CN101380736A - 机械手翻转装置 - Google Patents

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苏九洲
刘振
李鹏程
唐岳
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Abstract

一种机械手翻转装置，它包括机械手臂、机械手爪、手爪轴、齿条以及固定于中心轴或机架上的凸轮，所述机械手臂固定于绕中心轴旋转的转盘上，所述机械手爪和齿轮固定于手爪轴上，手爪轴通过回转副与机械手臂相连，所述齿条的一端与齿轮啮合传动，齿条的另一端与凸轮接触配合。本发明是一种结构简单紧凑、制造成本低廉、占用空间小、工作稳定可靠的翻转式机械手。

Description

机械手翻转装置
技术领域
本发明主要涉及到在食品、医药行业的设备中广泛使用的机械手翻转装置，特别适用于大容量瓶类(如塑料瓶)的清洗和灌装上配套使用。
背景技术
目前，机械手的翻转装置一般凸轮固定，旋转的转盘带动由主动机械手臂和被动机械手臂及其附件一道旋转，它们由联接板及转轴用回转副和旋盘联接，结构复杂，联接板上固定有拉杆，拉杆经胶套和凸轮联接，控制联接板和整个机械手臂在转盘上绕转轴中心作180°的旋转。机械手臂的抓爪中心距联接板的回转中心距离大；翻转时间长，转盘外形大；凸轮既要控制拉杆的上、下运动又要控制拉杆作水平方向的运动，它一般由圆管制成，曲线比较复杂，外形庞大，制作难度大。其结构尺寸大，占地面积大，成本高，拉杆上的胶套在翻转凸轮上滑动，为干摩擦，产生细小的磨损颗粒，既影响控制的精准确度性又污染工作环境。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、制造成本低廉、占用空间小、工作稳定可靠的翻转式机械手。
为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为，一种机械手翻转装置，其特征在于：它包括机械手臂、机械手爪、手爪轴、齿条以及固定于中心轴或机架上的凸轮，所述机械手臂固定于绕中心轴旋转的转盘上，所述机械手爪和齿轮固定于手爪轴上，手爪轴通过回转副与机械手臂相连，所述齿条的一端与齿轮啮合传动，齿条的另一端与凸轮接触配合。
所述整体式机械手臂上设有滑块，齿条上设有滑槽，所述滑块装在滑槽内。
所述转盘上固设有滑块，齿条上有滑槽，所述滑块装在滑槽内。
所述齿条的一端装有滚轮轴和滚轮，滚轮轴和滚轮随转盘一道旋转，滚轮与凸轮的凸轮槽配合。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明翻转式机械手具有结构简单紧凑、制造成本低廉、占用空间小、工作稳定可靠等优点；本发明中机械手翻转只是机械手中的机械手爪绕手爪轴旋转，转动的中心距仅为机械手爪的中心到手爪轴的距离，而非整个机械手，仅是它的几分之一，翻转机构采用齿轮齿条副和控制翻转的平面凸轮配合，齿条采用滚轮与凸轮接触，能采用润滑油或润滑脂润滑，耐磨性提高，凸轮外径小，并且远离了机械手爪，外观和卫生条件改善。
附图说明
图1是本发明具体实施例的主视结构示意图；
图2是图1的左视结构示意图；
图3是图1中D-D处的局部剖视结构示意图；
图4是本发明机械手爪的一种工作状态示意图；
图5是本发明机械手爪的另一种工作状态示意图。
图例说明
1、机械手臂               2、机械手爪
3、凸轮                   4、转盘
5、手爪轴                 6、齿轮
7、齿条                   8、紧固件
9、滑块                   10、滑槽
11、滚轮轴                12、滚轮.
