CN106671121A - 一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手 - Google Patents
一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手,包括横向主轴,横向主轴中部设有向下伸出用于吸取板材的中部机械手臂组,横向主轴的两端分别设置有向下伸出的抖动机械手臂和吹气组件,抖动机械手臂包括抖动吸盘以及与抖动吸盘上端相连接的连接头,连接头内设空腔，连接头一侧设有与空腔连通的进气孔，进气孔通过第一气管连接第一气源，连接头通过抖动驱动机构驱动其沿竖直方向来回抖动。本发明优点：在板材上升的过程中，两端的抖动吸盘在抖动驱动机构的驱动下进行上下抖动，从而带动最上层板材相应的部位进行上下抖动，同时吹气组件的喷嘴向最上层板材及其下一层板材之间吹气，防止板材粘连。
Description
技术领域
本发明涉及工业机械手领域，尤其涉及的是一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手。
背景技术
随着自动化、智能化工业的发展与推进，越来越多的机械手设备运用于实际生产流水线中，自动化取送物料的机械手种类越来越多，功能越来越强大。目前，多数自动化板材取料机械手基本都存在一个问题，板材粘连问题以及板材减少之后需手动调节机械手臂下行距离，方可再次取料，工作效率低下，工作质量不高，常常会造成板材的浪费，增加生产成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手，以期达到上料过程中防止板材粘连的目的。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手,包括横向主轴,通过第一驱动机构驱动所述横向主轴上下移动，所述横向主轴中部设有向下伸出用于吸取板材的中部机械手臂组,所述横向主轴的两端分别设置有向下伸出的抖动机械手臂和吹气组件,所述抖动机械手臂包括抖动吸盘以及与所述抖动吸盘上端相连接的连接头,所述连接头内设空腔，所述连接头一侧设有与所述空腔连通的进气孔，所述进气孔通过第一气管连接第一气源，所述连接头通过抖动驱动机构驱动其沿竖直方向来回抖动，所述吹气组件包括喷嘴、喷嘴杆，所述喷嘴杆为内设气体通道的空心状，所述喷嘴杆的一端与喷嘴相连接、另一端通过第二气管连接到第二气源，在第一驱动机构带动下，所述中部机械手臂组与两端的抖动吸盘共同吸取最上层板材后再上升，在上升的过程中，两端的抖动吸盘在所述抖动驱动机构的驱动下进行上下抖动，从而带动最上层板材相应的部位进行上下抖动，同时所述吹气组件的喷嘴向最上层板材及其下一层板材之间吹气，防止板材粘连。
所述横向主轴上还安装有用于检测其与最上层板材上表面之间距离的距离传感器。
所述的中部机械手臂组包括吸盘支架以及设置在吸盘支架下方的多个中间吸盘，所述吸盘支架悬吊设置在横向主轴下端，每个所述中间吸盘上端连接有空心的吸盘连杆，所述吸盘连杆上端穿入所述吸盘支架上的安装通孔内并连接伸缩软管，所述伸缩软管上端通过第四气管连接到第一气源，所述吸盘连杆上部套有第一弹簧，所述第一弹簧上下两端分别通过设置于所述安装通孔上方的限位头和吸盘连杆外壁上的限位台阶进行限位，所述吸盘支架下端还连接套装于吸盘连杆外的限位套，所述吸盘连杆通过限位台阶与所述限位套的底板配合实现限位。
所述抖动驱动机构为气缸。
所述气缸包括缸体及活塞杆，所述缸体顶端通过第三气管与第三气源相连接，所述活塞杆向下伸出所述缸体下端，所述活塞杆下端依次连接有抖动套和抖动杆，所述抖动套安装在所述抖动杆上端，所述抖动杆下端与所述连接头螺纹连接，所述抖动杆外套装有第二弹簧，所述第二弹簧上端分别与所述抖动套和连接头固定连接。
