CN104002446A - 一种注胶制件抓取机械手 - Google Patents

Abstract

一种注胶制件抓取机械手，包括支架及安装在支架上的脱模装置以及N组结构相同的抓手装置和气筒，所述抓手装置呈喇叭状安装在下支撑板的底部，抓手装置在抓手气缸的带动下实现抓紧或松开；所述气筒通过连接轴安装在左、右连接臂的中心，气筒通过气筒嘴与外部气源连通；所述脱模装置包括脱模板、导杆和脱模气缸，脱模板水平穿过左、右连接臂之间的空间安装并使脱模孔套在气筒的腰部，脱模板两端通过导杆的与安脱模气缸连接、并在下料气缸的带动下带动脱模板的下降或升起实现脱模。该抓取机械手将机动脱模和气压脱模结合，操作安全，夹件牢固、稳定，效率高，可大幅降低劳动强度，有利环保；N个抓手可分别控制、独立工作。

Description

一种注胶制件抓取机械手

技术领域

本发明涉及一种注胶设备的辅助装置，尤其涉及一种用于制作波纹管状橡胶制品注胶制件抓取机械手。

背景技术

在波纹管状橡胶制品注胶成型的每一个循环中，制件必须从模具型腔中脱出，然后投放到指定位置，而这一过程需要三个步骤：首先将塑件和浇注系统凝料等与模具松动分离，然后把塑料和浇注系统凝料等从模内取出，最后将塑件投放指定位置。为达到以上目的目前一般采用以下技术：

1.手动脱模：制件成型后，用人工操作顶出机构取出制件；

2.机动脱模：制件成型后，利用注胶机的开模动作使制件脱离模腔，开模时制件先随动模一起移动，达到一定位置时塑料模具脱模机构被注胶机上固定不动的顶杆顶住而不能随动模继续移动，从而使制件脱离模腔；

3.液压脱模：注胶机上没有专用的液压顶出装置，当制件成型后，模具开模到离，液压顶出装置动作实现脱模；

4.气动脱模：利用压缩空气，通过型腔里微小的顶出气孔或受气闯将塑件吹出。

存在的问题是：

1.手动方式动作平稳，对制件无撞击，操作安全，但劳动强度大，生产效率低，推出力受人力限制；

2.机动脱模具有生产效率高，工人劳动强度低，推出力大等优点，是生产中广泛使用的一类脱模机构，但会对制件产生撞击；

3.液压脱模方式的顶出力、速度和时间可通过液压系统调节，但需要专用液压装置；

4.气动装置可直接吹出塑件，并且塑件表面不留痕迹，但同样需要专用装置；特别是对波纹管状橡胶件，直接吹气很难将制件取出，必须与机械手配合使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有的技术存在的问题，提供一种新型的机动与气压相结合的、用于波纹管状橡胶注胶模具制件的抓取机械手，以克服上述已有技术所存在的不足。

本发明采取的技术方案是：一种注胶制件抓取机械手，包括支架及安装在支架上的脱模装置以及N组结构相同的抓手装置和气筒，所述支架包括通过支撑柱连接的上支撑板和下支撑板，上支撑板中部安装有导杆；

所述抓手装置包括机械手、左、右推杆、推杆架和抓手气缸；

所述机械手结构相同，包括左、右连接臂和左、右抓手，左、右连接臂呈喇叭状安装在下支撑板的底部，左、右抓手相对连接在左、右连接臂的下端，左、右连接臂的上端与安装在支撑板底部的连接支撑盘铰接；所述左、右连接臂内侧安装有复位弹簧，复位弹簧一端与连接臂上端连接，另一端与安装在下支撑板上位于左、右连接臂中心的连接轴连接；

所述左、右推杆与下支撑板滑动连接，其下端穿过下支撑板分别与左、右连接臂的背部活动接触，其上端通过推杆架与安装在气缸支撑架上的抓手气缸活塞连接，所述气缸支撑架安装在上、下支撑板之间，所述左、右推杆在抓手气缸的带动下下降或上升，从而带动左、右连接臂闭合或张开，实现左、右抓手的抓紧或松开：左、右推杆下降时左、右连接臂闭合从而带动左、右抓手抓紧，左、右推杆上升时左、右连接臂在复位弹簧作用下张开从而带动左、右抓手松开；

