CN103287849B - 异形体瓶盖拾取机械手 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种异形体瓶盖拾取机械手，包括旋转主轴、往复压杆凸轮机构，旋转主轴上部固定安有往复压杆下支撑旋盘和往复压杆上支撑旋盘，往复压杆上支撑旋盘和往复压杆下支撑旋盘上固定安有往复压杆，往复压杆最下端安有往复压杆压头，往复压杆顶端安有往复压杆凸轮，往复压杆凸轮与往复压杆凸轮机构相配合，往复压杆下部安有压杆复位弹簧，往复压杆下支撑旋盘上安有轴套凸轮机构和轴套上拉复位弹簧。本发明利用弹性材料所特有的记忆特性制造的机械手，由于夹爪是弹性材料的，而夹爪的指端是仿形体的，故对拾取的零部件有形、位和角度的自定位能力，简化了控制程序，提高了夹取瓶盖的可靠性，使生产效率有了显著提高。

Description

异形体瓶盖拾取机械手

技术领域

本发明属于机械领域，具体地说涉及一种异形体瓶盖拾取机械手。

背景技术

目前使用的瓶盖自动组装机，适用于组装外形变化较少（外装饰盖以圆柱形为主）的瓶盖，所以用自动化组装机组装相对来讲比较简单，此种机械在工作时的结构如图1所示，在转盘式组装机的往复压杆组合机构的头部配置了一个真空吸盘来吸住外装饰上盖，然后随工作顺序再将吸住的上盖放到盖体上部压装倒预定位置，完成安装，上述的自动化组装机的优点是结构简单，可替代人工操作，缺点是运行速度较慢，瓶盖组件在导入盘导入时形、位若稍有偏离就会造成上盖位置不能与盖身对正而至压装变形，或因真空吸力偶有不足，瓶盖半途滑落而导致组装失败，同时目前市场上流行的因防伪要求和对各自酒文化的不同需求而出现的外观造型形体怪异、高雅奇特的瓶盖，在组装时对其形、位和角度对正的难度更是使现有的自动组装机压装机构无法解决。

发明内容

本发明提供了一种异形体瓶盖拾取机械手，解决了背景技术中的瓶盖自动组装机运行速度慢、对异形体瓶盖无法组装的缺点。

本发明的技术方案是这样实现的：异形体瓶盖拾取机械手，包括旋转主轴、往复压杆凸轮机构，旋转主轴上部固定安有往复压杆下支撑旋盘和往复压杆上支撑旋盘，往复压杆上支撑旋盘和往复压杆下支撑旋盘上固定安有往复压杆，往复压杆最下端安有往复压杆压头，往复压杆顶端安有往复压杆凸轮，往复压杆凸轮与往复压杆凸轮机构相配合，往复压杆下部安有压杆复位弹簧，往复压杆下支撑旋盘上安有轴套凸轮机构和轴套上拉复位弹簧，往复压杆中下部外侧设有夹爪分合主控制轴套，夹爪分合主控制轴套内的往复压杆中下部设压杆定位台肩，夹爪分合主控制轴套内侧中部、压杆定位台肩的上部设有轴套定位台肩，夹爪分合主控制轴套上端一侧安有轴套凸轮，轴套凸轮与轴套凸轮机构相配合，轴套上拉复位弹簧下端与夹爪分合主控制轴套相连接，夹爪分合主控制轴套的下端部设有夹爪分合限位导轮，往复压杆下部设有夹爪轴座，夹爪轴座上安装有夹爪，夹爪以夹爪轴座为圆点作扇形运动；

所述的夹爪为仿形体弹性夹爪；

所述的夹爪轴座的数量≥3；

轴套台肩与压杆台肩位于同一垂直中心线上；

所述的夹爪分合限位导轮的数量与夹爪的数量相等。

本发明的有益效果是：本发明利用弹性材料所特有的记忆特性制造的机械手，由于夹爪是弹性材料的，而夹爪的指端是仿形体的，故对拾取的零部件有形、位和角度的自定位能力，采用凸轮机构的机械原理，让做直线运动的凸轮在有弧度和角度的机械手的臂上作控制夹爪分合角度的控制，可对特、异形体瓶盖进行抓取、角度自动校正，并能对形、位和角度颠倒的组件进行筛选，简化了控制程序，提高了夹取瓶盖的可靠性，使生产效率有了显著提高。

