CN105436339A - 一种用于冲压设备的机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于冲压设备的机械手，包括安装基座和吸盘机构，安装基座上设有支撑杆，支撑杆上设有连接平台，连接平台的底部设有驱动机构，驱动机构上设有旋转机构，连接平台上设有转动基座，转动基座转动连接旋转机构，旋转机构上固定有滑动基座，滑动基座上滑动连接有滑块，滑动基座上设有固定座，固定座与滑块之间设有伸缩杆，伸缩杆的一端设有手摇杆，滑动基座上设有挡板，滑块与挡板之间设有弹力机构，滑块上设有固定板，固定板上设有传动机构，传动机构转动连接吸盘机构。本发明在冲压工件上下料工作中，可整体旋转，可上下升降，可前后伸缩，吸盘机构可旋转吸附工件，工作范围大，灵活性高，效率高，节省成本。

Description

一种用于冲压设备的机械手
技术领域
本发明属于工业自动化技术领域，尤其涉及一种用于冲压设备的机械手。
背景技术
机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术领域内，迅速发展起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。
冲压机械手是在自动化设备的基础上，根据冲压生产特点，专门为实现冲压自动化无人生产而研发的设备。能取代人工在各个冲压工位上进行物料冲压、搬运、上下料等工作，整条生产线效率达到5秒。本自动化设备对于冲压等重复性、危险性、节拍高的加工行业，在节约人力劳动成本，提高人工及设备安全性，保持产品产能、质量、工艺稳定性等方面是现代化工业化“开拓创新”的重要精神体现。
发明内容
本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种用于冲压设备的机械手，在进行冲压工件上下料工作中，机械手可整体旋转，可上下升降，可前后伸缩，吸盘机构可旋转吸附工件，工作范围和灵活性大大加强，效率高，节省了成本，实用性强。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种用于冲压设备的机械手，其特征在于：包括安装基座和吸盘机构，吸盘机构设于安装基座上，安装基座上设有支撑杆，支撑杆上设有连接平台，连接平台的底部设有驱动机构，驱动机构上设有旋转机构，连接平台上设有转动基座，转动基座转动连接旋转机构，旋转机构包括支撑平台、转动顶盘和转动底盘，转动顶盘和转动底盘之间设有第一固定杆，转动顶盘和转动底盘之间设有转动轴，转动轴上转动连接有中心转盘，中心转盘上设有套管，套管内设有第二固定杆，第二固定杆穿过转动顶盘，第二固定杆的一端固定支撑平台，支撑平台上固定有滑动基座，滑动基座上滑动连接有滑块，滑动基座上设有固定座，固定座与滑块之间设有伸缩杆，伸缩杆的一端设有手摇杆，滑动基座上设有挡板，滑块与挡板之间设有弹力机构，滑块上设有固定板，固定板上设有传动机构，吸盘机构设于固定板的下方，传动机构转动连接吸盘机构；该装置在进行冲压工件上下料工作中，机械手可整体旋转，可上下升降，可前后伸缩，吸盘机构可旋转吸附工件，工作范围和灵活性大大加强，效率高，节省了成本，结构简单，且制造成本低，实用性强，经济效益显著。
进一步，吸盘机构包括旋转吸盘、吸盘安装板和真空吸头，真空吸头设于吸盘安装板上，旋转吸盘与吸盘安装板之间设有缓冲连接杆，减轻冲压工件被吸附时对吸盘机构产生的反作用力，延长了吸盘机构的使用寿命。
进一步，驱动机构包括第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮转动连接第二齿轮，第一齿轮上连接有第一电机，旋转机构固定在第二齿轮上，第二齿轮上设有第二电机，第二电机转动连接转动轴，第一电机运转带动第一齿轮转动，第一齿轮带动第二齿轮转动，旋转机构也跟着转动，实现机械手整体的转动效果，扩大了工作范围。
