CN107618876A - 一种搬运机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种搬运机械手，属于自动化设备技术领域，它包括依次设置的第一安装架、操作平台和第二安装架，所述第一安装架上竖向滑动安装有由第一动力装置驱动的伸缩臂，所述伸缩臂向所述操作平台方向横向延伸，所述伸缩臂的端部安装有取料爪；所述第二安装架上竖向滑动安装有由第二动力装置驱动的升降座，所述升降座上纵向滑动安装有由第三动力装置驱动的托料板；所述操作平台上固定安装有承托物料的承托板，所述承托板上横向滑动安装有由第四动力装置驱动的推料板，所述推料板与所述托料板位置相对应，本发明取代了人工作业，提高了成品良率及产能，广泛应用于电子产品生产中。

Description

一种搬运机械手

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种搬运机械手。

背景技术

在电子产品生产中，经常有工序需要将工装载具、物料等物品搬运到涂胶、焊接、装配、检验的设备(如车乐美点胶机、武藏点胶机等)工作平台上，在完成工作后卸载回原流水线的动作，当设备完成涂胶、装配、检验等动作后再将其搬运回原流水线，目前，这些消费类电子的生产线搬运工装载具、物料等动作只能依靠人工实现搬运动作，不仅占用了劳动力，而且生产中操作人员出现更换或走神等情况，容易导致设备撞机的安全事故、物料损坏，降低了成品良率及产能。

因此，对于开发一种新的搬运机械手，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础。

发明内容

为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种搬运机械手，取代了人工作业，提高了成品良率及产能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种搬运机械手，所述搬运机械手包括依次设置的第一安装架、操作平台和第二安装架，所述第一安装架上竖向滑动安装有由第一动力装置驱动的伸缩臂，所述伸缩臂向所述操作平台方向横向延伸，所述伸缩臂的端部安装有取料爪；所述第二安装架上竖向滑动安装有由第二动力装置驱动的升降座，所述升降座上纵向滑动安装有由第三动力装置驱动的托料板；所述操作平台上固定安装有承托物料的承托板，所述承托板上横向滑动安装有由第四动力装置驱动的推料板，所述推料板与所述托料板位置相对应。

在本发明的所述搬运机械手中，作为一种优选的技术方案，所述伸缩臂包括连接所述第一动力装置的升降支臂，所述升降支臂上横向滑动安装有由第五动力装置驱动的横移支臂，所述取料爪安装于所述横移支臂的端部。

在本发明的所述搬运机械手中，作为一种优选的技术方案，所述横移支臂包括依次滑动叠加在一起若干个滑动臂，靠近所述升降支臂的滑动臂连接所述第五动力装置，相邻的两个滑动臂之间设有驱动机构，所有所述滑动臂的滑动方向一致，所述取料爪设置于离所述升降支臂最远的滑动臂的端部。

在本发明的所述搬运机械手中，作为一种优选的技术方案，所述托料板上远离所述操作平台的一端设有检测物料的第一传感器。

在本发明的所述搬运机械手中，作为一种优选的技术方案，所述操作平台上设有若干块定位块，若干块所述定位块围绕成一容纳物料的容纳腔，所述容纳腔内竖向滑动安装有由第六动力装置驱动的顶出块，所述推料板位于所述定位块的上方位置。

在本发明的所述搬运机械手中，作为一种优选的技术方案，所述第一安装架上固定安装有接料平台。

在本发明的所述搬运机械手中，作为一种优选的技术方案，所述接料平台上设有用于夹紧物料的夹紧块，所述夹紧块连接第七动力装置。

在本发明的所述搬运机械手中，作为一种优选的技术方案，所述接料平台上设有用于检测物料到达所述接料平台位置的第二传感器，所述接料平台上设有用于检测物料离开所述接料平台位置的第三传感器，所述第二传感器和第三传感器分别位于所述夹紧块的两侧。

在本发明的所述搬运机械手中，作为一种优选的技术方案，所述接料平台的进料端设有导向板。

在本发明的所述搬运机械手中，作为一种优选的技术方案，所述接料平台的进料端设有由第八动力装置驱动的防撞元件。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