附图说明

图1为本发明改进前的运动过程示意图；

图2为本发明改进后的结构示意图；

图3为本发明的运动过程图；

图4为本发明的扩张式取零部件的运动过程示意图。

零件说明：1、异形体瓶盖上盖，2、夹爪，3、往复压杆压头，４、夹爪分合限位导轮，5夹爪轴座、6、往复压杆定位台肩，7、轴套定位台肩，8、夹爪分合主控制轴套，9、轴套凸轮，10、轴套上拉复位弹簧，11、轴套凸轮机构，12、往复压杆下支撑旋盘，13、往复压杆压缩复位弹簧，14、往复压杆上支撑旋盘，15、往复压杆， 16、往复压杆凸轮，17、往复压杆凸轮机构，18、旋转主轴。

具体实施方式

为了更好地理解与实施，下面结合附图详细说明异形体瓶盖拾取机械手，包括旋转主轴18、往复压杆凸轮机构17，旋转主轴18上部固定安有往复压杆下支撑旋盘12和往复压杆上支撑旋盘14，往复压杆上支撑旋盘14和往复压杆下支撑旋盘12上固定安有往复压杆15，往复压杆15最下端安有往复压杆压头3，往复压杆15顶端安有往复压杆凸轮16，往复压杆凸轮16与往复压杆凸轮机构17相配合，往复压杆15下部安有压杆复位弹簧13，往复压杆下支撑旋盘12上安有轴套凸轮机构11和轴套上拉复位弹簧10，往复压杆15中下部外侧设有夹爪分合主控制轴套8，轴套上拉复位弹簧10下端与夹爪分合主控制轴套8相连接，夹爪分合主控制轴套8内的往复压杆15中下部设压杆定位台肩6，夹爪分合主控制轴套8内侧中部、压杆定位台肩6的上部设有轴套定位台肩7，夹爪分合主控制轴套8上端一侧安有轴套凸轮9，轴套凸轮9与轴套凸轮机构11相配合，轴套上拉复位弹簧10下端与夹爪分合主控制轴套8相连接，夹爪分合主控制轴套8的下端部设有夹爪分合限位导轮4，往复压杆15下部设有夹爪轴座5，夹爪轴座5上安装有夹爪2，夹爪2以夹爪轴座5为圆点作扇形运动。

工作过程：

复位过程：当往复压杆凸轮机构17和轴套凸轮机构11沿着各自的凸轮轨迹致左向右移动时，往复压杆15和夹爪分合主控轴套8的凸轮轨迹的高度也发生了变化，当往复压杆15随凸轮轨迹上行至往复压杆凸轮机构17最高点A时，往复压杆15在压杆复位压缩弹簧13的回弹下和夹爪开合主控制轴套8在轴套复位拉伸弹簧10的回缩作用下，往复压杆15和夹爪主控制轴套8的位置在复位点A上，此时安装在往复压杆15上面的仿形体弹性夹爪2因爪臂还不受夹爪限位导轮3的制约，靠其自身的反屈服作用力是向外扩张的；

拾取过程：当往复压杆凸轮机构17和轴套凸轮机构11移动到B点时，往复压杆15下端部的往复压杆压头3端面刚好敷压在瓶盖的上端面，夹爪主控制轴套8也随着同步下降，因夹爪开合主控制轴套8与往复压杆15之间在此阶段没有发生位移变化，故夹爪2的形状还是张开的，而夹爪2的指端刚好将异形体瓶盖1上盖合围在其拾取范围内；当往复压杆15和夹爪主控制轴套8移动到C点时，在这个过程中，轴套凸轮机构11下降幅度加大，夹爪开合主控制轴套8沿其凸轮轨道大幅度向下移动，安装在其上面的夹爪限位导轮4同时压迫夹爪臂，使爪臂带动夹爪2由外向内收拢，当夹爪分合主控轴套8上的轴套定位台肩7压实在往复压杆15的压杆定位台肩6上后，在这个动作过程中，夹爪2指端刚好将进入工位的瓶盖上盖夹住，往复压杆压头3的端面和夹爪2的掌部也刚好压实在上盖的上端面上，上盖便被牢牢的挡在各个夹爪内侧，这个过程起到了关键的垂直中心定位功能。再由图可见，这个上盖除其下部没被制约外，其它部位均被掌握在夹爪2内，尤其盖的上端面被往复压杆压头3和夹爪2的掌部压实，在这里起到了关键的与瓶盖的盖身互相平行的角度定位功能；             

