CN111348283A - 一种用于全自动贴标机的90°机械手机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于全自动贴标机的90°机械手机构，包括固定支架，固定支架的一侧安装有固定模块，固定模块上设置有旋转模块，旋转模块包括旋转轴,旋转轴上安装有机械臂，机械臂包括互相垂直的第一矩形臂和第二矩形臂，第一矩形臂和第二矩形臂远离旋转轴的一端均设置有抓取模块，抓取模块用于抓取/放下砂轮，本发明的90°机械手机构通过伺服电机控制机械臂的正向旋转和反向旋转，升降气缸的升降和负压吸盘一齐实现自动取料的同时完成自动落料，既提高设备自动化水平的同时也极大降低了生产成本、提高了生产效率。

Description

一种用于全自动贴标机的90°机械手机构

技术领域

本发明涉及砂轮贴标技术领域，尤其涉及一种用于全自动贴标机的90°机械手机构。

背景技术

树脂砂轮，是指用树脂作为结合剂而做成的一类砂轮，主要有切割片，修磨用钹形砂轮、重负荷砂轮、抛光轮等等。因树脂砂轮切割片具有切割速度快、切割尺寸精度高、切割表面光滑、自锐性好、制作简便、工艺周期短等优点，因而被广泛应用于金属和非金属的切槽和切断加工。

树脂砂轮切割片因厚度较薄，装机使用时若切割片与切割机的法兰盘接触过紧，易损伤切割片的强度；若切割片与切割机的法兰盘接触过松，又易引起切割片与法兰盘间产生打滑，这些都影响到切割片的使用安全。基于以上考虑，大多数砂轮生产厂家都会在每片切割片的环孔处贴纸垫和胶垫，以缓冲切割片与切割机的法兰盘之间的装配力，最大限度地保障用户的使用安全。然而，现有的二十工位贴纸垫设备大多需要人工上下物料、或者定时定点的补充物料和取出物料，工序繁琐且极大增加了工作人员的劳动强度。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种用于全自动贴标机的90°机械手机构，主要解决背景技术中的问题。

本发明提出一种用于全自动贴标机的90°机械手机构，包括固定支架，所述固定支架的一侧安装有固定模块，所述固定模块上设置有旋转模块，所述旋转模块包括旋转轴,所述旋转轴上安装有机械臂，所述机械臂包括互相垂直的第一矩形臂和第二矩形臂，所述第一矩形臂和所述第二矩形臂远离所述旋转轴的一端均设置有抓取模块，所述抓取模块用于抓取/放下砂轮。

进一步改进在于，所述固定支架的上方设置有四工位转盘，所述四工位转盘为圆形转盘，所述圆形转盘平均分为四个工位，每个工位上分别设置有若干个定位芯棒，所述四工位转盘与驱动电机连接，所述驱动电机按固定时间间隔驱动所述四工位转盘逆时针旋转90°。

进一步改进在于，所述固定模块包括支撑架、支撑杆和支撑座，所述支撑架的一端固定安装在所述固定支架的一侧，所述支撑架的另一端上固定设置有4根所述支撑杆，所述支撑杆的顶端固定安装所述支撑座。

进一步改进在于，所述旋转模块还包括伺服电机，所述伺服电机设置在所述支撑座的下方，所述支撑座开设有一通孔，所述伺服电机的输出轴贯穿所述通孔与所述旋转轴固定连接，所述旋转轴与所述机械臂固定连接。

进一步改进在于，所述抓取模块包括升降气缸、取料盘和负压吸盘，所述第一矩形臂的下方和所述第二矩形臂的下方分别固定安装所述升降气缸的固定端，所述升降气缸的升降端固定安装所述取料盘，所述取料盘上设置有若干个所述负压吸盘，所述负压吸盘的通气孔连接气源，所述升降气缸的通气孔连接所述气源。

进一步改进在于，所述负压吸盘的位置恰好与所述定位芯棒的外围位置一一对应，且每个所述取料盘上的负压吸盘数目不少于12个。

进一步改进在于，还包括定位模块，所述定位模块包括定位杆，所述定位杆的一端固定安装在所述取料盘上，所述第一矩形臂和第二矩形臂上对应开设有通孔，所述定位杆分别穿设所述通孔并可以在所述通孔上上下滑动。