所述吸盘支架包括两个悬吊臂、两个横向杆、四个连接杆，所述吸盘设置在所述横向杆上，所述两个横向杆前后并排设置，每个所述横向杆上设置有沿前后方向延伸的两个连接杆，所述两个悬吊臂位于所述两个横向杆之间的上方，每个所述连接杆的两端分别与横向杆和悬吊臂相连接，所述两个横向杆上对应的连接杆在所述悬吊臂处交汇在一起，所述连接杆上沿其长度方向上间隔设置有多个定位孔，通过螺钉穿过所述连接杆上的定位孔将所述连接杆与所述悬吊臂固定连接，通过选择不同位置的定位孔来调整所述两个横向杆之间的间距。
所述两个横向杆及其上安装的中间吸盘呈前后对称设置。
所述横向主轴上端固定连接有一个立向主轴，所述第一驱动机构包括伺服电机，所述立向主轴上固定设置有竖向的齿条，所述伺服电机的输出端固定连接有与所述齿条相配合的齿轮，通过所述伺服电机带动齿轮旋转，从而带动齿条和立向主轴上下移动。
所述横向主轴两端的抖动机械手臂和吹气组件分别安装在对应的滑块上，所述横向主轴下端设有与滑块相配合的横向导轨，所述横向主轴下方转动设置有一个丝杠，所述丝杠包括左螺纹段和右螺纹段，所述丝杠的左螺纹段和右螺纹段的螺纹旋向相反，两个滑块分别与丝杠的左螺纹段和右螺纹段螺纹连接，通过丝杠旋转从而带动两个滑块沿左右方向反向移动，进而带动滑块上的抖动机械手臂和吹气组件同步移动。
本发明相比现有技术具有以下优点：
1、本发明提供一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手，其设置了横向主轴,所述横向主轴的两端分别设置有向下伸出的抖动机械手臂和吹气组件,在所述第一驱动机构带动下，所述中部机械手臂组与两端的抖动吸盘共同吸取最上层板材后再上升，在上升的过程中，两端的抖动吸盘在所述抖动驱动机构的驱动下进行上下抖动，从而带动最上层板材相应的部位进行上下抖动，同时所述吹气组件的喷嘴向最上层板材及其下一层板材之间吹气，有效防止板材粘连。
2、本发明提供的种自带距离检测的防粘连板材上料机械手，其横向主轴设置了用于检测其与最上层板材上表面之间距离的距离传感器，板材减少之后，可自行调整，智能检测手臂组下行的距离。
3、本发明提供一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手，其设置了吸盘支架包括两个悬吊臂、两个横向杆、四个连接杆，所述连接杆上沿其长度方向上间隔设置有多个定位孔，通过螺钉穿过所述连接杆上的定位孔将所述连接杆与所述悬吊臂固定连接，可通过选择不同位置的定位孔来调整所述两个横向杆之间的间距，从而抓取不同宽度的板材。
4、本发明提供一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手，其设置了横向主轴两端的抖动机械手臂和吹气组件分别安装在对应的滑块上，所述横向主轴下端设有与滑块相配合的横向导轨，所述横向主轴下方转动设置有一个丝杠，所述丝杠包括左螺纹段和右螺纹段，所述丝杠的左螺纹段和右螺纹段的螺纹旋向相反，两个滑块分别与丝杠的左螺纹段和右螺纹段螺纹连接，通过丝杠旋转从而带动两个滑块沿左右方向反向移动，进而带动滑块上的抖动机械手臂和吹气组件同步移动，从而实现抓取不同长度的板材。
附图说明
图1是本发明的整体结构主视图；
图2是本发明的前后向主轴的侧向视图；
图3是本发明的中间机械手臂组主视图；
图4是本发明的中间机械手臂组左视图；
图5是本发明的中间机械手臂安装剖视图；
图6是本发明的抖动机械手臂剖视图；
图7是本发明的吹气组件结构示意图；