(1)当物料到达取料爪下方位置后，取料爪在第一动力装置驱动下下移到物料位置，通过吸盘或电磁铁将物料取起，然后在第一动力装置驱动下上移到操作平台高度，通过伸缩臂的伸长，将物料放置在操作平台的承托板上，物料在承托板上完成作业后，推料板在第四动力装置作用下将物料推送至托料板上，托料板承托着来自操作平台的物料，随升降座一起下移到输送带位置，在第三动力装置的作用下，托料板缩回，将物料放置于输送带上，物料再被输送带输送至下游工序，整个过程自动化程度高，取代了了人工作业，提高了成品良率及产能。

(2)由于横移支臂包括依次滑动叠加在一起若干个滑动臂，技术人员可以根据第一安装架与操作平台之间的距离，选择滑动臂的数量，这种依次叠加的结构不仅能够缩小横移支臂的长度，而且驱动机构都在相邻的两个滑动臂之间，裸露在外部，便于安装和维护。

(3)由于操作平台上设有若干块定位块，使得物料在操作过程中位置稳定，提高了成品率，又设置了由第六动力装置驱动的顶出块，当物料在操作平台上操作完成后，顶出块在第六动力装置的作用下升高，将容纳腔内的物料顶出，以方便推料板将物料推离操作平台，从而提高力产能。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例中伸缩臂的结构示意图；

图3是图2的俯视示意图；

图4是本发明实施例中操作平台的结构示意图；

图5是图4的俯视示意图；

图6是本发明实施例中接料平台的结构示意图；

其中，在图1至图6中，各个数字标号分别指代如下的具体含义、元件和/或部件。

图中：1、第一安装架，2、第二安装架，3、操作平台，4、伸缩臂，401、升降支臂，402、滑动臂，403、主动同步带轮，404、从动同步带轮，405、同步带，406、驱动机构，407、步进电机，5、取料爪，501、爪体，502、吸盘，6、接料平台，7、升降座，8、托料板，9、第一传感器，10、导向板，11、第八动力装置，12、防撞元件，13、承托板，14、第四动力装置，15、推料板，16、定位块，17、第六动力装置，18、顶出块，19、第七动力装置，20、夹紧块，21、第二传感器，22、第三传感器。

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。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

如图1所示，本发明所提供了一种搬运机械手，包括依次设置的第一安装架1、操作平台3和第二安装架2，第一安装架1上竖向滑动安装有由第一动力装置驱动的伸缩臂4，在此，第一动力装置(图中未示出)可以选择使用气缸、液压缸、电缸，也可以使用电机驱动的丝杠螺母机构，或卷扬机构、链传动机构、带传动机构等，以实现伸缩臂4的升降运动，本领域技术人员可以根据需要自行选择，伸缩臂4向操作平台3方向横向延伸，伸缩臂4可以横向伸缩，以实现物料往操作平台3上输送，伸缩臂4的端部安装有取料爪5，取料爪5包括安装在伸缩臂4上的爪体501，爪体501上安装有用于取放物料的吸盘502或者电磁铁，用于取放物料；第二安装架2上竖向滑动安装有由第二动力装置驱动的升降座7，同样，第二动力装置(图中未示出)可以选择使用气缸、液压缸、电缸，也可以使用电机驱动的丝杠螺母机构，或卷扬机构、链传动机构、带传动机构等，以实现升降座7的升降运动，本领域技术人员可以根据需要自行选择，升降座7上纵向滑动安装有由第三动力装置驱动的托料板8，第三动力装置(图中未示出)通常选择使用气缸、液压缸、电缸，托料板8用于承托来自操作平台3的物料，并且在第三动力装置的作用下，托料板8可以缩回，实现将物料放置于输送带上，物料再被输送带输送至下游工序；操作平台3上固定安装有承托物料的承托板13，承托板13承载着物料进行涂胶、焊接、装配、检验等动作，承托板13上横向滑动安装有由第四动力装置14驱动的推料板15，推料板15与托料板8位置相对应，物料在承托板13上完成作业后，推料板15在第四动力装置14作用下将物料推送至托料板8上，在此，第四动力装置14通常选择使用气缸、液压缸、电缸。当物料到达取料爪5下方位置后，取料爪5在第一动力装置驱动下下移到物料位置，通过吸盘502或电磁铁将物料取起，然后在第一动力装置驱动下上移到操作平台3高度，通过伸缩臂4的伸长，将物料放置在操作平台3的承托板13上，物料在承托板13上完成作业后，推料板15在第四动力装置14作用下将物料推送至托料板8上，托料板8承托着来自操作平台3的物料，随升降座7一起下移到输送带位置，在第三动力装置的作用下，托料板8缩回，将物料放置于输送带上，物料再被输送带输送至下游工序，整个过程自动化程度高，取代了了人工作业，提高了成品良率及产能。