进一步，弹力机构包括第一连接块、弹簧和第二连接块，弹簧设于第一连接块和第二连接块之间，第一连接块固定于滑块的一侧，第二连接块固定于挡板的一侧，便于滑块固定，当装置完成工作后，松开手摇杆，利用弹簧的弹性形变性能，滑块能自动恢复到初始位置，实现吸盘机构恢复到初始工作状态的效果。
进一步，传动机构包括主动轮、从动轮和传送带，传送带设于主动轮和从动轮之间，主动轮上设有驱动器，从动轮转动连接吸盘机构，驱动器带动主动轮转动，带动传送带传动，从而带动从动轮转动，吸盘机构也跟着转动，实现吸附旋转，更具灵活性。
进一步，主动轮与固定板之间设有第一固定件，从动轮与固定板之间设有第二固定件，第一固定件固定主动轮，增强主动轮在固定板上的稳定性，第二固定件固定从动轮，增强从动轮在固定板上的稳定性。
进一步，滑块上设有滑动凸起，滑动基座上设有凹槽，凹槽与滑动凸起相匹配，滑动凸起滑动在凹槽内，增加滑块在滑动基座上运动的稳定性。
进一步，安装基座的底部设有移动支座，移动支座包括垫块、支座和滑轮，支座和滑轮均设于垫块下，支座用于固定整个装置，增加整个装置的稳定性，滑轮便于移动整个装置，增强整体的灵活性。
进一步，安装基座上设有支架卡块，增加整体装置的稳定性。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
1、本发明中第一电机带动第一齿轮转动，第一齿轮带动第二齿轮转动，旋转机构固定在第二齿轮上，旋转机构也跟着转动，实现吸盘机构绕着旋转机构中心转动，扩大了机械手的工作范围；第二电机带动转动轴转动，转动轴带动中心转盘运动，中心转盘与支撑平台之间设有第二固定杆，使得支撑平台做定向垂直运动，不发生位移偏差，实现整体的升降性；通过转动手摇杆带动伸缩杆运动，伸缩杆推动滑块运动，滑块上设有固定板，吸盘机构设于固定板下，实现整体的伸缩性，根据现场情况手动调节机械手的伸缩范围，更具实用性；驱动器带动主动轮转动，带动传送带传动，从而带动从动轮转动，从动轮转动连接吸盘机构，吸盘机构也跟着转动，实现吸附旋转效果，更具灵活性，当装置完成工作后，松开手摇杆，利用弹力机构中弹簧的弹性形变性能，滑块能自动恢复到初始位置，实现吸盘机构恢复到初始工作状态的效果。整体机械手在进行冲压工件上下料工作中，可整体旋转，可上下升降，可前后伸缩，吸盘机构可旋转吸附工件，工作范围和灵活性大大加强，效率高，节省了成本，同时本发明结构简单，且制造成本低，实用性强，经济效益显著。
2、本发明中吸盘机构包括旋转吸盘、吸盘安装板和真空吸头，真空吸头设于吸盘安装板上，旋转吸盘与吸盘安装板之间设有缓冲连接杆，减轻冲压工件被吸附时对吸盘机构产生的反作用力，延长了吸盘机构的使用寿命。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明一种用于冲压设备的机械手的结构示意图；
图2为图1中A向的结构示意图；
图3为图1中B向的结构示意图；
图4为图1中俯视图；
图5为本发明中旋转机构和第二齿轮连接的结构示意图；
图6为本发明中伸缩杆、滑块和弹力机构连接的结构示意图；
图7为本发明中滑块和滑动基座连接的结构示意图；
图8为本发明中弹力机构的结构示意图；
图9为本发明中驱动机构和吸盘机构连接的结构示意图；
图10为本发明中吸盘机构的结构示意图；
图11为本发明中移动支座的结构示意图。
图中：1-安装基座；2-吸盘机构；3-支架卡块；4-移动支座；5-垫块；6-支座；7-滑轮；8-支撑杆；9-连接平台；10-驱动机构；11-第一齿轮；12-第二齿轮；13-第一电机；14-旋转机构；15-转动基座；16-支撑平台；17-转动顶盘；18-转动底盘；19-第一固定杆；20-转动轴；21-中心转盘；22-套管；23-第二固定杆；24-第二电机；25-滑动基座；26-滑块；27-滑动凸起；28-凹槽；29-固定座；30-伸缩杆；31-手摇杆；32-挡板；33-弹力机构；34-第一连接块；35-弹簧；36-第二连接块；37-固定板；38-传动机构；39-主动轮；40-从动轮；41-传送带；42-驱动器；43-第一固定件；44-第二固定件；45-旋转吸盘；46-吸盘安装板；47-真空吸头；48-缓冲连接杆。
具体实施方式
