CN111620101A - 一种3d传送型往复机械手 - Google Patents

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    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • B65G47/901—Devices for picking-up and depositing articles or materials provided with drive systems with rectilinear movements only

Abstract

本发明涉及机械技术领域，更具体地，本发明涉及一种3D传送型往复机械手，其从上至下依次包括夹持组件1、气缸2、底板3；所述夹持组件1、气缸2和底板3之间分别通过可拆卸连接装置紧固；所述夹持组件1包括夹持结构1‑1、滑台1‑2、机械手杆1‑3；夹持上盖1‑1‑1和夹持底座1‑1‑2一体连接构成夹持机构1‑1；所述机械手杆1‑3通过滑台1‑2与夹持机构1‑1连接；所述滑台1‑2与夹持结构1‑1滑动连接。本发明提供的3D机械手结构简单，应用方便；可以实现对工件的精确抓取、平稳进行垂直和水平方向的传送，稳定并有效进行全天运转，其使用寿命较长，节省了大量的人力物力。

Description

一种3D传送型往复机械手
技术领域
本发明涉及机械技术领域，更具体地，本发明涉及一种3D传送型往复机械手。
背景技术
机械手是代替人工用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
2D传送型往复机械手相对于3D传送型往复机械手少了抬升功能。由于新产品生产需要急需将现有2D传送型往复机械手改造成3D传送型往复机械手来使用。3D传送型往复机械手是用于多工位产品生产的辅助设备。3D传送型往复机械手用于多工位垂直及水平搬送之冲压工艺，经由精密传动机构及夹爪在冲床、模具内将冲压工件在模具间精密定位移送，以稳定并有效全天运转，提高冲床移动率、增加产能，节省人工，提高效能。然而2D传送型往复机械手改进成3D传送型往复机械手存在诸多的问题，例如：在模具外部改造传送杆因为长度跨度过长出现弯曲，而且在运行时传送杆会因抖动导致工件掉落；气缸抬升机构笨重且定位不准确，在机械杆传送的过程中会出现晃动而不能承受一定的侧向力。
发明内容
针对现有技术中存在的一些问题，本发明第一个方面提供了一种3D传送型往复机械手，其从上至下依次包括夹持组件1、气缸2、底板3；所述夹持组件1、气缸2和底板3之间分别通过可拆卸连接装置紧固；所述夹持组件1包括夹持结构1-1、滑台1-2、机械手杆1-3；夹持上盖1-1-1和夹持底座1-1-2一体连接构成夹持机构1-1；所述机械手杆1-3通过滑台1-2与夹持机构1-1连接；所述滑台1-2与夹持结构1-1滑动连接。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述气缸2包括气缸A 2-1和气缸B 2-2；气缸A 2-1和气缸B 2-2对称分布于底板3两侧。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述3D机械手还包括定位机构4；所述定位机构4位于气缸A 2-1和气缸B 2-2中间，并与气缸A 2-1和气缸B 2-2接触连接。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述定位机构4包括定位机构A 4-1和定位机构B 4-2；所述定位机构A 4-2置于定位机构B 4-1内部。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述3D机械手杆还包括调整块5，所述调整块5置于气缸2和底板3之间。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述滑台1-2和夹持结构1-1之间的距离为0.1～0.2mm。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述可拆卸连接装置选自螺栓、轴销、锁扣、铆钉、销钉中任一种。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述气缸4的材质为铝合金、不锈钢、铸铁中任一种。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述夹持组件1、底板3、定位机构4、调整块5的材质为碳素结构钢，其含碳量为0.4～0.5wt％。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述夹持组件1、底座3、气缸2、定位机构4上分别设置有1个或多个连接孔6。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明提供的3D机械手结构简单，应用方便；可以实现对工件的精确抓取、平稳进行垂直和水平方向的传送，稳定并有效进行全天运转，其使用寿命较长，节省了大量的人力物力。
附图说明
图1为本发明3D机械手俯视图的结构示意图；
图2为本发明3D机械手右视图的结构图；
其中，1-夹持组件；2-气缸；3-底板；4-定位机构；5-调整块；6-连接孔；1-1夹持结构；1-1-1-夹持上盖；1-1-2-夹持底座；1-2-滑台；1-3-机械手杆；2-1-气缸A；2-2-气缸B；4-1-定位机构A；4-2-定位机构B
具体实施方式