所述气筒通过连接轴安装在左、右连接臂的中心，连接轴的下端连接气筒，连接轴的上端与下支撑板连接，所述气筒通过气筒嘴与外部气源连通；

所述脱模装置包括脱模板、导杆和脱模气缸，所述脱模板为一框架机构，其上设有N个与气筒外径大小对应的脱模孔，所述导杆滑动连接在下支撑板的两端，所述脱模板水平穿过左、右连接臂之间的空间安装并使脱模孔套在气筒的腰部，脱模板两端与导杆的下端连接，导杆的上端与安装在上支撑板上的脱模气缸连接、并在脱模气缸的带动下带动脱模板相对气筒下降或升起；

上述N的取值为1～24之间的任意整数。

其进一步的技术方案是：所述左、右推杆通过直线轴承与下支撑板滑动连接，所述导杆通过直线轴承与下支撑板滑动连接。 

其更进一步的技术方案是：所述左、右推杆下端分别安装有滚轮，并通过滚轮分别与左、右连接臂的背部活动接触。

所述气筒通过螺栓与连接轴连接，所述推杆架通过螺栓与抓手气缸活塞连接。

由于采用上述技术方案，本发明之一种注胶制件抓取机械手具有如下有益效果：

1.本发明之一种注胶制件抓取机械手，将机动脱模和气压脱模技术结合起来，整合协调运作，操作安全，劳动强度低，能够大幅度的提高生产率和降低生产成本，能够稳定和提高注胶产品的质量，避免脱模过程对制件产生撞击导致模具损坏；

2.使用本发明之一种注胶制件抓取机械手，能有效避免人工取料容易被高温的模具烫伤的事故发生，同时避免工人取料时接触大量的有害气体，有利环保和健康；

3.本发明之一种注胶制件抓取机械手，采用气压驱动，过程平缓，夹件牢固，稳定性好，N个抓手可分别控制独立工作，互不干涉； 

4.本发明之一种注胶制件抓取机械手其气筒与连接轴采用螺栓连接装配，抓手气缸活塞也是采用螺栓与推杆架连接，安装、更换方便，位置可调。

下面结合附图和实施例对本发明之一种注胶制件抓取机械手的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1～图5：本发明之一种注胶制件抓取机械手结构示意图：

图1—主视图，图2—图1之左视图，图3—图1之俯视图，图4—单个机械手安装状态示意图，图5—立体效果示意图；

图6～图8：机械手结构示意图：

图6—主视图，图7—图6之左视图，图8—立体效果示意图；

图9～图11：脱模板结构示意图：

图9—主视图，图10—立体效果示意图，图11—图9之俯视图。

图中： 

1—导杆，2—上支撑板，3—支撑柱，4—下支撑板，5—导杆， 6—脱模板， 61—脱模孔，7—气筒，8—机械手，81—左、右连接臂，82—左、右抓手，9—抓手气缸，10—脱模气缸， 11、13—直线轴承，12—气缸支撑架，14—左、右推杆，15—连接支撑盘，16—推杆架，17—气筒嘴，18—复位弹簧，19—滚轮，20—连接轴。

具体实施方式

实施例

一种注胶制件抓取机械手，包括支架及安装在支架上的脱模装置以及12组结构相同的抓手装置和气筒，所述支架包括通过支撑柱3连接的上支撑板2和下支撑板4，上支撑板中部安装有导杆1；12组抓手装置和气筒分成两排安装在支架两侧；

每组抓手装置包括机械手8、以及带动机械手动作的抓手气缸9、左、右推杆14和推杆架16；所述机械手结构相同，包括左、右连接臂81和左、右抓手82，左、右抓手82为半圆弧形，左、右连接臂呈喇叭状安装在下支撑板的底部，左、右抓手相对连接在左、右连接臂的下端，左、右连接臂的上端与安装在下支撑板底部的连接支撑盘15铰接；所述左、右连接臂内侧安装有复位弹簧18，复位弹簧一端与左、右连接臂上端连接，另一端与安装在下支撑板上、位于左、右连接臂中心的连接轴20连接；

