CN116079771B - 一种工件转运用机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及转运设备技术领域，具体涉及一种工件转运用机械手。一种工件转运用机械手包括支撑架、多个吸盘和封堵组件，根据第一支撑平台上设置的多个导管，任意两个导管之间均处于连通状态，供气单元能够向导管内吹气或者吸气，每个导管上设置有多个排气口，每个排气口上设置有一个吸盘，多个吸盘共同对工件进行吸附，能够增加对工件夹持时的稳定性。根据封堵组件的设置，在吸盘的导气管内形成自下而上流动的气体时，封堵组件对导气管进行封堵，改变导气管的通透性，则在对工件进行夹持转运时，避免某个吸盘脱离吸附工件时导致其余多个吸盘的吸附性同时降低，进而增加对工件转运时的稳定性。

Description

一种工件转运用机械手

技术领域

本发明涉及转运设备技术领域，具体涉及一种工件转运用机械手。

背景技术

在对半成品转运时通常使用机械手辅助完成，通过机械手的参与能够增加对半成品转运的效率，同时能够减少工人劳动力，从而降低对工件加工的成本。大多数的机械手采用吸盘对工件进行夹持，这样能够减少机械手对工件的损伤，但机械手在对工件进行转运的过程中，机械手发生振荡或摇晃等原因，机械手的吸盘与工件脱离，导致工件掉落，对工件造成损伤。然而在注塑领域中，注塑完成的毛坯工件具有一定温度，则具有一定温度的毛坯工件的硬度低，在工件脱离机械手时，对毛坯工件造成不可挽回的损伤。

发明内容

本发明提供一种工件转运用机械手，以解决现有的机械手对工件转运时不稳定的问题。

本发明的一种工件转运用机械手采用如下技术方案：

一种工件转运用机械手，包括封堵组件、多个吸盘和支撑架；

支撑架具有水平的第一支撑平台，第一支撑平台上设置有多个导管，每个导管上均设置有多个排气口，任意两个导管之间均连通；支撑架上设置有供气单元，供气单元用于向导管内吹气或吸气；每个吸盘设置于一个排气口处；每个吸盘均包括吸嘴和导气管，导气管竖直设置，导气管的上端连接于排气口；吸嘴为柔性材质，吸嘴设置于导气管的下端；封堵组件设置有多个，每个封堵组件设置于一个导气管内，在导气管内形成自下而上流动的气体时，封堵组件对导气管进行封堵。

进一步地，封堵组件包括转动扇，导气管上设置有安装块，安装块内部具有安装腔，安装腔与导气管内部连通，安装腔内设置有封堵板；转动扇转动设置于安装块与导气管的连接处，转动扇具有封堵扇叶、驱动扇叶和驱动轴，驱动轴转动设置于安装腔，驱动扇叶设置有多个，封堵扇叶和多个驱动扇叶均固定连接于驱动轴，导气管内的流动气体能够推动封堵扇叶或驱动扇叶绕驱动轴转动，封堵扇叶能够对导气管进行封堵。

进一步地，导气管侧壁设置有密封圈，密封圈与封堵板处于同一水平面，密封圈能够阻碍封堵扇叶转动。

进一步地，导气管的侧壁设置有感应槽，感应槽设置于安装块的上方；感应槽内设置有感应杆，感应杆沿导气管的径向方向滑动设置，感应杆与感应槽侧壁滑动密封连接，在导气管内部形成负压或正压状态时，感应杆沿导气管的径向方向滑动；感应杆与驱动轴之间设置有传动组件，传动组件用于在感应杆沿导气管的径向方向滑动时带动驱动轴转动。

进一步地，传动组件包括传动杆和驱动齿条，驱动轴上固定设置有驱动齿轮；传动杆与感应杆固定连接，驱动齿条固定连接于传动杆；驱动齿条能够啮合驱动齿轮。

进一步地，驱动齿条上设置有锁止组件，锁止组件用于在封堵扇叶封堵导气管时锁止驱动齿轮。

进一步地，锁止组件包括锁止块和导向杆，导向杆水平设置于导气管外侧壁，导向杆上设置有第一锁止槽；驱动齿轮与导向杆转动连接，驱动齿轮上设置有第二锁止槽，在封堵扇叶封堵导气管时，第二锁止槽与第一锁止槽处于同一竖直线上；驱动齿条上设置有安装槽，锁止块沿安装槽滑动设置，锁止块与安装槽端部之间固定设置有第一弹性件，第一弹性件总是具有推动锁止块远离安装槽的力，锁止块上固定设置有档杆，档杆沿导向杆滑动设置，档杆未进入第一锁止槽时，锁止块不能进入第二锁止槽。

