CN106670770A - 一种剃须刀蟹钳的抓取和擒纵机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种剃须刀蟹钳的抓取和擒纵机构，包括机器人、夹具和擒纵机构，夹具上设有连接部，夹具的下端设有真空吸盘，机器人通过连接部与夹具固定连接；擒纵机构位于蟹钳输送线的尾端，且擒纵机构上设有第一分度盘和第二分度盘，蟹钳输送线将蟹钳输送至第一分度盘和第二分度盘中，机器人带动夹具及真空吸盘移动，真空吸盘将两个分度盘中的蟹钳吸附抓取。本案的剃须刀蟹钳的抓取和擒纵机构，蟹钳输送线将蟹钳输送至第一分度盘和第二分度盘的槽位中，蟹钳的位置被分度盘的槽位固定，机器人带动夹具利用真空吸盘来吸取分度盘中的蟹钳，操作简单，由于蟹钳的位置被固定在分度盘中，机器人取件定位更加精确。

Description

一种剃须刀蟹钳的抓取和擒纵机构

技术领域

本发明涉及剃须刀组装生产领域，尤其涉及剃须刀蟹钳组装过程中的抓取和擒纵机构。

背景技术

一个完整的剃须刀外壳包括顶盖、按钮、蟹钳和手柄四个部分组成，剃须刀的自动化装配生产线包括以下工艺流程：1、将顶盖放到治具上；2、将按钮放到治具上；3将蟹钳放到治具上；4、将蟹钳和按钮一起组装到顶盖里面；5、将手柄装入顶盖里；6、将顶盖夹紧；7、检测按钮功能是否正常；8、将按钮功能正常的剃须刀机架抓取到成品箱内；9、将按钮不正常的剃须刀外壳输送至废品收集箱内。剃须刀的蟹钳部件体积很小、厚度很薄，采用人工抓取和排列的方式，效率低下，无法满足生产要求。如果采用机械手进行抓取，由于蟹钳部件体校太小，在送料排列和抓取的过程中容易受到外界环境的干扰，增加抓取的难度。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种外部环境干扰小、容易抓取的剃须刀蟹钳的抓取和擒纵机构。

为了实现上述目的，本发明提供一种剃须刀蟹钳的抓取和擒纵机构，包括机器人、夹具和擒纵机构，所述夹具上设有连接部，夹具的下端设有真空吸盘，机器人通过连接部与夹具固定连接；所述擒纵机构位于蟹钳输送线的尾端，且擒纵机构上设有第一分度盘和第二分度盘，蟹钳输送线将蟹钳输送至第一分度盘和第二分度盘中，机器人带动夹具及真空吸盘移动，真空吸盘将两个分度盘中的蟹钳吸附抓取。

其中，所述夹具还包括第一机架、第一吸附机构和第二吸附机构，所述第一吸附机构和第二吸附机构的下端均固定设置真空吸盘；所述第一吸附机构和第二吸附机构的上端均通过第一固定块与第一机架固定连接，第一吸附机构和第二吸附机构的中部均通过L型固定块与第一机架固定连接。

其中，所述第一吸附机构和第二吸附机构的下端设有第二固定块，所述第二固定块位于真空吸盘的上部，且真空吸盘通过第二固定块与第一吸附机构或第二吸附机构固定连接；所述第一吸附机构和第二吸附机构内部还设有弹簧，所述弹簧与第二固定块固定连接，擒纵机构的盖板上还设有顶杆，所述机器人带动夹具移动至顶杆的上方，顶杆压住第二固定块，第二固定块压住弹簧，弹簧带动第一吸附机构或第二吸附机构上移。

其中，所述第一分度盘和第二分度盘上均设有相等数量的多个槽位，擒纵机构的盖板上设有进料口，且进料口与槽位连通，蟹钳输送线通过进料口将蟹钳输送至分度盘的槽位中；所述擒纵机构上还设有伺服电机、同步带轮、第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与第一分度盘的旋转轴固定连接，第二齿轮与第二分度盘的旋转轴固定连接，所述同步带轮与第一齿轮的旋转轴固定连接，伺服电机通过同步带带动同步轮旋转，同步带轮带动第一齿轮旋转，第二齿轮与第一齿轮啮合连接，且第一齿轮带动第二齿轮相向旋转。

