CN108145575B - 机械手取放料装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械手技术领域，具体公开了一种机械手取放料装置，包括机架，机架上设有水平推动机构和升降机构。升降机构下端连接有夹持部，夹持部包括支撑板，支撑板下表面固定连接有第一夹持臂，滑动连接有第二夹持臂。第一夹持臂和第二夹持臂的下端均转动连接夹持手，两个夹持臂之间滑动连接有除锈罩，除锈罩连接有弹簧，弹簧的下端固定连接在夹持臂内。除锈罩内前后两侧均设有除锈刷，除锈罩的顶壁上设有防锈油涂抹机构，机架上固定连接有挡块，挡块位于支撑板和除锈罩之间，第一夹持臂的夹持手的中心处连接有转轴，转轴上连接有齿轮，齿轮上啮合有齿条，齿条固定连接在水平推动机构上。本方案在运送钢管的同时实现了钢管的除锈和防锈处理。

Description

机械手取放料装置

技术领域

本发明属于机械手技术领域，尤其涉及一种机械手取放料装置。

背景技术

钢管不仅用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器，它还是一种经济钢材。用钢管制造建筑结构网架、支柱和机械支架，可以减轻重量，节省金属20～40％，而且可实现工厂化机械化施工。工厂一般都储存有大量的钢管，由于钢管的搁置时间较长，钢管的表面不可避免的会产生铁锈等，钢管的后期工艺中需要除锈处理、防锈处理和运输上料等。现有工艺中通常是每个步骤都是单独完成的，整个过程工序繁琐、复杂，造成钢管的加工周期非常长，因此工作效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械手取放料装置，本方案在运送钢管的同时实现了钢管的除锈和防锈处理。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：机械手取放料装置，包括机架，机架上设有水平推动机构，水平推动机构上固定连接有升降机构，升降机构下端连接有夹持部，夹持部包括支撑板，支撑板下表面一端固定连接有第一夹持臂，支撑板下表面的另一端滑动连接有第二夹持臂，支撑板上固定连接有驱动第二夹持臂水平运动的动力机构，第一夹持臂和第二夹持臂的下端均转动连接有圆柱状的夹持手，第一夹持臂和第二夹持臂之间滑动连接有下端和左右两侧呈敞开状的除锈罩，除锈罩与第二夹持臂之间连接有伸缩杆，除锈罩的两端均连接有弹簧，两个弹簧的下端分别固定连接在第一夹持臂和第二夹持臂内，除锈罩位于两个夹持手之间，除锈罩内前后两侧均设有除锈刷，除锈罩的顶壁上设有防锈油涂抹机构，机架上固定连接有挡块，挡块位于支撑板和除锈罩之间，第一夹持臂一端的夹持手的中心处固定连接有转轴，转轴上固定连接有齿轮，水平推动机构上固定连接有竖直设置的齿条，齿条和齿轮啮合。

