CN104526691A - 一种自动包装生产线用的取料放料机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动包装生产线用的取料放料机械手，包括前输送带和后输送带之间的支撑台，支撑台上按圆周方向设置有多个弹性夹具机构，每个弹性夹具机构包括连接臂、固定夹板、活动夹板以及杠杆，活动夹板与固定夹板之间构成弹性夹紧间距，与活动夹板连接的滑块向上穿过连接臂延伸有滑块倒钩，对应连接臂上开设有适于滑块倒钩导向滑动的倒钩滑槽，对应连接臂另一端顶部通过摇摆座转动连接有杠杆，杠杆后端底部连接有弹性组件，杠杆前端设有与滑块倒钩活动钩接配合的杠杆倒钩；所述前输送带上安装有取料气缸，所述后输送带上方通过支架垂直固定有放料气缸，其结构简单、合理，工作稳定，使用寿命长，转移效率高。

Description

一种自动包装生产线用的取料放料机械手

技术领域

本发明涉及一种自动包装生产线用的转移机构，尤其是一种结构简单、工作稳定的自动包装生产线用的取料放料机械手。

背景技术

目前，现有的自动包装生产线，其流水线长度一般很长，而且根据不同的功能分为若干支段，每段之间必然需要通过转移机械手进行物件的转移，本发明正是提供一共新型的取料放料机械手，在包装生产线上不同功能的两支段之间实现取料和放料的物件转移功能，供包装厂家选择。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足之处，而提供一种结构简单、合理，工作稳定，使用寿命长，转移效率高的自动包装生产线用的取料放料机械手。

本发明的目的是这样实现的：

一种自动包装生产线用的取料放料机械手，包括设置在前输送带和后输送带之间的支撑台，其特征是，所述支撑台通过转动机构和升降机构实现转动和升降，支撑台上按圆周方向设置有多个弹性夹具机构，每个弹性夹具机构包括连接臂、固定夹板、活动夹板以及杠杆，连接臂一端固定在支撑台上，另一端延伸出支撑台外侧，连接臂另一端底部沿连接臂的长度延伸方向开设有导向凹槽，导向凹槽内固定有导向滑杆，靠近导向滑杆一端的连接臂内侧安装有固定夹板，导向滑杆另一端通过滑块滑动连接有活动夹板，导向滑杆上套设有与滑块弹性压抵的复位弹簧，活动夹板与固定夹板之间构成弹性夹紧间距，滑块向上穿过连接臂延伸有滑块倒钩，对应连接臂上开设有适于滑块倒钩导向滑动的倒钩滑槽，对应连接臂另一端顶部通过摇摆座转动连接有杠杆，杠杆后端底部连接有弹性组件，杠杆前端设有与滑块倒钩活动钩接配合的杠杆倒钩；

所述前输送带上安装有取料气缸，取料气缸的输出端连接有压抵活动夹板用的取料伸缩杆；

所述后输送带上方通过支架垂直固定有放料气缸，放料气缸的输出端连接有压抵杠杆后端顶部的放料伸缩杆。

采用该结构的自动包装生产线用的取料放料机械手，通过转动机构和升降机构实现支撑台的转动和升降，具体是，由于多个弹性夹具机构是沿支撑台圆周方向设置的，所以当其中一个弹性夹具机构通过转动机构转动到前输送带时，通过升降机构下降，使被转移物至于固定夹板与活动夹板之间构成的弹性夹紧间距内，再通过启动取料气缸，通过取料伸缩杆伸出压抵活动夹板，使活动夹板通过滑块压缩复位弹簧，使活动夹板沿导向滑杆在压缩复位弹簧的同时往固定夹板方向滑动，滑动同时，延伸在滑块上的滑块倒钩同时也沿着倒钩滑槽往杠杆倒钩方向滑动，直至滑块倒钩与杠杆倒钩互相钩接，取料伸缩杆缩回，此时弹性夹紧间距内的被转移物也同时被活动活动夹板和固定夹板夹持固定，再次通过升降机构提升，然后通过转动机构将该被夹持物转移至后输送带，在后输送带上方的放料气缸启动，放料伸缩杆垂直向下伸缩，压抵杠杆后端顶部，使杠杆后端底部压缩弹性组件，使杠杆的前端绕摇摆座转动提升，使刚才与杠杆倒钩钩接的滑块倒钩脱离杠杆倒钩，由于复位弹簧的作用，复位弹簧将滑块弹性压回导向滑杆的一端，原本夹持在弹性夹紧间距内的被转移物即被释放在后输送带上进行输送，上述步骤即完成了一次被转移物的转移，其结构简单、合理，如此重复进行转动、提升、取料、放料即完成被夹持物的不停转移，工作效率高，转移精度高，使用寿命长。

