CN114474114A - 一种生产线工件自动翻转的机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生产线工件自动翻转的机械手，其涉及生产线工件翻转技术领域，包括机械臂，预置在生产线一侧；法兰杆，固定在所述机械臂的输出端；以及翻转组件，固定在所述法兰杆远离机械臂的一端；且，所述翻转组件至少包括三组第一夹持组件和三组第二夹持组件，所述第一夹持组件和第二夹持组件对称且转动的设置在所述翻转组件内，且通过机械臂旋转翻转组件可对第一夹持组件和第二夹持组件进行切换，从而对不同重量的工件进行夹持翻转。本发明通过第一夹持组件和第二夹持组件能够对不同重量和形状的工件进行夹持，减少了对翻转组件进行跟换的次数，从而增加了工作的效率。

Description

一种生产线工件自动翻转的机械手
技术领域
本发明涉及生产线工件翻转技术领域，具体是一种生产线工件自动翻转的机械手。
背景技术
生产线是通过多种自动化设备组成的流水线，用来对工件进行运送和加工，部分工件需要对两面进行加工，因此需要使用翻转机械手来对工件进行翻转。
现有的生产线的翻转机械手一般采用机械臂与夹爪的配合对工件进行翻转，但夹爪采用气缸进行驱动，导致其夹持力度不能进行改变，从而夹持较重的工件时需要对夹爪气缸进行更换，较为复杂，且夹爪不能满足既对矩形工件夹持又对柱形工件进行夹持，从而需要根据工件形状进行夹爪的跟换，影响了工作效率。
针对以上问题，本发明提供了一种生产线工件自动翻转的机械手，以解决上述问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生产线工件自动翻转的机械手，包括：
机械臂，预置在生产线一侧；
法兰杆，固定在所述机械臂的输出端；以及
翻转组件，固定在所述法兰杆远离机械臂的一端；
且，所述翻转组件至少包括三组第一夹持组件和三组第二夹持组件，所述第一夹持组件和第二夹持组件对称且转动的设置在所述翻转组件内，且通过机械臂旋转翻转组件可对第一夹持组件和第二夹持组件进行切换，从而对不同重量的工件进行夹持翻转。
进一步，优选的，所述翻转组件还包括：
连接板，固定在所述法兰杆远离机械臂的一端；
翻转电机，采用支撑架固定在所述连接板靠近法兰杆的一侧；
同步齿轮，固定在所述第一夹持组件和第二夹持组件上，且位于所述连接板远离翻转电机的一侧，并通过同步带与翻转电机的输出端相连；以及
位置感应器，至少为两个，圆周布设在远离翻转电机的所述同步齿轮的四周，且固定在连接板上，用于对第一夹持组件和第二夹持组件的翻转角度进行限定。
进一步，优选的，所述第一夹持组件和第二夹持组件均包括：
翻转轴，转动设置在所述连接板内，且其靠近连接板的一端贯穿连接板并与同步齿轮相连；
安装板，固定在所述翻转轴远离连接板的一端；
夹持气缸，固定在所述安装板远离翻转轴的一侧；
夹持板，对称设置在所述夹持气缸的输出端；以及
夹爪柱，等距排布在所述夹持板相互靠近的一侧。
进一步，优选的，所述第二夹持组件内的夹爪柱间距小于第一夹持组件内夹爪柱的间距，且所述夹爪柱与夹持板之间设置有夹持弹簧，用于对工件提供额外的夹持力度。
进一步，优选的，所述第二夹持组件还包括柔性头，所述柔性头固定在所述夹爪柱远离夹持板的一端，且所述柔性头为防滑材质。
进一步，优选的，所述第一夹持组件还包括夹爪组件，所述夹爪组件圆周铰接在所述夹爪柱远离夹持板的一端，用于增加对工件的额外夹持力度。
进一步，优选的，所述夹爪组件包括：
铰接块，设置为三个，且三个铰接块相互铰接，靠近所述夹爪柱的铰接块铰接在夹爪柱上；
拉杆一，对称固定在所述铰接块的两侧，且位于铰接块右下角位置；
拉杆二，对称固定在所述铰接块的两侧，且位于铰接块左下角位置；以及
拉伸弹簧，一端铰接在所述拉杆一上，另一端铰接在所述拉杆二上。
进一步，优选的，三个所述铰接块的铰接位置均靠近拉杆二，使铰接块能够通过拉伸弹簧进行弯曲。
进一步，优选的，位于靠近夹爪柱的所述铰接块与夹爪柱之间设置有压紧弹簧，用于使铰接块不受工件作用力时保持倾斜状态；
位于远离夹爪柱的所述铰接块内转动设置有导向轮，便于铰接块与工件表面接触。
