CN110774298A - 一种自动倒料机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动倒料装置，特别涉及一种自动倒料机械手，包括夹手安装板、抓手组件、导轨、传动装置、直线驱动机构、同步带传动机构、滚转驱动组件及同步传动组件，其中夹手安装板上设有导轨，导轨上滑动连接有两个抓手组件，两个抓手组件通过传动装置连接，传动装置用于带动两个抓手组件同步向相反方向运动，直线驱动机构设置于夹手安装板上、且与一抓手组件连接，两个抓手组件上设有通过同步传动组件连接的同步带传动机构，滚转驱动组件设置于夹手安装板上、且与一同步带传动机构连接。本发明使夹手体积不变的情况下具有夹持和翻转的功能，节省成本、提高倒料效率。

Description

一种自动倒料机械手

技术领域

本发明涉及一种自动倒料装置，特别涉及一种自动倒料机械手。

背景技术

弹药行业倒料装药工艺是弹药生产过程中的重要环节，由于生产节拍快、接药筒一般摆放比较密集，同时由于装药质量重，为满足刚度，夹手机构一般较大，所需空间大，生产节拍和夹手刚度之间存在矛盾关系。

装药机械手一般具有抓取和翻转两个自由度，传统的做法机械手只具有伸缩抓取一个自由度，翻转功能是通过在机械手后面加上翻转驱动完成，所占空间较大。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种自动倒料机械手，将翻转和抓取功能集中于机械手上，减少机械手所占空间，并能实现稳定的装药工艺。提高该工艺的效率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种自动倒料机械手，包括夹手安装板、抓手组件、导轨、传动装置、直线驱动机构、同步带传动机构、滚转驱动组件及同步传动组件，其中夹手安装板上设有导轨，导轨上滑动连接有两个抓手组件，两个抓手组件通过传动装置连接，所述传动装置用于带动两个抓手组件同步向相反方向运动，所述直线驱动机构设置于夹手安装板上、且与一抓手组件连接，两个抓手组件上设有通过同步传动组件连接的同步带传动机构，所述滚转驱动组件设置于夹手安装板上、且与一同步带传动机构连接。

所述抓手组件包括手指及设置于所述手指内侧的夹持板，所述夹持板上沿周向设有多个夹块，所述夹持板与所述同步带传动机构连接，且通过所述同步带传动机构的驱动而转动。

所述夹持板上沿周向设有四个夹块，各所述夹块上设有抓手垫。

所述同步带传动机构包括同步带、电机滚转轴承组件、光轮传动组件及光轮，其中光轮和电机滚转轴承组件分别可转动地设置于所述手指的前端和后端，所述电机滚转轴承组件为两个、且分别与所述滚转驱动组件和同步传动组件连接，所述光轮与所述夹持板连接，光轮和两个所述电机滚转轴承组件通过同步带传动连接，所述同步带通过光轮传动组件涨紧。

所述同步传动组件包括内花键轴和外花键轴，其中外花键轴套设于内花键轴的一端，外花键轴可转动地与一所述抓手组件连接，所述内花键轴的另一端可转动的与另一所述抓手组件连接，内花键轴的两端与相对应的所述电机滚转轴承组件连接。

所述电机滚转轴承组件包括同步带轮和传输轴Ⅰ，其中传输轴Ⅰ可转动地设置于所述抓手组件上，同步带轮套设于传输轴Ⅰ上，可随传输轴Ⅰ转动。

所述传动装置包括旋转组件、齿条及齿条连接板，其中旋转组件包括同步齿轮和同步轴，其中同步轴可转动地设置于夹手安装板上，同步齿轮套设于同步轴上，可随同步轴转动，同步齿轮的两侧分别与两个齿条啮合，两个齿条的一端分别与两个抓手组件连接，另一端通过齿条连接板分别与两个导轨滑动连接，同步齿轮的转动带动两个齿条反向运动。