本发明还可以采用以下技术措施解决：

所导向凹槽内固定有两条导向滑杆，滑块安装有与两条导向滑杆滑动连接的两个直线轴承，每条导向滑杆上套设有复位弹簧，复位弹簧一端与直线轴承相抵，另一端与靠近固定夹板的导向凹槽一端相抵；双导向滑杆的设置，使滑块在滑动时更加稳定。

所述杠杆的前端和后端之间横向连接有转轴，对应摇摆座两侧固定有与转轴转动连接的两转动轴承，使杠杆与摇摆座构成转动连接；杠杆通过转轴与摇摆座构成翘板式杠杆结构，转动轴承可以为深沟轴承等，更好地实现转动功能。

所述弹性组件包括连接柱以及压紧弹簧，连接柱固定在杠杆后端底部，连接柱垂直下方的连接臂顶部设有弹簧凹腔，压紧弹簧安装弹簧凹腔内，压紧弹簧另一端套设在连接柱上，且压紧弹簧始终向上弹性压抵杠杆后端底部，使杠杆的后端高于前端。弹性组件的结构简单，通过连接柱与压紧弹簧套设，压紧弹簧则容置在弹簧凹腔内，在没有外力的作用下，压紧弹簧始终向上弹性压抵杠杆后端底部，使杠杆的后端的高度高于前端的高度，等待滑块倒钩与杠杆倒钩互相配合。

所述转动机构包括转轴、轴套、传动齿轮以及转动驱动器，支撑台底部通过连接架垂直转动连接有转轴，转轴上通过轴套连接有传动齿轮，传动齿轮通过转动驱动器驱动连接；转动机构的结构简单，通过转动驱动器（电机、链条等组件组成）驱动传动齿轮，使轴套带动转轴转动，转轴再带动支撑台转动；其中转轴为方轴，方轴顶端连接有法兰，法兰与支撑台底面固定连接，实现动力的传输。

所述升降机构包括顶座、凸轮、凸轮轴、凸轮轴承座以及升降驱动器，转轴底端穿过连接架与顶座连接，顶座下方固定有凸轮轴承座，凸轮轴承座通过凸轮轴转动连接有凸轮，凸轮上的偏心凸部与顶座底端相抵，凸轮轴的一端通过升降驱动器驱动连接；通过凸轮的结构实现支撑台的剩下升降，通过升降驱动器（电机等组件组成）对凸轮轴转动，使凸轮转动，当凸轮上的偏心凸部（圆弧体）与顶座底端相抵时，使顶座上升，实现支撑台和弹性夹具机构的整体上升，而当凸轮上的同心圆弧端面与支撑台相抵时，使顶座下降，实现支撑台和弹性夹具机构的整体下降，其结构简单合理，相比一些采用气缸升降、采用丝杆导轨副进行升降的结构，得到很大的简化，有效降低生产成本。

所述顶座底端设有适于凸轮上的偏心凸部配合的升降凹槽，升降凹槽内通过轴承转轴安装有与偏心凸部相抵的升降轴承；升降轴承的设置，实际是使凸轮与升降轴承压抵时，升降轴承可以转动，抵消了互相接触时产生的摩擦压力，噪音更小，提高该结构的使用寿命。

