一种轨道式机械手臂及使用方法与流程

1.本技术涉及刀具加工的技术领域，尤其是涉及一种轨道式机械手臂及使用方法。


背景技术：

2.刀具的加工通常包括以下步骤：轨道式开料成型、轨道式滚压调直、轨道式热处理、轨道式焊接/注塑刀柄、轨道式水磨处理、轨道式抛光处理、轨道式清洗、轨道式干燥、轨道式刻印字唛以及轨道式开利口等。目前刀具的加工一般在车间的各个机台上进行加工，由于存在车间内部分设备的高度大于机台高度，且受到车间高度的限制的情况，在车间内设置一般的机械手臂难以在各个机台之间移动，因此目前一般采用人工的方式将刀具放置在需要加工的机台上，刀具在机台加工完成之后再通过人工取走。但是，采用这种方式使得刀具的加工效率较低。


技术实现要素：

3.针对上述由于受到车间高度的限制，在车间内设置一般的机械手臂难以在各个机台之间移动，因此目前一般采用人工的方式将刀具放置在需要加工的机台上，刀具在机台加工完成之后再通过人工取走，而采用这种方式使得刀具的加工效率较低的问题，本技术提出了一种轨道式机械手臂及使用方法。
4.第一方面，本技术提出了一种轨道式机械手臂，其包括机架，所述机架上设置有第一移动手臂以及驱动第一移动手臂上下移动的第一驱动机构，所述机架上还设置有第二移动手臂以及驱动第二移动手臂上下移动的第二驱动机构，所述第二驱动机构包括链轮和链条，所述链轮设置在第一移动手臂上，所述链条与链轮相啮合，所述链条包括位于链轮下方的第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与机架固定连接，所述第二连接端与第二移动手臂固定连接，所述第二移动手臂的底部设置有用于夹持工件的夹持装置。
5.通过采用上述技术方案，在机架上设置有第一移动手臂以及驱动第一移动手臂上下移动的第一驱动机构，在机架上还设置有第二移动手臂以及驱动第二移动手臂上下移动的第二驱动机构，由于链轮设置在第一移动手臂上，第一移动手臂在下降的同时链轮也下降，使得位于第二连接端一侧的链条变长，从而带动第二移动手臂下降，从而克服了限制高度情况下，实现长行程的一个升降动作，进而可实现在各个机台之间进行移动，以替换人工将刀具放置在机台上再取走的方式，从而有利于提高刀具的加工效率。
6.优选的，所述夹持装置包括两个夹持块以及控制两个夹持块靠近或者远离的驱动组件，两个所述夹持块在相向的内侧壁上均设置有橡胶块。
7.通过采用上述技术方案，由于夹持装置包括两个夹持块以及控制两个夹持块靠近或者远离的驱动组件，且两个所述夹持块在相向的内侧壁上均设置有橡胶块，通过两个夹持块上的橡胶块可实现对工件的夹持。
8.优选的，所述夹持装置上还设置有固定板，所述固定板上开设有若干供钻针顶部穿过的固定孔。
9.通过采用上述技术方案，由于加工的工件一般为钻针刀具，通过在固定板上开设有若干供钻针顶部穿过的固定孔，从而将钻针的顶部穿过固定孔，进行实现对钻针的上端起到限位的作用。
10.优选的，所述夹持装置上设置有安装板，所述安装板的两侧底部设置有安装块，所述固定板设置为两个，两个所述固定板均设置在两个安装块之间，位于上方的所述固定板的固定孔的横截面积小于位于下方的所述固定板的固定孔的横截面积。
11.通过采用上述技术方案，由于钻针的端部的横截面积更小，将位于上方的固定板的固定孔的横截面积设置成小于位于下方的固定板的固定孔的横截面积，从而更有利于钻针的固定。
12.优选的，所述安装块的内侧壁设置有卡槽，所述卡槽设置为两个，两个所述卡槽间隔设置在安装块的的侧壁上，两个所述卡槽的长度方向相互平行，所述固定板的两端分别安装在两个安装块的卡槽内。
