CN103496464B - 一种用于包装机械的多角度调节机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于包装机械的多角度调节机械手，包括驱动装置，其特征在于：还包括与驱动装置相连的杆状机械臂，和支撑机械臂的支撑架，所述机械臂的一端为连接端，另一端为自由端，机械臂可绕连接端转动的设于支撑架上，自由端设有吸盘，驱动装置包括能够驱动机械臂绕连接端转动的第一驱动装置，还包括能够驱动吸盘沿机械臂延伸方向靠近和远离自由端的第二驱动装置。本发明的机械手，其具有可绕一端转动的机械臂，便于在垂直平面内调整到目标物品所处的角度位置，还具有能靠近和远离机械臂的吸盘，便于接近、捕获目标物品和接近物品运送的目标位置。由于能够多角度调节，对不同运送和包装环境的适应性好，大大提高包装效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械设备，尤其涉及一种包装机械的设备。
背景技术
机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。在包装机械中，需要不断的将空的包装材料运送到出料区进行填料和包装，传统的人力运输和手工包装，效率低下。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种高效、准确、灵活，适应性好的用于包装机械的多角度调节机械手。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于包装机械的多角度调节机械手，包括驱动装置，其特征在于：还包括与所述驱动装置相连的杆状机械臂，和支撑所述机械臂的支撑架，所述机械臂的一端为连接端，另一端为自由端，所述机械臂可绕连接端转动的设于所述支撑架上，自由端设有吸盘，所述驱动装置包括能够驱动所述机械臂绕连接端转动的第一驱动装置，还包括能够驱动所述吸盘沿机械臂延伸方向靠近和远离所述自由端的第二驱动装置。
优选的，所述支撑架上设有转轴，所述连接端轴接于所述转轴，所述驱动装置还包括驱动所述转轴自转的第三驱动装置。
优选的，所述第一驱动装置为第一气缸，第一气缸沿伸缩方向的一端轴接于所述机械臂连接端，另一端固定。
优选的，所述第二驱动装置为第二气缸，第二气缸沿伸缩方向的一端固定于所述机械臂，另一端与所述吸盘连接；所述机械臂上还设有一平行所述第二气缸设置的导向气缸，所述导向气缸沿伸缩方向的一端固定于所述机械臂，另一端也与所述吸盘连接。
优选的，所述机械手还包括设于所述机械臂自由端的机械爪，所述机械爪包括各有一端轴接于所述机械臂的两个C形手指，和能够驱动两个手指张开和合拢的第三气缸。
优选的，所述手指的自由端设有橡胶垫。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，具有如下有益效果：
1.本发明的机械手，其具有可绕一端转动的机械臂，便于在垂直平面内调整到目标物品所处的角度位置，还具有能靠近和远离机械臂的吸盘，便于接近、捕获目标物品和接近物品运送的目标位置。由于能够多角度调节，对不同运送和包装环境的适应性好，大大提高包装效率。
2.支撑架上可增设转轴，且整个机械臂设置在转轴上可跟随转轴旋转，从而便于进一步调整机械臂上吸盘在横向平面内的角度位置，进一步增加机械手调节角度，和可以触及的范围，便于更准确的捕获处于不同位置的目标物品。尤其适合用于向灌装设备的出料喷嘴处运送包装袋。
3.第一驱动装置和第二驱动装置均可使用气缸，稳定控制机械臂运动。尤其第二气缸的一侧设置导向气缸可配合更好的限定吸盘相对于机械臂的运动方向，增加吸盘运动的平稳度。
4.配合吸盘另外设置机械爪，有助于更好的固定和夹持目标物品。尤其在灌装设备中，能够从两侧夹持从而稳定灌装中的包装袋。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例设置在灌装设备出料口的主视图；
图2是本发明的优选实施例中机械爪的侧视图；
图中：2、支撑架,4、固定板,6、转轴，8、电机，12、第一气缸，14、第二气缸，16、气缸上固定座，18、导向气缸，22、连接端，24、本体，26、真空吸盘，28、气缸下固定座，32、机械爪，34、手指，36、橡胶垫,38、夹条,42、出料喷嘴,44、灌装设备。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-2所示，一种用于包装机械的多角度调节机械手，包括驱动装置，还包括与驱动装置相连的杆状机械臂，和支撑机械臂的支撑架2，机械臂的一端为连接端22，另一端为自由端，机械臂可绕连接端22转动的设于支撑架2上，自由端设有吸盘，驱动装置包括能够驱动机械臂绕连接端22转动的第一驱动装置，还包括能够驱动吸盘沿机械臂延伸方向靠近和远离自由端的第二驱动装置。