图8是本发明的连接杆俯视图。
图中标号：1连接杆；2吸盘连杆；3中间吸盘；4距离传感器；5抖动吸盘；6连接头；7喷嘴；8喷嘴杆；9第二气管；10丝杠；11横向导轨；12横向主轴；13气缸；14第三气管；15第一驱动机构；16立向主轴；17立向导轨；18齿条；19电机固定板；20上前后向滑槽；21上前后向导轨；22前后向齿条；23前后向主轴；24下前后向滑槽；25下前后向导轨；26第二驱动机构；28横向杆；29第四气管；30悬吊臂；31抖动套；32活塞杆；33滑块；34抖动杆；35第二弹簧；36进气孔；37第一气管；38第一弹簧；39伸缩软管；40限位头；41限位台阶；42限位套。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
参见图1，本实施例公开了一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手,包括横向主轴12,通过第一驱动机构15驱动横向主轴12上下移动，横向主轴12中部设有向下伸出用于吸取板材的中部机械手臂组,的中部机械手臂组包括吸盘支架以及设置在吸盘支架下方的多个中间吸盘3，吸盘支架悬吊设置在横向主轴12下端，每个中间吸盘3上端连接有空心的吸盘连杆2，吸盘连杆2上端穿入吸盘支架上的安装通孔内并连接伸缩软管39，伸缩软管39上端通过第四气管29连接到第一气源，吸盘连杆2上部套有第一弹簧38，第一弹簧38上下两端分别通过设置于安装通孔上方的限位头40和吸盘连杆2外壁上的限位台阶41进行限位，吸盘支架下端还连接套装于吸盘连杆2外的限位套42，吸盘连杆2通过限位台阶41与限位套42的底板配合实现限位。横向主轴12上还安装有用于检测其与最上层板材上表面之间距离的距离传感器4。
吸盘支架包括两个悬吊臂30、两个横向杆28、四个连接杆1，吸盘设置在横向杆28上，两个横向杆28前后并排设置，每个横向杆28上设置有沿前后方向延伸的两个连接杆1，两个悬吊臂30位于两个横向杆28之间的上方，每个连接杆1的两端分别与横向杆28和悬吊臂30相连接，两个横向杆28上对应的连接杆1在悬吊臂30处交汇在一起，连接杆1上沿其长度方向上间隔设置有多个定位孔，通过螺钉穿过连接杆1上的定位孔将连接杆1与悬吊臂30固定连接，通过选择不同位置的定位孔来调整两个横向杆28之间的间距。两个横向杆28及其上安装的中间吸盘3呈前后对称设置。
横向主轴12的两端分别设置有向下伸出的抖动机械手臂和吹气组件,抖动机械手臂包括抖动吸盘5以及与抖动吸盘5上端相连接的连接头6,连接头6内设空腔，连接头6一侧设有与空腔连通的进气孔36，进气孔36进气孔36通过第一气管37连接第一气源，连接头6通过抖动驱动机构驱动其沿竖直方向来回抖动。抖动驱动机构为气缸13。气缸13包括缸体及活塞杆32，缸体顶端通过第三气管14与第三气源相连接，活塞杆32向下伸出缸体下端，活塞杆32下端依次连接有抖动套31和抖动杆34，抖动套31安装在抖动杆34上端，抖动杆34下端与连接头6螺纹连接，抖动杆34外套装有第二弹簧35，第二弹簧35上端分别与抖动套31和连接头6固定连接。
吹气组件包括喷嘴7、喷嘴杆8，喷嘴杆8为内设气体通道的空心状，喷嘴杆8的一端与喷嘴7相连接、另一端通过第二气管9连接到第二气源，在第一驱动机构15带动下，中部机械手臂组与两端的抖动吸盘5共同吸取最上层板材后再上升，在上升的过程中，两端的抖动吸盘5在抖动驱动机构的驱动下进行上下抖动，从而带动最上层板材相应的部位进行上下抖动，同时吹气组件的喷嘴7向最上层板材及其下一层板材之间吹气，防止板材粘连。