13.通过采用上述技术方案，由于固定板的两端分别安装在两个安装块的卡槽内，从而实现固定板的可拆卸安装。
14.优选的，所述第一驱动机构包括第一齿轮和第一齿条，所述第一齿条设置在第一移动手臂的侧壁上，所述第一齿轮设置在机架上，所述第一齿轮和第一齿条相啮合，所述机架上设置有用于驱动第一齿轮的第一驱动源。
15.通过采用上述技术方案，由于第一齿条设置在第一移动手臂的侧壁上，所述第一齿轮设置在机架上，所述第一齿轮和第一齿条相啮合，所述机架上设置有用于驱动第一齿轮的第一驱动源，从而实现第一移动手臂上下移动的效果。
16.优选的，所述机架上设置有第一活动腔，所述第一活动腔内设置有第一导轨结构，所述第一移动手臂活动设置在第一导轨结构，所述第一移动手臂内设置有第二活动腔，所述第二活动腔内设置有第一导轨结构，所述第一移动手臂活动设置在第二导轨结构上。
17.通过采用上述技术方案，由于机架上设置有第一活动腔，所述第一活动腔内设置有第一导轨结构，所述第一移动手臂活动设置在第一导轨结构，所述第一移动手臂内设置有第二活动腔，所述第二活动腔内设置有第一导轨结构，所述第一移动手臂活动设置在第二导轨结构上，从而有利于提升第一移动手臂和第二移动手臂移动时的稳定性。
18.优选的，所述机架上设置有管线收卷装置，所述管线收卷装置包括安装座，所述安装座固定设置在机架上，所述安装座上同轴转动设置有传动轮和用于放置信号线的收线轮，所述管线收卷装置还包括与传动轮驱动连接的收线器。
19.通过采用上述技术方案，在实际应用中，第二移动手臂上设置有各类传感器，通过将这些信号管线缠绕在收线轮上，可实现信号线的自动收卷，避免信号线在升降时缠绕在其他部件上而损坏，有利于信号线的收卷。
20.第二方面，本技术还提出了一种轨道式机械手臂移动系统，其包括轨道以及至少一个如第一方面所述的轨道式机械手臂，所述轨道式机械手臂滑移设置在轨道上，所述轨道式机械手臂上设置有用于驱动轨道式机械手臂移动的驱动装置，所述驱动装置包括第二齿轮和驱动第二齿轮旋转的第二驱动源，所述轨道上设置有与第二齿轮相啮合的第二齿条。
21.通过采用上述技术方案，由于轨道式机械手臂移动系统包括了轨道，且在轨道式
机械手臂上设置有驱动装置，从而通过驱动装置可实现轨道式机械手臂在轨道上移动的作用，进而可实现对各个机台自动上下料，以实现智能无人车间的建设。
22.第三方面，本技术还提出了一种如第一方面所述的轨道式机械手臂的使用方法，包括以下步骤：
23.s1：在各个机台的上方安装供轨道式机械手臂滑动的轨道，然后将轨道式机械手臂安装在轨道上；
24.s2：利用轨道式机械手臂上的夹持装置夹持待加工的工件；
25.s3：控制轨道式机械手臂移动到下一步需要加工的机台的上方，然后利用第一驱动源驱动第一移动手臂下降，第一移动手臂下降的同时带动第二移动手臂下降，之后将夹持装置上的工件放置在机台上，然后利用第一驱动源驱动第一移动手臂上升；
26.s4：当机台上的工件加工完成之后，利用第一驱动源驱动第一移动手臂下降，第一移动手臂下降的同时带动第二移动手臂下降，然后利用夹持装置夹持机台上的工件，之后利用第一驱动源驱动第一移动手臂上升；
27.s5：重复步骤s3至步骤s4以使工件在各个机台上进行加工。