除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例，否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量，且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。
下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，并非对其保护范围的限制。
本发明中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
如图1和图2所示，所述3D机械手从上至下依次包括夹持组件1、气缸2、底板3；所述夹持组件1、气缸2和底板3之间分别通过可拆卸连接装置紧固。
优选地，所述可拆卸连接装置选自螺栓、轴销、锁扣、铆钉、销钉中任一种；更优选地，所述可拆卸装置为螺栓。
在一种实施方式中，所述夹持组件1包括夹持结构1-1、滑台1-2、机械手杆1-3；夹持上盖1-1-1和夹持底座1-1-2一体连接构成夹持机构1-1；所述机械手杆1-3通过滑台1-2与夹持机构1-1连接；所述滑台1-2与夹持结构1-1滑动连接。
优选地，所述滑台1-2和夹持结构1-1之间的距离为0.1～0.2mm；更优选地，所述滑台1-2和夹持结构1-1之间的距离为0.15mm。
本申请人意外地发现当滑台1-2和夹持结构1-1滑动连接，机械手杆1-3与滑台1-2连接，且滑台1-2和夹持结构1-1之间的距离为0.1～0.2mm时，避免了机械手杆在抬升和下降时因为长度跨度过长出现弯曲、抖动和跳动的现象。本申请人认为可能的原因是机械手杆1-3置于滑台1-2上，使之机械手杆1-3随着滑台1-2进行前后左右移动，使得机械手杆1-3在移动的过程中一直承受着滑台1-2对机械手杆的稳固作用；此外，滑台1-2和夹持结构1-1滑动连接且其之间的距离为0.1～0.2mm时进一步保证了滑台1-2在夹持结构1-1内的平滑稳固地移动，避免了机械手杆在承受工件重力的条件下出现上下抖动。
在一种实施方式中，所述气缸2包括气缸A 2-1和气缸B 2-2；气缸2-1和气缸2-2对称分布于底板3两侧。
在一种实施方式中，所述3D机械手还包括定位机构4；所述定位机构4位于气缸A2-1和气缸B 2-2中间，并与气缸A 2-1和气缸B 2-2接触连接。
优选地，所述定位机构4包括定位机构A 4-1和定位机构B 4-2；所述定位机构B 4-2置于定位机构A 4-1内部。
本发明中气缸A 2-1、气缸B 2-2和定位机构B 4-2可以向上将夹持组件1进行抬高。
本发明意外地发现当采用气缸A 2-1和气缸B 2-2，气缸A 2-1和气缸B 2-2对称分布于底板3两侧，定位机构4位于气缸A 2-1和气缸B 2-2中间且定位机构B 4-2置于定位机构A 4-1内部，可以避免机械手杆1-3在传送工件时因为抖动造成工件掉落的情况。本申请人认为可能的原因是使用对称的2个具有抬升功能的气缸且定位机构B 4-2和定位机构A4-1定位精准，使得2个气缸稳固，并且使得气缸可以承受一定的侧向力，同时，定位机构B4-2和气缸2抬升后共同承受夹持组件1以及工件的重力，从而避免了机械手杆在左右前后移动的过程中出现抖动的现象。
在一种实施方式中，3D机械手杆还包括调整块5，所述调整块5置于气缸2和底板3之间。
本发明所述调整块5分别与底板3、气缸2紧固连接，其连接方式不作特别限定。
在一种实施方式中，所述气缸2的材质为铝合金、不锈钢、铸铁中任一种。
优选地，所述气缸2的材质为铝合金。
在一种实施方式中，所述夹持组件1、底板3、定位机构4、调整块5的材质为碳素结构钢，其含碳量为0.4～0.5wt％。
优选地，所述夹持组件1、底板3、定位机构4、调整块5的材质为45号钢。
本申请人意外地发现当气缸2的材质为铝合金，且夹持组件1、底板3、定位机构4和调整块5的材质为45号钢时，机械手杆1-3抓取工件的精准度较高，本申请人认为可能的原因是当气缸2的材质为铝合金时，避免了气缸2因为连续的抬升和下降造成的热量的积累，而导致左右两侧的气缸A2-1和气缸B 2-2抬升和下降的高度不同所造成工件抓取的精确度降低的情况。此外，配以材质为45号钢的夹持组件1、底板3、定位机构4和调整块5降低了滑台1-2、夹持结构1-1、定位机构B 4-2的耐摩擦损耗，使得滑台1-2和夹持结构1-1之间的距离较长时间的保持在0.1～0.2mm，避免了机械手杆在抬升和下降时因为长度跨度过长出现弯曲、抖动和跳动的现象，提高了抓取工件的精准度。
在一种实施方式中，所述夹持组件1、底座3、气缸2、定位机构4上分别设置有1个或多个连接孔6。
本发明所述连接孔6用于与其他结构紧固连接用，本发明所述连接孔6的个数和位置不作特别限定，本领域技术人员根据需要进行常规选择。
本发明中3D机械手的运行方式为：机械手杆原始点---机械手杆关合夹住产品---气缸和定位机构B抬升，使得机械手杆抬升产品---随着滑台的移动，机械手杆将产品送到下一个工序---气缸和定位机构B下降，使得机械手杆下降---机械手杆张开将产品放入工位---随着滑台的移动，机械手杆返回原始点(重复动作)。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例
实施例1
本发明的实施例1提供了一种3D机械手，如图1和图2所示，其包括夹持组件1、气缸2、底板3、定位机构4以及调整块5；所述夹持组件1、气缸2和底板3从上至下依次排列，三者之间分别通过螺栓紧固；所述调整块5置于气缸2和底板3之间；所述气缸2的材质为铝合金，所述夹持组件1、底板3、定位机构4、调整块5的材质为45号钢。
所述夹持组件1、底座3、气缸2、定位机构4上分别设置有多个连接孔6。
