CN109176499A - 一种取放料机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种取放料机械手，包括：底板、直线运动模组和机械手，所述直线运动模安装在底板上，所述机械手通过基座固定在运动模组的滑座上，并随滑座直线运动，所述机械手包括：电机、齿轮、齿条、导向座和取放料组件，所述取放料组件包括：气缸、直线轴承、吸附装置和拨块，通过电机带动齿条的上下移动，带动机械手与齿条同步运动与直线运动模组的结构实现物料的取放，本发明在连接件上设有三个台阶，通过齿条与机械手的配合，以及拨块的设置，能使得该机械手通用性更强，可有效降低设备成本。

Description

一种取放料机械手

技术领域

本发明涉及机械设备领域，尤指一种取放料机械手。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，还具有动作灵活、运动惯性小、通用性强的特性。

吸附式机械手在取放料过程中，特别是体积较小的模组时，会存在放料时模组还吸附在吸盘上未放下的问题发生，这样就会影响到后续模组的装盘，产生不良品，稳定性差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种取放料机械手，包括：底板、直线运动模组和机械手，所述直线运动模安装在底板上，所述机械手通过基座固定在运动模组的滑座上，并随滑座直线运动，所述机械手包括：电机、齿轮、齿条、导向座和取放料组件，所述取放料组件包括：气缸、直线轴承、吸附装置和拨块；

所述取放料组件通过连接件固定在齿条上；

所述吸附装置沿轴向套设于直线轴承内，直线轴承通过轴承座固定在连接件上，所述气缸和拨块固定在连接件上，所述吸附装置与气缸连接；

所述齿条套设在导向座内，可在导向座内滑动；

所述电机安装在基座上，齿轮设在电机的转轴上，所述齿轮与齿条啮合；

所述拨块上设有拨口；

所述吸附装置上设有吸盘，所述拨块设在吸附装置的正下方，并固定在连接件上，所述吸盘穿设在拨口内。

所述齿条上还设有齿条连接块，齿条和齿条连接块通过螺栓连接，所述齿条连接块与连接件通过螺栓固定连接，所述齿条连接块的截面为T型结构。

所述电机上的齿轮带动齿条在导向座内上下运动，使取放料组件上升或下降，配合直线运动模组使吸盘实现取放料工作，吸盘在拨口内上下运动，可将吸盘上的吸附物料拨落，防止放料的不彻底。

所述导向座包括：导向块和盖板，所述导向块上设有导向槽和第一滑槽，所述盖板上设有第二滑槽，所述齿条连接块套设在第一滑槽内，可在第一滑槽内上下滑动，盖板安装在导向块上，第二滑槽与齿条上的齿相适配，并露在第二滑槽外。

所述连接件上自上而下设有三个台阶，第一台阶用于安装气缸，第二台阶用于容置吸附装置，第三台阶用于安装轴承座，所述连接件的下端还设有拨块卡口。

所述拨块为“Z”型结构，其下端设有拨口，所述拨口为O型口或U型口中的一种，该拨口的口径略大于吸盘直径，吸盘容置于该拨口内，拨块上还设有拨块固定部。

还包括支撑柱，所述支撑柱一端与吸附装置上连接，另一端与连接件通过螺栓固定连接。

还包括限位装置，所述限位装置包括限位感应器和挡块，所述限位感应器设在导向座上，所述挡块设在连接件上。

所述导向座上自上而下设有三个限位感应器，所述连接件上设有一个挡块。

所述导向座上设有一个限位感应器，所述连接件上设有三个挡块。

本发明利用直线运动模组的水平移动和伺服电机带动齿条的上下移动来实现模组的取放，特别是设置导向座，利用导向座内的导向槽及第一和第二槽口，能使机械手与基座的连接更为稳定，使取放料稳定性和精准度更高，由于取放不同的模组所需要的吸附装置规格与型号也有所不同，为了便于更换吸附装置，并使机械手的适用性更强，本发明的连接件上设有三个台阶，第二台阶低于第一台阶，使得该区域可以安装不同型号/规格的吸附装置，通用性更强，能有效的降低设备的成本，另外，拨块设在连接件的下端，自下而上安装在连接件的拨块卡口内，并通过拨块固定部与连接件固定，可随吸附装置的更换而快速的更换与之相适配的拨块，本发明通过设置拨块，使吸盘在拨块的U型口内上下移动，防止了吸盘放料时未放完全的隐患发生，能够从工位上取出或放入体积较小的工件，实现工件的自动装盘，并且能够精准控制位置，同时提高工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的另一结构示意图；