其中，所述擒纵机构上还设有第一挡板和第二挡板，所述第一挡板左侧的中间部位设有第一凹槽，第二挡板右侧的中间部位设有第二凹槽，所述第一挡板固定在擒纵机构上，且第一挡板覆盖第一分度盘，所述第二挡板固定在擒纵机构上，且第二挡板覆盖第二分度盘；所述第一分度盘和第二分度盘旋转直至第一分度盘上的槽位处于第一凹槽处、第二分度盘上的槽位处于第二凹槽处时，机器人带动夹具抓取蟹钳。

其中，所述擒纵机构上还固定设置有第一气嘴剔除装置和第二气嘴剔除装置，且第一气嘴剔除装置和第二气嘴剔除装置均包括气嘴和收集管，所述收集管处于气嘴的气流方向内，所述气嘴将未成功抓取的蟹钳吹到收集管中，所述收集管将蟹钳输送至蟹钳料筒中。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的剃须刀蟹钳的抓取和擒纵机构，蟹钳输送线将蟹钳输送至第一分度盘和第二分度盘的槽位中，蟹钳的位置被分度盘的槽位固定，机器人带动夹具利用真空吸盘来吸取分度盘中的蟹钳，结构简单，操作方便，由于蟹钳的位置被固定在分度盘中，机器人利用吸盘取件定位更加精确。

附图说明

图1为本发明蟹钳的抓取和擒纵机构中夹具的结构示意图；

图2为本发明蟹钳的抓取和擒纵机构中夹具的爆炸图；

图3为本发明擒纵机构的爆炸图；

图4为本发明擒纵机构的结构示意图。

主要元件符号说明如下：

1、夹具 2、擒纵机构

11、连接部 12、真空吸盘

13、第一机架 14、第一吸附机构

15、第二吸附机构 16、第一固定块

17、L型固定块 18、第二固定块

21、第一分度盘 22、第二分度盘

24、伺服电机 25、同步带轮

26、第一齿轮 27、第二齿轮

28、同步带 29、第一气嘴剔除装置

30、第二气嘴剔除装置 213、第一挡板

214、第一凹槽 221、第二挡板

222、第二凹槽。

实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

本发明提供一种剃须刀蟹钳的抓取和擒纵机构，包括机器人(图未示)、夹具1和擒纵机构2，请参阅图1，夹具1上设有连接部11，夹具1的下端设有真空吸盘12，机器人通过连接部11与夹具1固定连接。擒纵机构2位于蟹钳输送线的尾端，且擒纵机构2上设有第一分度盘21和第二分度盘22，蟹钳输送线将蟹钳输送至第一分度盘21和第二分度盘22中，机器人带动夹具1及真空吸盘12移动，真空吸盘12将两个分度盘中的蟹钳吸附抓取，然后机器人再带动夹具1、真空吸盘12和蟹钳移动至蟹钳治具处，PLC控制夹具1将真空吸盘12吸附的蟹钳放置在治具的仿行蟹钳槽里面。

本发明的剃须刀蟹钳的抓取和擒纵机构，蟹钳输送线将蟹钳输送至第一分度盘21和第二分度盘22的槽位中，蟹钳的位置被分度盘的槽位固定，机器人带动夹具1利用真空吸盘12来吸取分度盘中的蟹钳，结构简单，操作方便，由于蟹钳的位置被固定在分度盘中，机器人利用吸盘取件定位更加精确。