所述左、右推杆14通过直线轴承11与下支撑板滑动连接，其下端穿过下支撑板分别与左、右连接臂的背部活动接触，其上端与推杆架16连接并通过推杆架与安装在气缸支撑架12上的抓手气缸9的活塞连接，所述气缸支撑架12安装在上、下支撑板之间，气缸支撑架12成“∏”状结构，其安装方向与推杆架成垂直方向，所述左、右推杆14在抓手气缸9的带动下下降或上升、从而带动左、右连接臂闭合或张开，实现左、右抓手的抓紧或松开：左、右推杆下降时左、右连接臂81闭合从而带动左、右抓手82抓紧，左、右推杆上升时左、右连接臂81在复位弹簧18作用下张开从而带动左、右抓手82松开；

所述气筒7通过连接轴20安装在左、右连接臂的中心，连接轴的下端连接气筒，连接轴的上端与下支撑板连接，所述气筒7通过气筒嘴17与外部气源连通；

所述脱模装置包括脱模板6、导杆5和脱模气缸10，所述脱模板6为一框架机构，其上设有12个与气筒外径大小对应的脱模孔61，所述导杆5通过直线轴承滑动连接在下支撑板的两端，所述脱模板6水平穿过左、右连接臂之间的空间安装并使脱模孔分别套在12个气筒的腰部，脱模板两端与导杆5的下端连接，导杆的上端与安装在上支撑板2上的脱模气缸10连接、并在下料气缸的带动下带动脱模板相对气筒下降或升起。

所述左、右推杆14下端分别安装有滚轮19，并通过滚轮分别与左、右连接臂的背部活动接触，以使左、右推杆推动左、右连接臂时左、右连接臂的收拢更加灵活。

所述气筒7通过螺栓与连接轴连接，所述推杆架通过螺栓与抓手气缸活塞栓连接，以方便安装、更换以及调整位置。

以上为本发明常用的较佳实施例之一，作为上述实施例的变换，所述安装在支架上的抓手装置和气筒的数目可根据实际需要而增加或减少，一般为1~24之间的任意整数，或更多；脱模板亦根据气筒的数量随之改变大小、并增加或减少其脱模孔的数目。

工作原理：

为了描述方便，现对12组机械手中一组进行详细说明，如图2所示，连接轴20一端通过螺母固定在下支撑板4上，另一端通过螺母固定住气筒7，抓手气缸9固定在气缸支撑架12上，气缸活塞端通过螺母与推杆架16固定，推杆架与左右2个推杆14连接，左右推杆穿过固定在下支撑板的直线轴承11，推杆的末端装配有滚轮19；安装机械手的连接支撑盘15通过螺栓固定于下支撑板下表面（连接支撑盘、连接轴和气缸体三者同心），2个机械手的左、右连接臂对称铰接安装在支撑板底部的连接支撑盘15上，左、右连接臂上端的内侧与连接轴20之间通过复位弹簧18约束，由于连接臂与推杆末端为活动接触，复位弹簧始终处于被压缩状态，在抓手气缸未推动情况下，复位弹簧推动机械手处于张开状态。

脱模装置是由两组脱模气缸10、直线轴承、导杆5和脱模板6组成，脱模气缸10通过螺栓固定在上支撑板2上面，气缸活塞连接导杆5，导杆穿过固定在下支撑板4的直线轴承，导杆末端与脱模板6连接。

本发明之一种注胶制件抓取机械手，其脱模气缸和抓手气缸均由外部气源提供动力，将机动脱模和气动脱模技术结合起来，能在夹取橡胶件中，对气筒型腔内充入气体，波纹状橡胶件在空气作用下，迫使橡胶件与波纹状的模具分离，实现橡胶件与模具脱离。

考虑到轻量化、结构稳定性和气筒配合使用，本发明将脱模板设计为框架结构，脱模板中12个脱模孔与12个相应气筒同心，在脱模气缸活塞的带动下，能够轻松相对滑动，从而轻易的下落橡胶制件。