具体的，支撑架2垂直延伸，顶端设有横向延伸的固定板4，固定板4上设置一垂直向下延伸的转轴6，转轴6能够绕自身中心轴转动，驱动装置包括驱动转轴6自转的第三驱动装置，第三驱动装置可以是电机8。机械臂的连接端22轴接于转轴6，第一驱动装置为第一气缸12，第一气缸12包括筒体和能够相对于筒体伸缩的活塞。第一气缸12沿伸缩方向的一端轴接于机械臂连接端22，另一端固定。例如第一气缸12的活塞外端与连接端22轴接，筒体外端固定在转轴6侧壁。当电机8驱动转轴6转动时，设置在转轴6上的机械臂同步在横向平面内转动。第一气缸12运动带动机械臂绕其连接端22在垂直平面内转动。
第二驱动装置为第二气缸14，第二气缸14也包括筒体和能够相对于筒体伸缩的活塞。第二气缸14沿伸缩方向的一端固定于机械臂，另一端与吸盘连接。即第二气缸14连接机械臂的连接端22与自由端。例如第二气缸14的活塞外端与吸盘连接，筒体外端则通过气缸上固定座16固定于机械臂的连接端22；机械臂上还设有一平行第二气缸14设置的导向气缸18，导向气缸18也包括筒体和能够相对于筒体伸缩的活塞。导向气缸18沿伸缩方向的一端固定于机械臂，另一端也与吸盘连接。例如导向气缸18的活塞外端与吸盘连接，筒体外端也通过气缸上固定座16固定于机械臂的连接端22。机械臂的连接端22成长条状，其延伸方向与第二气缸14轴线方向成夹角α，90°<α<180°。
吸盘包括圆盘状本体24和设于本体24下端的若干真空吸盘26。第二气缸14的活塞外端和导向气缸18的的活塞外端均通过气缸下固定座28固定于吸盘的本体24。真空吸盘26分布在本体24背向第二气缸14的一侧，且真空吸盘26在本体24上可以周向分布，便于增加吸附面积，更稳定的吸附目标物品。
本发明的机械手，还包括设于机械臂自由端的机械爪32。机械爪32包括各有一端同轴轴接于机械臂的两个C形手指34，和能够驱动两个手指34张开和合拢的第三气缸。手指34轴接于机械臂一端的轴线平行于机械臂连接端22轴接于转轴6的轴线设置，另一端设有平行于其轴线方向延伸的夹条38，便于增大与夹持物品的接触面积。两个手指34的自由端分别设有橡胶垫36。夹持物品时可增大摩擦力，并减小对目标物品的损伤。
下面以本发明机械手设置在如图1所示的灌装设备出料口进行工作为例说明其使用。灌装设备44包括水平延伸的出料喷嘴42，支撑架2竖直安装于出料喷嘴42上方，机械爪32的两个手指34分别位于出料喷嘴42的轴向两侧。工作时，空包装袋可以放置在灌装设备44附近的平台上，电机8驱动转轴6在水平面方向转动，带动机械手整体转动，至其在水平面内的周向角度与目标包装袋相对应。随后第一气缸12驱动机械臂绕连接端22转动，至其自由端吸盘在竖直平面内的周向角度与目标包装袋相对应。最后，第二气缸14驱动吸盘靠近、接触目标包装袋并将其吸附。之后机械手吸盘带着包装袋重新回到出料喷嘴42处，通过机械手调整包装袋位置使其由开口处套入出料喷嘴42头部，进行灌装，同时机械爪32夹持包装袋两侧，增强稳定性。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (5)
1.一种用于包装机械的多角度调节机械手，包括驱动装置，其特征在于：还包括与所述驱动装置相连的杆状机械臂，和支撑所述机械臂的支撑架，所述机械臂的一端为连接端，另一端为自由端，所述机械臂可绕连接端转动的设于所述支撑架上，自由端设有吸盘，所述驱动装置包括能够驱动所述机械臂绕连接端转动的第一驱动装置，还包括能够驱动所述吸盘沿机械臂延伸方向靠近和远离所述自由端的第二驱动装置；
所述支撑架上设有转轴，所述连接端轴接于所述转轴，所述驱动装置还包括驱动所述转轴自转的第三驱动装置；
所述转轴转动时，设置在转轴上的机械臂同步在横向平面内转动，第一驱动装置运动带动机械臂绕其连接端在垂直平面内转动。
2.根据权利要求1所述的一种用于包装机械的多角度调节机械手，其特征在于：所述第一驱动装置为第一气缸，第一气缸沿伸缩方向的一端轴接于所述机械臂连接端，另一端固定。
3.根据权利要求1所述的一种用于包装机械的多角度调节机械手，其特征在于：所述第二驱动装置为第二气缸，第二气缸沿伸缩方向的一端固定于所述机械臂，另一端与所述吸盘连接；所述机械臂上还设有一平行所述第二气缸设置的导向气缸，所述导向气缸沿伸缩方向的一端固定于所述机械臂，另一端也与所述吸盘连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于包装机械的多角度调节机械手，其特征在于：还包括设于所述机械臂自由端的机械爪，所述机械爪包括各有一端轴接于所述机械臂的两个C形手指，和能够驱动两个手指张开和合拢的第三气缸。
5.根据权利要求4所述的一种用于包装机械的多角度调节机械手，其特征在于：所述手指的自由端设有橡胶垫。
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