如图1至图11所示，为本发明一种用于冲压设备的机械手，包括安装基座1和吸盘机构2，所述吸盘机构2设于所述安装基座1上，安装基座1全身采用轻型高强度材料，自重轻，抗腐蚀性强，表面作专业电镀烤漆处理，平整光滑，美观稳固。安装基座1上设有支架卡块3，支架卡块3采用铝合金材质，强度高，硬度大，增加整体装置的稳定性。安装基座1的底部设有移动支座4，移动支座4包括垫块5、支座6和滑轮7，支座6和滑轮7均设于垫块5下，支座6用于固定整个装置，增加整个装置的稳定性，滑轮7便于移动整个装置，增强整体的灵活性。由于支座6在与地面接触时，会有轻微磨损，且支座6在地面上会出现一定程度的打滑现象，为了防止这类现象的发生，延长支座6的使用寿命，在支座6的底部设有防滑结构，防滑结构采用铝制芯铜外裹硬质橡胶材料，硬质橡胶材料具有很好的防滑效果，增强了支座6的摩擦性能，从而增加了整体装置的稳定性。
安装基座1上设有支撑杆8，支撑杆8上设有连接平台9，连接平台9的底部设有驱动机构10，驱动机构10包括第一齿轮11和第二齿轮12，第一齿轮11转动连接第二齿轮12，第一齿轮11上连接有第一电机13，第二齿轮12上设有旋转机构14，连接平台9上设有转动基座15，转动基座15转动连接旋转机构14，旋转机构14包括支撑平台16、转动顶盘17和转动底盘18，转动顶盘17和转动底盘18之间设有第一固定杆19，转动顶盘17和转动底盘18之间设有转动轴20，转动轴20上转动连接有中心转盘21，中心转盘21上设有套管22，套管22内设有第二固定杆23，第二固定杆23穿过转动顶盘17，第二固定杆23的一端固定支撑平台16，第二齿轮12上设有第二电机24，第二电机24转动连接转动轴20，第一电机13运转带动第一齿轮11转动，第一齿轮11带动第二齿轮12转动，旋转机构14也跟着转动，实现机械手整体的转动效果，扩大了工作范围。支撑平台16上固定有滑动基座25，滑动基座25上滑动连接有滑块26，滑块26上设有滑动凸起27，滑动基座25上设有凹槽28，凹槽28与滑动凸起27相匹配，滑动凸起27滑动在凹槽28内，增加滑块26在滑动基座25上运动的稳定性。滑动基座25上设有固定座29，固定座29与滑块26之间设有伸缩杆30，伸缩杆30的一端设有手摇杆31，滑动基座25上设有挡板32，滑块26与挡板32之间设有弹力机构33，弹力机构33包括第一连接块34、弹簧35和第二连接块36，弹簧35设于第一连接块34和第二连接块36之间，第一连接块34固定于滑块26的一侧，第二连接块36固定于挡板32的一侧，当装置完成工作后，松开手摇杆31，利用弹簧35的弹性形变性能，滑块26能自动恢复到初始位置。滑块26上设有固定板37，固定板37上设有传动机构38，传动机构38包括主动轮39、从动轮40和传送带41，传送带41设于主动轮39和从动轮40之间，主动轮39上设有驱动器42，驱动器42为主动轮39提供动力来源。主动轮39与固定板37之间设有第一固定件43，从动轮40与固定板37之间设有第二固定件44，第一固定件43固定主动轮39，增强主动轮39在固定板37上的稳定性，第二固定件44固定从动轮40，增强从动轮40在固定板37上的稳定性。吸盘机构2设于固定板37的下方，从动轮40转动连接吸盘机构2，驱动器42带动主动轮39转动，带动传送带41传动，从而带动从动轮40转动，吸盘机构2也跟着转动，实现吸附旋转，更具灵活性。吸盘机构2包括旋转吸盘45、吸盘安装板46和真空吸头47，真空吸头47设于吸盘安装板46上，旋转吸盘45与吸盘安装板46之间设有缓冲连接杆48，减轻冲压工件被吸附时对吸盘机构2产生的反作用力，延长了吸盘机构2的使用寿命。该装置在进行冲压工件上下料工作中，机械手可整体旋转，可上下升降，可前后伸缩，吸盘机构2可旋转吸附，工作范围和灵活性大大加强，效率高，节省了成本，结构简单，且制造成本低，实用性强，经济效益显著。