28.本技术提出了一种轨道式机械手臂，在机架上设置有第一移动手臂以及驱动第一移动手臂上下移动的第一驱动机构，在机架上还设置有第二移动手臂以及驱动第二移动手臂上下移动的第二驱动机构，由于链轮设置在第一移动手臂上，第一移动手臂在下降的同时链轮也下降，使得位于第二连接端一侧的链条变长，从而带动第二移动手臂下降，从而克服了限制高度情况下，实现长行程的一个升降动作，进而可实现在各个机台之间进行移动，以替换人工将刀具放置在机台上再取走的方式，从而有利于提高刀具的加工效率。同时，本技术还提出一种轨道式机械手臂的使用方法，其利用轨道和轨道式机械手臂，在轨道式机械手臂上设置有驱动装置，通过驱动装置可实现轨道式机械手臂在轨道上移动的作用，进而可实现对各个机台自动上下料，以实现智能无人车间的建设。
附图说明
29.包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本发明的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。
30.图1是本技术一个实施例中的轨道式机械手臂的整体结构示意图。
31.图2是图1的另一视图。
32.图3是本技术一个实施例中的轨道式机械手臂的俯视图。
33.图4是本技术一个实施例中的轨道式机械手臂的内部结构示意图。
34.图5是本技术一个实施例中为了突出夹持装置的结构示意图。
35.图6是本技术一个实施例中为了突出工件的结构示意图。
36.图7是本技术一个实施例中为了突出卡槽的结构示意图。
37.图8是图7中a部分的局部放大示意图。
38.图9是图5中b部分的局部放大示意图。
39.图10是本技术一个实施例中为了突出夹持装置和工件配合的结构示意图。
40.图11是本技术一个实施例中为了突出管线收卷装置的结构示意图。
41.图12是本技术一个实施例中的轨道式机械手臂移动系统的结构示意图。
42.附图标记说明：1、机架；2、第一移动手臂；3、第一齿轮；4、第一齿条；5、第一驱动源；6、第一活动腔；7、第一滑块；8、第一滑槽；9、第二移动手臂；10、第二活动腔；11、第二滑槽；12、第二滑块；13、链轮；14、链条；15、安装孔；16、固定块；17、夹持块；18、驱动组件；19、托盘；20、放置孔；21、橡胶块；22、安装板；23、安装块；24、卡槽；25、固定板；26、固定孔；27、安装座；28、收线轮；29、传动轮；30、收线器；31、连接座；32、第三滑槽；33、第三滑块；34、第二齿轮；35、第二驱动源；36、第二齿条；37、轨道；38、第一连接端；39、第二连接端；40、钻针。
具体实施方式
43.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
44.参照图1，本技术实施例公开的一种轨道式机械手臂，包括机架1，机架1上设置有第一移动手臂2以及驱动第一移动手臂2上下移动的第一驱动机构。
45.参照图2，第一驱动机构包括第一齿轮3和第一齿条4，第一齿条4竖直固定设置在第一移动手臂2的外侧壁上，第一齿轮3设置在机架1上，第一齿轮3和第一齿条4相啮合，机架1上固定设置有用于驱动第一齿轮3的第一驱动源5，在本实施例中，第一驱动源5为带电机的蜗轮蜗杆减速机。
46.参照图2和图3，机架1上设置有第一活动腔6，第一活动腔6内设置有第一导轨结构，第一移动手臂2活动设置在第一导轨结构上，第一导轨结构包括四个第一滑块7，其中两个第一滑块7位于第一活动腔6一侧的内侧壁上，另外两个第一滑块7位于第一活动腔6另一侧的内侧壁上，两个第一滑块7竖直固定设置在第一活动腔6的内侧壁上，第一移动手臂2的外侧壁上设置有与第一滑块7配合的第一滑槽8。