由图可见，往复压杆凸轮机构17从B点向C点移动的这段行程里，往复压杆机构17上的仿形体夹爪2是由轴套凸轮机构11在控制，由于瓶盖的上盖已经被夹爪2准确掌控，所以当往复压杆15向C点移动的同时，夹爪开合主控制轴套8随凸轮轨迹的高度变化逐渐向下滑动，上盖也就稳稳的被压入盖身的指定位置，完成了上盖的组装，达到了预想的工艺要求。

图4是扩张式拾取和筛选异型瓶盖运动过程示意图；图中的异型瓶盖体内塞套外表面是个很光滑的直筒形塑料内套，内圆上部有个长度很短的向圆心延伸的台肩，组装工艺要求此件的台肩必须向上，用本装置只需将仿形体弹性夹爪2的指端仿形部分制造成与此部件的内台肩部分相吻合的形状，并将夹爪2的受夹爪分合限位导轮4控制的轨迹段制造成如图所示的弧度和角度，然后将轴向运动的夹爪分合主控轴套8上的下端面制造成如图所示样式，再将轴向移动的夹爪分合主控轴套8的动作过程与上述的拾取上盖的运动过程相反，即可达到此零部件台肩在上部的被拿起；台肩在下端的零部件由于夹爪2的指端圆滑而无法将其勾起，该零部件只能滑落，达到了事半功倍效果。

Claims (5)

1.异形体瓶盖拾取机械手，包括旋转主轴（18）、往复压杆凸轮机构（17），旋转主轴（18）上部固定安有往复压杆下支撑旋盘（12）和往复压杆上支撑旋盘（14），往复压杆上支撑旋盘（14）和往复压杆下支撑旋盘（12）上固定安有往复压杆（15），往复压杆（15）最下端安有往复压杆压头（3），往复压杆（15）顶端安有往复压杆凸轮（16），往复压杆凸轮（16）与往复压杆凸轮机构（17）相配合，往复压杆（15）下部安有压杆复位弹簧（13），其特征是往复压杆下支撑旋盘（12）上安有轴套凸轮机构（11）和轴套上拉复位弹簧（10），往复压杆（15）中下部外侧设有夹爪分合主控制轴套（8），夹爪分合主控制轴套（8）内的往复压杆（15）中下部设压杆定位台肩（6），夹爪分合主控制轴套（8）内侧中部、压杆定位台肩（6）的上部设有轴套定位台肩（7），夹爪分合主控制轴套（8）上端一侧安有轴套凸轮（9），轴套凸轮（9）与轴套凸轮机构（11）相配合，轴套上拉复位弹簧（10）下端与夹爪分合主控制轴套（8）相连接，夹爪分合主控制轴套（8）的下端部设有夹爪分合限位导轮（4），往复压杆（15）下部设有夹爪轴座（5），夹爪轴座（5）上安装有夹爪（2），夹爪（2）以夹爪轴座（5）为原点作扇形运动。

2.根据权利要求1所述的异形体瓶盖拾取机械手，其特征是所述的夹爪（2）为仿形体弹性夹爪。

3.根据权利要求1所述的异形体瓶盖拾取机械手，其特征是所述的夹爪轴座（5）的数量≥3。

4.根据权利要求1所述的异形体瓶盖拾取机械手，其特征是轴套台肩（7）与压杆台肩（6）位于同一垂直中心线上。

5.根据权利要求1或2所述的异形体瓶盖拾取机械手，其特征是所述的夹爪分合限位导轮（4）的数量与夹爪（2）的数量相等。