CN110789773A - 一种稳定抓取和装配包装用珍珠棉壳体的机械手治具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种稳定抓取和装配包装用珍珠棉壳体的机械手治具，属于包装设备技术领域，包括线性模组、抓取机构、固定板、丝杠螺母升降机构、安装板，所述的安装板固定安装在线性模组的滑块上，丝杠螺母升降机构固定安装在安装板上，固定板固定安装在丝杠螺母升降机构上，固定板的一组对边上安装有一一成对对应的抓取机构。本发明实现珍珠棉壳体的自动抓取和装配，避免人工抓取和装配，在减少人工成本和人工劳动强度的同时，能够防止珍珠棉壳体因受力不同而出现损坏，同时提供了抓取和装配效率；同时，增设的压装机构能够对变形的珍珠棉壳体进行整形，改善包装质量；保证抓取机构在抓取过程中能够稳定的抓取珍珠棉壳体。

Description

一种稳定抓取和装配包装用珍珠棉壳体的机械手治具

技术领域

本发明属于包装设备技术领域，具体地说，涉及一种稳定抓取和装配包装用珍珠棉壳体的机械手治具。

背景技术

珍珠棉是目前世界上比较先进的保护性内包装材料。珍珠棉具有较高的弹性，外观洁白。它轻便，灵活，并能弯曲，以吸收撞击力分散外，缓冲的效果，能够克服普通发泡胶易碎、变形和恢复的缺点，珍珠棉有保温、隔水防潮、隔热、隔音、防摩擦、抗老化、耐腐蚀等特点。且珍珠棉是一种可以回收的环保材料，是传统包装材料的理想替代品。

目前，珍珠棉切割成型的珍珠棉壳体通常是通过人工进行抓取和包装，这样不仅需要耗费大量的人力，同时在将珍珠棉壳体压入包装盒的过程中，因为个人的用力的差别，容易导致珍珠棉壳体出现损坏。

由于珍珠棉材质及工艺的特殊性，容易致使切割好的珍珠棉壳体成品整体变形较大（凹凸变形），外观尺寸公差较大，在这种情况下，及时采用机械手取放珍珠棉壳体也较难稳定实现抓取。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种稳定抓取和装配包装用珍珠棉壳体的机械手治具，实现珍珠棉壳体的抓取和装配，避免人工抓取和装配，在减少人工成本和人工劳动强度的同时，能够防止珍珠棉壳体因受力不同而出现损坏，同时提供了抓取和装配效率；增设的压装机构能够对变形的珍珠棉壳体进行整形，同时保证抓取机构在抓取过程中能够稳定的抓取珍珠棉壳体。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

所述的稳定抓取和装配包装用珍珠棉壳体的机械手治具包括线性模组1、抓取机构2、固定板4、丝杠螺母升降机构6、安装板7，所述的安装板7固定安装在线性模组1的滑块上，丝杠螺母升降机构6固定安装在安装板7上，固定板4固定安装在丝杠螺母升降机构6上，固定板4的一组对边上安装有一一成对对应的抓取机构2。

进一步，所述的抓取机构2设置有两对，抓取机构2包括支撑架2-1、抓取气缸2-2、插针2-3，所述的支撑架2-1固定安装在固定板4的侧壁上，抓取气缸2-2固定安装在支撑架2-1上，抓取气缸2-2的活塞杆端部安装有插针2-3，固定板4上开设有便于插针2-3活动的通口4-1。

进一步，丝杠螺母升降机构6包括外壳6-1、丝杠6-2、导向轴6-3、上板6-4、电机6-5、带轮传动机构6-6、下板6-7、导向套6-8、滚珠螺母6-9，所述的外壳6-1固定安装在安装板7上，外壳6-1的中部固定安装有滚珠螺母6-9，滚珠螺母6-9两侧的外壳6-1内分别固定安装有一个导向套6-8，两个导向套6-8内分别安装有一根导向轴6-3，丝杠6-2穿过滚珠螺母6-9并与其螺纹连接，上板6-4固定安装在丝杠6-2与两根导向轴6-3的顶部，电机6-5固定安装在上板6-4上，电机6-5的动力输出轴通过带轮传动机构6-6与丝杠6-2连接，下板6-7固定安装在丝杠6-2与两根导向轴6-3的底端。

