CN115972183A - 一种用于智能灯泡自动化生产的机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灯泡生产治具技术领域，公开了一种用于智能灯泡自动化生产的机械手，包括机械臂和前端结构，所述前端结构设置在所述机械臂上，所述前端结构包括：支板，支板的底部设有两个夹板，夹板的一侧开设有定位槽；两个顶触板，分别设于两个夹板相互远离的两侧；弧形气囊，设于定位槽内，弧形气囊的一侧开设有若干贯穿孔；杆形气囊，设于顶触板的一侧；夹板移动直至弧形气囊接触螺纹状灯泡时，顶杆向下移动挤压顶触板的位置，可以让杆形气囊穿过贯穿孔插接至灯泡螺纹状的灯管内，可利用补气结构向盒体内充气，弧形气囊充气后能够包裹灯泡，杆形气囊充气后，能够固定灯泡不会在弧形气囊内乱动。

Description

一种用于智能灯泡自动化生产的机械手

技术领域

本发明涉及灯泡生产治具技术领域，具体为一种用于智能灯泡自动化生产的机械手。

背景技术

随着科技的发展，人们生活水平的提高，各式各样的灯具被广泛应用于人们的生活中，为人们的生活提供了便捷。

如授权公告号为CN212331030U的中国专利公开了一种用于智能制造的机械手，包括底座，所述底座上设置有连接臂，且连接臂底部设置有固定台，所述底座上设置有电机室，且电机室内部设置有旋转电机，所述连接臂位于电机室上方，且连接臂与电机室内部的旋转电机通过联轴器进行连接，所述固定台上设置有第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂，且第一机械臂上设置有夹杆，所述固定台上设置有固定台，且固定台顶部设置有气缸，并且气缸下端连接有横梁，所述夹杆上设置有充气泵和抽气泵。该用于智能制造的机械手通过在夹持块上设置气囊，并将气囊与充气泵和抽气泵进行连接，控制气囊的充气和泄气，通过使用气囊与产品接触，减少对产品的损伤，同时提高本装置的抓握能力。

但是在生产灯泡时，需要将一个平台上无序位置的灯泡进行转移，对于灯泡这种一端为玻璃一端为金属的物品，会出现一端较重，一端较轻的情况，虽然上述技术方案中提出了用两个夹持块上设置气囊，利用气囊与产品接触，在气囊充气量较少时可能会出现在夹持灯泡后，在转移的过程中灯泡较重的一端会脱离气囊，若充气量较多会出现过度挤压灯泡导致灯泡损伤的问题，为此本发明提出能够对于前端为螺纹状、弹簧状的螺旋灯管的灯泡（如图12所示）进行无损伤稳定夹持的一种用于智能灯泡自动化生产的机械手。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于智能灯泡自动化生产的机械手，解决了现有技术中技术方案中提出了用两个夹持块上设置气囊，利用气囊与产品接触，在气囊充气量较少时可能会出现在夹持灯泡后，在转移的过程中灯泡较重的一端会脱离气囊，若充气量较多会出现过度挤压灯泡导致灯泡损伤的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于智能灯泡自动化生产的机械手，包括机械臂和前端结构，所述前端结构设置在所述机械臂上，所述前端结构包括：

支板，所述支板的底部设有两个夹板，所述夹板的一侧开设有定位槽；

两个顶触板，分别设于两个所述夹板相互远离的两侧，所述顶触板内设有盒体；

弧形气囊，设于所述定位槽内，所述弧形气囊的一侧开设有若干贯穿孔；

杆形气囊，设于所述顶触板的一侧，与所述贯穿孔滑动套设，所述杆形气囊与所述盒体连通；

至少两个顶杆，设于所述支板的顶部，所述支板的顶部开设有与所述顶杆适配的顶部开口；

抬升板，设于所述夹板的底部，用于向上抬升灯泡的位置；

补气部件，设于所述支板上，用于向盒体内充气；

第一驱动部件，设于所述支板的底部，用于横向移动所述夹板的位置，所述第一驱动部件移动夹板至预设位置时能够向上提升抬升板的位置；

第二驱动部件，设于所述支板的顶部，用于竖向移动顶杆的位置，所述第二驱动部件向下移动顶杆的位置时，顶杆能够顶触顶触板的位置，让顶触板向夹板的方向靠近，所述顶杆移动至预设位置时能够让补气部件向盒体内充气。