进一步改进在于，所述机械臂的材质为航空铝材。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明的90°机械手机构通过伺服电机控制机械臂的正向旋转和反向旋转，升降气缸的升降和负压吸盘一齐实现自动取料的同时完成自动落料，既提高设备自动化水平的同时也极大降低了生产成本、提高了生产效率；

2、本发明采用定位模块来协助取料盘的定位，避免在机械臂高速运行时和升降气缸不断的升降中取料盘的定位发生偏差，提高取落料的精度，有助于全自动贴标机的有序运行，提高生产效率；

3、本发明的机械臂采用航空铝材制成，在保证机械臂刚性的前提下还可以减轻机械部件的质量，避免旋转模块在高速运行时的过冲显现，提高定位精度。

附图说明

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

图1为本发明一实施方式的整体结构示意图；

图2为本发明一实施方式的正面结构示意图；

图3为本发明一实施方式的俯视结构示意图；

图4为本发明一实施方式的贴标机整体结构示意图；

其中：1、四工位转盘；2、定位芯棒；3、支撑架；4、支撑杆；5、支撑座；6、伺服电机；7、旋转轴；801、第一矩形臂；802、第二矩形臂；9、升降气缸；10、取料盘；11、负压吸盘；12、定位杆；100、固定支架；1001、90°机械手机构；1002、砂轮上料机构；1003、点胶机构；1004、贴标机构；1005、加热机构。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

参照图1-4，本发明公开一种用于全自动贴标机的90°机械手机构，包括固定支架，所述固定支架的一侧安装有固定模块，所述固定模块上设置有旋转模块，所述旋转模块包括旋转轴7,所述旋转轴7上安装有机械臂，所述机械臂包括互相垂直的第一矩形臂801和第二矩形臂802，所述第一矩形臂801和所述第二矩形臂802远离所述旋转轴7的一端均设置有抓取模块，所述抓取模块用于抓取/放下砂轮。

作为本发明的一种优选方案，所述固定支架的上方设置有四工位转盘1，所述四工位转盘1为圆形转盘，所述圆形转盘均分为四个工位，每个工位上分别设置有若干个定位芯棒2，所述四工位转盘1的驱动端设置有驱动电机，所述驱动电机按固定时间间隔驱动所述四工位转盘1逆时针旋转90°。

作为本发明的一种优选方案，所述固定模块包括支撑架3、支撑杆4和支撑座5，所述支撑架3的一端固定安装在所述固定支架的一侧，所述支撑架3的另一端上固定设置有4根所述支撑杆4，所述支撑杆4的顶端固定安装所述支撑座5。

作为本发明的一种优选方案，所述旋转模块还包括伺服电机6，所述伺服电机6设置在所述支撑座5的下方，所述支撑座5开设有一通孔，所述伺服电机6的输出轴贯穿所述通孔与所述旋转轴7固定连接，所述旋转轴7与所述机械臂固定连接。

作为本发明一优选实施方案，所述抓取模块包括升降气缸9、取料盘10和负压吸盘11，所述第一矩形臂801的下方和所述第二矩形臂802的下方分别固定安装所述升降气缸9的固定端，所述升降气缸9的升降端固定安装所述取料盘10，所述取料盘10上设置有若干个所述负压吸盘11，所述负压吸盘11的通气孔连接气源，所述升降气缸9的通气孔连接所述气源。

作为本发明的一种优选方案，所述负压吸盘11的位置恰好与所述定位芯棒2的外围位置一一对应，且每个所述取料盘10上的负压吸盘11数目不少于12个。

作为本发明的一种优选方案，还包括定位模块，所述定位模块包括定位杆12，所述定位杆12的一端固定安装在所述取料盘10上，所述第一矩形臂801和第二矩形臂802上对应开设有通孔，所述定位杆12分别穿设所述通孔并可以在所述通孔上上下滑动。

作为本发明的一种优选方案，所述机械臂的材质为航空铝材，航空铝材的使用可以在保证机械臂刚性的前提下减轻机械部件的质量，避免旋转模块在高速运行时的过冲显现，提高定位精度。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明的90°机械手机构通过伺服电机控制机械臂的正向旋转和反向旋转，升降气缸的升降和负压吸盘一齐实现自动取料的同时完成自动落料，既提高设备自动化水平的同时也极大降低了生产成本、提高了生产效率；

