一种十轴双龙门结构的重载机械手制造技术

本实用新型专利技术公开了一种十轴双龙门结构的重载机械手，包括机架、第一龙门和第二龙门，机架由支撑腿、支架、齿条和限位部件构成，第一、二、三、四支架首尾相连构成四面框架，支撑腿连接并支撑四面框架，第一支架上安装有X轴方向的第一齿条和第一、二机械限位装置，第三支架上安装有X轴方向的第二齿条和第三、四机械限位部件，该第三、四机械限位部件位于第二齿条的两端；第一龙门和第二龙门分别设置在第一、三支架上；第一龙门和第二龙门平行，第一龙门在X、Y、Z轴方向上运动完成重载板料的搬移，第二龙门在X、Y、Z轴方向上运动完成小块板料搬移。本实用新型专利技术不但运行平稳，噪音低，且可靠性高，寿命长，为整个重载机械手的性能发挥提供了有力的保障。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于在全自动钣金生产流水线领域进行大宗物料的搬移的设备，特别是一种十轴双龙门结构的重载机械手。
技术介绍
冲压、钣金生产涉及制造行业的方方面面，可谓面大量广，形状和工艺千差万别，近十年来，随着我国成为世界制造业中心和消费大国，作为制造业基础行业之一的冲压、钣金行业也取得了空前的发展。传统依靠叉车进行上下料的方式，不仅劳动强度大，效率低，而且定位精度很不准确，对于提高生产效率和物料利用率都很不利。钣金产品加工工艺要求越来越高，钣金冲裁加工工艺已向多元化方向发展。提高生产效率，以及提高产品的加工质量，合理化利用板材做到降低加工成本，是所有钣金加工厂所要考虑的问题，同时也是钣金加工发展的趋势。目前的钣金加工设备普遍存在着自动化水平较低，加工寸长范围较小等缺点，对于尺寸特别大的物料难以实施搬运加工，而且在节能节材方面做的也不到位。此问题的根本原因有两个，首先，有些企业不具备生产大型重载机械的能力和设备，其次，其缺少相应的技术积累，难以解决其中的一些技术难题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种应用于大尺寸、高精度、重载物料搬运场合的十轴双龙门结构的重载机械手，能实现大体积、重载钣金物料的精确定位及搬运，可以应用于钣金加工生产线。实现本技术目的的技术解决方案为:一种十轴双龙门结构的重载机械手，包括机架、第一龙门和第二龙门，机架由支撑腿、支架、齿条和限位部件构成，第一、二、三、四支架首尾相连构成四面框架，第一、三支架平行，第二、四支架平行，支撑腿连接并支撑四面框架，第一支架上安装有X轴方向的第一齿条和第一、二机械限位装置，该第一、二机械限位装置位于第一齿条的两端；第三支架上安装有X轴方向的第二齿条和第三、四机械限位部件，该第三、四机械限位部件位于第二齿条的两端；第一龙门和第二龙门分别设置在第一、三支架上，第一龙门上安装有第一电子限位装置，第二龙门上安装有第二、三电子限位装置，第二电子限位装置防止两龙门发生碰撞，第三电子限位装置防止第二龙门超出极限位置；第一龙门和第二龙门平行，第一龙门在χ、γ、ζ轴方向上运动完成重载板料的搬移，第二龙门在X、Y、Z轴方向上运动完成小块板料搬移。本技术与现有技术相比，其显著优点:(1)十个关键轴的电机及驱动器均采用交流永磁伺服电机系统，不但运行平稳，噪音低，且可靠性高，寿命长，为整个重载机械手的性能发挥提供了有力的保障。(2)Χ轴方向的运动，由于两个电机的运行行程长、距离大，稍有不同步就有可能出现不同步的现象，从而使系统出现故障。针对此问题，本系统采用电子齿轮加机械齿轮齿条的设计结构。电子齿轮的控制方法，可以保证两电机转动严格同步，机械齿轮齿条的结构，可以保证不出现摩擦打滑，因而能实现较好的定位精度。(3)χ轴向的龙门与框架间，采用行车轮加导向轮的机械结构，行车轮可以保证在重载的情况下，齿轮齿条不会过紧结合造成损坏，导向轮保证在两X轴电机出现不同步情况下，龙门不会出现偏移。(4)设备主体部分采用Q235矩形钢管300*300*14 (mm)进行焊接而成，保证了机械手的整体结构坚固稳定，在重载的情况下，也不会出现弯曲变形的情况。(5)重载制具部分在抓取物料时，采用气动吸盘加锁紧轴的方式，可以有效防止在出现突然停电等突发情况时，工件掉落发生危险。(6)适应性较强，如果待搬移的板料发生变化，只需要对软件程序进行修改，硬件无需改动或对制具稍作修改，即可投入使用。(7)此十轴双龙门结构的重载机械手结构，作为钣金生产线的重要组成部分，能够很好的适应目前生产的需要，满足这一发展趋势。(8)通过此机械手，可以实现大尺寸板料的搬移，节约了人力，同时搬移速度很快，摆放精度很高，完成了 一些依靠人工较难实现的工作，大幅提高了生产效率。(9 )在全自动钣金生产流水线领域进行大宗物料搬移的场合，尤其是针对一些尺寸大，重量重的钣金物料搬移、定位放置等作业，特别有效。