CN110814838A - 一种自动开牙机械手装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机械手,特别涉及一种自动开牙机械手装置。包括链式料架、送料机构、夹抓机构及底座,其中链式料架设置于底座上,用于存储及输送工件;送料机构设置于底座上,且位于链式料架的端部,用于抓取链式料架上的工件且进行输送;夹抓机构设置于底座上,且位于链式料架和送料机构的一侧,用于抓取送料机构输送的工件至开牙机处,进行开牙加工。本发明结构简单、紧凑、体积小,操作方便,能精确控制,提高了工作效率,降低了操作者的劳动强度,避免工伤。

Description

一种自动开牙机械手装置
技术领域
本发明涉及一种机械手,特别涉及一种自动开牙机械手装置。
背景技术
目前,大部分开牙机加工工件多为人工送料,每台开牙机设备都由一个工人单独操作。随着人工成本越来越高,作为一个人工密集型行业在现有情况下生产成本越来越高,利润越来越低。现有的开牙工作方式效率低下,加工后的产品质量不能保证一致性,人工操作工伤率高,人工送料劳动强度大。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提供一种自动开牙机械手装置,以降低劳动强度,避免工伤,保证产品质量一致性,提高工作效率。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种自动开牙机械手装置,其特征在于,包括底座、链式料架、送料机构及夹抓机构,链式料架设置于所述底座上,用于存储及输送工件;送料机构设置于所述底座上,且位于所述链式料架的端部,用于抓取所述链式料架上的工件且进行输送;夹抓机构设置于所述底座上,且位于所述链式料架和送料机构的一侧,用于抓取所述送料机构输送的工件至开牙机处,进行开牙加工。
所述链式料架包括支撑框架及设置于所述支撑框架上的伺服驱动电机和两组链条机构,其中支撑框架与底座连接,两组链条机构均沿X轴方向设置,所述伺服驱动电机可驱动两组链条机构转动,所述两组链条机构上分别设有承刀件Ⅰ和承刀件Ⅱ,所述承刀件Ⅰ和承刀件Ⅱ分别用于支撑工件的两端。
所述承刀件Ⅰ和所述承刀件Ⅱ上均设有支撑槽。
所述送料机构包括气爪、水平驱动机构、升降驱动机构及送料支撑架,其中送料支撑架与底座连接,所述送料支撑上依次连接有水平驱动机构和升降驱动机构,所述气爪连接在所述升降驱动机构上。
所述水平驱动机构包括横向移动板、横向滑轨、同步带组及送料驱动电机,其中横向滑轨、同步带组及送料驱动电机均设置于所述送料支撑架上,并且横向滑轨和同步带组均沿Y轴方向设置,所述送料驱动电机的输出端与同步带组传动连接,所述横向移动板与同步带组中的同步带固定连接、且与所述横向滑轨滑动连接;
所述升降驱动机构包括升降滑轨和升降气缸,其中升降滑轨沿竖直方向设置于所述横向移动板上,所述升降气缸设置于所述横向移动板的顶部、且输出端与所述气爪连接。
所述夹抓机构包括夹抓组件、纵向移动板、纵向滑轨、丝杠组件、夹抓驱动电机及夹抓集成板,其中夹抓集成板与底座连接,所述纵向滑轨、丝杠组件及夹抓驱动电机均设置于所述夹抓集成板上,且纵向滑轨和丝杠组件均沿X轴方向设置,所述夹抓驱动电机的输出端与丝杠组件连接,所述纵向移动板与所述丝杠组件连接、且与所述纵向滑轨滑动连接;所述夹抓组件设置于所述纵向移动板的顶部,用于抓取工件。
所述夹抓组件包括所述固定夹块、移动夹块、夹取气缸及调整板,其中调整板设置于所述纵向移动板的顶部,所述固定夹块和夹取气缸设置于所述调整板的两端,所述移动夹块设置于所述固定夹块和夹取气缸之间、且与所述调整板滑动连接,所述夹取气缸的输出端与所述移动夹块连接,且可驱动所述移动夹块沿靠近或远离所述固定夹块方向移动。
