CN104495375A - 抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手，包括工作台、工作台上设置的支架，所述支架上设有升降装置，该升降装置的运动部件上连接设有抓手气缸，所述抓手气缸在水平方向上设有两个可相对运动的抓手活塞杆，该两个抓手活塞杆分别连接两块配对的抓手，所述升降装置及抓手气缸可带动抓手进行升降、合拢或打开用以同时抓起或放下支架下方放置的一排若干个电子烟或电子烟储液杯；本发明主要应用于电子烟或电子烟储液杯自动化加工装配生产线，解决了将电子烟或电子烟储液杯抓放到生产线上以及完成加工装配后将其从生产线上取下并放好的技术问题，为电子烟自动化生产提供了基础，可大幅提高生产效率及降低生产成本。

Description

抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手

技术领域

本发明涉及一种自动化机械手技术领域，具体涉及一种在电子烟或电子烟储液杯自动化加工装配的生产中用于抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手。

背景技术

在制作电子烟时，要对电子烟或电子烟的储液杯进行加工装配，例如加注烟液，现在市面上生产的电子烟一般是采用人工注液的方式，生产效率非常低下，造成人工成本高、且注液量不均匀、烟液容易受到污染等缺陷，因此需要一套对电子烟或电子烟的储液杯自动化加工装配的生产线，而实现自动化首先需要将空的电子烟或电子烟储液杯放置于生产线的输送载具上，人工放置显然效率很低且跟不上自动化生产的节奏，因此还需要有一种能自动同时抓放多个电子烟或电子烟储液杯的机械手，而现有的一般机械手结构又满足不了对储液杯抓取输送的要求，因此需要一套自动从生产线外抓取储液杯到生产线的输送载具上以及相反过程的机械手。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手，其可以自动抓取、放开电子烟或电子烟储液杯，实现电子烟或电子烟储液杯加工装配的自动化运行。

本发明所采用的技术方案是：抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手，其包括工作台、工作台上设置的支架，所述支架上设有升降装置，该升降装置的运动部件上连接设有抓手气缸，所述抓手气缸在水平方向上设有两个可相对运动的抓手活塞杆，所述两个抓手活塞杆分别连接两块配对的抓手，所述升降装置及抓手气缸可带动抓手进行升降、合拢或打开用以同时抓起或放下支架下方放置的一排若干个电子烟或电子烟储液杯。

优选地，所述升降装置包括升降气缸、导向柱及升降板，该升降板即为所述升降装置（S）的运动部件，所述升降气缸设于支架上，其下端伸出的升降活塞杆与所述升降板连接，所述导向柱垂直设在支架上，所述升降板设孔套接于导向柱上且可沿导向柱轴向上下移动。

优选地，所述支架包括顶板、左底板、右底板、侧板，所述导向柱设于所述顶板与左底板、顶板与右底板之间，所述升降板设有导套套接于所述导向柱。

优选地，所述两块抓手在相对的侧面上分别配对设有若干对带竖向凹槽的抓手夹具，其竖向凹槽成对合拢时可恰好夹稳支架下方放置的一排各个电子烟或电子烟储液杯。

优选地，所述支架下方放置的电子烟或电子烟储液杯装载于板状的载具中，所述载具设有至少一排用于装载电子烟或电子烟储液杯的若干固定座。

优选地，所述载具有若干件且间隔设在输送带上随输送带移动，所述载具的若干固定座为一排。

优选地，所述每排固定座两端还分别设有一个定位孔，所述升降装置的运动部件与所述抓手气缸之间通过定位装置连接，所述定位装置可根据所述定位孔的位置微调抓手在水平面上横向、纵向的位置为抓手进行定位。

优选地，所述定位装置包括设于升降装置运动部件底部的横向导轨、设于横向导轨上的横向滑块、与横向滑块固定连接的横向移动板、设于横向移动板底部的纵向导轨、设于纵向导轨上的纵向滑块、与纵向滑块固定连接的纵向移动板、垂直设于纵向移动板下面左右两侧并与所述定位孔可垂直对应的定位柱，所述定位柱外径等于所述定位孔内径，所述定位柱的下端部或定位孔的上端口设有方便定位柱插入定位孔的倒角，所述抓手气缸固定于纵向移动板上，所述定位柱底端水平位置低于所述抓手底端水平位置。所述定位柱的下端部或定位孔的上端口设有方便定位柱插入定位孔的倒角，该倒角比普通倒角要大，以便在定位柱与定位孔的位置存在几毫米偏差时，便于定位柱仍然可以顺利地插入定位孔进行定位，纠正这种偏差。