以下结合附图对本技术作进一步详细描述。附图说明图1是十轴双龙门结构的重载机械手的轴测装配图。图2是十轴双龙门结构的重载机械手的俯视装配图。图3是十轴双龙门结构的重载机械手的A向视图。图4是十轴双龙门结构的重载机械手的B向视图图5是十轴双龙门结构的重载机械手的C向视图具体实施方式结合图1和图2，本技术十轴双龙门结构的重载机械手，包括机架、第一龙门和第二龙门，机架由支撑腿、支架K201、K301、K202、K302、齿条和限位部件构成，第一、二、三、四支架K201、K301、K202、K302首尾相连构成四面框架，第一、三支架K201、K202平行，第二、四支架K301、K302平行，支撑腿连接并支撑四面框架，第一支架K201上安装有X轴方向的第一齿条XlOl和第一、二机械限位装置XW101、XW103，该第一、二机械限位装置XW101、XW103位于第一齿条XlOl的两端；第三支架K202上安装有X轴方向的第二齿条X102和第三、四机械限位部件XW201、XW203,该第三、四机械限位部件XW201、XW203位于第二齿条X102的两端；第一龙门和第二龙门分别设置在第一、三支架K201、K202上，第一龙门上安装有第一电子限位装置XW301，第二龙门上安装有第二、三电子限位装置XW302、XW303，第二电子限位装置XW302防止两龙门发生碰撞，第三电子限位装置XW303防止第二龙门超出极限位置；第一龙门和第二龙门平行，第一龙门在X、Y、Z轴方向上运动完成重载板料的搬移，第二龙门在Χ、Υ、Ζ轴方向上运动完成小块板料搬移。可以在四面框架的四角设置第一、三、四、六支撑腿Κ101、Κ103、Κ401、Κ403，在放置第一、第二龙门的第一、三支架Κ201、Κ202中间设置第二、五支撑腿Κ102、Κ402。结合图3和图4，本技术十轴双龙门结构的重载机械手，第一龙门由第一、二龙门横梁L101、L102构成支撑部件，在第一、二龙门横梁L101、L102上沿Y轴方向分别铺设安装齿条Υ101、Υ102，第一、二龙门横梁L101、L102的两端分别焊接有四根短轴，第二、四承重轮Z102、Z104通过其中各自短轴分别安装在第一龙门横梁LlOl的两端，第一、三承重轮Z101、Z103通过其中各自短轴分别安装在第二龙门横梁L102的两端，第一、二龙门横梁L10UL102之间通过刚性材料焊接在一起，在第一、二龙门横梁L101、L102两端部的刚性连结材料上安装第一、二驱动轮HlO1、H102，该第一、二驱动齿轮HlO1、H102上分别安装有伺服电机MlOl、M102，该伺服电机MlOl、M102同步协调运转带动第一、二驱动齿轮HlOl、H102转动，在第一支架K201上沿X轴方向安装有第一齿条XlOl，在第三支架K202上沿X轴方向安装有第二齿条X102，第一驱动齿轮HlOl与第一齿条XlOl啮合，第二驱动齿轮H102与第二齿条X102啮合，第一、二、三、四承重轮Z101、Z102、Z103、Z104直接与齿条侧面支架的光面接触，承受龙门横梁及其它机构的重量；在第一、二驱动齿轮HlOl、H102及第一、二、三、四承重轮Z101、Z102、Z103、Z104的共同作用下，使第一龙门沿X轴方向水平移动，同时在第一电子限位部件XW3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种十轴双龙门结构的重载机械手，其特征在于包括机架、第一龙门和第二龙门，机架由支撑腿、支架（K201、K301、K202、K302）、齿条和限位部件构成，第一、二、三、四支架（K201、K301、K202、K302）首尾相连构成四面框架，第一、三支架（K201、K202）平行，第二、四支架（K301、K302）平行，支撑腿连接并支撑四面框架，第一支架（K201）上安装有X轴方向的第一齿条（X101）和第一、二机械限位装置（XW101、XW103），该第一、二机械限位装置（XW101、XW103）位于第一齿条（X101）的两端；第三支架（K202）上安装有X轴方向的第二齿条（X102）和第三、四机械限位部件（XW201、XW203），该第三、四机械限位部件（XW201、XW203）位于第二齿条（X102）的两端；第一龙门和第二龙门分别设置在第一、三支架（K201、K202）上，第一龙门上安装有第一电子限位装置（XW301），第二龙门上安装有第二、三电子限位装置（XW302、XW303），第二电子限位装置（XW302）防止两龙门发生碰撞，第三电子限位装置（XW303）防止第二龙门超出极限位置；第一龙门和第二龙门平行，第一龙门在X、Y、Z轴方向上运动完成重载板料的搬移，第二龙门在X、Y、Z轴方向上运动完成小块板料搬移。...