进一步，所述的固定板4上安装有2-4个压装机构3，压装机构3包括固定座3-1、压装气缸3-2、压装板3-3，所述的固定座3-1固定安装在固定板4上，压装气缸3-2安装在固定座3-1上，压装气缸3-2的活塞杆穿过固定板4后其端部与压装板3-3固定连接。

进一步，所述的固定座3-1上安装有两根导向杆3-4，导向杆3-4通过直线轴承安装在固定座3-1上，两根导向杆3-4的下端固定在压装板3-3上。

进一步，所述的固定板4上安装有光电开关5，光电开关（5）与PLC6连接，PLC6与压装气缸3-2的电磁阀、抓取气缸2-2的电磁阀连接，其中，压装气缸3-2为双线圈电磁阀；电机6-5与PLC6连接，抓取气缸2-2的电磁阀与PLC6连接。

本发明的有益效果：

本发明实现珍珠棉壳体的自动抓取和装配，避免人工抓取和装配，在减少人工成本和人工劳动强度的同时，能够防止珍珠棉壳体因受力不同而出现损坏，同时提供了抓取和装配效率；同时，增设的压装机构能够对变形的珍珠棉壳体进行整形，改善包装质量；保证抓取机构在抓取过程中能够稳定的抓取珍珠棉壳体。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明压装机构的结构示意图；

图4为本发明抓取机构的结构示意图；

图5为本发明丝杠螺母升降机构与线性模组的安装结构示意图；

图6为本发明丝杠螺母升降机构的结构示意图；

图7为本发明控制电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、2、5所示，所述的稳定抓取和装配包装用珍珠棉壳体的机械手治具包括线性模组1、抓取机构2、固定板4、丝杠螺母升降机构6、安装板7，所述的安装板7固定安装在线性模组1的滑块上，丝杠螺母升降机构6固定安装在安装板7上，固定板4固定安装在丝杠螺母升降机构6上，固定板4的一组对边上安装有一一成对对应的抓取机构2。

实施例1

如图1、2、5、6所示，所述的稳定抓取和装配包装用珍珠棉壳体的机械手治具包括线性模组1、抓取机构2、固定板4、丝杠螺母升降机构6、安装板7，所述的安装板7固定安装在线性模组1的滑块上，丝杠螺母升降机构6固定安装在安装板7上，固定板4固定安装在丝杠螺母升降机构6上，固定板4的一组对边上安装有一一成对对应的抓取机构2。线性模组1工作，能够通过安装板7带动丝杠螺母升降机构6在线性模组1上左右移动，从而通过丝杠螺母升降机构6带动抓取珍珠棉壳体的抓取机构2沿线性模组移动，通过抓取机构2将珍珠棉壳体从抓取点搬运到装配点进行包装。

所述的丝杠螺母升降机构6包括外壳6-1、丝杠6-2、导向轴6-3、上板6-4、电机6-5、带轮传动机构6-6、下板6-7、导向套6-8、滚珠螺母6-9，所述的外壳6-1固定安装在安装板7上，外壳6-1的中部固定安装有滚珠螺母6-9，滚珠螺母6-9两侧的外壳6-1内分别固定安装有一个导向套6-8，两个导向套6-8内分别安装有一根导向轴6-3，丝杠6-2穿过滚珠螺母6-9并与其螺纹连接，上板6-4固定安装在丝杠6-2与两根导向轴6-3的顶部，电机6-5固定安装在上板6-4上，电机6-5的动力输出轴通过带轮传动机构6-6与丝杠6-2连接，下板6-7固定安装在丝杠6-2与两根导向轴6-3的底端。电机6-5工作，通过带轮传动机构6-6带动丝杠6-2正转或反转，在滚珠螺母6-9的作用下，将电机6-5的圆周运动转换为丝杠6-2的直线运动，并在与导向套6-8匹配的导向轴6-3的辅助作用下，实现下板6-7的稳定上移与下移。

所述的固定板4通过螺栓固定安装在下板6-7上，固定板4的一组对边上安装有一一成对对应的抓取机构2。所述的抓取机构2设置有两对，如图4所示，抓取机构2包括支撑架2-1、抓取气缸2-2、插针2-3，所述的支撑架2-1固定安装在固定板4的侧壁上，抓取气缸2-2固定安装在支撑架2-1上，抓取气缸2-2的活塞杆端部安装有插针2-3，固定板4上开设有便于插针2-3活动的通口4-1。下板6-7在上移与下移过程中，带动抓取机构2上移与下移。当抓取机构2下降到一定高度时，通过启动两对抓取机构2的抓取气缸2-2，抓取气缸2-2工作通过其活塞杆将插针2-3推出，使其插入到珍珠棉壳体中，实现对珍珠棉壳体的抓取。抓取机构2抓取珍珠棉壳体后，丝杠螺母升降机构6带动抓取机构2上移一定高度，然后再在线性模组1的作用，将抓取珍珠棉壳体发抓取机构2移动到装配点，将抓取机构2上珍珠棉壳体取下装入包装盒中进行包装。