2、本发明采用定位模块来协助取料盘的定位，避免在机械臂高速运行时和升降气缸不断的升降中取料盘的定位发生偏差，提高取落料的精度，有助于全自动贴标机的有序运行，提高生产效率；

3、本发明的机械臂采用航空铝材制成，在保证机械臂刚性的前提下还可以减轻机械部件的质量，避免旋转模块在高速运行时的过冲显现，提高定位精度。

实施例1：

现结合全自动四工位贴标机对本发明的90°机械手机构做一个具体的说明，说明如下：

一种全自动四工位贴标机，包括固定支架100，所述固定支架100的右上方设置有支撑架3，所述支撑架3上端设置有90°机械手机构1001；所述固定支架100的左上方设置有第二支撑架，所述第二支撑架上端设置有点胶机构1003；所述固定支架100的左下方设置有第三支撑架，所述第三支撑架的上方设置有贴标机构1004；所述固定支架100的右下方设置有第四支撑架，所述第四支撑架的上方设置有加热机构；还包括上料机构，所述上料机构包括砂轮上料机构1002和纸垫上料机构，所述砂轮上料机构1002设置在所述90°机械手机构1001的左侧，所述纸垫上料机构设置在所述贴标机构1004的下方，所述固定支架100的上方设置有四工位转盘1。

具体地，所述四工位转盘1为圆形转盘，根据右上、左上、左下、右下方向分为第一工位、第二工位、第三工位和第四工位，每个工位上分别设置有4个定位芯棒2，所述四工位转盘1的下方设置有驱动电机，所述驱动电机按固定时间间隔驱动所述四工位转盘1逆时针旋转90°。

更具体地说，所述四工位转盘1的下方还安装有固定支架100，所述固定支架100的下端设置有4个支撑脚，所述支撑脚上分别设置有自锁式万向轮，提供四工位贴标机的移动能力，提高本发明的实用性。

更具体地说，所述四工位转盘1分为第一、第二、第三和第四四个工位，分别对应所述90°机械手机构1001、点胶机构1003、贴标机构1004和加热机构，每个工位旋转到每个机构的下方时，对应机构均会反应并进行相应动作，保证贴标机的持续工作，可以极大的提高生产效率。

更具体地说，所述四工位转盘1上的四个工位上设置有定位芯棒2，所述定位芯棒2的数目为4个，成矩形的四个顶点处设置，所述定位芯棒2用于放置砂轮，优选地，可以以所述定位芯棒2为圆心，在所述定位芯棒2的等径处设置若干个定位滑块，协助所述定位芯棒2对砂轮进行精确定位，提高定位精度，也有利于下一个工序的进行。

具体地，其中所述90°机械手机构1001的具体结构如上文所述，此处不做赘述，更具体地说，所述砂轮上料机构1002应放置在所述90°机械手机构1001的左侧、所述机械臂的一矩形臂的正下方，便于取料盘下降，所述负压吸盘吸附砂轮，并送至所述四工位转盘1。优选地，所述90°机械手机构1001的右侧、所述机械臂的一矩形臂的正下方、所述砂轮上料机构1002的正对面，设置有出料传送带，所述出料传送带按固定时间间隔转动，缓慢将堆叠的砂轮传送到下一工序设备中去。可以理解，所述90°机械手机构1001的机械臂旋转方式应为逆时针旋转，并在累计旋转180°后变为顺时针旋转，累计顺时针旋转180°后重新变为逆时针旋转，循环往复。

具体地，所述第二支撑架的上方安装有第二支撑杆，所述第二支撑杆的上方安装第二支撑座的一端，所述第二支撑座的另一端设置有点胶机构1003，所述点胶机构1003包括第二升降气缸、点胶座、出胶气缸和出胶头，所述第二升降气缸的固定端固定安装在所述第二支撑座的下方，所述第二升降气缸的升降端固定安装有点胶座，所述点胶座的下方固定设置有4个出胶气缸，所述出胶气缸的位置与所述第二工位上定位芯棒2的位置一一对应，每个出胶气缸的出胶端设置有出胶头。

具体地，每个所述出胶气缸设置有3个出胶头，所述3个出胶头对应纸垫中心孔的三等分位置设置在所述出胶气缸的出胶端，所述出胶气缸与所述出胶头的连接处设置有节流阀，所述出胶气缸与胶源的连接胶管上设置有胶管调压阀。