图3为本发明实施例中导向座的展开结构示意图；

图4为本发明实施例中拨块的结构示意图；

图5为本发明实施例中连接件的结构示意图；

图6为本发明实施例中齿条的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例来进一步说明本发明。

图1和图2为本发明实施例的基本结构示意图，一种取放料机械手，包括：底板1、直线运动模组2和机械手，所述直线运动模组2安装在底板1上，所述机械手通过基座3固定在运动模组的滑座21上，并随滑座直线运动，所述机械手包括：电机41、齿轮42、齿条43、导向座44和取放料组件，所述取放料组件包括：气缸51、直线轴承52、吸附装置53和拨块54。

请参阅图3，所述导向座44包括：导向块441和盖板442，所述导向块上设有导向槽443和第一滑槽444，所述盖板上设有第二滑槽445，盖板安装在导向块上，第二滑槽与齿条上的齿相适配，所述导向块441与基座3固定连接，盖板442通过螺栓固定在导向块上。

参阅图6，所述齿条43上还设有齿条连接块431，齿条和齿条连接块通过螺栓连接，所述齿条连接块的截面为T型结构，T型结构的设计，能够使其在易于插入第一滑槽的同时有面积更大的端面，即能卡在第一滑槽内，又易于安装连接件，安装时先将齿条43放入导向块的导向槽443内，然后，将齿条连接块431穿过第一滑槽444，通过螺栓将齿条43和齿条连接块431固定为一个整体，齿条连接块431可以在第一滑槽444内上下滑动，齿条上的齿露在第二滑槽445外。

齿轮42设在电机41的转轴上，齿轮42与齿条43啮合，齿轮42的转动带动齿条在导向座内滑动。

请参阅图5，连接件6上自上而下设有第一台阶61、第二台阶62和第三台阶63三个台阶，所述连接件的下端还设有拨块卡口64，连接件6与齿条连接块431连接，并随齿条连接块431同步运动。

所述吸附装置53沿轴向套设于直线轴承52内，直线轴承52通过轴承座521固定在连接件6的第三台阶63上，所述气缸51固定在连接件6的第一台阶61上，所述吸附装置53与气缸51连接；吸附装置53与连接件6之间设有支撑柱7，支撑柱7的一端连接吸附装置53，另一端通过螺栓固定在连接件的第二台阶62上。

本实施例的限位感应器81自上而下设有第一、第二和第三限位感应器。

所述吸附装置53上设有吸盘531，所述拨块54设在吸盘531的正下方，请参阅图4，所述拨块54为“Z”型结构，其下端设有U型口541，该U型口的口径略大于吸盘的外径，吸盘531容置于该U型口内，并可在U型口内上下移动，拨块54上还设有拨块固定部542，拨块54的上端插在连接件6的拨块卡口64内，然后通过拨块固定部542与连接件固定。

机械手工作时，直线运动模组工作，将滑座21移到取料工位的正上方，电机41正向转动，电机转轴带动齿轮3同步转动，由于齿轮3与齿条啮合，齿轮转动使齿条在导向块441的导向槽443内向下移动，齿条的向下位移带动了固定在齿条上的取放料组件同步向下，取放料组件下降到预定高度后，也就是挡块82同步下行到第三限位感应器813时，电机停止转动，此时气缸工作，使吸附装置53沿直线轴承52继续下降，吸盘531穿过U型口541，吸盘口一直伸出拨块54上的U型口541最下端，吸附住取料工位上的工件，然后，电机反向转动，齿轮带动取放料组件上升，当挡块82移动到第二限位感应器812位置时，触发第二限位感应器，电机停止运动，然后，直线运动模组的滑块将机械手移到放料工位的上方，电机正转，使取放施料组件下降，到位后，也就是挡块82第二次下降到第三限位感应器813上时，吸盘将工件放在放料工位上，吸盘内真空解除，然后，气缸带动吸盘上升，在上升过程中，吸盘回收到拨块的U型口内，在吸盘回收过程中，吸盘要从拨块的U型口内回收，因此，放料时，拨块会压住工件，防止工件与吸盘一起上升，放料到位后，电机反转，取放料组件整体上升，直到挡块触发到第一限位感应器811接触，在此上升过程中，挡块会再次经过第二限位感应器，这次经过第二限位感应器时电机继续工作不停止，直到取放料组件上升到位，下就是拨块触发到第一限位感应器时电机停止转动，然后直线运动模组再次将机械手移到取料工位上方，完成一次取放料工作，循环往复的取放料。

