63和丝杆支座组件55，所述Y轴拖链45位于X轴模块的最上端，第二线轨47位于X轴模块一侧的上下两端，所述Y轴拖链45和第二线轨47相互平行；所述Y轴支座5、联轴器58、第二伺服电机63和丝杆支座组件55位于X轴模块的同一侧，所述Y轴支座5的一侧与第二线轨47相连，联轴器58安装在Y轴支座5上，所述联轴器58的一端与第二伺服电机63相连，联轴器58的另一端与丝杆支座组件55相连；所述X轴模块的下端设置有丝杆支撑座12和螺母安装架13，所述丝杆支撑座12位于X轴模块的侧下端，丝杆支撑座12的上下两端分别与第二线轨47相连，所述螺母安装架13位于X轴模块和Y轴模块之间，所述螺母安装架13的底端套接在第一丝杆27上，螺母安装架13的上端与丝杆支撑座12相连；所述Z轴模块包含Z轴手抓固定底板22、三轴拖链支架30、气爪59和第三伺服电机64，所述Z轴手抓固定底板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于精密滚齿机的三轴机械手，包括主机构固定板(1)、X轴模块、Y轴模块、Z轴模块和定位夹紧模块(2)，所述X轴模块、Y轴模块和Z轴模块在空间上相互垂直，所述X轴模块、Y轴模块、Z轴模块和定位夹紧模块(2)均安装在主机构固定板(1)的上方，其特征在于：所述Y轴模块上设置有第一丝杆(27)、第一线轨(48)和第一伺服电机(65)，所述第一丝杆(27)的下端设置有第一X轴固定座(14)，所述第一X轴固定座(14)设置有一对，所述第一丝杆(27)通过第一X轴固定座(14)安装在主机构固定板(1)上；所述第一伺服电机(65)位于第一丝杆(27)的一侧并与之相连，所述第一线轨(48)位于第一丝杆(27)的一侧并与之平行；所述X轴模块上设置有Y轴拖链(45)、第二线轨(47)、Y轴支座(5)、联轴器(58)、第二伺服电机(63)和丝杆支座组件(55)，所述Y轴拖链(45)位于X轴模块的最上端，第二线轨(47)位于X轴模块一侧的上下两端，所述Y轴拖链(45)和第二线轨(47)相互平行；所述Y轴支座(5)、联轴器(58)、第二伺服电机(63)和丝杆支座组件(55)位于X轴模块的同一侧，所述Y轴支座(5)的一侧与第二线轨(47)相连，联轴器(58)安装在Y轴支座(5)上，所述联轴器(58)的一端与第二伺服电机(63)相连，联轴器(58)的另一端与丝杆支座组件(55)相连；所述X轴模块的下端设置有丝杆支撑座(12)和螺母安装架(13)，所述丝杆支撑座(12)位于X轴模块的侧下端，丝杆支撑座(12)的上下两端分别与第二线轨(47)相连，所述螺母安装架(13)位于X轴模块和Y轴模块之间，所述螺母安装架(13)的底端套接在第一丝杆(27)上，螺母安装架(13)的上端与丝杆支撑座(12)相连；所述Z轴模块包含Z轴手抓固定底板(22)、三轴拖链支架(30)、气爪(59)和第三伺服电机(64)，所述Z轴手抓固定底板(22)和三轴拖链支架(30)分别位于Z轴模块的两侧，三轴拖链支架(30)与X轴模块相连，所述气爪(59)位于Z轴手抓固定底板(22)的底端，所述第三伺服电机(64)安装在三轴拖链支架(30)，第三伺服电机(64)位于Z轴手抓固定底板(22)的上端；所述定位夹紧模块(2)和X轴模块分别位于主机构固定板(1)的两侧，定位夹紧模块(2)的侧上方设置有支杆(28)、第二X轴固定座(3)、矩阵料盒皮带线(50)、气缸连接推边(40)、第三线轨(49)和推矩阵料盒气缸(51)，所述矩阵料盒皮带线(50)、气缸连接推边(40)、第三线轨(49)均与第一丝杆(27)平行，第三线轨(49)安装在支撑架上，所述该支撑架通过第二X轴固定座(3)安装在主机构固定板(1)上，所述Y轴支座(5)通过第三线轨(49)能在支撑架上移动；所述气缸连接推边(40)位于矩阵料盒皮带线(50)的上方，气缸连接推边(40)的一侧设置有推矩阵料盒气缸(51)，所述推矩阵料盒气缸(51)的输出轴与气缸连接推边(40)相连；所述支杆(28)的一端与第一伺服电机(65)相连，支杆(28)的另一端位于矩阵料盒皮带线(50)的一侧，所述定位夹紧模块(2)和支杆(28)之间设置有挡料气缸固定座(9)，所述挡料气缸固定座(9)的上端与支杆(28)相连，挡料气缸固定座(9)的下端与定位夹紧模块(2)相连。...

【技术特征摘要】
1.一种用于精密滚齿机的三轴机械手，包括主机构固定板(1)、X轴模块、Y轴模块、Z轴模块和定位夹紧模块(2)，所述X轴模块、Y轴模块和Z轴模块在空间上相互垂直，所述X轴模块、Y轴模块、Z轴模块和定位夹紧模块(2)均安装在主机构固定板(1)的上方，其特征在于：所述Y轴模块上设置有第一丝杆(27)、第一线轨(48)和第一伺服电机(65)，所述第一丝杆(27)的下端设置有第一X轴固定座(14)，所述第一X轴固定座(14)设置有一对，所述第一丝杆(27)通过第一X轴固定座(14)安装在主机构固定板(1)上；所述第一伺服电机(65)位于第一丝杆(27)的一侧并与之相连，所述第一线轨(48)位于第一丝杆(27)的一侧并与之平行；所述X轴模块上设置有Y轴拖链(45)、第二线轨(47)、Y轴支座(5)、联轴器(58)、第二伺服电机(63)和丝杆支座组件(55)，所述Y轴拖链(45)位于X轴模块的最上端，第二线轨(47)位于X轴模块一侧的上下两端，所述Y轴拖链(45)和第二线轨(47)相互平行；所述Y轴支座(5)、联轴器(58)、第二伺服电机(63)和丝杆支座组件(55)位于X轴模块的同一侧，所述Y轴支座(5)的一侧与第二线轨(47)相连，联轴器(58)安装在Y轴支座(5)上，所述联轴器(58)的一端与第二伺服电机(63)相连，联轴器(58)的另一端与丝杆支座组件(55)相连；所述X轴模块的下端设置有丝杆支撑座(12)和螺母安装架(13)，所述丝杆支撑座(12)位于X轴模块的侧下端，丝杆支撑座(12)的上下两端分别与第二线轨(47)相连，所述螺母安装架(13)位于X轴模块和Y轴模块之间，所述螺母安装架(13)的底端套接在第一丝杆(27)上，螺母安装架(13)的上端与丝杆支撑座(12)相连；所述Z轴模块包含Z轴手抓固定底板(22)、三轴拖链支架(30)、气爪(59)和第三伺服电机(64)，所述Z轴手抓固定底板(22)和三轴拖链支架(30)分别位于Z轴模块的两侧，三轴拖链支架(30)与X轴模块相连，所述气爪...

【专利技术属性】
技术研发人员：许振红，
申请(专利权)人：浙江屹立机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33