所述杠杆倒钩与摇摆座之间的连接臂顶部延伸有可调式限位柱，可调式限位柱顶端与杠杆底面限位相抵，偏心凸部与凸轮的同心弧形端面之间设有圆弧过渡面；圆弧过渡结构，使升降轴承的端面与该圆弧过渡面接触时噪音更小，结构更加紧密；可调式限位柱对杠杆前端向下摆动构成限位调节。

所述连接架上沿高度延伸方向固定有升降导轨，对应顶座一侧通过导轨安装板连接有与升降导轨滑动配合的升降滑块；升降导轨结构的增加，可以是升降结构更加稳定，导向性更好，升降精度更好。

所述支撑台上按圆周方向设置有四个弹性夹具机构；四个弹性夹具机构，使转动机构每次转动的角度为90度，方便程序的设置。

本发明的有益效果是：

本发明一种自动包装生产线用的取料放料机械手，结构简单、合理，工作稳定，使用寿命长，转移效率高，制造成本低。

附图说明

图1是本发明与前输送带和后输送带组合的结构示意图。

图2是本发明移除部分零件后的结构示意图。

图3是图2中A处的放大图。。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1至图3所示，一种自动包装生产线用的取料放料机械手，包括设置在前输送带1和后输送带2（后输送带2上沿长度延伸方向设置多个隔板201，相邻两个隔板201之间构成适于一个被转移物10容纳的空间202）之间的支撑台3，其特征是，所述支撑台3通过转动机构4和升降机构5实现转动和升降，支撑台3上按圆周方向设置有多个弹性夹具机构6，每个弹性夹具机构6包括连接臂601、固定夹板602、活动夹板603以及杠杆604，连接臂601一端固定在支撑台3上，另一端延伸出支撑台3外侧，连接臂601另一端底部沿连接臂601的长度延伸方向开设有导向凹槽601-1，导向凹槽601-1内固定有导向滑杆605，靠近导向滑杆605一端的连接臂601内侧安装有固定夹板602，导向滑杆605另一端通过滑块606滑动连接有活动夹板603，导向滑杆605上套设有与滑块606弹性压抵的复位弹簧607，活动夹板603与固定夹板602之间构成弹性夹紧间距608，滑块606向上穿过连接臂601延伸有滑块倒钩606-1，对应连接臂601上开设有适于滑块倒钩606-1导向滑动的倒钩滑槽601-2，对应连接臂601另一端顶部通过摇摆座609转动连接有杠杆604，杠杆604后端底部604-3连接有弹性组件610，杠杆604前端设有与滑块倒钩606-1活动钩接配合的杠杆倒钩604-1；

