CN105856521A - 机械手装置及具有其的注塑机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械手装置及具有其的注塑机。其中，机械手装置包括：支撑部；第一导向部，设置于支撑部上；第二导向部，可滑动地设置于第一导向部上；机械手部，机械手部可滑动地设置于第二导向部上；其中，第一导向部的导向方向与第二导向部的导向方向具有夹角。这样设置使得机械手部在水平方向上具有四个自由度，在有限的空间内，使得机械手部抓取产品更加灵活，有效的减少了机械手装置的工作空间和占地面积。

Description

机械手装置及具有其的注塑机

技术领域

本发明涉及自动加工生产设备技术领域，具体而言，涉及一种机械手装置及具有其的注塑机。

背景技术

如图1和图2所示，现有技术中，注塑件由五轴数控机械手完成取出操作，其中，20’为第一导向部，50’为机械手部，A’B’和C’表示传送带。取出后的注塑件通过多条输送带汇总到一条总输送带上运送至下游生产线。现有技术中的五轴数控机械手使用不方便，每台注塑机旁边都要增加皮带线，需要大范围的安装空间，容易造成生产线现场管理混乱，使得注塑机工作效率不高，摆放占地面积大，造成厂房空间用度紧张等缺陷。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种机械手装置及具有其的注塑机，以解决现有技术中注塑机占地面积宽的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种机械手装置，包括：支撑部；第一导向部，设置于支撑部上；第二导向部，可滑动地设置于第一导向部上；机械手部，机械手部可滑动地设置于第二导向部上；其中，第一导向部的导向方向与第二导向部的导向方向具有夹角。

进一步地，机械手装置还包括：第一基座，第一基座可滑动地设置于第一导向部上，第二导向部设置于第一基座上。

进一步地，机械手装置还包括：驱动部，设置于第二导向部上，驱动部驱动机械手部在第二导向部上滑动。

进一步地，驱动部包括：电机；同步带，同步带的第一端与电机相连接，同步带的第二端与机械手部相连接，电机通过牵引同步带以使机械手部在第二导向部上移动。

进一步地，机械手装置还包括：控制器，设置于第二导向部上，控制器与驱动部电连接。

进一步地，第一导向部包括第一直线导轨，第一基座为与第一直线导轨配合的第一滑块。

进一步地，第二导向部包括第二直线导轨，机械手部上设置有与第二直线导轨配合的第二滑块。

进一步地，第二直线导轨的轴线与第一直线导轨的轴线相垂直。

进一步地，第二直线导轨包括多个导轴，多个导轴相互平行地设置。

进一步地，机械手部包括：支撑梁，设置于第二导向部上；机械手，活动地设置在支撑梁上。

进一步地，机械手部包括：定位块，设置于支撑梁上并用于固定同步带。

进一步地，机械手包括：第一机械手，第一机械手设置于支撑梁上，第一机械手具有抓紧产品的第一抓紧位置和释放产品的第一释放位置；第二机械手，第二机械手与第一机械手相间隔地设置于支撑梁上，第二机械手具有抓紧产品的第二抓紧位置和释放产品的第二释放位置。

根据本发明的另一方面，提供了一种注塑机，包括机械手装置，机械手装置上述的机械手装置。

应用本发明的技术方案，机械手装置包括支撑部、第一导向部、第二导向部和机械手部。第一导向部设置于支撑部上。第二导向部可滑动地设置于第一导向部上。机械手部可滑动地设置于第二导向部上；其中，第一导向部的导向方向与第二导向部的导向方向具有夹角。这样设置使得机械手部在水平方向上具有四个自由度，在有限的空间内，使得机械手部抓取产品更加灵活，有效的减少了机械手装置的工作空间和占地面积。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的注塑机的结构示意图；

图2示出了图1中的注塑机工作时的位置布置示意图；

图3示出了根据本发明的注塑机的实施例的结构示意图；

图4示出了图3中的机械手部的实施例的第一视角的爆炸的结构示意图；

图5示出了图4中的机械手部的实施例的第二视角的爆炸结构示意图；

图6示出了图3中的注塑机的实施例的第一视角的示意图；

图7示出了图3中的注塑机工作时与传送带的关系图；

图8示出了图3中的注塑机工作时位置布置的实施例一的示意图；以及

图9示出了图3中的注塑机工作时位置布置的实施例二的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、支撑部；20、第一导向部；30、第一基座；40、第二导向部；50、机械手部；51、第二基座；52、驱动部；521、电机；53、支撑梁；54、定位块；55、第一机械手；56、第二机械手；60、驱动部；70、控制器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图3所示，根据本发明的一个方面，提供了一种机械手装置。根据本发明的一个具体的实施例，该机械手装置包括支撑部10、第一导向部20、第二导向部40以及机械手部50。第一导向部20设置于支撑部10上。第二导向部40可滑动地设置于第一导向部20上。机械手部50可滑动地设置于第二导向部40上。其中，第一导向部20的导向方向与第二导向部40的导向方向具有夹角。