优选的，所述补气部件包括：

气泵，设于所述支板的顶部，所述顶杆的顶部开设有通气口，所述气泵与通气口连通；

连接孔，开设于所述弧形气囊的一侧，所述连接孔穿过所述弧形气囊与夹板，所述盒体的一侧连通有连通管，所述连通管穿过所述顶触板与所述连接孔滑动套设；

注气管，设于所述顶触板的底部，与所述盒体连通，所述注气管与所述通气口连通。

优选的，所述盒体包括：

支撑板，设于所述盒体的底部；

多个引导杆，设于所述支撑板的一侧，并延伸至所述杆形气囊内。

优选的，所述夹板的底部开设有底部开口，所述底部开口内滑动连接有矩形盒，所述抬升板滑动套设于所述矩形盒内，所述抬升板靠近灯泡的一端开设有侧边开口。

优选的，所述夹板的内部开设有空腔，所述空腔内转动连接有转轴，所述空腔与所述底部开口之间开设有牵引口，所述转轴的外部卷绕有牵引绳，所述牵引绳的一端穿过牵引口与所述抬升板连接，所述抬升板与所述底部开口之间连接有第一弹簧，所述空腔的一侧滑动连接有第一齿条，所述第一齿条穿过所述空腔延伸至所述夹板的一侧，所述转轴的外侧壁套设有与所述第一齿条啮合的第一齿轮。

优选的，所述第一驱动部件包括：

滑动腔，开设于所述支板的底部，所述夹板的顶部固定连接有与所述滑动腔滑动套设有滑块；

第一丝杆，设于所述滑动腔内，所述滑块与所述第一丝杆螺纹连接；

第一驱动电机，内嵌在所述支板的一侧，所述第一驱动电机的驱动轴与所述第一丝杆的一端分别固定连接有相互啮合的第二齿轮。

优选的，所述第二驱动部件包括：

第二齿条，设于其中一个顶杆的一侧，每两个相连的顶杆之间连接有连接杆；

第二驱动电机，设于所述支板的顶部，所述第二驱动电机的驱动轴上连接有与所述第二齿条啮合的第三齿轮。

优选的，所述夹板的一侧固定连接有连杆，所述顶触板的顶部固定连接有与所述连杆滑动连接的支杆，所述支杆与所述连杆之间连接有第二弹簧。

优选的，所述矩形盒包括：

第二丝杆，设于所述矩形盒的一侧，并延伸至所述矩形盒内，所述抬升板的一侧开设有与所述第二丝杆相适配的连接口。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明，通过设置支板，在使用时可利用机械臂移动前端结构的位置，让支板处于需要抓取的灯泡上方，两个夹板处于灯泡的两侧， 可利用第一驱动部件移动两个夹板相互靠近的移动，若灯泡处于倾斜状态时，夹板能够接触灯泡，在两个夹板移动时，能够让灯泡渐渐趋向去竖直状态与定位槽同心，可以适应不同摆放姿态的灯泡，在夹板受第一驱动部件移动时，抬升板能够接触灯泡的底部，抬起灯泡，第一夹板持续移动能够向上移动抬升板的位置，将灯泡抬起，可以让灯泡中心轴线与定位槽的中心轴线平行，方便后续让两个弧形气囊围在灯泡的两侧，在夹板移动直至弧形气囊接触灯泡时，可利用第二驱动部件向下移动顶杆的位置，顶杆向下移动挤压顶触板的位置，顶触板受力向夹板的方向移动，灯泡的螺纹段灯管较长且灯管上具有缝隙，而设置的杆形气囊位于夹板的中部位置，可以让杆形气囊穿过贯穿孔插接至灯泡螺纹状的灯管的缝隙内，在顶触板移动至预设位置后，可利用补气结构向盒体内充气，弧形气囊充气后能够包裹灯泡，杆形气囊充气后，能够固定灯泡不会在弧形气囊内乱动，以此可以实现对灯泡进行无损伤且稳定夹持的效果，解决了现有技术中用于抓取灯泡的治具出现气囊充气量较少时可能会出现在夹持灯泡后，在转移的过程中灯泡较重的一端会脱离气囊，若充气量较多会出现过度挤压灯泡导致灯泡损伤的问题。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的前端结构示意图；