所述前输送带1上安装有取料气缸7，取料气缸7的输出端连接有压抵活动夹板603用的取料伸缩杆701；

所述后输送带2上方通过支架8垂直固定有放料气缸9，放料气缸9的输出端连接有压抵杠杆604后端顶部604-2的放料伸缩杆901。

采用该结构的自动包装生产线用的取料放料机械手，通过转动机构4和升降机构5实现支撑台3的转动和升降，具体是，由于多个弹性夹具机构6是沿支撑台2圆周方向设置的，所以当其中一个弹性夹具机构6通过转动机构4转动到前输送带1时，通过升降机构5下降，使被转移物10至于固定夹板602与活动夹板603之间构成的弹性夹紧间距608内，再通过启动取料气缸7，通过取料伸缩杆701伸出压抵活动夹板603，使活动夹板603通过滑块606压缩复位弹簧607，使活动夹板603沿导向滑杆605在压缩复位弹簧607的同时往固定夹板602方向滑动，滑动同时，延伸在滑块606上的滑块倒钩606-1同时也沿着倒钩滑槽601-2往杠杆倒钩604-1方向滑动，直至滑块倒钩606-1与杠杆倒钩604-1互相钩接，取料伸缩杆701缩回，此时弹性夹紧间距608内的被转移物10也同时被活动活动夹板603和固定夹板602夹持固定，再次通过升降机构5提升，然后通过转动机构4将该被夹持物10转移至后输送带，在后输送带2上方的放料气缸9启动，放料伸缩杆901垂直向下伸缩，压抵杠杆604后端顶部604-2，使杠杆604后端底部604-3压缩弹性组件610，使杠杆604的前端绕摇摆座609转动提升，使刚才与杠杆倒钩604-1钩接的滑块倒钩606-1脱离杠杆倒钩604-1，由于复位弹簧607的作用，复位弹簧607将滑块606弹性压回导向滑杆6-5的一端，原本夹持在弹性夹紧间距608内的被转移物10即被释放在后输送带2上进行输送，上述步骤即完成了一次被转移物的转移，其结构简单、合理，如此重复进行转动、提升、取料、放料即完成被夹持物10的不停转移，工作效率高，转移精度高，使用寿命长。

作为本实施例的更具体实施方案：

所导向凹槽601-1内固定有两条导向滑杆605，滑块606安装有与两条导向滑杆605滑动连接的两个直线轴承611，每条导向滑杆605上套设有复位弹簧607，复位弹簧607一端与直线轴承611相抵，另一端与靠近固定夹板602的导向凹槽601-1一端相抵；双导向滑杆605的设置，使滑块606在滑动时更加稳定。

所述杠杆604的前端和后端之间横向连接有转轴612，对应摇摆座609两侧固定有与转轴612转动连接的两转动轴承613，使杠杆604与摇摆座609构成转动连接；杠杆604通过转轴612与摇摆座609构成翘板式杠杆结构，转动轴承613可以为深沟轴承等，更好地实现转动功能。

所述弹性组件610包括连接柱610-1以及压紧弹簧610-2，连接柱610-1固定在杠杆604后端底部604-3，连接柱610-1垂直下方的连接臂601顶部设有弹簧凹腔601-3，压紧弹簧610-2安装弹簧凹腔601-3内，压紧弹簧610-2另一端套设在连接柱610-1上，且压紧弹簧610-2始终向上弹性压抵杠杆604后端底部604-3，使杠杆604的后端高于前端；弹性组件610的结构简单，通过连接柱610-1与压紧弹簧610-2套设，压紧弹簧610-2则容置在弹簧凹腔601-3内，在没有外力的作用下，压紧弹簧610-2始终向上弹性压抵杠杆604后端底部604-3，使杠杆604的后端的高度高于前端的高度，等待滑块倒钩606-1与杠杆倒钩604-1互相配合。

所述转动机构4包括转轴401、轴套402、传动齿轮403以及转动驱动器404，支撑台3底部通过连接架405垂直转动连接有转轴401，转轴401上通过轴套402连接有传动齿轮403，传动齿轮403通过转动驱动器404驱动连接；转动机构的结构简单，通过转动驱动器404（电机、链条等组件组成）驱动传动齿轮403转动，使轴套402带动转轴401转动，转轴401再带动支撑台3转动；其中转轴401为方轴，方轴顶端连接有法兰406，法兰406与支撑台3底面固定连接，实现动力的传输。

所述升降机构5包括顶座501、凸轮502、凸轮轴503、凸轮轴承座504以及升降驱动器505，转轴401底端穿过连接架405与顶座501连接，顶座501下方固定有凸轮轴承座504，凸轮轴承座504通过凸轮轴503转动连接有凸轮502，凸轮502上的偏心凸部502-1与顶座501底端相抵，凸轮轴503的一端通过升降驱动器505驱动连接；连接架405安装在其中一个凸轮轴承座504上，通过凸轮502的结构实现支撑台3的剩下升降，通过升降驱动器505（电机等组件组成）对凸轮轴503转动，使凸轮502转动，当凸轮502上的偏心凸部502-1（圆弧体）与顶座501底端相抵时，使顶座501上升，实现支撑台3和弹性夹具机构6的整体上升，而当凸轮502上的同心圆弧端面502-2与支撑台3相抵时，使顶座501下降，实现支撑台3和弹性夹具机构6的整体下降，其结构简单合理，相比一些采用气缸升降、采用丝杆导轨副进行升降的结构，得到很大的简化，有效降低生产成本。