所述纵向移动板的上端向下倾斜设置。
所述的自动开牙机械手装置,还包括设置于所述底座上且位于所述送料机构前端的定位机构,所述定位机构包括调节板、定位气缸及接近开关,其中调节板设置于所述底座上,所述定位气缸设置于所述调节板上、且输出端与接近开关连接。
所述调节板包括上下调节板和前后调节板,其中上下调节板与所述底座连接,且其上沿竖直方向设有条形槽Ⅰ,所述前后调节板上沿水平方向设有条形槽Ⅱ,所述前后调节板上的条形槽Ⅱ与所述上下调节板上的条形槽Ⅰ通过螺栓连接,所述定位气缸设置于所述前后调节板上。
本发明的优点及有益效果是:
1.本发明结构简单、紧凑、体积小,操作方便,能精确控制,提高了工作效率,降低了操作者的劳动强度,避免工伤。
2.本发明中电机与气缸作驱动,运转平稳、噪音低、使用寿命长、维修频率低。
3.本发明链式料架结构简单,控制精准,可以承放不同的工件。
4.本发明送料机构,简单实用,可准确快速的从链式料架上夹取工件。
5.本发明夹抓机构,结构简单实用,可准确快速的从送料机构上夹取工件,夹取工件牢固可靠,夹取工件进行开牙加工的工作效率高。
附图说明
图1为本发明自动开牙机械手装置的结构示意图;
图2为图1的俯视图;
图3为本发明中链式料架的结构示意图;
图4为图3的俯视图;
图5为本发明中链条承刀件Ⅰ的结构示意图;
图6为本发明中链条承刀件Ⅱ的结构示意图;
图7为图6的右视图;
图8为本发明中送料机构的结构示意图;
图9为图8的左视图;
图10为图9的俯视图;
图11为本发明中夹抓机构的结构示意图;
图12为图11的俯视图;
图13为本发明中夹抓机构的侧视图;
图14为本发明中定位机构的结构示意图;
图15为图14的俯视图。
图中:1为链式料架,1-1为轴承,1-2为链轮,1-3为链条,1-4为伺服驱动电机,1-5为支撑架,1-6为支撑架立板,1-7为承刀件Ⅰ,1-8为承刀件Ⅱ;2为送料机构,2-1为气爪,2-2为升降滑轨,2-3为升降气缸,2-4为横向移动板,2-5为横向滑轨,2-6为同步带组,2-7为送料驱动电机,2-8为送料集成板,2-9为送料立板;3为夹抓机构,3-1为固定夹块,3-2为移动夹块,3-3为夹取气缸,3-4为调整板,3-5为纵向移动板,3-6为纵向滑轨,3-7为丝杠组件,3-8为夹抓驱动电机,3-9为夹抓集成板;4为定位机构,4-1为上下调节板,4-2为前后调节板,4-3为定位气缸,4-4为接近开关;5为底座,6为开牙机,7为工件。
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。
如图1-2所示,本发明提供的一种自动开牙机械手装置,包括链式料架1、送料机构2、夹抓机构3及底座5,其中链式料架1设置于底座5上,用于存储及输送工件;送料机构2设置于底座5上,且位于链式料架1的端部,用于抓取链式料架1上的工件且进行输送;夹抓机构3设置于底座5上,且位于链式料架1和送料机构2的一侧,用于抓取送料机构2输送的工件至开牙机6处,进行开牙加工。
进一步地,本发明提供的一种自动开牙机械手装置,还包括设置于底座5上且位于送料机构2前端的定位机构4,如图2所示。
如图3-4所示,链式料架1包括支撑框架及设置于支撑框架上的伺服驱动电机1-4和两组链条机构,其中支撑框架与底座5连接,两组链条机构均沿X轴方向设置,伺服驱动电机1-4可驱动两组链条机构转动,两组链条机构上分别设有多个承刀件Ⅰ1-7和多个承刀件Ⅱ1-8,承刀件Ⅰ1-7和承刀件Ⅱ1-8分别用于支撑工件的两端。