本基础方案的工作原理在于：使用本装置时，通过水平推动机构带动升降机构的水平运动，升降机构带动夹持部的升降。当升降机构带动夹持部的夹持手下降到料架的钢管的两侧时，启动动力机构，动力机构能够带动第二夹持臂向第一夹持臂的方向运动。由于除锈罩与第二夹持臂之间连接有伸缩杆，所以伸缩杆会随着第二夹持臂的左右运动而进行相应的伸缩，使得第二夹持臂的运动对除锈罩没有影响。由于钢管位于两个夹持手之间，因此第二夹持臂运动过程中，两个夹持手能够将钢管进行夹紧。然后启动升降机构带动夹持部上升。由于第一夹持臂的夹持手的中心处固定连接有转轴，转轴上固定连接有齿轮，齿轮与齿条啮合，齿条固定连接在水平推动机构上，所以夹持部上升时齿轮会在齿条上转动，由于夹持手转动连接在夹持臂上，所以齿轮转动会带动夹持手转动。而钢管被两个夹持手夹紧，所夹持手转动会带动钢管转动。由于除锈罩位于两个夹持手之间，因此钢管会位于除锈罩内。而除锈罩内的前后两侧设有除锈刷，所以钢管会与除锈刷接触。由于钢管转动时与除锈刷形成相对转动，因此除锈刷能够对钢管表面的铁锈进行处理。由于机架上固定连接有挡块，且挡块位于支撑板和除锈罩之间，所以除锈罩向上运动的过程中除锈罩的顶部会触碰到挡块。所以夹持臂带动除锈罩继续上升时，挡块会限制除锈罩的向上运动，由于除锈罩滑动连接在夹持臂上，所以夹持臂会继续上升而除锈罩会停留在原有位置，即除锈罩会相对于夹持臂向下滑动，所以钢管与除锈罩顶壁的距离会逐渐变小。由于除锈罩的顶壁上设有防锈油涂抹机构，所以夹持臂上升过程中，钢管会与防锈油涂抹机构接触，由于钢管转动，所以钢管的外表面会涂上一层防锈油。当钢管运送到下一工位时，启动动力机构驱动夹持臂松开钢管。放下钢管后，使夹持部回到料架上方，然后升降机构带动夹持臂向下运动，由于除锈罩的下端连接有弹簧，所以当除锈罩的顶部离开挡块时，除锈罩会在弹簧的作用下恢复原位。

本基础方案的有益效果在于：本方案通过将夹持手转动连接在夹持臂上，通过齿轮齿条的结构使得夹持部对钢管运送的过程中实现了钢管的转动，从而实现了钢管的除锈和防锈处理。本方案利用升降机构自带的动力实现了钢管的转动，减少了一个驱动动力，减少了装置的成本。同时与现有技术需要在不同工位上完成除锈防锈处理相比，本方案的工序明显简化，因此缩短了上料周期，提高了工作效率。

作为本方案的进一步改进，所述防锈油涂抹机构包括防锈油槽，防锈油槽固定连接在除锈罩的顶壁上，防锈油槽底壁的中心处设有滑动块，滑动块滑动连接在防锈油槽的底壁上，滑动块内设有空腔，滑动块的前后侧壁上设有若干进油孔，进油孔与空腔连通，滑动块的下端设有若干出油孔，出油孔与空腔连通。如此设置，可以使得钢管上升触碰到滑动块时实现防锈油的自动流出，从而为钢管的表面涂抹上防锈油，实现防锈油涂抹的自动化。

作为本方案的进一步改进，第二夹持臂下端的夹持手的靠近第一夹持臂的端面的中心处固定连接有气胀轴。如此设置，利用气胀轴实现钢管的中心定位，提高钢管转动时的稳定性。

作为本方案的进一步改进，滑动块的下表面上固定连接有一层海绵。如此设置，通过海绵吸收防锈油，可以防止防锈油大量流出，同时钢管和海绵接触使防锈油涂抹得更加均匀。

作为本方案的进一步改进，水平推动机构包括两根相互平行的导轨，导轨固定连接在机架上，导轨上滑动连接有托板，机架上固定连接有推动气缸，推动气缸的活塞杆与托板固定连接。如此设置，通过气缸实现水平运动，灵敏度高，相应速度快。

作为本方案的进一步改进，第一夹持臂的夹持手靠近除锈罩的端面上设有压力传感器。通过设置压力传感器，可以直观的观察到两个夹持手是否夹紧钢管，提高装置的稳定性。

附图说明

图1是本发明机械手取放料装置实施例的结构示意图；

图2是本发明机械手取放料装置的右视图；

图3是本发明机械手取放料装置的防锈油槽的结构示意图；

图4是本发明机械手取放料装置的除锈刷的机构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

附图标记说明：机架1、推动气缸2、升降气缸3、支撑板4、齿条5、第一夹持臂6、转轴7、齿轮8、夹持手9、除锈罩10、气胀轴11、挡块12、水平气缸13、滑块14、第二夹持臂15、滑动块16、海绵17、除锈刷18。