进一步，优选的，所述铰接块远离夹爪柱的一侧固定有柔性防滑垫，且所述柔性防滑垫的厚度由下到上依次增加。
与现有技术相比，本发明提供了一种生产线工件自动翻转的机械手，具备以下有益效果：
本发明中，通过三组第二夹持组件能够对多个工件进行夹持翻转，提高了翻转效率，且通过多个夹爪柱能够根据工件形状进行伸缩，从而既能够对矩形工件进行夹持，又能够对柱形工件进行夹持，且当工件重量较大时，通过机械臂控制翻转组件进行180°翻转，从而使第一夹持组件进行夹持工作，夹持时，导向轮先与工件接触，之后通过夹持气缸逐步靠近工件，从而使导向轮沿工件表面向夹爪柱四周滑动，直至夹爪柱端面与工件接触，此时柔性防滑垫完全贴合工件，提高了接触面积，从而增加了夹持力度，并通过拉伸弹簧和压紧弹簧为铰接块提供夹持力度，进一步的增加了对工件夹持的稳定性。
附图说明
图1为一种生产线工件自动翻转的机械手的整体示意图；
图2为一种生产线工件自动翻转的机械手的翻转组件示意图；
图3为一种生产线工件自动翻转的机械手的夹持组件示意图；
图4为一种生产线工件自动翻转的机械手的夹爪柱示意图；
图5为一种生产线工件自动翻转的机械手的夹爪组件示意图；
图中：1、机械臂；2、法兰杆；3、翻转组件；31、连接板；32、翻转电机；33、同步齿轮；34、位置感应器；35、第一夹持组件；36、第二夹持组件；371、翻转轴；372、安装板；373、夹持气缸；374、夹持板；375、夹爪柱；376、夹持弹簧；361、柔性头；351、夹爪组件；3511、铰接块；3512、导向轮；3513、拉杆一；3514、拉伸弹簧；3515、拉杆二；3516、柔性防滑垫；3517、压紧弹簧。
具体实施方式
参照图1～5，本发明提供一种技术方案：一种生产线工件自动翻转的机械手，包括：
机械臂1，预置在生产线一侧；
法兰杆2，固定在所述机械臂1的输出端；以及
翻转组件3，固定在所述法兰杆2远离机械臂1的一端；
且，所述翻转组件3至少包括三组第一夹持组件35和三组第二夹持组件36，所述第一夹持组件35和第二夹持组件36对称且转动的设置在所述翻转组件3内，且通过机械臂1旋转翻转组件3可对第一夹持组件35和第二夹持组件36进行切换，从而对不同重量的工件进行夹持翻转，也就是说，通过机械臂1的旋转轴转动180°可对第一夹持组件35和第二夹持组件36进行切换。
需要注意的是，第二夹持组件36的夹持动作比第一夹持组件35的夹持动作少，因此在对重量较轻的工件夹持时均使用第二夹持组件36，能够提高夹持翻转的效率。
在本实施例中，所述翻转组件3还包括：
连接板31，固定在所述法兰杆2远离机械臂1的一端；
翻转电机32，采用支撑架固定在所述连接板31靠近法兰杆2的一侧；
同步齿轮33，固定在所述第一夹持组件35和第二夹持组件36上，且位于所述连接板31靠近翻转电机32的一侧，并通过同步带与翻转电机32的输出端相连；以及
位置感应器34，至少为两个，圆周布设在远离翻转电机32的所述同步齿轮33的四周，且固定在连接板31上，用于对第一夹持组件35和第二夹持组件36的翻转角度进行限定。
也就是说，通过位置感应器34可对翻转电机32的启停进行控制，从而对翻转角度进行精确的控制。
作为较佳的实施例，所述第一夹持组件35和第二夹持组件36均包括：
翻转轴371，转动设置在所述连接板31内，且其靠近连接板31的一端贯穿连接板31并与同步齿轮33相连；
安装板372，固定在所述翻转轴371远离连接板31的一端；
夹持气缸373，固定在所述安装板372远离翻转轴371的一侧；
夹持板374，对称设置在所述夹持气缸373的输出端；以及
夹爪柱375，等距排布在所述夹持板374相互靠近的一侧。
作为较佳的实施例，所述第二夹持组件36内的夹爪柱375间距小于第一夹持组件35内夹爪柱375的间距，且所述夹爪柱375与夹持板374之间设置有夹持弹簧376，用于对工件提供额外的夹持力度。
需要注意的是，当对工件夹持时，夹持气缸373驱动夹持板374相互靠近，从而使夹爪柱375进行收缩，此时夹持弹簧376为夹爪柱375提供向工件移动的额外夹持力度，从而使其夹持的更加稳定。
作为较佳的实施例，所述第二夹持组件36还包括柔性头361，所述柔性头361固定在所述夹爪柱375远离夹持板374的一端，且所述柔性头361为防滑材质。