本发明的实施例中,支撑框架包括支撑架1-5和支撑架立板1-6,其中撑架1-5通过支撑架立板1-6与底座5连接。链条机构包括链轮1-2和链条1-3,链条1-3的两端通过链轮1-2支撑,上方那部分链条放在支撑架1-5上方平面上,可以平直拖动。伺服驱动电机1-4通过联轴器与转轴连接,从而驱动链轮1-2与链条1-3转动,带动其送料。
如图5-7所示,承刀件Ⅰ1-7和承刀件Ⅱ1-8分别设置于链条1-3的侧部,并且其上均设有支撑槽。
如图8-10所示,送料机构2包括气爪2-1、水平驱动机构、升降驱动机构及送料支撑架,其中送料支撑架与底座5连接,送料支撑上依次连接有水平驱动机构和升降驱动机构,气爪2-1连接在升降驱动机构上。
水平驱动机构包括横向移动板2-4、横向滑轨2-5、同步带组2-6及送料驱动电机2-7,其中横向滑轨2-5、同步带组2-6及送料驱动电机2-7均设置于送料支撑架上,并且横向滑轨2-5和同步带组2-6均沿Y轴方向设置,送料驱动电机2-7的输出端与同步带组2-6传动连接,横向移动板2-4与同步带组2-6中的同步带固定连接、且与横向滑轨2-5滑动连接。送料驱动电机2-7驱动同步带组2-6转动,同步带组2-6带动横向移动板2-4沿横向滑轨2-5移动。升降驱动机构包括升降滑轨2-2和升降气缸2-3,其中升降滑轨2-2沿竖直方向设置于横向移动板2-4上,升降气缸2-3设置于横向移动板2-4的顶部、且输出端与气爪2-1连接。升降气缸2-3驱动气爪2-1沿竖直方向(Z轴)移动。
如图11-13所示,夹抓机构3包括夹抓组件、纵向移动板3-5、纵向滑轨3-6、丝杠组件3-7、夹抓驱动电机3-8及夹抓集成板3-9,其中夹抓集成板3-9与底座5连接,纵向滑轨3-6、丝杠组件3-7及夹抓驱动电机3-8均设置于夹抓集成板3-9上,且纵向滑轨3-6和丝杠组件3-7均沿X轴方向设置,夹抓驱动电机3-8的输出端与丝杠组件3-7连接,纵向移动板3-5与丝杠组件3-7连接、且与纵向滑轨3-6滑动连接;夹抓组件设置于纵向移动板3-5的顶部,用于抓取工件。
如图11-12所示,夹抓组件包括固定夹块3-1、移动夹块3-2、夹取气缸3-3及调整板3-4,其中调整板3-4设置于纵向移动板3-5的顶部,固定夹块3-1和夹取气缸3-3设置于调整板3-4的两端,移动夹块3-2设置于固定夹块3-1和夹取气缸3-3之间、且与调整板3-4滑动连接,夹取气缸3-3的输出端与移动夹块3-2连接,且可驱动移动夹块3-2沿靠近或远离固定夹块3-1方向移动。夹取气缸3-3的伸出或收回,带动移动夹块3-2与固定夹块3-1闭合或分离,从而夹住工件或放开工件。
纵向移动板3-5的上端向下倾斜设置,从而使夹抓组件的前端向下倾斜,方便工件的加工。
如图14-15所示,定位机构4包括调节板、定位气缸4-3及接近开关4-4,其中调节板设置于底座5上,定位气缸4-3设置于调节板上、且输出端与接近开关4-4连接。
本发明的实施例中,调节板包括上下调节板4-1和前后调节板4-2,其中上下调节板4-1与底座5连接,且其上沿竖直方向设有条形槽Ⅰ,前后调节板4-2上沿水平方向设有条形槽Ⅱ,前后调节板4-2上的条形槽Ⅱ与上下调节板4-1上的条形槽Ⅰ通过螺栓连接,定位气缸4-3设置于前后调节板4-2上。定位气缸4-3的安装位置可通过螺栓在条形槽Ⅰ和条形槽Ⅱ中的不同位置来调节,如图14所示。
本发明的工作原理是:
如图1所示,链式料架1、送料机构2、夹抓机构3及定位机构4全部集成在底座5上,链式料架1上放置大批工件,通过链式传动将最前面的工件7送到定位机构4处定位,送料机构2将此工件7夹取运送给夹抓机构3,夹抓机构3夹取工件送到开牙机6上,进行开牙加工。