工作过程：

第一步：当注胶机开模时，控制水平方向运动的电机开始工作，抓取机械手在丝杠的作用下，水平运动至模具型腔正上方，电机停止工作；

第二步：控制竖直方向运动的电机开始工作，抓取机械手在丝杠的作用下，竖直运动接近橡胶制件，至气筒下端深入紧贴波纹管状制件内壁，电机停止工作；

第三步：抓手气缸开始工作，活塞向下运动，带动推杆架、推杆向下移动，滚轮压紧左、右连接臂，左、右连接臂与连接轴之间的复位弹簧被进一步压缩，左、右两个抓手收拢夹紧橡胶制件上部分，气筒与波纹状制件内壁形成密封；

第四步：气筒气嘴开始输入气体，气筒向橡胶制件充入气体，达到一定压力使橡胶制件与波纹状的模具分离；

第五步：控制竖直方向运动的电机工作，抓取机械手竖直向上运动，橡胶制件被机械手抓从模具内取出；

第六步：控制水平方向运动的电机工作，将机械抓取手水平移动到初始位置；

第七步：抓手气缸活塞向上运动，带动推杆架、推杆向上移动，复位弹簧将两只抓手连接臂撑开，抓手恢复到初始位置；

第八步：脱模气缸10开始工作，活塞推动导杆5和脱模板6向下移动，由于气筒固定不动，脱模板与气筒产生相对移动，从而将气筒上的橡胶制件剥落，然后脱模气缸活塞向上移动，导杆和脱模板复位，气筒气嘴停止输入气体；再进入下一循环。

Claims (4)

1.一种注胶制件抓取机械手，其特征在于：包括支架及安装在支架上的脱模装置以及N组结构相同的抓手装置和气筒，所述支架包括通过支撑柱（3）连接的上支撑板（2）和下支撑板（4），上支撑板中部安装有导杆（1）；

所述抓手装置包括机械手（8）、左、右推杆（14）、推杆架（16）和抓手气缸（9）；所述机械手结构相同，包括左、右连接臂（81）和左、右抓手（82），左、右连接臂呈喇叭状安装在下支撑板的底部，左、右抓手相对连接在左、右连接臂的下端，左、右连接臂的上端与安装在支撑板底部的连接支撑盘（15）铰接；所述左、右连接臂内侧安装有复位弹簧（18），复位弹簧一端与连接臂上端连接，另一端与安装在下支撑板上位于左、右连接臂中心的连接轴（20）连接；所述左、右推杆（14）与下支撑板滑动连接，其下端穿过下支撑板分别与左、右连接臂的背部活动接触，其上端通过推杆架（16）与安装在气缸支撑架（12）上的抓手气缸（9）的活塞连接，所述气缸支撑架（12）安装在上、下支撑板之间，所述左、右推杆在抓手气缸的带动下下降或上升、从而带动左、右连接臂闭合或张开，实现左、右抓手的抓紧或松开：左、右推杆下降时左、右连接臂闭合从而带动左、右抓手抓紧，左、右推杆上升时左、右连接臂在复位弹簧作用下张开从而带动左、右抓手松开；所述气筒（7）通过连接轴（20）安装在左、右连接臂的中心，连接轴的下端连接气筒，连接轴的上端与下支撑板连接，所述气筒通过气筒嘴（17）与外部气源连通；

所述脱模装置包括脱模板（6）、导杆（5）和脱模气缸（10），所述脱模板（6）为一框架机构，其上设有N个与气筒外径大小对应的脱模孔（61），所述导杆（5）滑动连接在下支撑板的两端，所述脱模板（6）水平穿过左、右连接臂之间的空间安装并使脱模孔套在气筒的腰部，脱模板两端与导杆的下端连接，导杆的上端与安装在上支撑板（2）上的脱模气缸（10）连接、并在脱模气缸的带动下带动脱模板相对气筒下降或升起；上述N的取值为1～24之间的任意整数。

2.根据权利要求1所述的一种注胶制件抓取机械手，其特征在于：所述左、右推杆（14）通过直线轴承与下支撑板滑动连接，所述导杆（5）通过直线轴承与下支撑板滑动连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种注胶制件抓取机械手，其特征在于：所述左、右推杆下端分别安装有滚轮（19），并通过滚轮分别与左、右连接臂的背部活动接触。

4.根据权利要求3所述的一种注胶制件抓取机械手，其特征在于：所述气筒通过螺栓与连接轴连接，所述推杆架通过螺栓与抓手气缸活塞连接。