本发明中第一电机13带动第一齿轮11转动，第一齿轮11带动第二齿轮12转动，旋转机构14固定在第二齿轮12上，旋转机构14也跟着转动，实现吸盘机构2绕着旋转机构14中心转动，扩大了机械手的工作范围；第二电机24带动转动轴20转动，转动轴20带动中心转盘21运动，中心转盘21与支撑平台16之间设有第二固定杆23，使得支撑平台16做定向垂直运动，不发生位移偏差，实现整体的升降性；通过转动手摇杆31带动伸缩杆30运动，伸缩杆30推动滑块26运动，滑块26上设有固定板37，吸盘机构2设于固定板37下，实现整体的伸缩性，根据现场情况手动调节机械手的伸缩范围，更具实用性；驱动器42带动主动轮39转动，带动传送带41传动，从而带动从动轮40转动，从动轮40转动连接吸盘机构2，吸盘机构2也跟着转动，实现吸附旋转效果，更具灵活性，当装置完成工作后，松开手摇杆31，利用弹力机构33中弹簧35的弹性形变性能，滑块26能自动恢复到初始位置，实现吸盘机构2恢复到初始工作状态的效果。整体机械手在进行冲压工件上下料工作中，可整体旋转，可上下升降，可前后伸缩，吸盘机构2可旋转吸附工件，工作范围和灵活性大大加强，效率高，节省了成本，同时本发明结构简单，且制造成本低，实用性强，经济效益显著。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种用于冲压设备的机械手，其特征在于：包括安装基座和吸盘机构，所述吸盘机构设于所述安装基座上，所述安装基座上设有支撑杆，所述支撑杆上设有连接平台，所述连接平台的底部设有驱动机构，所述驱动机构上设有旋转机构，所述连接平台上设有转动基座，所述转动基座转动连接所述旋转机构，所述旋转机构包括支撑平台、转动顶盘和转动底盘，所述转动顶盘和所述转动底盘之间设有第一固定杆，所述转动顶盘和所述转动底盘之间设有转动轴，所述转动轴上转动连接有中心转盘，所述中心转盘上设有套管，所述套管内设有第二固定杆，所述第二固定杆穿过所述转动顶盘，所述第二固定杆的一端固定所述支撑平台，所述支撑平台上固定有滑动基座，所述滑动基座上滑动连接有滑块，所述滑动基座上设有固定座，所述固定座与所述滑块之间设有伸缩杆，所述伸缩杆的一端设有手摇杆，所述滑动基座上设有挡板，所述滑块与所述挡板之间设有弹力机构，所述滑块上设有固定板，所述固定板上设有传动机构，所述吸盘机构设于所述固定板的下方，所述传动机构转动连接所述吸盘机构。
2.根据权利要求1所述的一种用于冲压设备的机械手，其特征在于：所述吸盘机构包括旋转吸盘、吸盘安装板和真空吸头，所述真空吸头设于所述吸盘安装板上，所述旋转吸盘与所述吸盘安装板之间设有缓冲连接杆。
3.根据权利要求1所述的一种用于冲压设备的机械手，其特征在于：所述驱动机构包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮转动连接所述第二齿轮，所述第一齿轮上连接有第一电机，所述旋转机构固定在所述第二齿轮上，所述第二齿轮上设有第二电机，所述第二电机转动连接所述转动轴。
4.根据权利要求1所述的一种用于冲压设备的机械手，其特征在于：所述弹力机构包括第一连接块、弹簧和第二连接块，所述弹簧设于所述第一连接块和所述第二连接块之间，所述第一连接块固定于所述滑块的一侧，所述第二连接块固定于所述挡板的一侧。
5.根据权利要求1所述的一种用于冲压设备的机械手，其特征在于：所述传动机构包括主动轮、从动轮和传送带，所述传送带设于所述主动轮和所述从动轮之间，所述主动轮上设有驱动器，所述从动轮转动连接所述吸盘机构。
6.根据权利要求5所述的一种用于冲压设备的机械手，其特征在于：所述主动轮与所述固定板之间设有第一固定件，所述从动轮与所述固定板之间设有第二固定件。
7.根据权利要求1所述的一种用于冲压设备的机械手，其特征在于：所述滑块上设有滑动凸起，所述滑动基座上设有凹槽，所述凹槽与所述滑动凸起相匹配，所述滑动凸起滑动在所述凹槽内。
8.根据权利要求1所述的一种用于冲压设备的机械手，其特征在于：所述安装基座的底部设有移动支座，所述移动支座包括垫块、支座和滑轮，所述支座和所述滑轮均设于所述垫块下。
9.根据权利要求1所述的一种用于冲压设备的机械手，其特征在于：所述安装基座上设有支架卡块。
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