作为较佳的实施例，所述第一夹持组件35还包括夹爪组件351，所述夹爪组件351圆周铰接在所述夹爪柱375远离夹持板374的一端，用于增加对工件的额外夹持力度。
作为较佳的实施例，所述夹爪组件351包括：
铰接块3511，设置为三个，且三个铰接块3511相互铰接，靠近所述夹爪柱375的铰接块3511铰接在夹爪柱375上；
拉杆一3513，对称固定在所述铰接块3511的两侧，且位于铰接块3511右下角位置；
拉杆二3515，对称固定在所述铰接块3511的两侧，且位于铰接块3511左下角位置；以及
拉伸弹簧3514，一端铰接在所述拉杆一3513上，另一端铰接在所述拉杆二3515上。
作为较佳的实施例，三个所述铰接块3511的铰接位置均靠近拉杆二3515，使铰接块3511能够通过拉伸弹簧3514进行弯曲。
需要注意的是，上述的右下角与左上角均为有附图标记的夹爪组件351的位置关系。
作为较佳的实施例，位于靠近夹爪柱375的所述铰接块3511与夹爪柱375之间设置有压紧弹簧3517，用于使铰接块3511不受工件作用力时保持倾斜状态；
位于远离夹爪柱375的所述铰接块3511内转动设置有导向轮3512，便于铰接块3511与工件表面接触。
作为较佳的实施例，所述铰接块3511远离夹爪柱375的一侧固定有柔性防滑垫3516，且所述柔性防滑垫3516的厚度由下到上依次增加。也就是说，当夹爪柱375端面与工件接触时，柔性防滑垫3516能够完全贴合工件表面。
具体的，在使用时，通过三组第二夹持组件36对多个工件进行夹持翻转，并通过机械臂1进行输送，当工件重量较大时，通过机械臂1控制翻转组件3进行180°翻转，从而使第一夹持组件35进行夹持工作，夹持时，导向轮3512先与工件接触，之后通过夹持气缸373逐步靠近工件，从而使导向轮3512沿工件表面向夹爪柱375四周滑动，直至夹爪柱375端面与工件接触，此时柔性防滑垫3516完全贴合工件，提高了接触面积，从而增加了夹持力度，并通过拉伸弹簧3514和压紧弹簧3517为铰接块3511提供夹持力度，进一步的增加了对工件夹持的稳定性。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生产线工件自动翻转的机械手，其特征在于：包括：
机械臂(1)，预置在生产线一侧；
法兰杆(2)，固定在所述机械臂(1)的输出端；以及
翻转组件(3)，固定在所述法兰杆(2)远离机械臂(1)的一端；
且，所述翻转组件(3)至少包括三组第一夹持组件(35)和三组第二夹持组件(36)，所述第一夹持组件(35)和第二夹持组件(36)对称且转动的设置在所述翻转组件(3)内，且通过机械臂(1)旋转翻转组件(3)可对第一夹持组件(35)和第二夹持组件(36)进行切换，从而对不同重量的工件进行夹持翻转。
2.根据权利要求1所述的一种生产线工件自动翻转的机械手，其特征在于：所述翻转组件(3)还包括：
连接板(31)，固定在所述法兰杆(2)远离机械臂(1)的一端；
翻转电机(32)，采用支撑架固定在所述连接板(31)靠近法兰杆(2)的一侧；
同步齿轮(33)，固定在所述第一夹持组件(35)和第二夹持组件(36)上，且位于所述连接板(31)靠近翻转电机(32)的一侧，并通过同步带与翻转电机(32)的输出端相连；以及
位置感应器(34)，至少为两个，圆周布设在远离翻转电机(32)的所述同步齿轮(33)的四周，且固定在连接板(31)上，用于对第一夹持组件(35)和第二夹持组件(36)的翻转角度进行限定。
3.根据权利要求2所述的一种生产线工件自动翻转的机械手，其特征在于：所述第一夹持组件(35)和第二夹持组件(36)均包括：
翻转轴(371)，转动设置在所述连接板(31)内，且其靠近连接板(31)的一端贯穿连接板(31)并与同步齿轮(33)相连；
安装板(372)，固定在所述翻转轴(371)远离连接板(31)的一端；
夹持气缸(373)，固定在所述安装板(372)远离翻转轴(371)的一侧；
夹持板(374)，对称设置在所述夹持气缸(373)的输出端；以及
夹爪柱(375)，等距排布在所述夹持板(374)相互靠近的一侧。