具体地，所述第三支撑架的上方安装有第三支撑杆，所述第三支撑杆的上方安装有第三支撑座，所述第三支撑座的下方设置有贴标机构1004，所述贴标机构1004包括导轨、第三升降气缸和伸缩气缸，所述导轨固定安装在所述第三支撑座的下方，所述导轨靠近所述四工位转盘1的一端设置有挡板，所述挡板上安装有缓冲块，所述导轨的远离所述四工位转盘1的一端设置有安装基座，所述安装基座上固定安装所述伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸缩杆固定连接所述第三升降气缸，所述第三升降气缸的固定端与所述导轨滑动连接，所述第三升降气缸的升降端固定安装第二取料盘，所述第二取料盘的下方对应所述第三工位上定位芯棒2的位置设置有若干个第二负压吸盘，所述第二负压吸盘的通气口连接气源。

更具体地说，所述纸垫上料机构应放置在所述贴标机构1004的下方、所述升降气缸移动到最左端时的正下方，便于取料盘下降，所述负压吸盘吸附纸垫，并送至所述四工位转盘1。

具体地，所述第四支撑架的上方安装有第四支撑杆，所述第四支撑杆的上方安装有第四支撑座，所述第四支撑座上设置有加热机构，所述加热机构包括电源和远红外加热丝盘，所述电源安装在所述第四支撑座的上端，用于给所述远红外加热丝盘供电，所述远红外加热丝盘设置在所述电源的正下方，所述远红外加热丝盘对应所述第四工位上定位芯棒2的位置分为四个加热区，用于烘干砂轮上的胶水。

具体地，所述砂轮上料机构1002包括气动分度盘、第一驱动杆、第二驱动杆、盛料盘和盛料杆，所述气动分度盘上设置有不少于4个上料区，所述上料区上对应所述第一负压吸盘的位置设置有4根所述盛料杆，4根所述盛料杆上还穿设有所述盛料盘，所述盛料盘可以在所述盛料杆上上下滑动，所述盛料盘用于盛放砂轮，所述盛料盘的两端分别设置有第一驱动杆和第二驱动杆，所述第一驱动杆和所述第二驱动杆上设置有步进电机，所述步进电机用于控制所述盛料盘的上升/下降。

具体地，所述纸垫上料机构包括气动分度盘、第一驱动杆、第二驱动杆、盛料盘和盛料杆，所述气动分度盘上设置有不少于4个上料区，所述上料区上对应所述第二负压吸盘的位置设置有4根所述盛料杆，4根所述盛料杆上还穿设有所述盛料盘，所述盛料盘可以在所述盛料杆上上下滑动，所述盛料盘用于盛放纸垫，所述盛料盘的两端分别设置有第一驱动杆和第二驱动杆，所述第一驱动杆和所述第二驱动杆上设置有步进电机，所述步进电机用于控制所述盛料盘的上升/下降。

其工作过程为：

步骤1：预先将纸垫和砂轮存入所述盛料盘上，开启电源，所述气动分度盘将一个上料区旋转到所述90°机械手机构的取料盘10的正下方，所述步进电机抬升所述盛料盘沿着驱动杆上升到指定高度；

步骤2：位于所述上料区正上方的一所述90°机械手机构的机械臂，所述升降气缸9驱动所述取料盘10下降到指定高度，所述负压吸盘11吸附砂轮，抬升所述取料盘10，所述90°机械手机构旋转90°，将吸附有砂轮的所述取料盘10旋转至所述四工位转盘1的第一工位；

步骤3：所述负压吸盘11放下砂轮，所述砂轮落在所述第一工位上的定位芯棒2上方，所述四工位转盘1逆时针旋转90°进入所述点胶机构的工作区域；

步骤4：所述第二升降气缸驱动所述出胶气缸下降到指定高度，所述出胶口同时出胶对砂轮进行点胶；

步骤5：所述第二升降气缸驱动所述出胶气缸上升，完成点胶，所述四工位转盘逆时针旋转90°进入所述贴标机构的工作区域；

步骤6：所述伸缩气缸的伸缩杆收缩，驱动所述第三升降气缸左移，所述第三升降气缸驱动所述第二取料盘下降的指定高度，所述负压吸盘吸附纸垫后所述第三升降气缸驱动所述第二取料盘重新上升；