所述滚转驱动组件包括电机、减速器、电机罩及电机罩板，其中电机安装在由电机罩和电机罩板形成的空间内，减速器的输入轴与电机的输出轴连接，减速器的输出轴与所述同步带传动机构连接。

两个所述抓手组件分别通过左滑板和右滑板与导轨滑动连接，所述夹手安装板的两端均设有侧封板和侧风琴罩。

所述直线驱动机构和滚转驱动组件设置于两个抓手组件之间，所述直线驱动机构为气缸，所述气缸的输出端通过拉杆与一抓手组件连接。

本发明的优点及有益效果是：

本发明的机械手抓取伸缩功能的动力是由气缸提供的，气缸通过气缸转接座和拉杆与左、右滑板连接，从而实现抓取功能。

本发明通过齿条与齿轮的啮合运动，实现左、右滑板的同步对称移动。

本发明的同步传输组件通过同步带将连接于左、右滑板上的抓手滚转轴承组件实现360°同步转动，进而实现机械手翻转的同步性和稳定性。

本发明的滚转驱动组件为翻转运动提供动力，通过电机滚转轴承组件连接在左滑板上。

本发明在手指组件夹块上安装抓手垫，以增大夹手与被夹物体之间的摩擦，提高夹持稳定度，同时不易刮伤被夹物体。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的旋转组件的结构示意图；

图3为本发明的光轮滚转轴承组件的结构示意图；

图4为本发明的光轮滚转轴承组件的轴测图；

图5为本发明的抓手组件的结构示意图；

图6为本发明的抓手组件的轴测图；

图7为本发明的电机滚转轴承组件的结构示意图；

图8为本发明的电机滚转轴承组件的外部视图；

图9为本发明的电机滚转轴承组件的轴测图；

图10为本发明的滚转驱动组件组件的结构示意图；

图11为本发明的同步传动组件的结构示意图；

图12为本发明的同步传动组件的轴测图。

其中，1.夹手安装板、2.滑块、3.左滑板、4.导轨、5.齿条连板、6.旋转组件、7.齿条、8.右滑板、9.侧风琴罩、10.侧封板、11.同步传动组件、12.同步带Ⅱ、13.气缸转接座、14.气缸、15.抓手组件、16.同步带Ⅰ、17.光轮传动组件、18.电机滚转轴承组件、19.滚转驱动组件、20.拉杆、21.齿轮端盖、22.同步齿轮、23.同步轴、24.同步轴承座、25.深沟球轴承、26.孔用弹性挡圈、27.压盖、28.平键、29.光轮、30.隔套Ⅰ、31.滚转轴承座、32.隔套Ⅱ、33.隔套Ⅲ、34.传输轴Ⅱ、35.轴用弹性挡圈、36.抓手垫、37.夹块、38夹持板、39.夹手轴、40.密封圈、41.角接触球轴承、42.同步带轮、43.传输轴Ⅰ、44.传动装置轴承座、45.电机罩、46.电机、47.电机罩板、48.减速器、49.封头圆形护罩、50.内花键轴、51.外花键轴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

图1为本发明的整体结构示意图；如图1所示，本发明提供的一种自动倒料机械手，包括夹手安装板1、抓手组件15、导轨4、传动装置、直线驱动机构、同步带传动机构、滚转驱动组件19及同步传动组件11，其中夹手安装板1上设有导轨4，导轨4上滑动连接有两个抓手组件15，两个抓手组件15通过传动装置连接，传动装置用于带动两个抓手组件15同步向相反方向运动，直线驱动机构设置于夹手安装板1上、且与一抓手组件15连接，两个抓手组件15上设有通过同步传动组件11连接的同步带传动机构，滚转驱动组件19设置于夹手安装板1上、且与一同步带传动机构连接。

如图5-6所示，抓手组件15包括手指及设置于手指内侧的夹持板38，夹持板38上沿周向设有多个夹块37，夹持板38与同步带传动机构连接，且通过同步带传动机构的驱动而转动。