优选地，所述横向移动板左右两端、纵向移动板前后两端分别设有针形气缸，所述针形气缸的活塞杆分别与所述横向移动板左右、纵向移动板前后两端端部相抵接保持弹性接触。

优选地，所述支架设有滑槽，工作台上设有与所述滑槽配套的导轨，所述支架设有驱动机构以带动支架在所述导轨上移动。

优选地，所述驱动机构包括丝杆、伺服电机，所述支架设有与丝杆配套的螺母，所述丝杆穿设于该螺母中，所述伺服电机驱动丝杆转动从而带动支架在所述导轨上移动。

所述抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手，相比现有技术的有益效果是：

设计了一种机械手，其可以在电子烟或电子烟储液杯自动化加工装配的生产中，将空的电子烟或电子烟储液杯从生产线外的载具上自动抓取并放置于生产线上的载具上，以及将生产线上已经完成注液等工序的电子烟或电子烟储液杯自动抓取并放置到生产线外的载具上，该机械手运行稳定可靠，使用方便，为完成电子烟或电子烟储液杯的自动化加工装配提供了基础条件，大大提高了生产效率、节约了成本，且减少了人工生产造成的烟液污染、提升了产品质量；另其定位装置可以横向、纵向小幅调节抓手的位置实现精确定位，精准地抓放电子烟或电子烟储液杯，保证了电子烟或电子烟储液杯自动化加工装配的高效运行。

附图说明

图1 为本发明抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手的结构示意图；

图2 为本发明的定位装置结构示意图；

图3 为本发明的抓手与抓手气缸分解结构示意图；

图4 为本发明的抓手与抓手气缸部分分解结构示意图；

图5 为本发明的驱动机构结构示意图；

图6 为本发明配套使用的载具之一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的说明。

参照图1、6，本发明实施例抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手，其包括工作台（图中未示）、工作台上设置的支架1，支架1上设有升降装置S，升降装置S包括升降气缸2、升降板3、导向柱31，其中升降板3即为升降装置S的运动部件，升降气缸2设于支架1上，其下端伸出的升降活塞杆21与升降板3连接，导向柱31有四根，分别垂直设在支架1的两边内侧，升降板3设孔套接于导向柱31上且可沿导向柱31轴向上下移动。升降板3连接设有两个抓手气缸4，抓手气缸4在水平方向上设有两个可相对运动的抓手活塞杆41，两个抓手活塞杆41分别连接两块配对的抓手5，本实施例中，为一次性可抓取多个电子烟或电子烟储液杯，每块抓手设计为长方体形状。升降装置S及抓手气缸4可共同带动抓手5进行升降、合拢或打开，用以同时抓起或放下支架下方设置的电子烟或电子烟储液杯的载具7上的一排六个储液杯8。本实施例升降装置S采用升降气缸2作为驱动单元，具有动作有力、运行快速的优点，该升降装置S还可以采用伺服电机驱动升降板进行升降。

参照图1，本实施例中，支架1包括顶板11、左底板12、右底板13、左右两个侧板14，导向柱31设于顶板11与左底板12、顶板11与右底板13之间，升降板3设有导套32套接于导向柱31，设有导套32的目的在于方便装配以及与导向柱31无间隙配合提高精确度。

参照图5，支架1底端两侧分别设有滑槽15，工作台上设有与滑槽15配套的导轨16，支架1设有驱动机构9以带动支架1在导轨16上移动。本实施例中，驱动机构9包括丝杆91、伺服电机92，支架1设有与丝杆91配套的螺母及螺母座（图中未示），丝杆91穿设于螺母中，伺服电机92驱动丝杆91转动从而带动支架1在导轨16上移动。支架1上设置驱动机构9，以便抓手随支架1在纵向沿着导轨16移动，可实现将储液杯从一工位抓取后移动到另一工位的目的。

参照图3、4，抓手5由配对的两块组成，在相对的侧面（即两块抓手的各内侧面）上分别设有6个配对的半个抓手孔52，抓手5的两部分组合在一起时，形成6个抓手孔52，可恰好容纳及抓取6个电子烟或电子烟储液杯8。抓手活塞杆41可与抓手5连接，带动两半抓手合拢或打开，合拢时抓取电子烟或电子烟储液杯8，打开时放开电子烟或电子烟储液杯8。为使抓手5运行稳定，本实施例设置两个抓手气缸4，平行与抓手5的两部分连接。

本实施例中，为使抓手5更好地抓稳电子烟或电子烟储液杯8及避免碰坏电子烟或电子烟储液杯8，在抓手孔52的位置设有至少一对相配合、中间为竖向凹槽的抓手夹具51，抓手夹具51的竖向凹槽成对合拢可恰好夹稳一电子烟或电子烟储液杯8，成对合拢后形成的通孔形状与待抓放电子烟或电子烟储液杯的外壁形状相一致。抓手夹具51可由具有适度软性的材料如塑胶制成。