图3为本发明的支板结构示意图；

图4为本发明的牵引绳结构示意图；

图5为图3中A处的局部结构放大示意图；

图6为图3中B处的局部结构放大示意图；

图7为本发明的通气口结构示意图；

图8为本发明的矩形盒结构示意图；

图9为本发明的顶杆结构示意图；

图10为本发明的螺纹状灯泡处于两个夹板之间的结构示意图；

图11为本发明的杆形气囊插接至灯泡上螺纹状灯管内的结构示意图；

图12为本发明的螺纹状灯泡示意图。

图中：

100、机械臂；101、前端结构；102、支板；103、夹板；104、定位槽；105、顶触板；106、盒体；107、弧形气囊；108、贯穿孔；109、杆形气囊；110、顶杆；111、顶部开口；112、抬升板；

200、气泵；201、通气口；202、连接孔；203、连通管；204、注气管；

300、支撑板；301、引导杆；302、底部开口；303、矩形盒；304、侧边开口；305、空腔；306、转轴；307、牵引口；308、牵引绳；309、第一弹簧；310、第一齿条；311、第一齿轮；

400、滑动腔；401、滑块；402、第一丝杆；403、第一驱动电机；404、第二齿轮；

500、第二齿条；501、连接杆；502、第二驱动电机；503、第三齿轮；

600、连杆；601、支杆；602、第二弹簧；

700、第二丝杆；701、连接口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

请参阅图1-图12，一种用于智能灯泡自动化生产的机械手，包括机械臂100和前端结构101，所述前端结构101设置在机械臂100上，前端结构101包括：

支板102，支板102的底部设有两个夹板103，夹板103的一侧开设有定位槽104；

两个顶触板105，分别设于两个夹板103相互远离的两侧，顶触板105内设有盒体106；

弧形气囊107，设于定位槽104内，弧形气囊107的一侧开设有若干贯穿孔108；

杆形气囊109，设于顶触板105的一侧，与贯穿孔108滑动套设，杆形气囊109与盒体106连通；

至少两个顶杆110，设于支板102的顶部，支板102的顶部开设有与顶杆110适配的顶部开口111；

抬升板112，设于夹板103的底部，用于向上抬升灯泡的位置；

补气部件，设于支板102上，用于向盒体106内充气；

第一驱动部件，设于支板102的底部，用于横向移动夹板103的位置，第一驱动部件移动夹板103至预设位置时能够向上提升抬升板112的位置；

第二驱动部件，设于支板102的顶部，用于竖向移动顶杆110的位置，第二驱动部件向下移动顶杆110的位置时，顶杆110能够顶触顶触板105的位置，让顶触板105向夹板103的方向靠近，顶杆110移动至预设位置时能够让补气部件向盒体106内充气；