如图3-4所示,大批工件放在链式料架1上,刀身放在承刀件Ⅰ1-7上,刀柄放在承刀件Ⅱ1-8上,上方那部分链条放在支撑架1-5上方平面上,可以平直拖动。同时受到支撑架1-5上方平面的支撑,工件全部摆放在上方那部分链条上,伺服驱动电机1-4驱动链轮1-2带动链条1-3移动,将最前面的工件送到定位机构4处定位。
链条1-3移动使最前面的工件7接近定位机构4的接近开关4-4时,伺服驱动电机1-4停止,送料机构2的气爪2-1将该工件夹取带走,伺服驱动电机1-4启动使下一个工件到定位机构4处定位,等待气爪2-1归位回来在夹取下一个工件。
当送料机构2的气爪2-1夹取链式料架1定位好的工件7,定位气缸4-3收回;当气爪2-1向上移动后,定位气缸4-3伸出,接近开关4-4等待下一个工件。
如图8-9所示,升降气缸2-3伸出,气爪2-1沿升降滑轨2-2向下移动,而后气爪2-1夹取链式料架1定位好的工件,升降气缸2-3收回,气爪2-1沿升降滑轨2-2向上移动,到位后送料驱动电机2-7驱动同步带组2-6带动气爪2-1移动到夹抓机构3处。
升降气缸2-3伸出,气爪2-1沿升降滑轨2-2向下移动,而后气爪2-1将工件放到夹抓机构3的固定夹块3-1与移动夹块3-2之间,夹抓机构3的夹取气缸3-3伸出,带动移动夹块3-2与固定夹块3-1闭合,从而夹住工件。气爪2-1张开放开工件,升降气缸2-3收回,气爪2-1沿升降滑轨2-2向上移动,到位后送料驱动电机2-7驱动同步带组2-6带动气爪2-1移动到链式料架1处,接着夹取下一个链式料架1定位好的工件,送到夹抓机构3处。
如图12所示,当送料机构2上的气爪2-1将工件放到固定夹块3-1与移动夹块3-2之间,夹取气缸3-3伸出,带动移动夹块3-2与固定夹块3-1闭合,从而夹住工件。送料机构2上的气爪2-1张开放开工件,送料机构2上的升降气缸2-3收回,气爪2-1沿升降滑轨2-2向上移动。
驱动电机3-8通过联轴器驱动丝杠组件3-7转动,丝杠组件3-7带动工件7沿纵向滑轨3-6移动,将工件7送到开牙机6上,进行开牙加工。
而后,夹取气缸3-3收回,带动移动夹块3-2与固定夹块3-1分开,放开工件,驱动电机3-8通过联轴器驱动丝杠组件3-7转动,丝杠组件3-7带动夹抓组件沿纵向滑轨3-6移动复位,等待送料机构2带来下一个工件。
本发明提供的自动开牙机械手装置,由机械手运送工件,再由机械手夹取工件送到开牙机上进行开牙加工,实现自动化。本发明结构简单、紧凑、体积小,操作方便,能精确控制,提高加工的工作效率。
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)

1.一种自动开牙机械手装置,其特征在于,包括
底座(5);
链式料架(1),设置于所述底座(5)上,用于存储及输送工件;
送料机构(2),设置于所述底座(5)上,且位于所述链式料架(1)的端部,用于抓取所述链式料架(1)上的工件且进行输送;
夹抓机构(3),设置于所述底座(5)上,且位于所述链式料架(1)和送料机构(2)的一侧,用于抓取所述送料机构(2)输送的工件至开牙机(6)处,进行开牙加工。
2.根据权利要求1所述的自动开牙机械手装置,其特征在于,所述链式料架(1)包括支撑框架及设置于所述支撑框架上的伺服驱动电机(1-4)和两组链条机构,其中支撑框架与底座(5)连接,两组链条机构均沿X轴方向设置,所述伺服驱动电机(1-4)可驱动两组链条机构转动,所述两组链条机构上分别设有承刀件Ⅰ(1-7)和承刀件Ⅱ(1-8),所述承刀件Ⅰ(1-7)和承刀件Ⅱ(1-8)分别用于支撑工件的两端。
