CN109292447A - 料盘抓取机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化设备的技术领域，公开了一种料盘抓取机械手，包括移动机构、升降机构以及抓取机构，抓取机构包括第一驱动件、底板、导向座、导向轴、第一爪尖以及第二爪尖，第一爪尖和第二爪尖对称设于底板的侧边上，第一驱动件与导向轴相连接，导向轴穿设于导向座上，导向轴与第一爪尖和/或第二爪尖相连接，升降机构和移动机构实现机械手的搬运功能，底板与料盘相贴合，第一驱动件通过导向轴带动第一爪尖和/或第二爪尖的开合，实现对料盘的侧边进行抓放，导向轴可沿着导向座进行移动，使得抓取过程中更加稳定，达到对料盘快速且稳定的抓放目的。

Description

料盘抓取机械手

技术领域

本发明涉及自动化设备的技术领域，特别是涉及一种料盘抓取机械手。

背景技术

随着社会的发展，自动化行业的兴起，自动化设备被广泛使用，自动化设备的使用提升了生产效率，节省大量的人力和物力，且能够提高产品的精度，提升品质，例如在IC芯片、药片、五金件等各种小块规则物料生产过程中，通过自动化抓放提升的生产效率尤为明显。

在各种小块规则物料的生产加工过程中，经常需要将其从一个位置精准抓放到另一个位置，如半导体芯片经常需要从一种规格矩阵式料盘抓取并精准放到另一种规格矩阵式料盘；又如药片生产包装过程中，经常需要将其从一种规格的料盘抓放到另一种规格的料片槽中去封装；再如在小五金生产包装过程，同样会遇到上述的情况。在生产过程中，芯片或者药片需要有托盘装着并进行搬运，目前常见的是通过真空吸附的方式实现抓取，但是这种方案的吸附元件需要经常更换，才能保证更好的吸附效果，吸取搬运的频率越高，损坏越快，提高了生产成本，降低了生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现对料盘快速抓取搬运以及运行稳定的料盘抓取机械手。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种料盘抓取机械手，包括移动机构、升降机构以及抓取机构，所述抓取机构设于所述升降机构上，所述升降机构设于所述移动机构上，

所述抓取机构包括第一驱动件、底板、导向座、导向轴、第一爪尖以及第二爪尖，所述第一爪尖和所述第二爪尖均呈L型，所述第一爪尖和所述第二爪尖对称设于所述底板的侧边上，且所述第一爪尖和所述第二爪尖相对于所述底板的底面凸出，所述第一驱动件和所述导向座设于所述底板的顶面上，所述第一驱动件与所述导向轴相连接，所述导向轴穿设于所述导向座上，所述导向轴与所述第一爪尖和/或所述第二爪尖相连接。

进一步地，所述底板的形状为矩形，所述第一爪尖和所述第二爪尖设有所述底板的一对平行侧边上，所述底板的另一对平行侧边设有呈倒L型的定位块。

进一步地，所述升降机构包括第二驱动件、连接臂、丝杠、丝杠座、安装板以及第一导轨，所述安装板与所述移动机构相连接，所述第二驱动件和所述第一导轨设于安装板上，所述连接臂的一端通过连接板与所述底板相连接，所述连接臂的另一端可滑动地设于所述第一导轨上，所述丝杠座设于所述连接臂上，所述丝杠与所述第二驱动件相连接，所述丝杠与所述丝杠座之间为螺纹配合。

进一步地，所述安装板设有第一挂销，所述连接臂设有第二挂销，所述第一挂销与所述第二挂销之间设有弹性部件。

进一步地，所述第一导轨的两端还设有用于限制所述连接臂移动距离的第一限位块。

进一步地，所述移动机构包括第三驱动件、支撑座、同步带、主动轮以及从动轮，所述主动轮与所述从动轮设于所述支撑座上，所述第三驱动件与所述主动轮相连接，所述主动轮与所述从动轮之间通过所述同步带传动连接，所述安装板设于所述同步带上。

进一步地，还包括调节块，所述从动轮设于所述调节块上，所述支撑板设有用于安装所述调节块的凹槽，所述调节块设有固定于所述凹槽上的腰型孔。

进一步地，所述支撑座还设有第二导轨，所述安装板可滑动地设于所述第二导轨上。

进一步地，所述第二导轨的两端还设有用于限制所述安装块移动距离的第二限位块。

进一步地，所述移动机构与所述升降机构之间还设有感应装置，所述感应装置包括固定块、传感器以及感应片，所述固定块设于所述支撑座上，所述感应片设于所述安装板上，所述固定块设有用于安装所述传感器的调节槽，所述感应片与所述传感器之间触发电信号。