在本发明中作为优选，所述的抓取气缸2-2倾斜安装，而插针2-3与抓取气缸2-2的倾斜度一致，相对两个抓取气缸2-2对称设置。从而保证相对的一对插针2-3具有一定的倾斜度，在抓取珍珠棉壳体时，两根插针2-3倾斜插入到珍珠棉壳体中，实现珍珠棉壳体的稳定抓取，避免珍珠棉壳体在移动过程中出现掉落。

实施例2

在实施例1的基础上，所述的固定板4上安装有2-4个压装机构3，如图3所示，所述的压装机构3包括固定座3-1、压装气缸3-2、压装板3-3，所述的固定座3-1固定安装在固定板4上，压装气缸3-2安装在固定座3-1上，压装气缸3-2的活塞杆穿过固定板4后其端部与压装板3-3固定连接。所述的固定座3-1上安装有两根导向杆3-4，导向杆3-4通过直线轴承安装在固定座3-1上，两根导向杆3-4的下端固定在压装板3-3上。在抓取机构2抓取珍珠棉壳体前，压装气缸3-2先工作，通过其活塞杆将压装板3-3推出压在珍珠棉壳体上，压装板3-3紧贴在珍珠棉壳体上使其表面的凸凹变形稍微收敛，对正面免壳体进行简单的简单校正，保证珍珠棉壳体上表面平整，在保证珍珠棉壳体质量的同时，能够保证四个抓取机构2的四根插针2-3插入的深度一致，实现珍珠棉壳体的稳定抓取。

同时，压装气缸3-2采用双线圈电磁阀进行控制其行程，压装气缸3-2推动压装板3-3校正珍珠棉壳体上表面后，在抓取机构2抓取该珍珠棉壳体时，压装板3-3保持该位置不动，实现对珍珠棉壳体的定位，防止珍珠棉壳体在抓取机构2抓取时出现晃动影响抓取机构2的工作，同时也便于抓取机构2的插针2-3快速稳定的插入到珍珠棉壳体中。

当抓取机构2抓取珍珠棉壳体后，在线性模组1的工作向，将珍珠棉壳体移动到装配点包装盒的上方后，只需保证放置在装配点的包装盒盒盖打开，然后在压装气缸3-2再次动作下，其活塞杆伸出，推动压装板3-3，压装板3-3即可将抓取机构2上的珍珠棉壳体从其插针2-3上取下压入到包装盒中，完成包装，进而避免人为将珍珠棉壳体压入到包装盒中。

实施例3

在实施例1和2的基础上，所述的固定板4上安装有光电开关5，光电开关（5）与PLC6连接，PLC6与压装气缸3-2的电磁阀、抓取气缸2-2的电磁阀连接，其中，压装气缸3-2为双线圈电磁阀；电机6-5与PLC6连接，抓取气缸2-2的电磁阀与PLC6连接；电路控制原理图如图7所示。

在丝杠螺母升降机构6带动安装在固定板4上的抓取机构2及压装机构3向下运动时，当光电开关5检测到右珍珠棉壳体时，光电开关5将信号传递给PLC6，PLC6控制电机6-5停止工作，同时，PLC6控制启动压装气缸3-2，压装气缸3-2的活塞杆伸出一定长度推动压装板3-3紧贴在珍珠棉壳体上，此时，压装气缸3-2上的上限位传感器将信号传递给PLC6，PLC6控制压装气缸3-2停止工作，并保持压装板3-3的位置，然后，PLC6控制抓取气缸2-2启动工作，抓取气缸2-2活塞杆伸出，将插针2-3推出插入到珍珠棉壳体内实现对珍珠棉壳体的抓取，然后PLC6控制启动电机6-5，电机6-5带动抓取机构2向上运动到达丝杠6-2的上极限时，丝杠6-2控制电机6-5停止工作，同时启动线性模组1，线性模组1带动抓取气缸2-2运动到其左极限位置时，此时珍珠棉壳体正好位于包装盒的正上方，PLC6控制线性模组1停止工作，同时，PLC6再次控制压装气缸3-2工作，压装气缸3-2的活塞杆伸出一定长度推动压装板3-3将在珍珠棉壳体从插针2-3上取下压入到包装盒内，然后，当压装气缸3-2的活塞杆运动到下下限位传感器位置时，下限位传感器将信号传递给PLC6，PLC6依次控制压装气缸3-2回位，线性模组1回位，为下次珍珠棉壳体的抓取做准备。