机械手抓取不同规格的模组时，所需要的吸附装置规格也有所不同，只需将拨块54从连接件6的下方取出，然后取下支撑柱7，将吸附装置从气缸上卸下，更换新的吸附装置，再将支撑柱、拨块依次固定，快速完成更换，使机械手的适用范围更大。

本发明也可以采用三块挡块与一个限位感应器为一组限位装置，通过上、中、下三个挡块分别与限位感应器的接触来控制电机转动，以此来实现取放料组件的上行、下行与停止，限位感应器与三个挡块的相对位置设置时，限位感应器的初始位置可以与最上方的挡块对应，也可以与最下方的挡块对应，还可以与中间的挡块对应，本实施例不做限定。

上述公开的仅为本发明的具体实施例，该实施例只为更清楚的说明本发明所用，而并非对本发明的限定，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在保护范围内。

Claims (8)

1.一种取放料机械手，其特征在于，包括：底板、直线运动模组和机械手，所述直线运动模安装在底板上，所述机械手通过基座固定在运动模组的滑座上，并随滑座直线运动，所述机械手包括：电机、齿轮、齿条、导向座和取放料组件，所述取放料组件包括：气缸、直线轴承、吸附装置和拨块；

所述取放料组件通过连接件固定在齿条上,所述连接件上自上而下设有三个台阶，第一台阶用于安装气缸，第二台阶用于容置吸附装置，第三台阶用于安装轴承座，所述连接件的下端还设有拨块卡口；

所述吸附装置沿轴向套设于直线轴承内，直线轴承通过轴承座固定在连接件上，所述气缸和拨块固定在连接件上，所述吸附装置与气缸连接；

所述齿条套设在导向座内,可在导向座内滑动；

所述电机安装在基座上，齿轮设在电机的转轴上，所述齿轮与齿条啮合；

所述拨块上设有拨口，所述吸附装置上设有吸盘；

所述拨块设在吸附装置的正下方，并固定在连接件上，所述吸盘穿设在拨口内；

所述电机上的齿轮带动齿条在导向座内上下运动，使取放料组件上升或下降，配合直线运动模组使吸盘实现取放料工作，吸盘在拨口内上下运动，可将吸盘上的吸附物料拨落，防止放料的不彻底。

2.如权利要求1所述的取放料机械手，其特征在于，所述齿条上还设有齿条连接块，齿条和齿条连接块通过螺栓连接，所述齿条连接块与连接件通过螺栓固定连接，所述齿条连接块的截面为T型结构。

3.如权利要求1和2所述的取放料机械手，其特征在于，所述导向座包括：导向块和盖板，所述导向块上设有导向槽和第一滑槽，所述盖板上设有第二滑槽，所述齿条连接块套设在第一滑槽内，可在第一滑槽内上下滑动，盖板安装在导向块上，第二滑槽与齿条上的齿相适配，并露在第二滑槽外。

4.如权利要求1所述的取放料机械手，其特征在于，所述拨块为“Z”型结构，其下端设有拨口，所述拨口为O型口和U型口中的一种，该拨口的口径略大于吸盘直径，吸盘容置于该拨口内，拨块上还设有拨块固定部。

5.如权利要求1所述的取放料机械手，其特征在于，还包括支撑柱，所述支撑柱一端与吸附装置连接，另一端与连接件通过螺栓固定连接。

6.如权利要求1所述的取放料机械手，其特征在于，还包括限位装置，所述限位装置包括限位感应器和挡块，所述限位感应器设在导向座上，所述挡块设在连接件上。

7.如权利要求6所述的取放料机械手，其特征在于，所述导向座上自上而下设有三个限位感应器，所述连接件上设有一个挡块。

8.如权利要求6所述的取放料机械手，其特征在于，所述导向座上设有一个限位感应器，所述连接件上设有三个挡块。