在本实施例中，机械手装置还包括第一基座30。第一基座30可滑动地设置于第一导向部20上，第二导向部40设置于第一基座30上。这样设置使得第一基座30带动第二导向部40沿着第一导向部20上往复滑动。例如可以在第一导向部20上设置齿条，在第一基座30上设置与齿条相适配的齿轮和驱动器60，驱动器60可以为电机，通过电机驱动齿轮在齿条上转动而带动第一基座30在第一导向部20上滑动。还可以在第一导向部20上设置滑槽，在第一基座30上设置滚轮和电机，通过电机驱动滚轮在滑槽内滚动从而带动第一基座30滑动。

如图4和图5所示，机械手装置还包括驱动部52。驱动部52设置于第二导向部40上，驱动部52驱动机械手部50在第二导向部40上滑动。由于第一导向部20的导向方向与第二导向部40的导向方向具有夹角。即驱动部52驱动机械手部50在第二导向部40上滑动增加了原有机械手在同一个平面内活动的自由度，从而增加整个机械手装置的灵活性。

其中，驱动部52包括电机521和同步带。同步带的第一端与电机521相连接，同步带的第二端与机械手部50相连接。电机521通过牵引同步带以使机械手部50在第二导向部40上移动。通过设置电机521正转的时收紧同步带使得机械手部50沿第二导向部40朝向电机521方向移动。当电机521反转时，电机牵引同步带使得机械手部50远离电机521移动。当电机521反转时，电机牵引同步带使得机械手部50远离电机521移动。通俗的说：机械手部50个固定在支撑梁上，同步带通过压板固定在支撑梁上，电机521通过拉动同步带，实现驱动移动机械手部50。

进一步地，机械手装置还包括控制器70。控制器70设置于第二导向部40上，控制器70与驱动部52电连接。通过在第二导向部40上设置控制器70对整个机械手装置进行控制，从而实现机械手装置能够顺利的完成工作。优选地，如图5所示，可以在第二导向部40的远离机械手部50的一端上设置一个第二基座51，将控制器70设置于第二基座51上。这样设置增加了控制器70的稳定性，避免控制器在机械手装置移动的过程中因发生震动而影响其控制性能。继而增加了机械手装置的可靠性。

如图6和图7所示，第一导向部20包括第一直线导轨。第一基座30为与第一直线导轨配合的第一滑块。这样设置结构简单，使得第一滑块能够沿第一直线导轨顺利地滑动。

请参照如图4和图5所示，第二导向部40包括第二直线导轨。机械手部50上设置有与第二直线导轨配合的第二滑块。这样有效地降低了第二导向部40与第二滑块的加工难度，通过第二直线导轨与第二滑块相配合即可实现机械手部50的滑动，使得整个机械手装置的结构更加简单，容易加工，且能够保证机械手装置在作业中具有很好的稳定性。

如图1至图7所示，第二直线导轨的轴线与第一直线导轨的轴线相垂直。这样设置有利于能够最大限度的增加整个机械手装置的活动范围。使得机械手装置在水平面上具有四个自由度，即实现了机械手装置在水平面内具有任意点的工作位置。

再请参照如图4和图5所示，第二直线导轨包括多个导轴，多个导轴相互平行地设置。这样设置能够进一步地增加机械手装置的稳定性。

机械手部50包括支撑梁53和机械手。支撑梁53设置于第二导向部40上。机械手活动地设置在支撑梁53上。这样设置使得机械手能够随着支撑梁53的移动而移动，增加了机械手的活动空间和活动范围。

其中，机械手部50还包括定位块54，设置于支撑梁53上并用于固定同步带。这样设置能够增加机械手部50与电机连接的稳定性。

进一步地，机械手还包括第一机械手55和第二机械手56。第一机械手55设置于支撑梁53上。第一机械手55具有抓紧产品的第一抓紧位置和释放产品的第一释放位置。第二机械手56与第一机械手55相间隔地设置于支撑梁53上，第二机械手56具有抓紧产品的第二抓紧位置和释放产品的第二释放位置。这样设置能够进一步地增加机械手装置的稳定性，采用具有两个机械手的机械手装置能够增加机械受工作时的可靠性和实用性。

如图8和图9所示，上述实施例中的机械手装置还可以用在注塑机技术领域。根据本发明的另一个方面，提供了一种注塑机。该注塑机包括机械手装置，机械手装置上述实施例中的机械手装置。其中，图中A’、B’和C’均表示为传送带。