本发明的实施例中，夹持板38上沿周向设有四个夹块37，各夹块37上设有抓手垫36。

两个抓手组件15分别通过左滑板3和右滑板8与导轨4滑动连接，夹手安装板1的两端均设有侧封板10和侧风琴罩9。

直线驱动机构和滚转驱动组件19设置于两个抓手组件15之间，直线驱动机构为气缸14，气缸14的输出端通过拉杆20与一抓手组件15连接。

同步带传动机构包括同步带、电机滚转轴承组件18、光轮传动组件17及光轮29，其中光轮29和电机滚转轴承组件18分别可转动地设置于手指的前端和后端，电机滚转轴承组件18为两个、且分别与滚转驱动组件19和同步传动组件11连接，光轮29与夹持板38连接，光轮29和两个电机滚转轴承组件18通过同步带传动连接，同步带通过光轮传动组件17涨紧。

如图1-2所示，传动装置包括旋转组件6、齿条7及齿条连接板5，其中旋转组件6包括同步轴承座24、孔用弹性挡圈26、深沟球轴承25、同步齿轮22、齿轮端盖21及同步轴23，同步轴23可转动地设置于夹手安装板1上，同步齿轮22安装在同步轴23的左侧，深沟球轴承25安装在同步轴23的右侧，同步轴承座24与深沟球轴承25同轴心安装，孔用弹性挡圈26安装在深沟球轴承25右侧实现轴向固定。齿轮端盖21与同心轴23的左端面连接，实现同步齿轮22轴向固定，同步齿轮22可随同步轴23转动。同步齿轮22的两侧分别与两个齿条7啮合，两个齿条7的一端分别与两个抓手组件15连接，另一端通过齿条连接板5分别与两个导轨4滑动连接，同步齿轮22的转动带动两个齿条7反向运动。

如图11-12所示，同步传动组件11包括内花键轴50和外花键轴51，其中外花键轴51套设于内花键轴50的一端，外花键轴51可转动地与一抓手组件15连接，内花键轴50的另一端可转动的与另一抓手组件15连接，内花键轴50的两端与相对应的电机滚转轴承组件18连接。

如图3-4所示，光轮传动组件17包括光轮29、压盖27、平键28、滚转轴承座31、隔套Ⅰ30、深沟球轴承25、隔套Ⅱ32、隔套Ⅲ33、传输轴Ⅱ34及孔用弹性挡圈26，其中传输轴Ⅱ34可转动地安装在手指上，可随传输轴Ⅱ34转动。光轮29通过与平键28的配合安装在传输轴Ⅱ34的左侧，深沟球轴承25通过隔套Ⅰ30、隔套Ⅱ32和隔套Ⅲ33同心安装在传输轴Ⅱ34上，滚转轴承座31与深沟球轴承25同轴心安装，安装在深沟球轴承25右侧的孔用弹性挡圈26和安装在传输轴Ⅱ34左端面的压盖27，实现轴向固定。

如图7-9所示，电机滚转轴承组件18包括同步带轮42、压盖27、平键28、传动装置轴承座44、隔套Ⅰ30、深沟球轴承25、隔套Ⅱ32、隔套Ⅲ33、孔用弹性挡圈26及传输轴Ⅰ43，其中传输轴Ⅰ43可转动地设置于抓手组件15上，同步带轮42通过与平键27的配合安装在传输轴Ⅰ43的左侧。深沟球轴承25通过隔套Ⅰ30、隔套Ⅱ32和隔套Ⅲ33同心安装在传输轴Ⅰ43上，传动装置轴承座44与深沟球轴承25同轴心安装，安装在深沟球轴承25右侧的孔用弹性挡圈26和安装在夹传输轴Ⅰ43左端面的压盖27，实现轴向固定。

如图10所示，滚转驱动组件19包括电机46、减速器48、电机罩45及电机罩板47，其中电机46安装在由电机罩45和电机罩板47形成的空间内，减速器48的输入轴与电机46的输出轴连接，减速器48的输出轴与同步带传动机构连接。