步骤7：所述伸缩气缸的伸缩杆舒张，驱动所述第三升降气缸右移，所述第三升降气缸驱动所述第二取料盘下降到指定高度，所述负压吸盘放下纸垫，所述纸垫贴合在砂轮上；

步骤8：所述第三升降气缸驱动所述第二取料盘重新上升，所述四工位转盘继续逆时针转动90°，进入所述加热机构的工作区域；

步骤9：在所述加热机构的工作区域停留预设时间后，所述四工位转盘继续逆时针旋转90°，回到所述90°机械手机构的工作区域；

步骤10：所述90°机械手机构的伺服电机控制所述机械臂旋转90°，所述第一升降气缸带动取料盘下降，其中一个第一取料盘下降并吸附已经完成贴标的砂轮，另一个第一取料盘吸附所述砂轮上料机构上料区的砂轮后；

步骤11：所述升降气缸9重新带动取料盘10上升，所述伺服电机6重新驱动所述机械臂逆时针旋转90°，其中吸附已经完成贴标的砂轮的取料盘10松开砂轮，将所述砂轮放入出料传送带，其中吸附未完成贴标的砂轮的取料盘10同样松开砂轮，重新回到步骤3，自此完成第一轮的自动取料和自动落料。

图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于全自动贴标机的90°机械手机构，其特征在于，包括固定支架，所述固定支架的一侧安装有固定模块，所述固定模块上设置有旋转模块，所述旋转模块包括旋转轴(7),所述旋转轴(7)上安装有机械臂，所述机械臂包括互相垂直的第一矩形臂(801)和第二矩形臂(802)，所述第一矩形臂(801)和所述第二矩形臂(802)远离所述旋转轴(7)的一端均设置有抓取模块，所述抓取模块用于抓取/放下砂轮。

2.根据权利要求1所述的一种用于全自动贴标机的90°机械手机构，其特征在于，所述固定支架的上方设置有四工位转盘(1)，所述四工位转盘(1)为圆形转盘，所述圆形转盘平均分为四个工位，每个工位上分别设置有不少于4个定位芯棒(2)，所述四工位转盘(1)与驱动电机连接，所述驱动电机按固定时间间隔驱动所述四工位转盘(1)逆时针旋转90°。

3.根据权利要求2所述的一种用于全自动贴标机的90°机械手机构，其特征在于，所述固定模块包括支撑架(3)、支撑杆(4)和支撑座(5)，所述支撑架(3)的一端固定安装在所述固定支架的一侧，所述支撑架(3)的另一端上固定设置有4根所述支撑杆(4)，所述支撑杆(4)的顶端固定安装所述支撑座(5)。

4.根据权利要求3所述的一种用于全自动贴标机的90°机械手机构，其特征在于，所述旋转模块还包括伺服电机(6)，所述伺服电机(6)设置在所述支撑座(5)的下方，所述支撑座(5)开设有一通孔，所述伺服电机(6)的输出轴贯穿所述通孔与所述旋转轴(7)固定连接，所述旋转轴(7)与所述机械臂固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于全自动贴标机的90°机械手机构，其特征在于，所述抓取模块包括升降气缸(9)、取料盘(10)和负压吸盘(11)，所述第一矩形臂(801)的下方和所述第二矩形臂(802)的下方分别固定安装所述升降气缸(9)的固定端，所述升降气缸(9)的升降端固定安装所述取料盘(10)，所述取料盘(10)上设置有若干个所述负压吸盘(11)，所述负压吸盘(11)的通气孔连接气源，所述升降气缸(9)的通气孔连接所述气源。

6.根据权利要求5所述的一种用于全自动贴标机的90°机械手机构，其特征在于，所述负压吸盘(11)的位置恰好与所述定位芯棒(2)的外围位置一一对应，且每个所述取料盘(10)上的负压吸盘(11)数目不少于12个。

7.根据权利要求6所述的一种用于全自动贴标机的90°机械手机构，其特征在于，还包括定位模块，所述定位模块包括定位杆(12)，所述定位杆(12)的一端固定安装在所述取料盘(10)上，所述第一矩形臂(801)和第二矩形臂(802)上对应开设有通孔，所述定位杆(12)分别穿设所述通孔并可以在所述通孔上上下滑动。

8.根据权利要求1所述的一种用于全自动贴标机的90°机械手机构，其特征在于，所述机械臂的材质为航空铝材。

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