如图2和图3共同所示，伸缩臂4包括连接第一动力装置的升降支臂401，升降支臂401上横向滑动安装有由第五动力装置驱动的横移支臂，取料爪5安装于横移支臂的端部，第五动力装置可以选择使用气缸、液压缸、电缸，也可以使用电机驱动的丝杠螺母机构，为了使得横移支臂运动平稳且降低噪音，在此，发明人经过深入研究，在升降支臂401的一端设置了由伺服电机或步进电机407驱动的主动同步带轮403，在升降支臂401的另一端设置了从动同步带轮404，主动同步带轮403与从动同步带轮404之间环绕有同步带405，而横移支臂则与同步带405连接，随着伺服电机或者步进电机407的正反转，实现横移支臂的伸出或缩回，达到将物料输送至操作平台3的目的。

横移支臂包括依次滑动叠加在一起若干个滑动臂402，靠近升降支臂401的滑动臂402连接第五动力装置，相邻的两个滑动臂402之间设有驱动机构406，驱动机构406优选为气缸、液压缸、电缸，相邻两个滑动臂402之间设有滑轨，所有滑动臂402的滑动方向一致，取料爪5设置于离升降支臂401最远的滑动臂402的端部。根据第一安装架1与操作平台3之间的距离，选择滑动臂402的数量，这种依次叠加的结构不仅能够缩小横移支臂的长度，而且驱动机构406都在相邻的两个滑动臂402之间，裸露在外部，便于安装和维护。

托料板8上远离操作平台3的一端设有检测物料的第一传感器9，第一传感器9可以选择接触式传感器，例如行程开关等，也可选择使用非接触式传感器，例如光电开关等，用于检测物料是否到达指定位置。

如图4和图5共同所示，操作平台3上设有若干块定位块16，若干块定位块16围绕成一容纳物料的容纳腔，容纳腔内用于盛放物料，并且定位物料，使得物料在操作过程中位置稳定，提高了成品率，容纳腔内竖向滑动安装有由第六动力装置17驱动的顶出块18，第六动力装置17优选为气缸、液压缸、电缸，推料板15位于定位块16的上方位置，当物料在操作平台3上操作完成后，顶出块18在第六动力装置17的作用下升高，将容纳腔内的物料顶出，以方便推料板15将物料推离操作平台3。

如图6所示，第一安装架1上固定安装有接料平台6，用于物料从上游输送带过渡到接料平台6，以供取料爪5抓取。接料平台6上设有用于夹紧物料的夹紧块20，夹紧块20连接第七动力装置19，第七动力装置19优选为气缸、液压缸、电缸，用于驱动夹紧块20伸出或缩回，当物料到达指定位置时，夹紧块20伸出，将物料定位在抓取位置，当取料爪5抓料时，夹紧块20缩回。

接料平台6上设有用于检测物料到达接料平台6位置的第二传感器21，以检测物料到达指定位置，接料平台6上设有用于检测物料离开接料平台6位置的第三传感器22，当物料被取料爪5抓取后离开接料平台6，第三传感器22便发出信号，使得下一物料可以输送至指定位置，第二传感器21和第三传感器22分别位于夹紧块20的两侧，同样，第二传感器21和第三传感器22都可以选择接触式传感器，例如行程开关等，也可选择使用非接触式传感器，例如光电开关等。