蟹钳的体积较小、重量较轻，利用真空吸附时，蟹钳被吸附至真空吸盘12上，由于本发明剃须刀的组装过程中，需要精确地把蟹钳放置在蟹钳治具上，故在擒纵、抓取和放置的过程中都需要保证蟹钳的位置方向固定。本发明中，利用第一分度盘21和第二分度盘22来限制蟹钳的位置和方位，可以保证在擒纵过程中，蟹钳的位置固定。本发明的夹具1是在机器人的带动下上下移动的，而真空吸盘12是通过真空泵抽真空造成负压吸附蟹钳，真空吸附机构通过管道与真空泵相连，当真空泵开始工作时，气流的变化会使管道产生震动，最终影响真空吸盘的吸附位置。针对上述技术问题，本发明提出了一种技术方案：请参阅图2，夹具1还包括第一机架13、第一吸附机构14和第二吸附机构15，第一吸附机构14和第二吸附机构15的下端均固定设置真空吸盘12；第一吸附机构14和第二吸附机构15的上端均通过第一固定块16与第一机架13固定连接，第一吸附机构13和第二吸附机构14的中部均通过L型固定块17与第一机架13固定连接。本发明的第一吸附机构14和第二吸附机构15均有两个连接点与第一机架13固定连接，根据两点确定一条直线的原理，第一吸附机构14和第二吸附机构15均在竖直方向上被固定，这样即使吸附机构产生震动，也不会在竖直方向上偏移而影响真空吸盘12的吸附。

本发明的第一吸附机构14和第二吸附机构15上均设置有两个真空吸盘12，这是因为一个剃须刀需要两组蟹钳，设置两个吸附机构则一次可以满足两个剃须刀的组装要求，提高了组装效率。实际生产中考虑到成本因素，蟹钳的擒纵机构2一般只设置一组，即第一分度盘21运输一个蟹钳、第二分度盘22运输一个蟹钳，为了使第一吸附机构14在取料的过程中，第二吸附机构15不影响擒纵机构2的正常输送，本发明提出了一种技术方案：第一吸附机构14和第二吸附机构15的下端设有第二固定块18，第二固定块18位于真空吸盘12的上部，且真空吸盘12通过第二固定块18与第一吸附机构14或第二吸附机构15固定连接；第一吸附机构14和第二吸附机构15内部还设有弹簧，弹簧与第二固定块18固定连接，擒纵机构1的盖板上还设有顶杆，根据实际情况，此处的顶杆设有两组，分别位于盖板的左右两端，机器人带动夹具1移动至顶杆的上方，顶杆顶住第二固定块18，第二固定块18压住弹簧，弹簧带动第一吸附机构14或第二吸附机构15上移。

当机器人带动第一吸附机构14的两个真空吸盘12移动至第一分度盘21和第二分度盘22的取料口时，机器人带动第一吸附机构14和第二吸附机构15同时下移，第一吸附机构14的两个真空吸盘12将两个蟹钳吸附抓取，此时，第二吸附机构15的真空吸盘12移动至顶杆处，由于受到顶杆的阻挡，第二吸附机构15无法正常下移，第二固定块18会向上压住弹簧，然后弹簧带动第二吸附机构15上移，避免损坏第二吸附机构15。

当第一吸附机构14完成抓取动作后，机器人带动夹具1平移，使第二吸附机构15的两个真空吸盘12移动至第一分度盘21和第二分度盘22的取料口，然后机器人带动第一吸附机构14和第二吸附机构15同时下移，第二吸附机构15的两个真空吸盘12将两个蟹钳吸附抓取，此时，第一吸附机构14的真空吸盘12移动至另一组顶杆处，由于受到顶杆的阻挡，第一吸附机构14无法正常下移，第二固定块18会向上压住弹簧，然后弹簧带动第一吸附机构14上移，避免损坏第一吸附机构14。

由于第一分度盘21和第二分度盘22分别只运输一组蟹钳，实际中为了控制两个分度盘运动，需要两组动力机构，而本发明提出了一种技术方案：请参阅图3，第一分度盘21和第二分度盘22上均设有相等数量的多个槽位，擒纵机构2的盖板上设有进料口，且进料口与槽位连通，蟹钳输送线通过进料口将蟹钳输送至分度盘的槽位中；擒纵机构2上还设有伺服电机24、同步带轮25、第一齿轮26和第二齿轮27，第一齿轮26与第一分度盘21的旋转轴固定连接，第二齿轮27与第二分度盘22的旋转轴固定连接，同步带轮25与第一齿轮26的旋转轴固定连接，伺服电机24通过同步带28带动同步轮25旋转，同步带轮25带动第一齿轮26旋转，第二齿轮27与第一齿轮26啮合连接，且第一齿轮26带动第二齿轮27相向旋转。本实施例中，只设置一组电机，然后通过同步带轮、第一齿轮26和第二齿轮27之间的相互关系就可以带动两个分度盘运动，结构简单，设备成本低。

