CN103213122B - 一种基于同步双连杆对中移动机构的机械抓手 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种同步双连杆对中移动机构的机械抓手，它由浮动机构、机械手框架、同步双连杆对中移动机构和夹爪等组成。浮动机构下悬挂一个机械手框架，其下方安装一套同步双连杆对中移动机构，该机构中的两个移动杆下方分别安装一个夹爪，机械手框架上方中间垂直安装一个气缸，气缸活塞杆连接的接头通过销轴与同步双连杆对中移动机构的左、右驱动杆相连。随着气缸活塞杆的伸出或缩回，带动同步双连杆对中移动机构的两个移动杆相向移动，使夹爪对中夹紧或放松工件。本装置可在允许结构尺寸较小的场合下提供一个较大的行程，以满足各种规格工件的生产需要，在更换产品规格时，无需更换抓手，可减少生产线调整时间，提高生产效率，降低成本。
Description
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于滤清器喷涂固化生产线的自动移载设备的基于同步双连杆对中移动机构的机械抓手，以对移载的滤清器进行夹紧抓取。
背景技术
[0002] 在滤清器喷涂固化生产线中，滤清器需要在前道输送线、前处理系统、中间输送线、喷粉输送线、后道输送线之间进行移载，在前处理系统的上、下件移载中，为了满足生产节拍的要求，要求一个机械手每次抓取四个滤清器，且成正方形布置。由于滤清器的规格品种很多，而前处理系统上安装滤清器的托具的中心距是保持不变的，对于最大规格滤清器其相互之间留下的空隙很小，因此，要求机械抓手的尺寸需非常紧凑；另外，滤清器最大规格和最小规格的差距又很大，因此，需要机械抓手的行程也要较大；第三，为了使滤清器能准确插入到托具中，因此机械抓手必须有自动定心功能。
[0003] 以前的机械手能够做到自动定心，但针对大、小规格差异较大时需要更换机械抓手，若要实现大行程，则结构尺寸较大，无法满足正方形布置形式的中心距要求。本发明在于针对这种允许结构尺寸较小的场合下提供一种较大行程的机械抓手，以满足各种规格滤清器的生产，在更换产品规格时，无需更换抓手，可减少生产线调整时间，提高生产效率，降低成本。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种基于同步双连杆对中移动机构的机械抓手，采用单气缸垂直驱动及同步双连杆对中移动机构，实现对工件对中夹紧抓取，以提高生产效率，方便调整操作，并降低成本的目的。
[0005] 为实现提高生产效率，并降低成本的目的，本发明的构思如下:
[0006] 一种基于同步双连杆对中移动机构的机械抓手的基本原理是采用同步双连杆对中移动机构，在机械手框架下方的左右分别布置一个双连杆移动机构，由垂直布置气缸的活塞杆与双连杆移动机构中的驱动杆相连接，随着气缸活塞杆的上下作用，通过驱动杆带动左右两个双连杆移动机构的移动杆相向移动，使安装于移动杆上的夹爪在水平方向夹紧和放松。整个机械抓手安装于两套浮动机构上，实现机械手垂直方向浮动。机构采用此种方法可由一个动力源驱动实现抓手对中开合，并且结构紧凑。
[0007] 根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案:
[0008] 一种基于同步双连杆对中移动机构的机械抓手包括一块安装板，其特征在于:有两套浮动机构固定安装于安装板上，浮动机构下悬挂一个机械手框架，机械手框架下方安装一套同步双连杆对中移动机构，同步双连杆对中移动机构的两个移动杆下方分别安装一个夹爪，机械手框架上方中间固定安装一个气缸，气缸活塞杆前端安装的一个接头通过一个销轴与同步双连杆对中移动机构的右驱动杆和左驱动杆相连，随着气缸活塞杆的伸出或缩回，带动同步双连杆对中移动机构的两个移动杆相向移动，使夹爪对中夹紧或放松工件。