3.根据权利要求2所述的自动开牙机械手装置,其特征在于,所述承刀件Ⅰ(1-7)和所述承刀件Ⅱ(1-8)上均设有支撑槽。
4.根据权利要求1所述的自动开牙机械手装置,其特征在于,所述送料机构(2)包括气爪(2-1)、水平驱动机构、升降驱动机构及送料支撑架,其中送料支撑架与底座(5)连接,所述送料支撑上依次连接有水平驱动机构和升降驱动机构,所述气爪(2-1)连接在所述升降驱动机构上。
5.根据权利要求4所述的自动开牙机械手装置,其特征在于,所述水平驱动机构包括横向移动板(2-4)、横向滑轨(2-5)、同步带组(2-6)及送料驱动电机(2-7),其中横向滑轨(2-5)、同步带组(2-6)及送料驱动电机(2-7)均设置于所述送料支撑架上,并且横向滑轨(2-5)和同步带组(2-6)均沿Y轴方向设置,所述送料驱动电机(2-7)的输出端与同步带组(2-6)传动连接,所述横向移动板(2-4)与同步带组(2-6)中的同步带固定连接、且与所述横向滑轨(2-5)滑动连接;
所述升降驱动机构包括升降滑轨(2-2)和升降气缸(2-3),其中升降滑轨(2-2)沿竖直方向设置于所述横向移动板(2-4)上,所述升降气缸(2-3)设置于所述横向移动板(2-4)的顶部、且输出端与所述气爪(2-1)连接。
6.根据权利要求1所述的自动开牙机械手装置,其特征在于,所述夹抓机构(3)包括夹抓组件、纵向移动板(3-5)、纵向滑轨(3-6)、丝杠组件(3-7)、夹抓驱动电机(3-8)及夹抓集成板(3-9),其中夹抓集成板(3-9)与底座(5)连接,所述纵向滑轨(3-6)、丝杠组件(3-7)及夹抓驱动电机(3-8)均设置于所述夹抓集成板(3-9)上,且纵向滑轨(3-6)和丝杠组件(3-7)均沿X轴方向设置,所述夹抓驱动电机(3-8)的输出端与丝杠组件(3-7)连接,所述纵向移动板(3-5)与所述丝杠组件(3-7)连接、且与所述纵向滑轨(3-6)滑动连接;所述夹抓组件设置于所述纵向移动板(3-5)的顶部,用于抓取工件。
7.根据权利要求6所述的自动开牙机械手装置,其特征在于,所述夹抓组件包括所述固定夹块(3-1)、移动夹块(3-2)、夹取气缸(3-3)及调整板(3-4),其中调整板(3-4)设置于所述纵向移动板(3-5)的顶部,所述固定夹块(3-1)和夹取气缸(3-3)设置于所述调整板(3-4)的两端,所述移动夹块(3-2)设置于所述固定夹块(3-1)和夹取气缸(3-3)之间、且与所述调整板(3-4)滑动连接,所述夹取气缸(3-3)的输出端与所述移动夹块(3-2)连接,且可驱动所述移动夹块(3-2)沿靠近或远离所述固定夹块(3-1)方向移动。
8.根据权利要求6所述的自动开牙机械手装置,其特征在于,所述纵向移动板(3-5)的上端向下倾斜设置。
9.根据权利要求1所述的自动开牙机械手装置,其特征在于,还包括设置于所述底座(5)上且位于所述送料机构(2)前端的定位机构(4),所述定位机构(4)包括调节板、定位气缸(4-3)及接近开关(4-4),其中调节板设置于所述底座(5)上,所述定位气缸(4-3)设置于所述调节板上、且输出端与接近开关(4-4)连接。
10.根据权利要求9所述的自动开牙机械手装置,其特征在于,所述调节板包括上下调节板(4-1)和前后调节板(4-2),其中上下调节板(4-1)与所述底座(5)连接,且其上沿竖直方向设有条形槽Ⅰ,所述前后调节板(4-2)上沿水平方向设有条形槽Ⅱ,所述前后调节板(4-2)上的条形槽Ⅱ与所述上下调节板(4-1)上的条形槽Ⅰ通过螺栓连接,所述定位气缸(4-3)设置于所述前后调节板(4-2)上。
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