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明的机械手翻转装置，它包括机械手臂1、机械手爪2、手爪轴6、齿条7以及固定于中心轴或机架上的凸轮3，机械手臂1固定于绕中心轴旋转的转盘4上，机械手爪2和齿轮6固定于手爪轴5上，手爪轴5通过回转副与机械手臂1相连，齿条7的一端与齿轮6啮合传动，齿条7的另一端与凸轮3接触配合。机械手臂1和机械手爪2均采用整体式结构，其材料为工程塑料，利用其良好的可塑性，为简化后续的进瓶和出瓶创造了条件。机械手臂1前端开有凹槽，机械手爪2能容纳其中，齿轮6一般处于机械手臂1一侧，与齿轮6啮合的齿条7与固定在中心轴上的凸轮3接触配合，工作时凸轮3本身静止，齿条7的一端一般装有滚轮轴11和滚轮12，它们随转盘4一道旋转，滚轮12与凸轮3的凸轮槽配合，推动齿条7作前后往复直线运动，与其啮合的齿轮6每旋转180°，机械手爪2绕手爪轴5翻转一次，一般转盘4旋转一周，机械手爪2翻过来一次再复过去一次，由于机械手设计成机械手臂1和机械手爪2，翻转的不是整个机械手，而是机械手爪2，回转的中心距即半径很小，翻转快，翻转的时间少，由过去转盘4每旋转一周中占去几十度到现在的仅几度，一来将节省的时间留给下道工序如水、汽、气冲洗，二来结构可以更紧凑，重量轻，成本低，在原来同尺寸大小的转盘4上可以安装更多的机械手，从而能提高工效。
机械手臂1上设有滑块9，齿条7上设有滑槽10，滑块9装在滑槽10内，或者转盘4上固设有滑块9，齿条7上有滑槽10，滑块9装在滑槽10内，齿条7能沿滑块9作直线运动。齿条7的一端(无齿的一端)用滚轮轴11、滚轮12与控制翻转的凸轮3配合，推动齿条7作前后的直线运动，与其啮合传动的齿轮6作180°旋转。由于机械手爪的回转半径小，翻转快，翻转时间短。
工作原理：转盘4绕凸轮3的中心旋转，凸轮3静止，凸轮3通过固定连接于齿条7上的滚轮12带动齿条7在滑块9中作直线运动，与齿条7啮合的齿轮6和手爪轴5、机械手爪2一道绕机械手臂1上手爪轴5装配孔旋转，当齿条7在凸轮3的控制下直线运行半个齿轮6的齿数节距之和的距离，它推动齿轮6带着机械手爪2在原来的水平状态旋转180°，机械手爪2的中心从图1中的A位置旋转到B位置，也即图5所示状态，如齿条7在凸轮3的控制下不运动，机械手爪2亦处于静止状态，所处位置不变；若齿条7在凸轮3的控制下反向直线运动前述同样的距离，齿轮6在齿条7的带动下也反向旋转180°，机械手爪2的中心从图1的B位置回转到A的位置，即图4所示状态。这就是本发明工作的全过程。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1、一种机械手翻转装置，其特征在于：它包括机械手臂(1)、机械手爪(2)、手爪轴(6)、齿条(7)以及固定于中心轴或机架上的凸轮(3)，所述机械手臂(1)固定于绕中心轴旋转的转盘(4)上，所述机械手爪(2)和齿轮(6)固定于手爪轴(5)上，手爪轴(5)通过回转副与机械手臂(1)相连，所述齿条(7)的一端与齿轮(6)啮合传动，齿条(7)的另一端与凸轮(3)接触配合。
2、根据权利要求1所述的机械手翻转装置，其特征在于：所述机械手臂(1)上设有滑块(9)，齿条(7)上设有滑槽(10)，所述滑块(9)装在滑槽(10)内。
3、根据权利要求1所述的机械手翻转装置，其特征在于：所述转盘(4)上固设有滑块(9)，齿条(7)上有滑槽(10)，所述滑块(9)装在滑槽(10)内。
4、根据权利要求1或2或3所述的机械手翻转装置，其特征在于：所述齿条(7)的一端装有滚轮轴(11)和滚轮(12)，滚轮轴(11)和滚轮(12)随转盘(4)一道旋转，滚轮(12)与凸轮(3)的凸轮槽配合。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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