所述夹持组件1包括夹持结构1-1、滑台1-2、机械手杆1-3；夹持上盖1-1-1和夹持底座1-1-2一体连接构成夹持机构1-1；所述机械手杆1-3通过滑台1-2与夹持机构1-1连接；所述滑台1-2与夹持结构1-1接触滑动连接，其之间的距离为0.1mm。
所述气缸2包括气缸A 2-1和气缸B 2-2；气缸2-1和气缸2-2对称分布于底板3两侧。
所述定位机构4位于气缸A2-1和气缸B 2-2中间，并与气缸A2-1和气缸B2-2接触连接；所述定位机构4包括定位机构A 4-1和定位机构B 4-2；所述定位机构B 4-2置于定位机构A 4-1内部。
实施例2
本发明的实施例1提供了一种3D传送型往复机械手，其包括夹持组件1、气缸2、底板3、定位机构4；所述夹持组件1、气缸2和底板3从上至下依次排列，三者之间分别通过螺栓紧固；所述气缸2的材质为铝合金，所述夹持组件1、底板3、定位机构4的材质为45号钢。
所述夹持组件1、底座3、气缸2、定位机构4上分别设置有多个连接孔6。
所述夹持组件1包括夹持结构1-1、滑台1-2、机械手杆1-3；夹持上盖1-1-1和夹持底座1-1-2一体连接构成夹持机构1-1；所述机械手杆1-3通过滑台1-2与夹持机构1-1连接；所述滑台1-2与夹持结构1-1接触滑动连接，其之间的距离为0.2mm。
所述气缸2包括气缸A 2-1和气缸B 2-2；气缸2-1和气缸2-2对称分布于底板3两侧。
所述定位机构4位于气缸A 2-1和气缸B 2-2中间，并与气缸A 2-1和气缸B2-2接触连接；所述定位机构4包括定位机构A 4-1和定位机构B 4-2；所述定位机构B 4-2置于定位机构A 4-1内部。
实施例3
本发明的实施例3提供了一种3D传送型往复机械手，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述滑台1-2与夹持结构1-1之间的距离为0.15mm。
实施例4
本发明的实施例4提供了一种3D传送型往复机械手，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述滑台1-2与夹持结构1-1之间的距离为0.05mm。
实施例5
本发明的实施例5提供了一种3D传送型往复机械手，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述滑台1-2与夹持结构1-1之间的距离为0.25mm。
实施例6
本发明的实施例6提供了一种3D传送型往复机械手，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述定位机构4为定位机构A 4-1。
实施例7
本发明的实施例7提供了一种3D传送型往复机械手，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述机械手杆的材质为50号钢。
实施例8
本发明的实施例8提供了一种3D传送型往复机械手，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述机械手杆的材质为35号钢。
性能评估
分别记录实施例1～8得到的3D传送型往复机械手杆在抓取工件以及传送时是否出现机械手杆的弯曲、抖动、工件掉落的情况以及工件抓取的精确度，其结果见表1。
表1
Figure BDA0002508756810000071
从表1的测试结果中可知本发明提供的3D传送型往复机械手在工件的传送过程中平稳，未出现抖动和弯曲的现象，能够准确定位抓取工件，实现工件的传送。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上发明所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种3D传送型往复机械手，其特征在于，其从上至下依次包括夹持组件、气缸、底板；所述夹持组件、气缸和底板之间分别通过可拆卸连接装置紧固；所述夹持组件包括夹持结构、滑台、机械手杆；夹持上盖和夹持底座一体连接构成夹持机构；所述机械手杆通过滑台与夹持机构连接；所述滑台与夹持结构滑动连接。
2.根据权利要求1所述3D传送型往复机械手，其特征在于，所述气缸包括气缸A和气缸B；气缸A和气缸B对称分布于底板两侧。
3.根据权利要求2所述3D传送型往复机械手，其特征在于，所述3D传送型往复机械手还包括定位机构；所述定位机构位于气缸A和气缸B中间，并与气缸A和气缸B接触连接。
4.根据权利要求3所述3D传送型往复机械手，其特征在于，所述定位机构包括定位机构A和定位机构B；所述定位机构B置于定位机构A内部。
5.根据权利要求1～4任一项所述3D传送型往复机械手，其特征在于，所述3D传送型往复机械手杆还包括调整块，所述调整块置于气缸和底板之间。
6.根据权利要求1～4任一项所述3D传送型往复机械手，其特征在于，所述滑台和夹持结构之间的距离为0.1～0.2mm。
7.根据权利要求1～4任一项所述3D传送型往复机械手，其特征在于，所述可拆卸连接装置选自螺栓、轴销、锁扣、铆钉、销钉中任一种。
8.根据权利要求1～4任一项所述3D传送型往复机械手，其特征在于，所述气缸的材质为铝合金、不锈钢、铸铁中任一种。
9.根据权利要求1～4任一项所述3D传送型往复机械手，其特征在于，所述夹持组件、底板、定位机构、调整块的材质为碳素结构钢，其含碳量为0.4～0.5wt％。
10.根据权利要求1～4任一项所述3D传送型往复机械手，其特征在于，所述夹持组件、底座、气缸、定位机构上分别设置有1个或多个连接孔。
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