[实用新型]电动四工位旋转手腕

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械加工中的辅助设备，特别是一种电动四工位旋转手腕。

背景技术

现代工业化生产过程中，单纯通过提高生产设备的性能来提高生产效率是非常有限的，而自动化辅助设备的介入，一方面能够将人类从单调繁杂的体力劳动中解脱出来，另一方面只有实现工业化全自动生产，才是提高生产效率提高的最终解决方案。

在机械加工过程中提高生产效率的关键技术之一是实现自动上下料的功能，如零件在各加工工序以及自动物流中有不同的放置姿态，其中最普遍的位置关系是垂直、水平位置的对调。桁架机械手主要由横轴、竖轴、手腕、手爪组成，可实现零件位置的上下垂直移动和水平旋转。由于桁架式机械手具有结构简单、维护方便、操作容易、高性价比以及对机床改造量小等优势，正逐渐在国内机械加工行业迅速推广，但目前的此类机械手由于只能实现水平位置的两个工位的转换，即0°→90°或0°→180°或0°→270°旋转，在一定程度上制约了桁架式机械手的使用需求。而可实现0°→90°→180°的三工位和0°→90°→180°→270°旋转的四工位机械手，主要是采用进口，且结构非常复杂、价格昂贵，同时结构尺寸都固化的，不便于国内现有设备的整体排布和安装。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术所存在的缺陷，提供一种通用性好、结构简单可靠、成本低的电动四工位旋转手腕。

本实用新型是通过以下技方案实现的：一种电动四工位旋转手腕，包括电气控制装置、机架、安装在机架上的可旋转手腕，其特征在于上述手腕由可旋转安装在机架上的输出轴和固定在输出轴上的圆盘状定位盘、被动轮和转位发令盘组成，在圆盘状定位盘的圆周上均布开有4个“U”形定位槽，与“U”形定位槽相配的定位销安装在定位缸中的活塞杆端部，定位缸固定在机架上，安装在机架上的位置传感器与转位发令盘相配，主动轮固定在带减速器的电机输出轴上，主动轮与被动轮之间安装有齿形带或链条，在输出轴的一端固定有用于安装手爪的连接盘。

上述定位缸为气缸或油缸。上述位置传感器为两个。

上述带减速器的电机、位置传感器和控制定位缸移动的电磁阀均通过电气控制装置控制。

本实用新型具有如下特点：本装置通过电机带动输出轴在0°-270°范围内旋转，同时在输出轴上安装了可精确对0°、90°、180°、270°四个位置进行定位的圆盘状定位盘和与定位盘配套的定位销，这样就可实现四工位的精确定位，同时通过位置传感器和与其相配的转位发令盘，可实现四工位的定位、切换的密切配合和迅速换位。同时通过位置传感器和与其相配的转位发令盘及电气控制装置，就可实现四工位的迅速定位、切换及换位，同时利用两个位置传感器感应发令盘的相位变化，分辨出手腕的四个相位。两个传感器根据感应状态组成四个组合信号：00、01、11、10；四个组合信号分别对应手腕的四个唯一的位置。旋转分为：正向单动、反向单动、以及跨越转动，具体转动的关系如下表；

上表中，↑：单步正传90°，↓：单步反转90°，↑↑：正转2个位置即180°，↓↓：反转两个位置即-180°，↑↑↑：正传3个位置即270°，↓↓↓：反转两个位置即-270°。由于定位、转位发令盘均安装在输出轴，同时用于安装手爪的连接盘安装在输出轴的一端，使本手腕具有结构简单可靠，成本低、体积小、安装调整简单、易于维护、轻便、美观等特点。

附图说明

附图1为本实用新型的0°位置定位后的结构示意图；

附图2为本实用新型旋转45°结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，在机架3的上端固定安装有带减速器的电机12，在带减速器的电机的输出轴2上固定安装有主动轮1。在机架的下端可旋转安装有输出轴10，在输出轴上固定安装有圆盘状定位盘7、被动轮9和转位发令盘8，主动轮与被动轮之间安装有齿形带11。在圆盘状定位盘的圆周上均布开有4个“U”形定位槽，与“U”形定位槽相配的定位销5安装在定位缸4中的活塞杆端部，定位缸4固定在机架上。位置传感器6安装在机架，并与转位发令盘相配，在输出轴的一端固定有用于安装手爪的连接盘。

根据现场实际情况上述定位缸4可采用气缸或油缸。

工作时吗，在输出轴10的一端安装上相应的手爪，并使整个手腕处于图1所示的0°位置，通过电气控制装置发出指令后，定位缸4向上移动，带动定位销5向上脱离圆盘状定位盘7上的“U”形定位槽，如图2所示，带减速器的电机12转动带动输出轴上的手爪转动，同时带动圆盘状定位盘、转位发令盘8转动，位置传感器6通过检测转位发令盘的位置，并为电气控制装置反馈信号，控制带减速器的电机的转动，当转动到90°位置时，带减速器的电机停止，同时定位缸4向下移动，带动定位销5向下插入圆盘状定位盘7上的“U”形定位槽，手爪动作完成一个工位的工作，然后重复上述过程，就进行90°→180°→270°两个工位的旋转，然后由270°反向旋转回到0°的起始位置，完成一个工作循环。