所述顶座501底端设有适于凸轮502上的偏心凸部502-1配合的升降凹槽501-1，升降凹槽501-1内通过轴承转轴506安装有与偏心凸部502-1相抵的升降轴承507；升降轴承507的设置，实际是使凸轮502与升降轴承507压抵时，升降轴承507可以转动，抵消了互相接触时产生的摩擦压力，噪音更小，提高该结构的使用寿命。

所述杠杆倒钩604-1与摇摆座609之间的连接臂601顶部延伸有可调式限位柱614，可调式限位柱614顶端与杠杆604底面限位相抵，偏心凸部502-1与凸轮502的同心弧形端面502-2之间设有圆弧过渡面502-3；圆弧过渡结构，使升降轴承507的端面与该圆弧过渡面502-3接触时噪音更小，结构更加紧密；可调式限位柱614对杠杆604前端（杠杆倒钩604-1）向下摆动构成限位调节，避免杠杆倒钩604-1向下摆动幅度较大，无法与滑块倒钩606-1钩接配合，可调式限位柱614可以上下调节，通过螺纹连接或其他连接方式。

所述连接架405上沿高度延伸方向固定有升降导轨508，对应顶座501一侧通过导轨安装板509连接有与升降导轨508滑动配合的升降滑块510；升降导轨结构的增加，可以是升降结构更加稳定，导向性更好，升降精度更好。

所述支撑台3上按圆周方向设置有四个弹性夹具机构6；四个弹性夹具机构6，使转动机构每次转动的角度为90度，方便程序的设置；同样地，还可以根据不同的需要设置不同数量的弹性夹具机构。

以上所述的具体实施例，仅为本发明较佳的实施例而已，举凡依本发明申请专利范围所做的等同设计，均应为本发明的技术所涵盖。

Claims (10)

1.一种自动包装生产线用的取料放料机械手，包括设置在前输送带（1）和后输送带（2）之间的支撑台（3），其特征是，所述支撑台（3）通过转动机构（4）和升降机构（5）实现转动和升降，支撑台（3）上按圆周方向设置有多个弹性夹具机构（6），每个弹性夹具机构（6）包括连接臂（601）、固定夹板（602）、活动夹板（603）以及杠杆（604），连接臂（601）一端固定在支撑台（3）上，另一端延伸出支撑台（3）外侧，连接臂（601）另一端底部沿连接臂（601）的长度延伸方向开设有导向凹槽（601-1），导向凹槽（601-1）内固定有导向滑杆（605），靠近导向滑杆（605）一端的连接臂（601）内侧安装有固定夹板（602），导向滑杆（605）另一端通过滑块（606）滑动连接有活动夹板（603），导向滑杆（605）上套设有与滑块（606）弹性压抵的复位弹簧（607），活动夹板（603）与固定夹板（602）之间构成弹性夹紧间距（608），滑块（606）向上穿过连接臂（601）延伸有滑块倒钩（606-1），对应连接臂（601）上开设有适于滑块倒钩（606-1）导向滑动的倒钩滑槽（601-2），对应连接臂（601）另一端顶部通过摇摆座（609）转动连接有杠杆（604），杠杆（604）后端底部（604-3）连接有弹性组件（610），杠杆（604）前端设有与滑块倒钩（606-1）活动钩接配合的杠杆倒钩（604-1）；