参照图6，本发明抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手，支架1的下方工位上配套设有电子烟或电子烟储液杯载具7，载具7设有10排的电子烟或电子烟储液杯固定座71，每排6个固定座71的中心轴线与机械手的6个抓手夹具的中心轴线可一一垂直对应重合，该载具每排固定座71两端还分别设有一个定位孔72，在应用于自动化生产时，设有10排固定座71的该载具7可用作生产线外用于装载电子烟或电子烟储液杯、便于本发明机械手取用的载具。

参照图1，本实施例中，另一种载具7有若干件且间隔固定设在输送带70上随输送带移动，该载具7上设有的电子烟或电子烟储液杯固定座71仅为一排。

参照图1、2，为了更精准地调整抓取位置，升降板3与抓手气缸4之间通过定位装置6连接，定位装置6可微调抓手5在水平面上横向、纵向的位置为抓手5进行定位，以便精准地抓取下方的储液杯。

参照图1、2，本实施例中，定位装置6包括设于升降板3底部的横向导轨61、滑设于横向导轨61上的横向滑块62、与横向滑块62固定连接的横向移动板63、设于横向移动板63底部的纵向导轨64、设于纵向导轨64上的纵向滑块65、与纵向滑块65固定连接的纵向移动板66、垂直设于纵向移动板66下面左右两侧并与定位孔72可垂直对应的定位柱67，定位柱67外径等于所述定位孔72内径，定位柱67的下端部或定位孔72的上端口设有方便定位柱插入定位孔的倒角，抓手气缸4固定于纵向移动板66上，其抓手活塞杆41位于于纵向移动板66下，可与抓手5连接。定位柱67底端水平位置低于所述抓手5底端水平位置。由此，通过横向移动板63和纵向移动板66在滑轨上移动，抓手5的位置可以在X横向和Y纵向得到调整。

参照图1、2，上述定位柱67的下端部或载具7上的定位孔72的上端口设有方便定位柱插入定位孔的倒角，其在平面的长度范围可在2-10mm内，与平面夹角可大于45°，以便在定位柱67与定位孔72的位置存在几毫米偏差时，定位柱67仍然可以顺利地插入定位孔72进行定位，纠正这种偏差。定位柱67外径等于定位孔72内径，以便无间隙精准定位；定位柱底端水平位置低于抓手5底端水平位置一定距离，以便定位柱67先行垂直对应插入载具的定位孔72为抓手5的各夹具对准电子烟或电子烟储液杯进行定位。

 参照图1，为避免抓手5过度下移碰撞载具7，应对升降板3的下降进行限位，故在升降板3底部垂直设有升降限位缓冲器33，防止升降板3下降位置超过设定位置。为避免横向移动板63与纵向移动板66发生自由无序移位，保证横向移动板63、纵向移动板66的位置在一定范围内，横向移动板63左右两端、纵向移动板66前后两端分别设有针形气缸68，针形气缸68的活塞杆分别与横向移动板63左右、纵向移动板66前后的两端端部相抵接保持弹性接触。

本实施例抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手的工作过程：当需要从生产线外抓取待加工装配的电子烟或电子烟储液杯8时，支架1移动至输送带之外的多排固定座的载具7上方，升降气缸2的升降活塞杆21带动升降板3向下运动，定位柱67随即插入到载具7的定位孔72，此时抓手5的抓手夹具51打开并精确对准电子烟或电子烟储液杯8，然后抓手气缸4动作，带动其底部的两个抓手活塞杆41靠近，抓手5及抓手夹具51合拢，抓住电子烟或电子烟储液杯8，接着升降活塞杆21上升，同时支架1在伺服电机92带动下在轨道16上平行移动，带动抓手5运动至需要安放电子烟或电子烟储液杯8的生产线工位，此时生产线上的载具7刚好停留在该设定的工位上，升降活塞杆21下降，定位柱67插入到生产线上的载具7的定位孔72，抓手5抓住的电子烟或电子烟储液杯8也随即被精准插入到固定座71，抓手气缸4动作，打开抓手5放开电子烟或电子烟储液杯8，电子烟或电子烟储液杯8即已放好，输送带移动，带动输送带上的载具7移动到待加工装配的工位。放好电子烟或电子烟储液杯8后，支架1及抓手5回复到输送带之外的多排固定座的载具7上方，抓取下一排固定座上待加工装配的的电子烟或电子烟储液杯8，当该载具上待加工装配的的电子烟或电子烟储液杯8全部被抓取完后，更换另一载具重复上述动作即可实现自动化抓放过程。同理，本发明所述的机械手可以将生产线上已经加工装配好的电子烟或电子烟储液杯8从输送带上的载具7中抓取，然后移动到生产线外的载具7上方并将其放置于该载具上。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手，包括工作台、工作台上设置的支架（1），其特征在于：所述支架（1）上设有升降装置（S），该升降装置（S）的运动部件上连接设有抓手气缸（4）,所述抓手气缸（4）在水平方向上设有两个可相对运动的抓手活塞杆（41），该两个抓手活塞杆（41）分别连接两块配对的抓手（5），所述升降装置（S）及抓手气缸（4）可带动抓手（5）进行升降、合拢或打开用以同时抓起或放下支架（1）下方放置的一排若干个电子烟或电子烟储液杯（8）。