横向主轴12两端的抖动机械手臂和吹气组件分别安装在对应的滑块33上，横向主轴12下端设有与滑块33相配合的横向导轨11，横向主轴12下方转动设置有一个丝杠10，丝杠10包括左螺纹段和右螺纹段，丝杠10的左螺纹段和右螺纹段的螺纹旋向相反，两个滑块33分别与丝杠10的左螺纹段和右螺纹段螺纹连接，通过丝杠10旋转从而带动两个滑块33沿左右方向反向移动，进而带动滑块33上的抖动机械手臂和吹气组件同步移动。
横向主轴12上端固定连接有一个立向主轴16，第一驱动机构15包括伺服电机，立向主轴16上固定设置有竖向的齿条18，伺服电机的输出端固定连接有与齿条18相配合的齿轮，通过伺服电机带动齿轮旋转，从而带动齿条18和立向主轴16上下移动。
其中，第一驱动机构15安装在电机固定板19上，电机固定板19滑动设置在一个前后向主轴23上，前后向主轴23上固定设有前后向齿条22、上前后向导轨21和下前后向导轨25，电机固定板19一侧固定设置有上下平行的上前后向滑槽20和下前后向滑槽24，上前后向滑槽20和下前后向滑槽24分别与上前后向导轨21和下前后向导轨25相配合滑动。
本实施例公开的机械手的工作过程如下：
参见图1，第二驱动机构26的第二伺服电机正转，驱动力通过前后向齿条22传递给电机固定板19，驱动电机固定板19及整个机械手沿上前后向导轨21和下前后向导轨25往前运动到达板材正上方终止；随后第一驱动机构15的伺服电机正转，驱动力通过齿条18传递给立向主轴16，驱动立向主轴16及连接在其上的机械手沿立向导轨17下降，下降终止位置由横向主轴12上的距离传感器4决定；此时抖动吸盘5和中间吸盘3刚好到达板材上表面，第一气源通过第一气管37和第四气管29把抖动吸盘5和中间吸盘3内抽成负压，从而吸取板材；之后第一驱动机构15的伺服电机反转，立向主轴16及机械手上升一段距离之后，第三气源通过第三气管14给气缸13提供驱动力使其快速伸缩，从而带动吸取板材的抖动机械手臂快速伸缩，使板材产生形变及抖动，同时第二气源通过第二气管9管提供气流，经喷嘴7喷出，向上下两层板材之间吹气,进一步避免板材粘连现象；机械手上升到下降之前的原始高度后，第二驱动机构26的第二伺服电机反转，驱动电机固定板19、立向主轴16及连接在其上的机械手往后移动到达初始位置，此时第一气源通过第一气管37和第四气管29恢复抖动吸盘5和中间吸盘3内的气压，中间吸盘3和抖动吸盘5放下板材，完成本次板材的上料；然后进行下一块板材吸取时，距离传感器4根据电脑设定好的参数自行调整下行距离，重复以上步骤进行循环工作。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手,包括横向主轴,通过第一驱动机构驱动所述横向主轴上下移动，所述横向主轴中部设有向下伸出用于吸取板材的中部机械手臂组,其特征在于：所述横向主轴的两端分别设置有向下伸出的抖动机械手臂和吹气组件,所述抖动机械手臂包括抖动吸盘以及与所述抖动吸盘上端相连接的连接头,所述连接头内设空腔，所述连接头一侧设有与所述空腔连通的进气孔，所述进气孔通过第一气管连接第一气源，所述连接头通过抖动驱动机构驱动其沿竖直方向来回抖动，所述吹气组件包括喷嘴、喷嘴杆，所述喷嘴杆为内设气体通道的空心状，所述喷嘴杆的一端与喷嘴相连接、另一端通过第二气管连接到第二气源，在第一驱动机构带动下，所述中部机械手臂组与两端的抖动吸盘共同吸取最上层板材后再上升，在上升的过程中，两端的抖动吸盘在所述抖动驱动机构的驱动下进行上下抖动，从而带动最上层板材相应的部位进行上下抖动，同时所述吹气组件的喷嘴向最上层板材及其下一层板材之间吹气，防止板材粘连。