吸附机构上的两个吸盘的距离与第一分度盘21和第二分度盘22上蟹钳的取料位置有关，为了节约夹具的制作成本，两个真空吸盘的距离需要设置的较小，此时就需要第一分度盘21和第二分度盘22的蟹钳取料口较近。并且蟹钳的体积较轻，容易受到外部环境的干扰，为了克服上述缺点，本发明提出了一种技术方案：擒纵机构2上还设有第一挡板213和第二挡板221，第一挡板213左侧的中间部位设有第一凹槽214，第二挡板221右侧的中间部位设有第二凹槽222，第一挡板213固定在擒纵机构1上，且第一挡板221覆盖第一分度盘21，第二挡板221固定在擒纵机构2上，且第二挡板221覆盖第二分度盘22。第一分度盘21和第二分度盘22旋转直至第一分度盘21上的槽位处于第一凹槽214处、第二分度盘22上的槽位处于第二凹槽222处时，机器人带动夹具1抓取蟹钳。

设置两个挡板，将分度盘中的蟹钳都遮挡住，避免外部环境影响蟹钳的位置，只有当蟹钳运动至凹槽处才会被暴露出来，才能被夹具1的真空吸盘吸附抓取，并且两个凹槽对称设置，这样两个蟹钳的距离最近，便于真空吸盘吸取，同时也节约了夹具的制作成本。

请参阅图4，下面结合以上方案具体说明本发明剃须刀蟹钳抓取和擒纵机构的工作流程：

首先是第一分度盘21和第二分度盘22旋转，当第一分度盘21和第二分度盘22的一个槽位与蟹钳输送线(蟹钳输送线有两条支线，分别与第一分度盘的进料口和第二分度盘的进料口对接)的进料口对接后，输送线将蟹钳输送至第一分度盘21和第二分度盘22的槽位中，如此反复，即完成了蟹钳的进料过程；

第一分度盘21和第二分度盘22旋转，直至带蟹钳的槽位移动至第一凹槽214和第二凹槽222处，此处机器人带动第一吸附机构14吸附两组蟹钳；

第一分度盘21和第二分度盘22继续旋转，直至带蟹钳的槽位又移动至第一凹槽214和第二凹槽222处，此时机器人带动第二吸附15吸附两组蟹钳；

接着机器人带动夹具1移动至蟹钳治具的上方，然后机器人带动夹具1下移，第一吸附机构14将蟹钳放置在第一蟹钳治具的两个槽位中；接着机器人带动夹具1平移，第二吸附机构15将蟹钳放置在第二蟹钳治具的两个槽位中；

重复上述步骤即可完成蟹钳的全自动抓取和擒纵动作。

本发明的真空吸盘在吸附抓取的过程中，会存在抓取不牢的情况，此时蟹钳会掉落在擒纵机构2上，此时需要设置剔除机构将这些掉落的蟹钳从擒纵机构2上清除，避免影响擒纵机构2的正常运行，本实施例提供了一种技术方案：擒纵机构2上还固定设置有第一气嘴剔除装置29和第二气嘴剔除装置30，且第一气嘴剔除装置29和第二气嘴剔除装置30均包括气嘴(图未示)和收集管(图未示)，收集管处于气嘴的气流方向内，气嘴将未成功抓取的蟹钳吹到收集管中，收集管将蟹钳输送至蟹钳料筒中。设置两组气嘴剔除机构是因为存在两个分度盘、存在两组吸附机构，真空吸盘掉落蟹钳的位置一般在分度盘的后侧，这样两组气嘴剔除机构相对设置，可以大范围地清楚盖板上的蟹钳。并且本实施例还设置了收集管，收集管将收集的蟹钳输送至料筒中，便于后续继续组装，结构简单，节能环保。