接料平台6的进料端设有导向板10，通常导向板10端部具有一张角，用于引导物料顺利进入到指定位置。

接料平台6的进料端设有由第八动力装置11驱动的防撞元件12，防撞元件12通常为块状或板状的结构件，第八动力装置11优选为气缸、液压缸、电缸，当抓取位置存有一物料时，防撞元件12伸出，阻挡物料继续进入，当抓取位置当物料被取走后，防撞元件12缩回，下一物料允许进入到指定位置。

当然，为了便于控制，本搬运机械手还包括控制单元，控制单元通常为PLC，第一动力装置、第二动力装置、第三动力装置、第四动力装置14、第五动力装置、第六动力装置17、第七动力装置19、第八动力装置11、步进电机407以及驱动机构406均连接控制单元，并且，第一传感器9、第二传感器21和第三传感器22均连接控制单元。

其工作过程如下：

当工装载具、物料通过流水线到达抓取位置时，第二传感器21发出信号，夹紧块20伸出，将物料夹紧，防撞元件12伸出，阻挡物料继续进入，取料爪5在第一动力装置驱动下下移到物料位置，夹紧块20缩回，吸盘502或电磁铁将物料取起，然后在第一动力装置驱动下上移到操作平台3工作高度，第三传感器22发出信号，防撞元件12缩回，下一物料允许进入，此时，伸缩臂4伸长，将物料放置在操作平台3的承托板13上，物料在承托板13上完成作业后，推料板15在第四动力装置14作用下将物料推送至托料板8上，第一传感器9检测到物料后发出信号，升降座7下移到输送带位置，在第三动力装置的作用下，托料板8缩回，将物料放置于输送带上，物料再被输送带输送至下游工序。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种搬运机械手，其特征在于：包括依次设置的第一安装架、操作平台和第二安装架，所述第一安装架上竖向滑动安装有由第一动力装置驱动的伸缩臂，所述伸缩臂向所述操作平台方向横向延伸，所述伸缩臂的端部安装有取料爪；所述第二安装架上竖向滑动安装有由第二动力装置驱动的升降座，所述升降座上纵向滑动安装有由第三动力装置驱动的托料板；所述操作平台上固定安装有承托物料的承托板，所述承托板上横向滑动安装有由第四动力装置驱动的推料板，所述推料板与所述托料板位置相对应。

2.根据权利要求1所述的搬运机械手，其特征在于，所述伸缩臂包括连接所述第一动力装置的升降支臂，所述升降支臂上横向滑动安装有由第五动力装置驱动的横移支臂，所述取料爪安装于所述横移支臂的端部。

3.根据权利要求2所述的搬运机械手，其特征在于，所述横移支臂包括依次滑动叠加在一起若干个滑动臂，靠近所述升降支臂的滑动臂连接所述第五动力装置，相邻的两个滑动臂之间设有驱动机构，所有所述滑动臂的滑动方向一致，所述取料爪设置于离所述升降支臂最远的滑动臂的端部。

4.根据权利要求1所述的搬运机械手，其特征在于，所述托料板上远离所述操作平台的一端设有检测物料的第一传感器。

5.根据权利要求1所述的搬运机械手，其特征在于，所述操作平台上设有若干块定位块，若干块所述定位块围绕成一容纳物料的容纳腔，所述容纳腔内竖向滑动安装有由第六动力装置驱动的顶出块，所述推料板位于所述定位块的上方位置。

6.根据权利要求1至5任一项权利要求所述的搬运机械手，其特征在于，所述第一安装架上固定安装有接料平台。

7.根据权利要求6所述的搬运机械手，其特征在于，所述接料平台上设有用于夹紧物料的夹紧块，所述夹紧块连接第七动力装置。

8.根据权利要求7所述的搬运机械手，其特征在于，所述接料平台上设有用于检测物料到达所述接料平台位置的第二传感器，所述接料平台上设有用于检测物料离开所述接料平台位置的第三传感器，所述第二传感器和第三传感器分别位于所述夹紧块的两侧。

9.根据权利要求6所述的搬运机械手，其特征在于，所述接料平台的进料端设有导向板。

10.根据权利要求6所述的搬运机械手，其特征在于，所述接料平台的进料端设有由第八动力装置驱动的防撞元件。