本发明所提供的料盘抓取机械手，升降机构带动抓取机构上下移动，移动机构带动抓取机构左右移动，以实现机械手的搬运功能，底板与料盘相贴合，通过第一爪尖和第二爪尖实现对料盘的侧边进行抓放，第一驱动件通过导向轴带动第一爪尖和/或第二爪尖的开合，实现快速抓取功能，导向轴可沿着导向座进行移动，使得抓取过程中更加稳定，可以达到对料盘快速且稳定的抓放，结构紧凑，稳定性高，更加符合自动化生产的需求。

附图说明

图1为本发明优选实施例的料盘抓取机械手立体结构示意图；

图2为本发明优选实施例的料盘抓取机械手的抓取机构立体结构示意图；

图3为本发明优选实施例的料盘抓取机械手的抓取机构前视结构示意图；

图4为图4中A-A的结构示意图；

图5为图1中B处的结构放大示意图；

图6为本发明优选实施例的料盘抓取机械手的升降机构剖视结构示意图；

图7为本发明优选实施例的料盘抓取机械手的移动机构剖视结构示意图；

图8为本发明优选实施例的料盘抓取机械手的感应装置示意图。

图中，100、抓取机构；101、第一驱动件；102、底板；103、导向座；104、导向轴；105、第一爪尖；106、第二爪尖；107、定位块；108、第一腰型孔；109、倾斜面；110、第一连接块；111、第二连接块；112、调节螺母；113、连接板；200、升降机构；201、第二驱动件；202、连接臂；203、丝杠；204、丝杠座；205、安装板；206、第一导轨；207、第一挂销；208、第二挂销；209、弹性部件；210、第一限位块；211、感应片；300、移动机构；301、第三驱动件；302、支撑座；303、同步带；304、主动轮；305、从动轮；306、调节块；307、第二腰型孔；308、凹槽；309、第二导轨；310、第二限位块；311、支撑脚；400、感应装置；401、固定块；402、传感器；403、调节槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

结合图1至图8所示，本发明优选的实施例提供了一种料盘抓取机械手，包括抓取机构100、升降机构200以及移动机构300，抓取机构100设于升降机构200上，升降机构200设于移动机构300上，

抓取机构100包括第一驱动件101、底板102、导向座103、导向轴104、第一爪尖105以及第二爪尖106，第一爪尖105和第二爪尖106均呈L型，第一爪尖105和第二爪尖106对称设于底板102的侧边上，且第一爪尖105和第二爪尖106相对于底板102的底面凸出，第一驱动件101和导向座103设于底板102的顶面上，第一驱动件101与导向轴104相连接，导向轴104穿设于导向座103上，导向轴104与第一爪尖105和/或第二爪尖106相连接。

具体地，升降机构200带动抓取机构100上下移动，移动机构300带动抓取机构100左右移动，以实现机械手的搬运功能，底板102与料盘相贴合，通过第一爪尖105和第二爪尖106实现对料盘的侧边进行抓放，第一驱动件101通过导向轴104带动第一爪尖105和/或第二爪尖106的开合，实现快速抓取功能，导向轴104可沿着导向座103进行移动，使得抓取过程中更加稳定，可以达到对料盘快速且稳定的抓放，结构紧凑，稳定性高，更加符合自动化生产的需求。

进一步的，如图2至图3所示，第一爪尖105设于底板102的前侧边，且第一爪尖105与导向轴104相连接，第二爪尖106设于底板102的后侧边，便于对抓取机构100进行维护等工作，第二爪尖106设有用于安装于底板102上的第一腰型孔108，用于调节第二爪尖106的位置，以适应不同大小类型料盘的抓放。另外，底板102的上方还设于用于固定在外界设备上的连接板113，可进一步对料盘实现位置的搬运等动作。

进一步的，底板102的形状为矩形，第一爪尖105和第二爪尖106设有底板102的一对平行侧边上，底板102的另一对平行侧边设有呈倒L型的定位块107，对料盘实现定位，使得料盘位于底板102中部的位置，避免料盘失去平衡而倾倒，具体的，定位块107设有用于安装于底板102上的第一腰型孔108，用于调整定位块107的位置，以适应不同宽度的料盘的定位。