47.机架1上还设置有第二移动手臂9以及驱动第二移动手臂9上下移动的第二驱动机构。第一移动手臂2内设置有第二活动腔10，第第二活动腔10内设置有第二导轨结构，第二移动手臂9活动设置在第二导轨结构上。第二导轨结构包括两个第二滑槽11，两个第二滑槽11固定设置在第二活动腔10的内侧壁上，且两个第二滑槽11相互正对设置，第一移动手臂2上设置有两个滑移连接在第二滑槽11内第二滑块12。
48.参照图4，第二驱动机构包括链轮13和链条14，第一移动手臂2在第一活动腔6的侧壁上开设有安装孔15，安装孔15内转动设置有转动轴，链轮13设置在转动轴上，链条14与链轮13相啮合，链条14包括位于链轮13下方的第一连接端38和第二连接端39。机架1上设置有有固定块16，第一连接端38与固定块16固定连接，第二连接端39与第二移动手臂9固定连接。本实施例中，链轮13和链条14均设置为两个，第一移动手臂2上开设置有两个正对的安装孔15，两个链轮13分别设置在两个安装孔15内，两个链条14分别与两个链轮13啮合。
49.由于链轮13设置在第一移动手臂2上，第一移动手臂2在下降的同时链轮13也下降，当链轮13下降时，使得位于第二连接端39一侧的链条14变长，从而带动第二移动手臂9下降。
50.参照图5，第二移动手臂9的底部设置有用于夹持工件的夹持装置，夹持装置包括两个夹持块17以及控制两个夹持块17靠近或者远离的驱动组件18，两个夹持块17在相向的内侧壁上均设置有橡胶块21。在本实施例中，驱动组件18为气动夹爪，两个夹持块17分别与气动夹爪两侧的夹爪固定连接。
51.参照图6，本实施例中，夹持的工件包括托盘19，托盘19上设置有多个用于放置钻针40的放置孔20，两个夹持块17在气动夹爪的作用下相互靠近或者远离，当两个夹持块17相互靠近时，两个夹持块17上的橡胶块21分别夹紧在托盘19的两侧，本实施例中的工件重量较轻，通过两个夹持块17上的橡胶块21分别夹紧从而实现对工件的夹持。
52.参照图7和图8，夹持装置上设置有安装板22，安装板22固定设置在驱动组件18的底部，安装板22的两侧底部设置有安装块23，安装块23朝向另一安装块23的的侧壁设置有卡槽24，卡槽24设置为两个，两个卡槽24间隔设置在安装块23的的侧壁上，两个卡槽24的长度方向相互平行。
53.参照图9和图10，夹持装置上还设置有固定板25，固定板25设置为两个，固定板25上开设有若干供钻针40顶部穿过的固定孔26，两个固定板25的两端分别插入两个安装块23的卡槽24内，从而使得两个固定板25相互平行的固定在在两个安装块23之间。
54.两个固定板25上均开设有若干供钻针40顶部穿过的固定孔26，位于上方的固定板25的固定孔26的横截面积小于位于下方的固定板25的固定孔26的横截面积。当夹持装置夹持工件时，若托盘19上放置有钻针40，将钻针40的顶部穿过固定孔26，对钻针40的上端起到一个限位的作用，提高工件在夹持过程中的稳定性。由于钻针40的端部的横截面积更小，将位于上方的固定板25的固定孔26的横截面积设置成小于位于下方的固定板25的固定孔26的横截面积，从而更有利于钻针40的固定。
55.参照图11，机架1上设置有管线收卷装置，管线收卷装置包括安装座27，安装座27上设置有转动轴，转动轴上设置有收线轮28和传动轮29，安装座27上还设置有收线器30，收线器30伸出的线缠绕在传动轮29上，用于带动收线轮28转动，而收线轮28用于缠绕机械手臂上的信号线。在实际应用中，第二移动手臂9上设置有各类传感器，通过将这些信号管线缠绕在收线轮28上，可实现信号线的自动收卷，避免信号线在升降时缠绕在其他部件上而损坏，有利于信号线的收卷。