通过设置支板102，在使用时可利用机械臂100移动前端结构101的位置，让支板102处于需要抓取的灯泡上方，两个夹板103处于灯泡的两侧， 可利用第一驱动部件移动两个夹板103相互靠近的移动，若灯泡处于倾斜状态时，夹板103能够接触灯泡，在两个夹板103移动时，能够让灯泡渐渐趋向去竖直状态与定位槽104同心，可以适应不同摆放姿态的灯泡，在夹板103受第一驱动部件移动时，抬升板112能够接触灯泡的底部，抬起灯泡，第一夹板103持续移动能够向上移动抬升板112的位置，将灯泡抬起，可以让灯泡中心轴线与定位槽104的中心轴线平行，方便后续让两个弧形气囊107围在灯泡的两侧，在夹板103移动直至弧形气囊107接触灯泡时，可利用第二驱动部件向下移动顶杆110的位置，顶杆110向下移动挤压顶触板105的位置，顶触板105受力向夹板103的方向移动，如图10所示，灯泡的螺纹段灯管较长且灯管上具有缝隙，而设置的杆形气囊107位于夹板103的中部位置，可以让杆形气囊109穿过贯穿孔108插接至灯泡螺纹状灯管的缝隙内，在顶触板105移动至预设位置后，可利用补气结构向盒体106内充气，弧形气囊107充气后能够包裹灯泡，杆形气囊109充气后，能够固定灯泡不会在弧形气囊107内乱动，以此可以实现对灯泡进行无损伤夹持的效果。

作为本发明的进一步方案，补气部件包括：

气泵200，设于支板102的顶部，顶杆110的顶部开设有通气口201，气泵200与通气口201连通；

连接孔202，开设于弧形气囊107的一侧，连接孔202穿过弧形气囊107与夹板103，盒体106的一侧连通有连通管203，连通管203穿过顶触板105与连接孔202滑动套设；

注气管204，设于顶触板105的底部，与盒体106连通，注气管204与通气口201连通；

通过设置气泵200，在使用时，启动气泵200，在夹板103移动至预设位置后，顶杆110受第二驱动部件向下移动，可以顶触顶触板105的位置，使得顶触板105移动，与夹板103接触后，顶杆110继续向下移动，顶杆110底部的通气口201能够与注气管204连通，气泵200产生的气体能够通过通气口201、注气管204和盒体106进入弧形气囊107与杆形气囊109内，以此可以让弧形气囊107与杆形气囊109进行充气膨胀固定灯泡的效果。

作为本发明的进一步方案，盒体106包括：

支撑板300，设于盒体106的底部；

多个引导杆301，设于支撑板300的一侧，并延伸至杆形气囊109内；

通过设置引导杆301，在顶触板105移动时，设置的引导杆301能够引导杆形气囊109插入灯泡内。

作为本发明的进一步方案，夹板103的底部开设有底部开口302，底部开口302内滑动连接有矩形盒303，抬升板112滑动套设于矩形盒303内，抬升板112靠近灯泡的一端开设有侧边开口304；

通过设置侧边开口304，在抬升板112移动铲至灯泡时，设置的侧边开口304能够向上挤压灯泡的位置，工作人员可将抬升板112向矩形盒303内或向矩形盒303外滑动抬升板112的位置，可以让抬升板112适应不同大小的灯泡，可以铲起不同大小的灯泡。

作为本发明的进一步方案，夹板103的内部开设有空腔305，空腔305内转动连接有转轴306，空腔305与底部开口302之间开设有牵引口307，转轴306的外部卷绕有牵引绳308，牵引绳308的一端穿过牵引口307与抬升板112连接，抬升板112与底部开口302之间连接有第一弹簧309，空腔305的一侧滑动连接有第一齿条310，第一齿条310穿过空腔305延伸至夹板103的一侧，转轴306的外侧壁套设有与第一齿条310啮合的第一齿轮311；

通过设置第一齿条310，在两个夹板103相互移动至预设位置时，两个第一齿条310能够接触，夹板103持续移动，两个第一齿条310能受力通过第一齿轮311让转轴306旋转，转轴306旋转能够收卷牵引绳308，牵引绳308可以向上牵引矩形盒303移动，矩形盒303能够带动抬升板112向上移动，以此可以达到向上提升抬升板112位置的效果。