4.根据权利要求3所述的一种生产线工件自动翻转的机械手，其特征在于：所述第二夹持组件(36)内的夹爪柱(375)间距小于第一夹持组件(35)内夹爪柱(375)的间距，且所述夹爪柱(375)与夹持板(374)之间设置有夹持弹簧(376)，用于对工件提供额外的夹持力度。
5.根据权利要求3所述的一种生产线工件自动翻转的机械手，其特征在于：所述第二夹持组件(36)还包括柔性头(361)，所述柔性头(361)固定在所述夹爪柱(375)远离夹持板(374)的一端，且所述柔性头(361)为防滑材质。
6.根据权利要求3所述的一种生产线工件自动翻转的机械手，其特征在于：所述第一夹持组件(35)还包括夹爪组件(351)，所述夹爪组件(351)圆周铰接在所述夹爪柱(375)远离夹持板(374)的一端，用于增加对工件的额外夹持力度。
7.根据权利要求6所述的一种生产线工件自动翻转的机械手，其特征在于：所述夹爪组件(351)包括：
铰接块(3511)，设置为三个，且三个铰接块(3511)相互铰接，靠近所述夹爪柱(375)的铰接块(3511)铰接在夹爪柱(375)上；
拉杆一(3513)，对称固定在所述铰接块(3511)的两侧，且位于铰接块(3511)右下角位置；
拉杆二(3515)，对称固定在所述铰接块(3511)的两侧，且位于铰接块(3511)左下角位置；以及
拉伸弹簧(3514)，一端铰接在所述拉杆一(3513)上，另一端铰接在所述拉杆二(3515)上。
8.根据权利要求7所述的一种生产线工件自动翻转的机械手，其特征在于：三个所述铰接块(3511)的铰接位置均靠近拉杆二(3515)，使铰接块(3511)能够通过拉伸弹簧(3514)进行弯曲。
9.根据权利要求7所述的一种生产线工件自动翻转的机械手，其特征在于：位于靠近夹爪柱(375)的所述铰接块(3511)与夹爪柱(375)之间设置有压紧弹簧(3517)，用于使铰接块(3511)不受工件作用力时保持倾斜状态；
位于远离夹爪柱(375)的所述铰接块(3511)内转动设置有导向轮(3512)，便于铰接块(3511)与工件表面接触。
10.根据权利要求7所述的一种生产线工件自动翻转的机械手，其特征在于：所述铰接块(3511)远离夹爪柱(375)的一侧固定有柔性防滑垫(3516)，且所述柔性防滑垫(3516)的厚度由下到上依次增加。
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Assignee: Guilin Trede Machinery Manufacturing Co.,Ltd.

Assignor: GUILIN University OF AEROSPACE TECHNOLOGY

Contract record no.: X2023980043456

Denomination of invention: A robotic arm for automatically flipping workpieces on a production line

Granted publication date: 20230815

License type: Common License

Record date: 20231013

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Effective date of registration: 20240327

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Patentee after: Guangxi Shenguan collagen biological Group Co.,Ltd.

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Patentee before: GUILIN University OF AEROSPACE TECHNOLOGY

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