56.参照图12，本技术还公开了一种轨道式机械手臂移动系统，其包括轨道37以及至少一个轨道式机械手臂，轨道式机械手臂滑移设置在轨道37上，轨道式机械手臂上设置有用于驱动轨道式机械手臂移动的驱动装置。
57.轨道式机械手臂上设置有连接座31，连接座31上设置有第三滑槽32，轨道式自动上下料系统的轨道37上设置有与第三滑槽32配合的第三滑块33，驱动装置包括第二齿轮34和驱动第二齿轮34旋转的第二驱动源35，本实施例中，第二驱动源35为带电机的蜗轮蜗杆减速机，轨道37上设置有与第二齿轮34相啮合的第二齿条36，第二齿条36沿着轨道37的长度方向设置，轨道式机械手臂在驱动装置的作用下实现在轨道37上滑动，从而可在轨道37下方设置多个机台，通过轨道式自动上下料系统在多个机台上转运加工的工件，以实现智能无人车间的建设。
58.作为另一方面，本技术还公开了一种轨道式机械手臂的使用方法，包括以下步骤：
59.s1：在各个机台的上方安装供轨道式机械手臂滑动的轨道，然后将轨道式机械手
臂安装在轨道上；
60.s2：利用轨道式机械手臂上的夹持装置夹持待加工的工件；
61.s3：控制轨道式机械手臂移动到下一步需要加工的机台的上方，然后利用第一驱动源驱动第一移动手臂下降，第一移动手臂下降的同时带动第二移动手臂下降，之后将夹持装置上的工件放置在机台上，然后利用第一驱动源驱动第一移动手臂上升；
62.s4：当机台上的工件加工完成之后，利用第一驱动源驱动第一移动手臂下降，第一移动手臂下降的同时带动第二移动手臂下降，然后利用夹持装置夹持机台上的工件，之后利用第一驱动源驱动第一移动手臂上升；
63.s5：重复步骤s3至步骤s4以使工件在各个机台上进行加工。
64.虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种轨道式机械手臂，其特征在于：包括机架(1)，所述机架(1)上设置有第一移动手臂(2)以及驱动第一移动手臂(2)上下移动的第一驱动机构，所述机架(1)上还设置有第二移动手臂(9)以及驱动第二移动手臂(9)上下移动的第二驱动机构，所述第二驱动机构包括链轮(13)和链条(14)，所述链轮(13)设置在第一移动手臂(2)上，所述链条(14)与链轮(13)相啮合，所述链条(14)包括位于链轮(13)下方的第一连接端(38)和第二连接端(39)，所述第一连接端(38)与机架(1)固定连接，所述第二连接端(39)与第二移动手臂(9)固定连接，所述第二移动手臂(9)的底部设置有用于夹持工件的夹持装置。2.根据权利要求1所述的一种轨道式机械手臂，其特征在于：所述夹持装置包括两个夹持块(17)以及控制两个夹持块(17)靠近或者远离的驱动组件(18)，两个所述夹持块(17)在相向的内侧壁上均设置有橡胶块(21)。3.根据权利要求2所述的一种轨道式机械手臂，其特征在于：所述夹持装置上还设置有固定板(25)，所述固定板(25)上开设有若干供钻针顶部穿过的固定孔(26)。4.根据权利要求3所述的一种轨道式机械手臂，其特征在于：所述夹持装置上设置有安装板(22)，所述安装板(22)的两侧底部设置有安装块(23)，所述固定板(25)设置为两个，两个所述固定板(25)均设置在两个安装块(23)之间，位于上方的所述固定板(25)的固定孔(26)的横截面积小于位于下方的所述固定板(25)的固定孔(26)的横截面积。5.根据权利要求4所述的一种轨道式机械手臂，其特征在于：所述安装块(23)的内侧壁设置有卡槽(24)，所述卡槽(24)设置为两个，两个所述卡槽(24)间隔设置在安装块(23)的的侧壁上，两个所述卡槽(24)的长度方向相互平行，所述固定板(25)的两端分别安装在两个安装块(23)的卡槽(24)内。