作为本发明的进一步方案，第一驱动部件包括：

滑动腔400，开设于支板102的底部，夹板103的顶部固定连接有与滑动腔400滑动套设有滑块401；

第一丝杆402，设于滑动腔400内，滑块401与第一丝杆402螺纹连接；

第一驱动电机403，内嵌在支板102的一侧，第一驱动电机403的驱动轴与第一丝杆402的一端分别固定连接有相互啮合的第二齿轮404；

通过设置第一驱动电机403，在使用时，可以启动第一驱动电机403，第一驱动电机403的驱动轴转动能够通过第二齿轮404带动第一丝杆402转动，第一丝杆402转动能够实现相互靠近或远离移动两个夹板103位置的效果。

作为本发明的进一步方案，第二驱动部件包括：

第二齿条500，设于其中一个顶杆110的一侧，每两个相连的顶杆110之间连接有连接杆501；

第二驱动电机502，设于支板102的顶部，第二驱动电机502的驱动轴上连接有与第二齿条500啮合的第三齿轮503；

通过设置第二驱动电机502，第二驱动电机502工作能够通过第三齿轮503与第二齿条500上下移动顶杆110的位置。

作为本发明的进一步方案，夹板103的一侧固定连接有连杆600，顶触板105的顶部固定连接有与连杆600滑动连接的支杆601，支杆601与连杆600之间连接有第二弹簧602。

作为本发明的进一步方案，矩形盒303包括：

第二丝杆700，设于矩形盒303的一侧，并延伸至矩形盒303内，抬升板112的一侧开设有与第二丝杆700相适配的连接口701；

通过设置第二丝杆700，在需要调整抬升板112与矩形盒303之间的距离时，可以转动第二丝杆700，调整好后，还能够固定抬升板112的位置。

该设备的具体使用原理：通过设置支板102，在使用时可利用机械臂100移动前端结构101的位置，让支板102处于需要抓取的灯泡上方，两个夹板103处于灯泡的两侧， 可利用第一驱动部件移动两个夹板103相互靠近的移动，若灯泡处于倾斜状态时，夹板103能够接触灯泡，在两个夹板103移动时，能够让灯泡渐渐趋向去竖直状态与定位槽104同心，可以适应不同摆放姿态的灯泡，在夹板103受第一驱动部件移动时，抬升板112能够接触灯泡的底部，抬起灯泡，第一夹板103持续移动能够向上移动抬升板112的位置，将灯泡抬起，可以让灯泡中心轴线与定位槽104的中心轴线平行，方便后续让两个弧形气囊107围在灯泡的两侧，在夹板103移动直至弧形气囊107接触灯泡时，可利用第二驱动部件向下移动顶杆110的位置，顶杆110向下移动挤压顶触板105的位置，顶触板105受力向夹板103的方向移动，可以让杆形气囊109穿过贯穿孔108插接至灯泡螺纹状的灯管内，在顶触板105移动至预设位置后，可利用补气结构向盒体106内充气，弧形气囊107充气后能够包裹灯泡，杆形气囊109充气后，能够固定灯泡不会在弧形气囊107内乱动，以此可以实现对灯泡进行无损伤夹持的效果，在解除对灯泡的夹持时，可向上提升顶杆110的位置，顶杆110向上移动后，注气管204与通气口201脱离，弧形气囊107与杆形气囊109内的气体能够被释放，可以松懈弧形气囊107与杆形气囊109，方便后续让灯泡脱离。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于智能灯泡自动化生产的机械手，包括机械臂和前端结构，所述前端结构设置在所述机械臂上，其特征在于，所述前端结构包括：