实施例

两根导轨4上下对称安装在夹手安装板1上，六个滑块2上下均布于导轨4上。左滑板3与左侧的上下滑块2连接，右滑板8与右侧的上下滑块2连接。齿条连板5与上下中间两个滑块2连接。旋转组件6通过螺钉安装在夹手安装板1的中心位置。上侧的齿条7与上侧的齿条连板5和右滑板8连接，下齿条7与下侧的齿条连板5和左滑板3连接。上、下侧的齿条7与旋转组件6上的同步齿轮22啮合，实现左滑板3和右滑板8的对称移动。气缸14的底部与固连在右滑板8上的气缸转接座13连接，另一端与连接在左滑板3上的拉杆20螺纹连接。气缸14的伸缩实现左、右滑板的移动。抓手组件15通过滚转轴承座31分别对称安装在左滑板3和右滑板8上，通过同步带Ⅰ16的传动实现抓手组件15的夹持板38转动。电机滚转轴承组件18和光轮传动组件17安装在左滑板3上、同步传动组件11连接安装在左滑板3和右滑板8上，实现左右带轮的同步转动。滚转驱动组件19与电机滚转轴承组件18连接。同步带Ⅰ16和同步带Ⅱ12分别连接左滑板3和右滑板8上的带轮。侧封板10和侧风琴罩9对称安装在夹手安装板1的左右两端。

同步带轮42通过与平键28的配合安装在夹手轴39的左侧。角接触球轴承41、密封圈40通过隔套Ⅰ30和隔套Ⅲ33同心安装在夹手轴39上。滚转轴承座31与角接触球轴承41同轴心安装、安装在角接触球轴承41右侧的孔用弹性挡圈26和安装在夹手轴39左端面的压盖27，实现轴向固定。夹持板38与夹手轴39通过螺钉连接。夹块37对称安装在夹持块38的四个顶角、抓手垫36平行安装在夹块37上。

同步传动组件11包括同步带轮42、压盖27、平键28、滚转轴承座31、隔套Ⅰ30、深沟球轴承25、隔套Ⅰ30、隔套Ⅲ33、孔用弹性挡圈26、轴用弹性挡圈35、封头圆形护罩49、内花键轴51及外花键轴50，同步带轮42通过与平键28的配合安装在外花键轴50的左侧。深沟球轴承25通过隔套Ⅰ30、隔套Ⅰ30和隔套Ⅲ33同心安装在外花键轴50上，滚转轴承座31与深沟球轴承25同轴心安装，安装在深沟球轴承25右侧的孔用弹性挡圈26和安装在外花键轴50左端面的压盖27，实现轴向固定。内花键轴51与外花键轴50配合安装在外花键轴50的右侧，深沟球轴承25通过隔套Ⅰ30、隔套Ⅰ30和隔套Ⅲ33同心安装在内外花键轴上，传动装置轴承座44与深沟球轴承25同轴心安装，孔用弹性挡圈26和轴用弹性挡圈35实现轴向固定。

本发明的工作过程如下：

夹手安装板1可以与外部移动机构连接，增大本发明的空间移动范围。气缸14的伸缩运动可以驱动左滑板3和右滑板8的对称直线运动，从而实现抓手组件15对药筒的抓取与放下。滚转驱动组件19的旋转运动带动电机滚转轴承组件18转动，进而通过同步带Ⅰ16、同步传动组件11、同步带Ⅱ12带动抓手组件15实现同步翻转运动，进而实现本发明对药筒的倒料工作。

本发明提供的一种自动倒料机械手，用于解决一定空间内的机械手翻转倒料问题。本装置通过机械手的特殊设计，使夹手体积不变的情况下具有夹持和翻转的功能，节省成本、提高倒料效率。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动倒料机械手，其特征在于，包括夹手安装板(1)、抓手组件(15)、导轨(4)、传动装置、直线驱动机构、同步带传动机构、滚转驱动组件(19)及同步传动组件(11)，其中夹手安装板(1)上设有导轨(4)，导轨(4)上滑动连接有两个抓手组件(15)，两个抓手组件(15)通过传动装置连接，所述传动装置用于带动两个抓手组件(15)同步向相反方向运动，所述直线驱动机构设置于夹手安装板(1)上、且与一抓手组件(15)连接，两个抓手组件(15)上设有通过同步传动组件(11)连接的同步带传动机构，所述滚转驱动组件(19)设置于夹手安装板(1)上、且与一同步带传动机构连接。