如图1、图2所示，一种机械手取放料装置，包括机架1，机架1上设有水平推动机构。水平推动机构包括两根相互平行的导轨，导轨固定连接在机架1上，导轨上滑动连接有托板。机架1的左端固定连接有推动气缸2，推动气缸2的活塞杆与托板固定连接。托板上固定连接有升降机构，升降机构包括升降气缸3，升降气缸3固定连接在托板上，升降气缸3的活塞杆竖直向下设置。升降气缸3的活塞杆下端固定连接有支撑板4。支撑板4的下表面的左端固定连接有第一夹持臂6，第一夹持臂6与支撑板4相互垂直。支撑板4下表面的右端固定连接有滑轨,滑轨上滑动连接有第二夹持臂15，第二夹持臂15与第一夹持臂6相互平行，支撑板4的下表面上固定连接有水平气缸13，水平汽缸的活塞杆与第二夹持臂15固定连接。第一夹持臂6和第二夹持臂15的下端均转动连接有夹持手9，夹持手9呈圆柱状，两个夹持手9分别垂直于第一夹持臂6和第二夹持臂15。第一夹持臂6下端的夹持手9的左端面的中心处固定连接有转轴7，转轴7的左端固定连接有齿轮8，齿轮8上啮合有竖直设置的齿条5，齿条5的上端固定连接在托板上。第一夹持臂6下端的夹持手9的右端面设有压力传感器。第二夹持臂15下端的夹持手9的左端面的中心处固定连接有气胀轴11。第一夹持臂6和第二夹持臂15靠近的一侧均设有滑槽，两个滑槽之间滑动连接有除锈罩10，除锈罩10呈矩形箱体状。除锈罩10包括顶壁和前后两个侧壁，除锈罩10的左右两侧和下端均呈敞开状。除锈罩10的顶壁上的左右两端均固定连接有滑块14，两个滑块14分别滑动连接两个滑槽内，右侧的滑块14与除锈罩10之间连接有伸缩杆。滑槽内设有弹簧，弹簧的下端固定连接在滑槽的下端，弹簧的上端固定连接在滑块14的下表面，自然状态下，除锈罩10在弹簧的作用下位于两个夹持手9之间。除锈罩10的前后两个侧壁内固定连接有除锈刷18。如图3所示，除锈罩10的顶壁内固定连接防锈油槽，如图3所示，防锈油槽底壁的中心处设有滑动块16，滑动块16滑动连接在防锈油槽的底壁上。滑动块16的上端的两侧设有水平的限制块，限制块位于防锈油槽的底壁上，使得滑动块16无法从防锈油槽中滑落。滑动块16内设有空腔，滑动块16的前后侧壁上设有若干进油孔，进油孔与空腔连通，滑动块16的下端设有若干出油孔，出油孔与空腔连通。滑动块16的下表面上固定连接有一层海绵17。机架1上的左端固定连接有竖直的连杆，连杆的下端固定连接有挡块12，挡块12位于除锈罩10和支撑板4之间。