进一步的，第一爪尖105、第二爪尖106以及定位块107设有向内倾斜的倾斜面109，倾斜面109对料盘的抓放起到一定的缓冲作用，有利于料盘的抓放。

进一步的，导向轴104的数量为两条，两条导向轴104的同侧端通过第一连接块110相连接，两条导向轴104的另一同侧端通过第二连接块111相连接，第一连接块110与第一驱动件101相连接，第二连接块111与第一爪尖105相连接，保证导向轴104更加稳定地在导向座103内移动，使得第一爪尖105的开合更加稳固。

进一步的，第一连接块110呈矩形，第一连接块110的两端与导向轴104相连接，第一连接块110的中部设于用于连接第一驱动件101的输出轴的凹陷槽，便于装配调节，具体的，第一驱动件101的输出轴设于调节螺母112，调节螺母112与第一连接块110的前后侧面相抵接，可调整第一驱动件101与第一连接块110之间的连接距离，便于装配以及维护。

进一步的，第二连接块111呈T型，第二连接块111的水平端的两侧与导向轴104相连接，第二连接块111的竖直端与第一爪尖105相连接，使得两条导向轴104可同时作用于第一爪尖105上，实现可靠的夹持。

可以理解的，在本实施例中，第一驱动件101可以采用直线气缸，对第一爪尖105进行运动控制，当要抓取料盘时，气缸的活塞杆缩回，带动第一爪尖105往回收，实现对料盘的夹持；当落放料盘时，气缸的活塞杆伸出，在料盘的重力和倾斜面109作用下，料盘自动落入指定位置；另外，可通过调整第二爪尖106和定位块107上的第一腰型孔108内的安装螺钉，可调节抓取机构100的夹持姿势，实现可靠夹持。

本实施例中，如图5及图6所示，升降机构200包括第二驱动件201、连接臂202、丝杠203、丝杠座204、安装板205以及第一导轨206，安装板205与移动机构300相连接，第二驱动件201和第一导轨206设于安装板205上，连接臂202的一端通过连接板113与底板102相连接，连接臂202的另一端可滑动地设于第一导轨206上，丝杠座204设于连接臂202上，丝杠203与第二驱动件201相连接，丝杠203与丝杠座204之间为螺纹配合，第二驱动件201通过丝杠203带动丝杠座204上下移动，从而带动连接臂202做升降运动，连接臂202设有与第一导轨206配合的导向槽，起到固定支撑作用，使得连接臂202可带动抓取机构100做升降运动，实现料盘的上下位置移动搬运。

进一步的，安装板205设有第一挂销207，连接臂202设有第二挂销208，第一挂销207与第二挂销208之间设有弹性部件209，弹性部件209可以是压缩弹簧，通过弹性部件209连接于第一挂销207和第二挂销208之间，对连接臂202起到更加稳固的作用，避免料盘重量太重，将连接臂202压到脱离第一导轨206。

进一步的，第一导轨206的两端还设有用于限制连接臂202移动距离的第一限位块210，限制连接臂202只能在第一导轨206内进行滑动，避免滑离第一导轨206。

在本实施例中，如图1及图7所示，移动机构300包括第三驱动件301、支撑座302、同步带303、主动轮304以及从动轮305，主动轮304与从动轮305设于支撑座302上，第三驱动件301与主动轮304相连接，主动轮304与从动轮305之间通过同步带303传动连接，安装板205设于同步带303上，第三驱动件301通过同步带303可实现带动安装板205的左右位置移动，实现料盘的左右位置移动搬运，在本实施例中，支撑座302对整体机械手起到支撑安装作用，支撑座302的底部设有支撑脚311，用于固定在自动化生产线上。

进一步的，移动机构300还包括调节块306，从动轮305设于调节块306上，支撑板设有用于安装调节块306的凹槽308，调节块306设有固定于凹槽308上的第二腰型孔307，凹槽308的截面积大于调节块306的截面积，使得调节块306可以在凹槽308内移动，利用第二腰型孔307可调整调节块306的安装位置，从而对同步带303的张紧进行调节。

进一步的，支撑座302还设有第二导轨309，安装板205可滑动地设于第二导轨309上，安装板205设于与第二导轨309配合的导向槽，第二导轨309位于同步带303的下方，对安装板205起到导向以及固定作用，保证料盘可以稳定地左右移动，实现位置的左右移动。