本发明实现珍珠棉壳体的自动抓取和装配，避免人工抓取和装配，在减少人工成本和人工劳动强度的同时，能够防止珍珠棉壳体因受力不同而出现损坏，同时提供了抓取和装配效率；同时，增设的压装机构能够对变形的珍珠棉壳体进行整形，改善包装质量；保证抓取机构在抓取过程中能够稳定的抓取珍珠棉壳体。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种稳定抓取和装配包装用珍珠棉壳体的机械手治具，其特征在于：所述的稳定抓取和装配包装用珍珠棉壳体的机械手治具包括线性模组（1）、抓取机构（2）、固定板（4）、丝杠螺母升降机构（6）、安装板（7），所述的安装板（7）固定安装在线性模组（1）的滑块上，丝杠螺母升降机构（6）固定安装在安装板（7）上，固定板（4）固定安装在丝杠螺母升降机构（6）上，固定板（4）的一组对边上安装有一一成对对应的抓取机构（2）。

2.根据权利要求1所述的一种稳定抓取和装配包装用珍珠棉壳体的机械手治具，其特征在于：所述的抓取机构（2）设置有两对，抓取机构（2）包括支撑架（2-1）、抓取气缸（2-2）、插针（2-3），所述的支撑架（2-1）固定安装在固定板（4）的侧壁上，抓取气缸（2-2）固定安装在支撑架（2-1）上，抓取气缸（2-2）的活塞杆端部安装有插针（2-3），固定板（4）上开设有便于插针（2-3）活动的通口（4-1）。

3.根据权利要求2所述的一种稳定抓取和装配包装用珍珠棉壳体的机械手治具，其特征在于：丝杠螺母升降机构（6）包括外壳（6-1）、丝杠（6-2）、导向轴（6-3）、上板（6-4）、电机（6-5）、带轮传动机构（6-6）、下板（6-7）、导向套（6-8）、滚珠螺母（6-9），所述的外壳（6-1）固定安装在安装板（7）上，外壳（6-1）的中部固定安装有滚珠螺母（6-9），滚珠螺母（6-9）两侧的外壳（6-1）内分别固定安装有一个导向套（6-8），两个导向套（6-8）内分别安装有一根导向轴（6-3），丝杠（6-2）穿过滚珠螺母（6-9）并与其螺纹连接，上板（6-4）固定安装在丝杠（6-2）与两根导向轴（6-3）的顶部，电机（6-5）固定安装在上板（6-4）上，电机（6-5）的动力输出轴通过带轮传动机构（6-6）与丝杠（6-2）连接，下板（6-7）固定安装在丝杠（6-2）与两根导向轴（6-3）的底端。

4.根据权利要求2-3任意一条所述的一种稳定抓取和装配包装用珍珠棉壳体的机械手治具，其特征在于：所述的固定板（4）上安装有2-4个压装机构（3），压装机构（3）包括固定座（3-1）、压装气缸（3-2）、压装板（3-3），所述的固定座（3-1）固定安装在固定板（4）上，压装气缸（3-2）安装在固定座（3-1）上，压装气缸（3-2）的活塞杆穿过固定板（4）后其端部与压装板（3-3）固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种稳定抓取和装配包装用珍珠棉壳体的机械手治具，其特征在于：所述的固定座（3-1）上安装有两根导向杆（3-4），导向杆（3-4）通过直线轴承安装在固定座（3-1）上，两根导向杆（3-4）的下端固定在压装板（3-3）上。

6.根据权利要求4所述的一种稳定抓取和装配包装用珍珠棉壳体的机械手治具，其特征在于：所述的固定板（4）上安装有光电开关（5），光电开关（5）与PLC（6）连接，PLC（6）与压装气缸（3-2）的电磁阀、抓取气缸（2-2）的电磁阀连接；电机（6-5）与PLC（6）连接，抓取气缸（2-2）的电磁阀与PLC（6）连接。

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