支板，所述支板的底部设有两个夹板，所述夹板的一侧开设有定位槽；

两个顶触板，分别设于两个所述夹板相互远离的两侧，所述顶触板内设有盒体；

弧形气囊，设于所述定位槽内，所述弧形气囊的一侧开设有若干贯穿孔；

杆形气囊，设于所述顶触板的一侧，与所述贯穿孔滑动套设，所述杆形气囊与所述盒体连通；

至少两个顶杆，设于所述支板的顶部，所述支板的顶部开设有与所述顶杆适配的顶部开口；

抬升板，设于所述夹板的底部，用于向上抬升灯泡的位置；

补气部件，设于所述支板上，用于向盒体内充气；

第一驱动部件，设于所述支板的底部，用于横向移动所述夹板的位置，所述第一驱动部件移动夹板至预设位置时能够向上提升抬升板的位置；

第二驱动部件，设于所述支板的顶部，用于竖向移动顶杆的位置，所述第二驱动部件向下移动顶杆的位置时，顶杆能够顶触顶触板的位置，让顶触板向夹板的方向靠近，所述顶杆移动至预设位置时能够让补气部件向盒体内充气。

2.根据权利要求1所述的一种用于智能灯泡自动化生产的机械手，其特征在于，所述补气部件包括：

气泵，设于所述支板的顶部，所述顶杆的顶部开设有通气口，所述气泵与通气口连通；

连接孔，开设于所述弧形气囊的一侧，所述连接孔穿过所述弧形气囊与夹板，所述盒体的一侧连通有连通管，所述连通管穿过所述顶触板与所述连接孔滑动套设；

注气管，设于所述顶触板的底部，与所述盒体连通，所述注气管与所述通气口连通。

3.根据权利要求1所述的一种用于智能灯泡自动化生产的机械手，其特征在于，所述盒体包括：

支撑板，设于所述盒体的底部；

多个引导杆，设于所述支撑板的一侧，并延伸至所述杆形气囊内。

4.根据权利要求1所述的一种用于智能灯泡自动化生产的机械手，其特征在于，所述夹板的底部开设有底部开口，所述底部开口内滑动连接有矩形盒，所述抬升板滑动套设于所述矩形盒内，所述抬升板靠近灯泡的一端开设有侧边开口。

5.根据权利要求4所述的一种用于智能灯泡自动化生产的机械手，其特征在于，所述夹板的内部开设有空腔，所述空腔内转动连接有转轴，所述空腔与所述底部开口之间开设有牵引口，所述转轴的外部卷绕有牵引绳，所述牵引绳的一端穿过牵引口与所述抬升板连接，所述抬升板与所述底部开口之间连接有第一弹簧，所述空腔的一侧滑动连接有第一齿条，所述第一齿条穿过所述空腔延伸至所述夹板的一侧，所述转轴的外侧壁套设有与所述第一齿条啮合的第一齿轮。

6.根据权利要求1所述的一种用于智能灯泡自动化生产的机械手，其特征在于，所述第一驱动部件包括：

滑动腔，开设于所述支板的底部，所述夹板的顶部固定连接有与所述滑动腔滑动套设有滑块；

第一丝杆，设于所述滑动腔内，所述滑块与所述第一丝杆螺纹连接；

第一驱动电机，内嵌在所述支板的一侧，所述第一驱动电机的驱动轴与所述第一丝杆的一端分别固定连接有相互啮合的第二齿轮。

7.根据权利要求1所述的一种用于智能灯泡自动化生产的机械手，其特征在于，所述第二驱动部件包括：

第二齿条，设于其中一个顶杆的一侧，每两个相连的顶杆之间连接有连接杆；

第二驱动电机，设于所述支板的顶部，所述第二驱动电机的驱动轴上连接有与所述第二齿条啮合的第三齿轮。

8.根据权利要求1所述的一种用于智能灯泡自动化生产的机械手，其特征在于，所述夹板的一侧固定连接有连杆，所述顶触板的顶部固定连接有与所述连杆滑动连接的支杆，所述支杆与所述连杆之间连接有第二弹簧。

9.根据权利要求4所述的一种用于智能灯泡自动化生产的机械手，其特征在于，所述矩形盒包括：

第二丝杆，设于所述矩形盒的一侧，并延伸至所述矩形盒内，所述抬升板的一侧开设有与所述第二丝杆相适配的连接口。

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