[0009] 上述浮动机构的结构是:在一个浮动机构连接板上安装固定安装一个带座直线轴承，在所述机械手框架的基板上固定安装一个导杆环，在所述带座直线轴承中滑动安装一根导柱，所述导柱下方锁紧安装于导杆环中，所述导柱的上方固定安装一个限位环，在所述导柱中穿入一根弹簧和一个垫圈，所述垫圈位于所述带座直线轴承，所述弹簧位于所述垫圈和所述机械手框架之间，所述机械手框架通过所述导柱悬挂于所述浮动机构连接板，当夹爪抓取工件时，使所述夹爪随着工件的不同位置，在垂直方向浮动。
[0010] 上述同步双连杆对中移动机构的结构是:在所述机械手框架的两块侧板上安装两根摆杆轴甲和两根摆杆轴乙，前后两套连杆机构相对于所述机械手框架的中心线对称布置，四根直摆杆的上端旋转安装于所述两根摆杆轴乙上，四根曲摆杆的中间支点孔旋转安装于所述两根摆杆轴甲上，所述前后对称安装的两根直摆杆的另一端和所述前后对称安装的两根曲摆杆的长边端孔通过两个摆杆连接轴与移动杆相旋转连接，所述左边安装的两根曲摆杆的短边端孔通过一个摆杆连接轴与左驱动杆上端孔相连，所述右边相对安装的两根曲摆杆的短边端孔通过一个摆杆连接轴与右驱动杆的上端孔相连，所述左驱动杆和所述右驱动杆的另一端均安装在一根气缸销轴上，所述气缸销轴中间旋转安装一个气缸接头，在气缸的伸缩作用下，所述气缸销轴在所述机械手框架的滑动槽中上、下移动，通过连杆机构带动移动杆向内或向外移动。
[0011] 上述机械手框架的结构是:在一个基板前后两侧面，分别固定安装两块侧板，所述两块侧板下方固定安装两根框架联接杆，左右两侧分别固定安装两块封板，形成一个仅有一个开口的封闭框架。
[0012] 上述夹爪的结构是:在所述同步双连杆对中移动机构的移动杆下方固定安装一个手爪座，在所述手爪座的一侧安装两个斜垫块，两个斜面组成120??角度，在所述两个斜垫块分别固定安装一块聚氨酯材料制作的夹块，以增加夹紧的摩擦力。当所述两个手爪座分别固定安装在所述同步双连杆对中移动机构的两个移动杆下方时，随着所述气缸的伸缩，带动所述同步双连杆对中移动机构的两个移动杆相向移动，使所述夹爪对中夹紧或放松工件。
[0013] 本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点:
[0014] 本发明采用同步双连杆对中移动机构，由垂直安装的气缸驱动，不仅使水平方向结构简单和紧凑，且实现了抓手较大开合行程；夹紧块采用两组对称布置成120度夹角的V形结构，比常用的90度夹角能满足更大直径的产品抓取要求，使采用一套抓手即可同时进行各种不同规格滤清器的抓取，在更换产品规格时，无需更换抓手，可减少生产线调整时间，提高生产效率，降低成本。本发明适用于滤清器喷涂固化生产线上自动移载设备的滤清器自动抓取，同时适用于类似滤清器的各种圆柱状产品的自动抓取。
附图说明
[0015] 图1是本发明主视图。
[0016] 图2是A-A剖视图。
[0017] 图3是同步双连杆对中移动机构主视图。
[0018] 图4是图3的B-B剖视展开图。
[0019] 图5是浮动机构主视图。
[0020] 图6是机械手框架主视图。
[0021] 图7是机械手框架左视图。
具体实施方式
[0022] 本发明的优选实施例结合附图详述如下:
[0023] 实施例一:参见图1和图3，本基于同步双连杆对中移动机构的机械抓手，包括一块安装板(4)，其特征在于:有两套浮动机构(I)固定安装于所述安装板(4)上，所述浮动机构(I)下悬挂一个机械手框架(5 )，所述机械手框架(5 )下方安装一套同步双连杆对中移动机构(2)，所述同步双连杆对中移动机构(2)下方安装两个夹爪(3)，所述机械手框架(5)上方中间固定安装一个气缸(6 )，所述气缸(6 )活塞杆前端安装的一个接头(6-1)通过一个销轴(2-8)与所述同步双连杆对中移动机构(2)的右驱动杆(2-1)和左驱动杆(2-2)相连，随着所述气缸(6)活塞杆的伸出或缩回，带动所述同步双连杆对中移动机构(2)的两个移动杆(2-6 )相向移动，使两个夹爪(3 )对中夹紧或放松工件(7 )。