本发明的优势在于：

1、蟹钳输送线将蟹钳输送至第一分度盘21和第二分度盘22的槽位中，蟹钳的位置被分度盘的槽位固定，机器人利用吸盘取件定位更加精确。

2、设置弹簧和顶杆，避免一组吸附机构在吸附抓取时，另一组吸附机构影响蟹钳输送线的工作。

3、设置一组电机，通过同步带轮25、第一齿轮26和第二齿轮27之间的相互关系带动两个分度盘运动，结构简单，设备成本低。

4、设置两个挡板，将分度盘中的蟹钳覆盖住，降低了外部环境对蟹钳的位置影响，保证了蟹钳位置的稳定性。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种剃须刀蟹钳的抓取和擒纵机构，其特征在于，包括机器人、夹具和擒纵机构，所述夹具上设有连接部，夹具的下端设有真空吸盘，机器人通过连接部与夹具固定连接；所述擒纵机构位于蟹钳输送线的尾端，且擒纵机构上设有第一分度盘和第二分度盘，蟹钳输送线将蟹钳输送至第一分度盘和第二分度盘中，机器人带动夹具及真空吸盘移动，真空吸盘将两个分度盘中的蟹钳吸附抓取。

2.根据权利要求1所述的剃须刀蟹钳的抓取和擒纵机构，其特征在于，所述夹具还包括第一机架、第一吸附机构和第二吸附机构，所述第一吸附机构和第二吸附机构的下端均固定设置真空吸盘；所述第一吸附机构和第二吸附机构的上端均通过第一固定块与第一机架固定连接，第一吸附机构和第二吸附机构的中部均通过L型固定块与第一机架固定连接。

3.根据权利要求2所述的剃须刀蟹钳的抓取和擒纵机构，其特征在于，所述第一吸附机构和第二吸附机构的下端设有第二固定块，所述第二固定块位于真空吸盘的上部，且真空吸盘通过第二固定块与第一吸附机构或第二吸附机构固定连接；所述第一吸附机构和第二吸附机构内部还设有弹簧，所述弹簧与第二固定块固定连接，擒纵机构的盖板上还设有顶杆，所述机器人带动夹具移动至顶杆的上方，顶杆压住第二固定块，第二固定块压住弹簧，弹簧带动第一吸附机构或第二吸附机构上移。

4.根据权利要求1所述的剃须刀蟹钳的抓取和擒纵机构，其特征在于，所述第一分度盘和第二分度盘上均设有相等数量的多个槽位，擒纵机构的盖板上设有进料口，且进料口与槽位连通，蟹钳输送线通过进料口将蟹钳输送至分度盘的槽位中；所述擒纵机构上还设有伺服电机、同步带轮、第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与第一分度盘的旋转轴固定连接，第二齿轮与第二分度盘的旋转轴固定连接，所述同步带轮与第一齿轮的旋转轴固定连接，伺服电机通过同步带带动同步轮旋转，同步带轮带动第一齿轮旋转，第二齿轮与第一齿轮啮合连接，且第一齿轮带动第二齿轮相向旋转。

5.根据权利要求4所述的剃须刀蟹钳的抓取和擒纵机构，其特征在于，所述擒纵机构上还设有第一挡板和第二挡板，所述第一挡板左侧的中间部位设有第一凹槽，第二挡板右侧的中间部位设有第二凹槽，所述第一挡板固定在擒纵机构上，且第一挡板覆盖第一分度盘，所述第二挡板固定在擒纵机构上，且第二挡板覆盖第二分度盘；所述第一分度盘和第二分度盘旋转直至第一分度盘上的槽位处于第一凹槽处、第二分度盘上的槽位处于第二凹槽处时，机器人带动夹具抓取蟹钳。

6.根据权利要求1所述的剃须刀蟹钳的抓取和擒纵机构，其特征在于，所述擒纵机构上还固定设置有第一气嘴剔除装置和第二气嘴剔除装置，且第一气嘴剔除装置和第二气嘴剔除装置均包括气嘴和收集管，所述收集管处于气嘴的气流方向内，所述气嘴将未成功抓取的蟹钳吹到收集管中，所述收集管将蟹钳输送至蟹钳料筒中。