2.根据权利要求1所述的自动倒料机械手，其特征在于，所述抓手组件(15)包括手指及设置于所述手指内侧的夹持板(38)，所述夹持板(38)上沿周向设有多个夹块(37)，所述夹持板(38)与所述同步带传动机构连接，且通过所述同步带传动机构的驱动而转动。

3.根据权利要求2所述的自动倒料机械手，其特征在于，所述夹持板(38)上沿周向设有四个夹块(37)，各所述夹块(37)上设有抓手垫(36)。

4.根据权利要求2所述的自动倒料机械手，其特征在于，所述同步带传动机构包括同步带、电机滚转轴承组件(18)、光轮传动组件(17)及光轮(29)，其中光轮(29)和电机滚转轴承组件(18)分别可转动地设置于所述手指的前端和后端，所述电机滚转轴承组件(18)为两个、且分别与所述滚转驱动组件(19)和同步传动组件(11)连接，所述光轮(29)与所述夹持板(38)连接，光轮(29)和两个所述电机滚转轴承组件(18)通过同步带传动连接，所述同步带通过光轮传动组件(17)涨紧。

5.根据权利要求4所述的自动倒料机械手，其特征在于，所述同步传动组件(11)包括内花键轴(50)和外花键轴(51)，其中外花键轴(51)套设于内花键轴(50)的一端，外花键轴(51)可转动地与一所述抓手组件(15)连接，所述内花键轴(50)的另一端可转动的与另一所述抓手组件(15)连接，内花键轴(50)的两端与相对应的所述电机滚转轴承组件(18)连接。

6.根据权利要求4所述的自动倒料机械手，其特征在于，所述电机滚转轴承组件(18)包括同步带轮(42)和传输轴Ⅰ(43)，其中传输轴Ⅰ(43)可转动地设置于所述抓手组件(15)上，同步带轮(42)套设于传输轴Ⅰ(43)上，可随传输轴Ⅰ(43)转动。

7.根据权利要求1所述的自动倒料机械手，其特征在于，所述传动装置包括旋转组件(6)、齿条(7)及齿条连接板(5)，其中旋转组件(6)包括同步齿轮(22)和同步轴(23)，其中同步轴(23)可转动地设置于夹手安装板(1)上，同步齿轮(22)套设于同步轴(23)上，可随同步轴(23)转动，同步齿轮(22)的两侧分别与两个齿条(7)啮合，两个齿条(7)的一端分别与两个抓手组件(15)连接，另一端通过齿条连接板(5)分别与两个导轨(4)滑动连接，同步齿轮(22)的转动带动两个齿条(7)反向运动。

8.根据权利要求1所述的自动倒料机械手，其特征在于，所述滚转驱动组件(19)包括电机(46)、减速器(48)、电机罩(45)及电机罩板(47)，其中电机(46)安装在由电机罩(45)和电机罩板(47)形成的空间内，减速器(48)的输入轴与电机(46)的输出轴连接，减速器(48)的输出轴与所述同步带传动机构连接。

9.根据权利要求1所述的自动倒料机械手，其特征在于，两个所述抓手组件(15)分别通过左滑板(3)和右滑板(8)与导轨(4)滑动连接，所述夹手安装板(1)的两端均设有侧封板(10)和侧风琴罩(9)。

10.根据权利要求1所述的自动倒料机械手，其特征在于，所述直线驱动机构和滚转驱动组件(19)设置于两个抓手组件(15)之间，所述直线驱动机构为气缸(14)，所述气缸(14)的输出端通过拉杆(20)与一抓手组件(15)连接。

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