进一步的，第二导轨309的两端还设有用于限制安装块移动距离的第二限位块310，避免安装块滑离出第二导轨309，保证搬运过程的稳定性。

在本实施例中，如图8所示，移动机构300与升降机构200之间还设有感应装置400，感应装置400包括固定块401、传感器402以及感应片211，固定块401设于支撑座302上，感应片211设于安装板205上，固定块401设有用于安装传感器402的调节槽403，感应片211与传感器402之间触发电信号，调节槽403设有安装于支撑座302的安装孔，感应片211设于安装板205的后侧面，传感器402可以采用光电传感器，当感应片211经过传感器402时，红外线获取到感应片211位置，输出电信号至控制设备中，实现了对料盘搬运位置的监控。

可以理解的是，在本实施例中，第二驱动件201和第三驱动件301可以采用步进电机或者伺服电机进行位置的精确控制，定位精度可以达到±0.05mm。保证料盘位置的精确搬运。

综上所述，本发明实施例料盘抓取机械手利用导向轴104和导向座103的配合，实现对第一爪尖105的开合控制，从而实现对料盘的可靠抓放，利用丝杠203以及丝杠座204的配合，实现对料盘的上下位置的移动搬运，利用同步带303带动料盘实现左右位置的移动搬运，从而实现料盘从一个位置上搬运到另一个位置，可完全替代传统的吸盘吸取料盘的方式，具有结构紧凑，运行可靠，后续维护工作小，降低生产成本等优点。

应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种料盘抓取机械手，其特征在于，包括移动机构、升降机构以及抓取机构，所述抓取机构设于所述升降机构上，所述升降机构设于所述移动机构上；

所述抓取机构包括第一驱动件、底板、导向座、导向轴、第一爪尖以及第二爪尖，所述第一爪尖和所述第二爪尖均呈L型，所述第一爪尖和所述第二爪尖对称设于所述底板的侧边上，且所述第一爪尖和所述第二爪尖相对于所述底板的底面凸出，所述第一驱动件和所述导向座设于所述底板的顶面上，所述第一驱动件与所述导向轴相连接，所述导向轴穿设于所述导向座上，所述导向轴与所述第一爪尖和/或所述第二爪尖相连接。

2.根据权利要求1所述的料盘抓取机械手，其特征在于，所述底板的形状为矩形，所述第一爪尖和所述第二爪尖设有所述底板的一对平行侧边上，所述底板的另一对平行侧边设有呈倒L型的定位块。

3.根据权利要求1所述的料盘抓取机械手，其特征在于，所述升降机构包括第二驱动件、连接臂、丝杠、丝杠座、安装板以及第一导轨，所述安装板与所述移动机构相连接，所述第二驱动件和所述第一导轨设于安装板上，所述连接臂的一端通过连接板与所述底板相连接，所述连接臂的另一端可滑动地设于所述第一导轨上，所述丝杠座设于所述连接臂上，所述丝杠与所述第二驱动件相连接，所述丝杠与所述丝杠座之间为螺纹配合。

4.根据权利要求3所述的料盘抓取机械手，其特征在于，所述安装板设有第一挂销，所述连接臂设有第二挂销，所述第一挂销与所述第二挂销之间设有弹性部件。

5.根据权利要求3所述的料盘抓取机械手，其特征在于，所述第一导轨的两端还设有用于限制所述连接臂移动距离的第一限位块。

6.根据权利要求3所述的料盘抓取机械手，其特征在于，所述移动机构包括第三驱动件、支撑座、同步带、主动轮以及从动轮，所述主动轮与所述从动轮设于所述支撑座上，所述第三驱动件与所述主动轮相连接，所述主动轮与所述从动轮之间通过所述同步带传动连接，所述安装板设于所述同步带上。

7.根据权利要求6所述的料盘抓取机械手，其特征在于，还包括调节块，所述从动轮设于所述调节块上，所述支撑板设有用于安装所述调节块的凹槽，所述调节块设有固定于所述凹槽上的腰型孔。

8.根据权利要求6所述的料盘抓取机械手，其特征在于，所述支撑座还设有第二导轨，所述安装板可滑动地设于所述第二导轨上。

9.根据权利要求6所述的料盘抓取机械手，其特征在于，所述第二导轨的两端还设有用于限制所述安装块移动距离的第二限位块。

10.根据权利要求6所述的料盘抓取机械手，其特征在于，所述移动机构与所述升降机构之间还设有感应装置，所述感应装置包括固定块、传感器以及感应片，所述固定块设于所述支撑座上，所述感应片设于所述安装板上，所述固定块设有用于安装所述传感器的调节槽，所述感应片与所述传感器之间触发电信号。