2.根据权利要求1所述的抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手，其特征在于：所述升降装置（S）包括升降气缸（2）、导向柱（31）及升降板（3），该升降板（3）即为所述升降装置（S）的运动部件，所述升降气缸（2）设于支架（1）上，其下端伸出的升降活塞杆（21）与所述升降板（3）连接，所述导向柱（31）垂直设在支架（1）上，所述升降板（3）设孔套接于导向柱（31）上且可沿导向柱（31）轴向上下移动。

3.根据权利要求2所述的抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手，其特征在于：所述支架（1）包括顶板（11）、左底板（12）、右底板（13）、侧板（14），所述导向柱（31）设于所述顶板（11）与左底板（12）、顶板（11）与右底板（13）之间，所述升降板（3）设有导套（32）套接于所述导向柱（31）。

4.根据权利要求1所述的抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手，其特征在于：所述两块抓手（5）在相对的侧面上分别配对设有若干对带竖向凹槽的抓手夹具（51），其竖向凹槽成对合拢时可恰好夹稳支架（1）下方放置的一排各个电子烟或电子烟储液杯（8）。

5.根据权利要求1所述的抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手，其特征在于：所述支架（1）下方放置的电子烟或电子烟储液杯装载于板状的载具（7）中，所述载具（7）设有至少一排用于装载电子烟或电子烟储液杯的若干固定座（71）。

6.根据权利要求5所述的电子烟储液杯自动注液装置，其特征在于：所述载具（7）有若干件且间隔设在输送带（70）上随输送带移动，所述载具（7）的若干固定座（71）为一排。

7.根据权利要求5或6所述的抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手，其特征在于：所述每排固定座（71）两端还分别设有一个定位孔（72），所述升降装置（S）的运动部件与所述抓手气缸（4）之间通过定位装置（6）连接，所述定位装置（6）可根据所述定位孔（72）的位置微调抓手（5）在水平面上横向、纵向的位置为抓手进行定位。

8.根据权利要求7所述抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手，其特征在于：所述定位装置（6）包括设于升降装置（S）运动部件底部的横向导轨（61）、设于横向导轨（61）上的横向滑块（62）、与横向滑块（62）固定连接的横向移动板（63）、设于横向移动板（63）底部的纵向导轨（64）、设于纵向导轨（64）上的纵向滑块（65）、与纵向滑块（65）固定连接的纵向移动板（66）、垂直设于纵向移动板（66）下面左右两侧并与所述定位孔（72）可垂直对应的定位柱（67），所述定位柱（67）外径等于所述定位孔（72）内径，所述定位柱（67）的下端部或定位孔（72）的上端口设有方便定位柱（67）插入定位孔的（72）倒角，所述抓手气缸（4）固定于纵向移动板（66）上，所述定位柱（67）底端水平位置低于所述抓手（5）底端水平位置。

9.根据权利要求8所述抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手，其特征在于：所述横向移动板（63）左右两端、纵向移动板（66）前后两端分别设有针形气缸（68），所述针形气缸（68）的活塞杆分别与所述横向移动板（63）左右、纵向移动板（67）前后两端端部相抵接保持弹性接触。

10.根据权利要求1所述抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手，其特征在于：所述支架（1）设有滑槽（15），工作台上设有与所述滑槽（15）配套的导轨（16），所述支架（1）设有驱动机构（9）以带动支架（1）在所述导轨（16）上移动。

11.根据权利要求10所述抓放电子烟或电子烟储液杯的机械手，其特征在于：所述驱动机构（9）包括丝杆（91）、伺服电机（92），所述支架（1）设有与丝杆（91）配套的螺母，所述丝杆（91）穿设于该螺母中，所述伺服电机（92）驱动丝杆（91）转动从而带动支架（1）在所述导轨（16）上移动。