【技术特征摘要】
1.一种十轴双龙门结构的重载机械手，其特征在于包括机架、第一龙门和第二龙门，机架由支撑腿、支架(K201、K301、K202、K302)、齿条和限位部件构成，第一、二、三、四支架(K201、K301、K202、K302)首尾相连构成四面框架，第一、三支架(K201、K202)平行，第二、四支架(K301、K302)平行，支撑腿连接并支撑四面框架，第一支架(K201)上安装有X轴方向的第一齿条(XlOl)和第一、二机械限位装置(XW101、XW103)，该第一、二机械限位装置(XW101、XW103)位于第一齿条(XlOl)的两端；第三支架(K202)上安装有X轴方向的第二齿条(X102)和第三、四机械限位部件(XW201、XW203)，该第三、四机械限位部件(XW201、XW203)位于第二齿条(X102)的两端；第一龙门和第二龙门分别设置在第一、三支架(K201、K202)上，第一龙门上安装有第一电子限位装置(XW301)，第二龙门上安装有第二、三电子限位装置(XW302、XW303)，第二电子限位装置(XW302)防止两龙门发生碰撞，第三电子限位装置(XW303)防止第二龙门超出极限位置；第一龙门和第二龙门平行，第一龙门在X、Y、Z轴方向上运动完成重载板料的搬移，第二龙门在X、Y、Z轴方向上运动完成小块板料搬移。2.根据权利要求1所述的十轴双龙门结构的重载机械手，其特征在于第一龙门由第一、二龙门横梁(L101、L102)构成支撑部件，在第一、二龙门横梁(L101、L102)上沿Y轴方向分别铺设安装齿条(Υ101、Υ102)，第一、二龙门横梁(L101、L102)的两端分别焊接有四根短轴，第二、四承重轮(Ζ102、Ζ104)通过其中各自短轴分别安装在第一龙门横梁(LlOl)的两端，第一、三承重轮(Ζ101、Ζ103)通过其中各自短轴分别安装在第二龙门横梁(L102)的两端，第一、二龙门横梁(L101、L102)之间通过刚性材料焊接在一起，在第一、二龙门横梁(L101、L102)两端部的刚性连结 材料上安装第一、二驱动轮(Η101、Η102)，该第一、二驱动齿轮(Η101、Η102)上分别安装有伺服电机(Μ101、Μ102)，该伺服电机(Μ101、Μ102)同步协调运转带动第一、二驱动齿轮(Η101、Η102)转动，在第一支架(Κ201)上沿X轴方向安装有第一齿条(Χ101)，在第三支架(Κ202)上沿X轴方向安装有第二齿条(Χ102)，第一驱动齿轮(HlOl)与第一齿条(XlOl)啮合，第二驱动齿轮(Η102)与第二齿条(Χ102)啮合，第一、二、三、四承重轮(Ζ101、Ζ102、Ζ103、Ζ104)直接与齿条侧面支架的光面接触，承受龙门横梁及其它机构的重量；在第一、二驱动齿轮(Η101、Η102)及第一、二、三、四承重轮(Ζ101、Ζ102、Ζ103.Ζ104)的共同作用下，使第一龙门沿X轴方向水平移动，同时在第一电子限位部件(XW301)的约束下，不会超出X轴负方向允许运动范围，在第一龙门上设有第一龙门执行部件(ΖΧ101)，该第一执行部件(ZXlOl)在安装齿条(Υ101、Υ102)上沿Y轴方向运动。3.根据权利要求2所述的十轴双龙门结构的重载机械手，其特征在于第一龙门执行部件(ZXlOl)由Y轴方向驱动齿轮(Η301)、第一蜗轮蜗杆升降机(W01)、第二蜗轮蜗杆升降机(W02)、第一导向杆(D01)、第二导向杆(D02)、第三导向杆(D03)、第四导向杆(D04)、蜗轮蜗杆升降机驱动电机Μ104、锁紧机构(SJ001)、吸盘(C101、C102、C103、C104)组成，Y轴方向驱动齿轮(Η301)安装在执行部件上部托架(TOl)上，通过伺服电机(Μ301)驱动Y轴方向驱动齿轮(Η301)，可使执行部件在第一龙门架上沿Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文亮，刘新，陆中学，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一六研究所，
类型：实用新型
国别省市：