[0024] 实施例二:本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下:参见图3和图4，所述同步双连杆对中移动机构(2)的结构是:在所述机械手框架(5)的前后两块侧板(5-2)上左右对称安装两根摆杆轴甲(2-3)和两根摆杆轴乙(2-4)，左右两套连杆机构相对于所述机械手框架(5)的中心线(1-1)对称布置，四根直摆杆(2-5)的上端旋转安装于所述外侧两根摆杆轴乙(2-4)上，四根曲摆杆(2-2)的中间支点孔旋转安装于所述中间两根摆杆轴甲(2-3)上，所述前后对称安装的两根直摆杆(2-5)的另一端和所述前后对称安装的两根曲摆杆(2-2 )的长边端孔通过两个摆杆连接轴(2-7 )与两根移动杆(2-6 )相旋转连接，所述左边安装的两根曲摆杆(2-2)的短边端孔通过一个摆杆连接轴(2-7)与左驱动杆(2-lb)上端孔相连，所述右边相对安装的两根曲摆杆(2-2)的短边端孔通过一个摆杆连接轴(2-7)与右驱动杆(2-la)的上端孔相连，所述左驱动杆(2-lb)和所述右驱动杆(2-la)的另一端均安装在一根气缸销轴(2-8)上，所述气缸销轴(2-8)中间旋转安装一个气缸接头(6-1)，在气缸(6)的伸缩作用下，所述气缸销轴(2-8)在所述机械手框架(5)的滑动槽中上、下移动，通过连杆机构带动移动杆(2-6)向内或向外移动。
[0025] 参见图6和图7，所述机械手框架(5)的结构是:在一个基板(5-1)前后两侧面，分别固定安装两块侧板(5-2)，所述两块侧板(5-2)下方固定安装两根框架联接杆(5-4)，左右两侧分别固定安装两块封板(5-3)，形成一个仅有一个开口的封闭框架。
[0026] 参见图2，所述夹爪(3)的结构是:在所述同步双连杆对中移动机构(2)的移动杆(2-6 )下方固定安装一个手爪座(3-1)，在所述手爪座(3-1)的一侧安装两个斜垫块(3-2 )，两个斜面组成120°角度，在所述两个斜垫块(3-2)分别固定安装一块聚氨酯材料制作的夹块(3-3)，以增加夹紧的摩擦力。当所述两个手爪座(3-1)分别固定安装在所述同步双连杆对中移动机构(2)的两个移动杆(2-6)下方时，随着所述气缸(6)的伸缩，带动所述同步双连杆对中移动机构(2)的两个移动杆(2-6)相向移动，使所述夹爪(3)对中夹紧或放松工件(7)。
[0027] 参见图5，所述浮动机构(I)的结构是:在所述安装板(4)上面贴装一个浮动机构连接板(1-3)，在所述浮动机构连接板(1-3)上固定安装一个带座直线轴承(1-2)，在所述机械手框架(5)的基板(5-1)上固定安装一个导杆环(1-7)，在所述带座直线轴承(1-2)中滑动安装一根导柱(1-5)，所述导柱(1-5)下方锁紧安装于导杆环(1-7)中，所述导柱(1-5)的上方固定安装一个限位环(1-1 )，在所述导柱(1-5)中部套入一根弹簧(1-6)和一个垫圈(1-4)，所述垫圈(1-4)位于所述带座直线轴承(1-2)下端面上，所述弹簧(1-6)位于所述垫圈(1-4 )和所述机械手框架(5 )和基板(5-1)之间，所述机械手框架(5 )通过所述导柱(1-5 )悬挂于所述浮动机构连接板(1-3)，当夹爪(3)抓取工件(7)时，使所述夹爪(3)随着工件的不同位置，在垂直方向浮动。
[0028] 本实施例的工作原理如下:
[0029] 当气缸活塞杆伸出时，下压左、右驱动杆，分别带动左、右曲摆杆绕摆杆轴甲顺时针和逆时针摆动，相应的左、右直摆杆绕摆杆轴乙顺时针和逆时针摆动，使安装于曲摆杆和直摆杆下端的移动杆同步向外移动，即夹爪放松滤清器产品；当气缸活塞杆缩回时，上拉左、右驱动杆，分别带动左、右曲摆杆绕摆杆轴甲逆时针和顺时针摆动，相应的左、右直摆杆绕摆杆轴乙逆时针和顺时针摆动，使安装于曲摆杆和直摆杆下端的移动杆同步向内移动，即夹爪夹紧滤清器产品。
Claims (4)