所述前输送带（1）上安装有取料气缸（7），取料气缸（7）的输出端连接有压抵活动夹板（603）用的取料伸缩杆（701）；

所述后输送带（2）上方通过支架（8）垂直固定有放料气缸（9），放料气缸（9）的输出端连接有压抵杠杆（604）后端顶部（604-2）的放料伸缩杆（901）。

2.根据权利要求1所述自动包装生产线用的取料放料机械手，其特征是，所导向凹槽（601-1）内固定有两条导向滑杆（605），滑块（606）安装有与两条导向滑杆（605）滑动连接的两个直线轴承（611），每条导向滑杆（605）上套设有复位弹簧（607），复位弹簧（607）一端与直线轴承（611）相抵，另一端与靠近固定夹板（602）的导向凹槽（601-1）一端相抵。

3.根据权利要求1所述自动包装生产线用的取料放料机械手，其特征是，所述杠杆（604）的前端和后端之间横向连接有转轴（612），对应摇摆座（609）两侧固定有与转轴（612）转动连接的两转动轴承（613），使杠杆（604）与摇摆座（609）构成转动连接。

4.根据权利要求3所述自动包装生产线用的取料放料机械手，其特征是，所述弹性组件（610）包括连接柱（610-1）以及压紧弹簧（610-2），连接柱（610-1）固定在杠杆（604）后端底部（604-3），连接柱（610-1）垂直下方的连接臂（601）顶部设有弹簧凹腔（601-3），压紧弹簧（610-2）安装弹簧凹腔（601-3）内，压紧弹簧（610-2）另一端套设在连接柱（610-1）上，且压紧弹簧（610-2）始终向上弹性压抵杠杆（604）后端底部（604-3），使杠杆（604）的后端高于前端。

5.根据权利要求1所述自动包装生产线用的取料放料机械手，其特征是，所述转动机构（4）包括转轴（401）、轴套（402）、传动齿轮（403）以及转动驱动器（404），支撑台（3）底部通过连接架（405）垂直转动连接有转轴（401），转轴（401）上通过轴套（402）连接有传动齿轮（403），传动齿轮（403）通过转动驱动器（404）驱动连接。

6.根据权利要求5所述自动包装生产线用的取料放料机械手，其特征是，所述升降机构（5）包括顶座（501）、凸轮（502）、凸轮轴（503）、凸轮轴承座（504）以及升降驱动器（505），转轴（401）底端穿过连接架（405）与顶座（501）连接，顶座（501）下方固定有凸轮轴承座（504），凸轮轴承座（504）通过凸轮轴（503）转动连接有凸轮（502），凸轮（502）上的偏心凸部（502-1）与顶座（501）底端相抵，凸轮轴（503）的一端通过升降驱动器（505）驱动连接。

7.根据权利要求6所述自动包装生产线用的取料放料机械手，其特征是，所述顶座（501）底端设有适于凸轮（502）上的偏心凸部（502-1）配合的升降凹槽（501-1），升降凹槽（501-1）内通过轴承转轴（506）安装有与偏心凸部（502-1）相抵的升降轴承（507）。

8.根据权利要求5或6所述自动包装生产线用的取料放料机械手，其特征是，所述杠杆倒钩（604-1）与摇摆座（609）之间的连接臂（601）顶部延伸有可调式限位柱（614），可调式限位柱（614）顶端与杠杆（604）底面限位相抵，偏心凸部（502-1）与凸轮（502）的同心弧形端面（502-2）之间设有圆弧过渡面（502-3）。

9.根据权利要求6或7所述自动包装生产线用的取料放料机械手，其特征是，所述连接架（405）上沿高度延伸方向固定有升降导轨（508），对应顶座（501）一侧通过导轨安装板（509）连接有与升降导轨（508）滑动配合的升降滑块（510）。

10.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述自动包装生产线用的取料放料机械手，其特征是，所述支撑台（3）上按圆周方向设置有四个弹性夹具机构（6）。