6.根据权利要求1所述的一种轨道式机械手臂，其特征在于：所述第一驱动机构包括第一齿轮(3)和第一齿条(4)，所述第一齿条(4)设置在第一移动手臂(2)的侧壁上，所述第一齿轮(3)设置在机架(1)上，所述第一齿轮(3)和第一齿条(4)相啮合，所述机架(1)上设置有用于驱动第一齿轮(3)的第一驱动源(5)。7.根据权利要求1所述的一种轨道式机械手臂，其特征在于：所述机架(1)上设置有第一活动腔(6)，所述第一活动腔(6)内设置有第一导轨结构，所述第一移动手臂活动设置在第一导轨结构，所述第一移动手臂(2)内设置有第二活动腔(10)，所述第二活动腔(10)内设置有第一导轨结构，所述第一移动手臂活动设置在第二导轨结构上。8.根据权利要求1所述的一种轨道式机械手臂，其特征在于：所述机架(1)上设置有管线收卷装置，所述管线收卷装置包括安装座(27)，所述安装座(27)固定设置在机架(1)上，所述安装座(27)上同轴转动设置有传动轮(29)和用于放置信号线的收线轮(28)，所述管线收卷装置还包括与传动轮(29)驱动连接的收线器(30)。9.一种轨道式机械手臂移动系统，其特征在于，包括轨道(37)以及至少一个如权利要求1-8任一所述的轨道式机械手臂，所述轨道式机械手臂滑移设置在轨道(37)上，所述轨道式机械手臂上设置有用于驱动轨道式机械手臂移动的驱动装置，所述驱动装置包括第二齿轮(34)和驱动第二齿轮(34)旋转的第二驱动源(35)，所述轨道(37)上设置有与第二齿轮(34)相啮合的第二齿条(36)。10.一种如权利要求1-8任一所述的轨道式机械手臂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1：在各个机台的上方安装供轨道式机械手臂滑动的轨道，然后将轨道式机械手臂安装在轨道上；s2：利用轨道式机械手臂上的夹持装置夹持待加工的工件；s3：控制轨道式机械手臂移动到下一步需要加工的机台的上方，然后利用第一驱动源驱动第一移动手臂下降，第一移动手臂下降的同时带动第二移动手臂下降，之后将夹持装置上的工件放置在机台上，然后利用第一驱动源驱动第一移动手臂上升；s4：当机台上的工件加工完成之后，利用第一驱动源驱动第一移动手臂下降，第一移动手臂下降的同时带动第二移动手臂下降，然后利用夹持装置夹持机台上的工件，之后利用第一驱动源驱动第一移动手臂上升；s5：重复步骤s3至步骤s4以使工件在各个机台上进行加工。

技术总结
本申请涉及一种轨道式机械手臂，其包括机架，所述机架上设置有第一移动手臂以及驱动第一移动手臂上下移动的第一驱动机构，所述机架上还设置有第二移动手臂以及驱动第二移动手臂上下移动的第二驱动机构，所述第二驱动机构包括链轮和链条，所述链轮设置在第一移动手臂上，所述链条与链轮相啮合，所述链条包括位于链轮下方的第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与机架固定连接，所述第二连接端与第二移动手臂固定连接，所述第二移动手臂的底部设置有用于夹持工件的夹持装置。本申请在克服了限制高度情况下，实现轨道式机械手臂长行程的一个升降动作，具有提高刀具的加工效率的效果。果。果。


技术研发人员：舒贤佑 张金贤 石锡祥 刘光达
受保护的技术使用者：厦门麦达智能科技有限公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/3/8