1.一种基于同步双连杆对中移动机构的机械抓手，包括一块安装板(4)，其特征在于:有两套浮动机构(1)，固定安装于所述安装板(4)上，所述浮动机构(I)下悬挂一个机械手框架(5)，所述机械手框架(5)下方安装一套同步双连杆对中移动机构(2)，所述同步双连杆对中移动机构(2 )下方安装两个夹爪(3 )，所述机械手框架(5 )上方中间固定安装一个气缸(6)，所述气缸(6)活塞杆前端安装的一个接头(6-1)通过一个销轴(2-8)与所述同步双连杆对中移动机构(2 )的右驱动杆(2-1)和左驱动杆(2-2 )相连；随着所述气缸(6 )活塞杆的伸出或缩回，带动所述同步双连杆对中移动机构(2)的两个移动杆(2-6)相向移动，使两个夹爪(3)对中夹紧或放松工件(7): 所述同步双连杆对中移动机构(2)的结构是:在所述机械手框架(5)的前后两块侧板(5-2)上左右对称安装两根摆杆轴甲(2-3)和两根摆杆轴乙(2-4)，左右两套连杆机构相对于所述机械手框架(5)的中心线(1-1)对称布置，四根直摆杆(2-5)的上端旋转安装于所述外侧两根摆杆轴乙(2-4)上，四根曲摆杆(2-2)的中间支点孔旋转安装于所述中间两根摆杆轴甲(2-3)上，所述前后对称安装的两根直摆杆(2-5)的另一端和所述前后对称安装的两根曲摆杆(2-2)的长边端孔通过两个摆杆连接轴(2-7)与两根移动杆(2-6)相旋转连接，所述左边安装的两根曲摆杆(2-2)的短边端孔通过一个摆杆连接轴(2-7)与左驱动杆(2-lb)上端孔相连，所述右边相对安装的两根曲摆杆(2-2)的短边端孔通过一个摆杆连接轴(2-7)与右驱动杆(2-la)的上端孔相连，所述左驱动杆(2-lb)和所述右驱动杆(2_la)的另一端均安装在一根气缸销轴(2-8)上，所述气缸销轴(2-8)中间旋转安装一个气缸接头(6-1)，在气缸(6)的伸缩作用下，所述气缸销轴(2-8)在所述机械手框架(5)的滑动槽中上、下移动，通过连杆机构带动移动杆(2-6 )向内或向外移动。
2.根据权利要求1所述的基于同步双连杆对中移动机构的机械抓手，其特征在于所述浮动机构(I)的结构是:在所述安装板(4)上面贴装一个浮动机构连接板(1-3)，在所述浮动机构连接板(1-3)上固定安装一个带座直线轴承(1-2)，在所述机械手框架(5)的基板(5-1)上固定安装一个导杆环(1-7)，在所述带座直线轴承(1-2)中滑动安装一根导柱(1-5)，所述导柱(1-5)下方锁紧安装于导杆环(1-7)中，所述导柱(1-5)的上方固定安装一个限位环(1-1)，在所述导柱(1-5)中部套入一根弹簧(1_6)和一个垫圈(1-4)，所述垫圈(1-4)位于所述带座直线轴承(1-2)下端面上，所述弹簧(1-6)位于所述垫圈(1-4)和所述机械手框架(5)和基板(5-1)之间，所述机械手框架(5)通过所述导柱(1-5)悬挂于所述浮动机构连接板(1-3)，当夹爪(3)抓取工件(7)时，使所述夹爪(3)随着工件的不同位置，在垂直方向浮动。
3.根据权利要求1所述的基于同步双连杆对中移动机构的机械抓手，其特征在于所述机械手框架(5)的结构是:在一个基板(5-1)前后两侧面，分别固定安装两块侧板(5-2)，所述两块侧板(5-2)下方固定安装两根框架联接杆(5-4)，左右两侧分别固定安装两块封板(5-3),形成一个仅有一个开口的封闭框架。
4.根据权利要求1所述的基于同步双连杆对中移动机构的机械抓手，其特征在于所述夹爪(3)的结构是:在所述同步双连杆对中移动机构(2)的移动杆(2-6)下方固定安装一个手爪座(3-1)，在所述手爪座(3-1)的一侧安装两个斜垫块(3-2)，两个斜面组成120°角度，在所述两个斜垫块(3-2)分别固定安装一块聚氨酯材料制作的夹块(3-3)，以增加夹紧的摩擦力；当所述两个手爪座(3-1)分别固定安装在所述同步双连杆对中移动机构(2)的两个移动杆(2-6)下方时，随着所述气缸(6)的伸缩，带动所述同步双连杆对中移动机构(2)的两个移动杆(2-6)相向移动，使所述夹爪(3)对中夹紧或放松工件(7)。
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