2.如权利要求1所述的一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手,其特征在于：所述横向主轴上还安装有用于检测其与最上层板材上表面之间距离的距离传感器。
3.如权利要求1所述的一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手,其特征在于：所述的中部机械手臂组包括吸盘支架以及设置在吸盘支架下方的多个中间吸盘，所述吸盘支架悬吊设置在横向主轴下端，每个所述中间吸盘上端连接有空心的吸盘连杆，所述吸盘连杆上端穿入所述吸盘支架上的安装通孔内并连接伸缩软管，所述伸缩软管上端通过第四气管连接到第一气源，所述吸盘连杆上部套有第一弹簧，所述第一弹簧上下两端分别通过设置于所述安装通孔上方的限位头和吸盘连杆外壁上的限位台阶进行限位，所述吸盘支架下端还连接套装于吸盘连杆外的限位套，所述吸盘连杆通过限位台阶与所述限位套的底板配合实现限位。
4.如权利要求1所述的一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手,其特征在于：所述抖动驱动机构为气缸。
5.如权利要求4所述的一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手,其特征在于：所述气缸包括缸体及活塞杆，所述缸体顶端通过第三气管与第三气源相连接，所述活塞杆向下伸出所述缸体下端，所述活塞杆下端依次连接有抖动套和抖动杆，所述抖动套安装在所述抖动杆上端，所述抖动杆下端与所述连接头螺纹连接，所述抖动杆外套装有第二弹簧，所述第二弹簧上端分别与所述抖动套和连接头固定连接。
6.如权利要求3所述的一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手,其特征在于：所述吸盘支架包括两个悬吊臂、两个横向杆、四个连接杆，所述吸盘设置在所述横向杆上，所述两个横向杆前后并排设置，每个所述横向杆上设置有沿前后方向延伸的两个连接杆，所述两个悬吊臂位于所述两个横向杆之间的上方，每个所述连接杆的两端分别与横向杆和悬吊臂相连接，所述两个横向杆上对应的连接杆在所述悬吊臂处交汇在一起，所述连接杆上沿其长度方向上间隔设置有多个定位孔，通过螺钉穿过所述连接杆上的定位孔将所述连接杆与所述悬吊臂固定连接，通过选择不同位置的定位孔来调整所述两个横向杆之间的间距。
7.如权利要求6所述的一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手,其特征在于：所述两个横向杆及其上安装的中间吸盘呈前后对称设置。
8.如权利要求1所述的一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手,其特征在于：所述横向主轴上端固定连接有一个立向主轴，所述第一驱动机构包括伺服电机，所述立向主轴上固定设置有竖向的齿条，所述伺服电机的输出端固定连接有与所述齿条相配合的齿轮，通过所述伺服电机带动齿轮旋转，从而带动齿条和立向主轴上下移动。
9.如权利要求1所述的一种自带距离检测的防粘连板材上料机械手,其特征在于：所述横向主轴两端的抖动机械手臂和吹气组件分别安装在对应的滑块上，所述横向主轴下端设有与滑块相配合的横向导轨，所述横向主轴下方转动设置有一个丝杠，所述丝杠包括左螺纹段和右螺纹段，所述丝杠的左螺纹段和右螺纹段的螺纹旋向相反，两个滑块分别与丝杠的左螺纹段和右螺纹段螺纹连接，通过丝杠旋转从而带动两个滑块沿左右方向反向移动，进而带动滑块上的抖动机械手臂和吹气组件同步移动。
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