采用本实施例中的注塑机可以取代现有技术中的五轴机械手的操作方式，进一步优化了厂房布局。在本实施例中，数控系统自动读取程序，注塑机给到开模安全信号时，数控系统给出定位数据到伺服放大器驱动相应轴的伺服电机，在伺服电机作用下，W轴将取件夹具定位到塑机模具中心。首先通过A轴U轴动作、B轴v轴动作分别下行移动到注塑机塑件产品顶出位置和水口位置，并将产品水口夹紧，然后上升并将塑件产品和水口取出。其次W轴动作，移动到合适的位置后，Z轴动作，整个机械手部50一起移动将产品移动到注塑机末端的总皮带输送线上方。最后A、B轴下行将塑件放到总皮带输送线上，运往下一工位。由此可见，所有塑件完成取件后皆由Z轴移动到总皮带输送线上，整条注塑线只需要一条总皮带，省去了每台注塑机旁边摆放一条传送带，更好的实现厂房的布局和机台的排布。以L＝20m,W＝10m的厂房片区为例，采用传统结构机械手或人工取件的方式，可以摆放的注塑机是4台，并需要4条辅助输送带加一条汇总输送带。本发明则不需要辅助输送带，机台与机台的空间可以大大压缩，则20mx10m片区可以摆放多达7台注塑机，并且省掉4条辅助输送带，只需要一条总输送带。有效地节约了厂房的空间，厂房空间节约超过50％，所有辅助皮带线可以全部免除，还可以有效地代替人工取件，大幅提高厂房空间利用率和车间整体自动化水平，并节约硬件成本和维护成本，减少了生产成本。

若注塑车间生产的产品种类较多需要归类不方便全部汇总于一条传输线时，则可按照图9的布置方式，将机械手装置按一定的机种排布在不同区域，最后汇总到总输送线上。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

将注塑件直接从注塑机取出后可以通过加长的Z轴汇总到总皮带线从而减少分皮带线的摆放，缩小设备之间间隔距离，有效增加厂房的利用率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种机械手装置，其特征在于，包括：

支撑部(10)；

第一导向部(20)，设置于所述支撑部(10)上；

第二导向部(40)，可滑动地设置于所述第一导向部(20)上；

机械手部(50)，所述机械手部(50)可滑动地设置于所述第二导向部(40)上；

其中，所述第一导向部(20)的导向方向与所述第二导向部(40)的导向方向具有夹角。

2.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征在于，所述机械手装置还包括：

第一基座(30)，所述第一基座(30)可滑动地设置于所述第一导向部(20)上，所述第二导向部(40)设置于所述第一基座(30)上。

3.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征在于，所述机械手装置还包括：

驱动部(52)，设置于所述第二导向部(40)上，所述驱动部(52)驱动所述机械手部(50)在所述第二导向部(40)上滑动。

4.根据权利要求3所述的机械手装置，其特征在于，所述驱动部(52)包括：

电机(521)；

同步带，所述同步带的第一端与所述电机(521)相连接，所述同步带的第二端与所述机械手部(50)相连接，所述电机(521)通过牵引所述同步带以使所述机械手部(50)在所述第二导向部(40)上移动。

5.根据权利要求3所述的机械手装置，其特征在于，所述机械手装置还包括：

控制器(70)，设置于所述第二导向部(40)上，所述控制器(70)与所述驱动部(52)电连接。

6.根据权利要求2所述的机械手装置，其特征在于，所述第一导向部(20)包括第一直线导轨，所述第一基座(30)为与所述第一直线导轨配合的第一滑块。

7.根据权利要求6所述的机械手装置，其特征在于，所述第二导向部(40)包括第二直线导轨，所述机械手部(50)上设置有与所述第二直线导轨配合的第二滑块。

8.根据权利要求7所述的机械手装置，其特征在于，所述第二直线导轨的轴线与所述第一直线导轨的轴线相垂直。

9.根据权利要求7所述的机械手装置，其特征在于，所述第二直线导轨包括多个导轴，多个所述导轴相互平行地设置。

10.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征在于，所述机械手部(50)包括：

支撑梁(53)，设置于所述第二导向部(40)上；

机械手，活动地设置在所述支撑梁(53)上。

11.根据权利要求10所述的机械手装置，其特征在于，所述机械手部(50)包括：

定位块(54)，设置于所述支撑梁(53)上并用于固定同步带。

12.根据权利要求10所述的机械手装置，其特征在于，所述机械手包括：

第一机械手(55)，所述第一机械手(55)设置于所述支撑梁(53)上，所述第一机械手(55)具有抓紧产品的第一抓紧位置和释放所述产品的第一释放位置；

第二机械手(56)，所述第二机械手(56)与所述第一机械手(55)相间隔地设置于所述支撑梁(53)上，所述第二机械手(56)具有抓紧所述产品的第二抓紧位置和释放所述产品的第二释放位置。

13.一种注塑机，包括机械手装置，其特征在于，所述机械手装置包括权利要求1至12中任一项所述的机械手装置。