具体实施时，启动推动气缸2，推动气缸2的活塞杆带动夹持部运动到放置钢管的料架的正上方。然后启动升降气缸3，升降气缸3的活塞杆带动夹持部向下运动，直到两个夹持手9位于钢管的内孔的两侧。然后启动水平气缸13，水平气缸13的活塞杆带动第二夹持臂15向第一夹持臂6的方向运动。第二夹持臂15下端的夹持手9的气胀轴11运动到钢管的内孔中，然后启动气胀轴11，实现钢管的中心定位。水平气缸13机械推动第二夹持臂15运动，使钢管的左端贴合于左侧的夹持手9。当夹持手9上的压力传感器的压力值达到一定值时，即左右两个夹持手9对钢管完全夹紧后，停止水平气缸13的运动。然后启动升降气缸3，升降气缸3的活塞杆带动两个夹持臂向上运动。由于齿轮8与齿条5啮合，所以夹持臂上升时齿轮8会在齿条5上转动，从而齿轮8带动夹持手9和钢管转动。钢管位于除锈罩10内，且除锈罩10的前后两个侧壁内固定连接有除锈刷18，因此钢管转动，除锈刷18会对钢管表面的铁锈进行去除处理。夹持臂向上运动的过程中，当除锈罩10的上端接触到挡块12时，挡块12会限制除锈罩10的向上运动，而夹持手9会继续带动钢管向上运动。当钢管触碰到滑动块16时，钢管会将滑动块16向上顶。当滑动块16两侧的进油孔位于防锈油槽内时，防锈油槽中的防锈油会通过进油孔进入滑动块16的空腔内，空腔中的防锈油会通过滑动块16的底壁的出油孔流入海绵17中。钢管上升对海绵17形成挤压，使得海绵17中的防锈油被挤压出，而钢管是转动的，所以钢管的表面都被涂上防锈油。当钢管的外表面涂上防锈油后，启动推动气缸2，推动气缸2的活塞杆带动钢管向下一工位运动。由于除锈罩10上端失去了挡块12的压力，使得除锈罩10会在弹簧的作用下向上运动。滑动块16失去了钢管向上的力后会向下滑动直到被挡壁所限制，此时滑动块16侧壁上的进油孔位于防锈油槽下方，使防锈油槽中的防锈油无法流入到空腔中。当钢管运动到下一工位后，停止气胀轴11，松开钢管，启动水平气缸13带动第二夹持臂15向右运动。然后启动升降气缸3和推动气缸2，将夹持部运送到初始位置，准备下一批钢管的运送。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.机械手取放料装置，包括机架，机架上设有水平推动机构，水平推动机构上固定连接有升降机构，升降机构下端连接有夹持部，其特征在于：夹持部包括支撑板，支撑板下表面一端固定连接有第一夹持臂，支撑板下表面的另一端滑动连接有第二夹持臂，支撑板上固定连接有驱动第二夹持臂水平运动的动力机构，第一夹持臂和第二夹持臂的下端均转动连接有圆柱状的夹持手，第一夹持臂和第二夹持臂之间滑动连接有下端和左右两侧呈敞开状的除锈罩，除锈罩与第二夹持臂之间连接有伸缩杆，除锈罩的两端均连接有弹簧，两个弹簧的下端分别固定连接在第一夹持臂和第二夹持臂内，除锈罩位于两个夹持手之间，除锈罩内前后两侧均设有除锈刷，除锈罩的顶壁上设有防锈油涂抹机构，机架上固定连接有挡块，挡块位于支撑板和除锈罩之间，第一夹持臂一端的夹持手的中心处固定连接有转轴，转轴上固定连接有齿轮，水平推动机构上固定连接有竖直设置的齿条，齿条和齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的机械手取放料装置，其特征在于：所述防锈油涂抹机构包括防锈油槽，防锈油槽固定连接在除锈罩的顶壁上，防锈油槽底壁的中心处设有滑动块，滑动块滑动连接在防锈油槽的底壁上，滑动块内设有空腔，滑动块的前后侧壁上设有若干进油孔，进油孔与空腔连通，滑动块的下端设有若干出油孔，出油孔与空腔连通。

3.根据权利要求2所述的机械手取放料装置，其特征在于：第二夹持臂下端的夹持手的靠近第一夹持臂的端面的中心处固定连接有气胀轴。

4.根据权利要求2所述的机械手取放料装置，其特征在于：滑动块的下表面上固定连接有一层海绵。

5.根据权利要求4所述的机械手取放料装置，其特征在于：水平推动机构包括两根相互平行的导轨，导轨固定连接在机架上，导轨上滑动连接有托板，机架上固定连接有推动气缸，推动气缸的活塞杆与托板固定连接。

6.根据权利要求4所述的机械手取放料装置，其特征在于：第一夹持臂的夹持手靠近除锈罩的端面上设有压力传感器。