进一步地，支撑架上设置有复位架，复位架上设置有多个拨动杆，每个拨动杆上下滑动地设置于一个导气管外侧壁，拨动杆用于驱动档杆脱离第一锁止槽。

进一步地，感应杆与感应槽之间设置有复位件，复位件用于驱动感应杆恢复至初始位置。

进一步地，供气单元为真空泵，真空泵能够向导管内吹气或吸气。

本发明的有益效果是：本发明的一种工件转运用机械手，包括支撑架、多个吸盘和封堵组件，根据第一支撑平台上设置的多个导管，任意两个导管之间均处于连通状态，供气单元能够向导管内吹气或者吸气，每个导管上设置有多个排气口，每个排气口上设置有一个吸盘，多个吸盘共同对工件进行吸附，能够增加对工件夹持时的稳定性。根据封堵组件的设置，在吸盘的导气管内形成自下而上流动的气体时，封堵组件对导气管进行封堵，改变导气管的通透性，则在对工件进行夹持转运时，避免某个吸盘脱离吸附工件时导致其余多个吸盘的吸附性同时降低，进而增加对工件转运时的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种工件转运用机械手的结构示意图；

图2为图1中所示结构的正视图；

图3为本发明其他实施例提供的一种工件转运用机械手中吸盘及封堵组件等结构的结构示意图；

图4为图3中所示结构的正视图；

图5为图3中所示结构的侧视图；

图6为图5中A-A方向的剖视图；

图7为本发明其他实施例提供的一种工件转运用机械手中传动组件、感应杆和转动扇叶等结构的结构示意图；

图8为本发明其他实施例提供的一种工件转运用机械手中复位架的结构示意图；

图9为本发明其他实施例提供的一种工件转运用机械手中封堵扇叶封堵导气管时驱动齿条的状态图。

图中：110、支撑架；120、真空泵；130、吸盘；131、吸嘴；132、导气管；141、封堵扇叶；142、驱动扇叶；143、驱动轴；150、安装块；160、封堵板；170、密封圈；180、导管；210、感应杆；220、复位弹簧；230、传动杆；240、驱动齿条；250、驱动齿轮；251、第二锁止槽；310、锁止块；320、导向杆；321、第一锁止槽；330、档杆；410、复位架；420、驱动气缸。

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。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至图9所示，本发明实施例提供的一种工件转运用机械手包括支撑架110、多个吸盘130和封堵组件。

支撑架110上连接有转运机械臂，转运机械臂用于将支撑架110的位置进行转运。支撑架110具有水平的第一支撑平台，第一支撑平台上固定设置有多个导管180，多个导管180间隔设置，每个导管180均内部中空，多个导管180的两端均处于封堵状态，任意两个导管180之间均处于连通状态。每个导管180上设置有多个内外管贯穿的排气口，处于同一个导管180上的排气口处于同一直线上。支撑架110上设置有供气单元，供气单元用于向导管180内吹气或吸气，具体地，供气单元为真空泵120，真空泵120能够向导管180内吹气或吸气。

吸盘130设置有多个，每个吸盘130设置于一个排气口处，多个吸盘130处于同一水平面内。每个吸盘130均包括吸嘴131和导气管132，导气管132竖直设置，导气管132内部上下贯穿，导气管132的上端固定连接于排气口。吸嘴131为橡胶材质，吸嘴131设置于导气管132的下端，在真空泵120吸气时，多个吸嘴131共同对工件进行吸附。

封堵组件设置有多个，每个封堵组件设置于一个导气管132内，在导气管132内形成自下而上流动的气体时，封堵组件对导气管132进行封堵。具体地，封堵组件包括转动扇，导气管132上设置有安装块150，安装块150内部具有安装腔，安装腔呈半球形，安装腔与导气管132内部连通，安装腔内设置有封堵板160，封堵板160处于安装块150的中部。转动扇转动设置于安装块150与导气管132的连接处，转动扇具有封堵扇叶141、驱动扇叶142和驱动轴143，驱动轴143转动设置于安装腔，驱动轴143水平设置，驱动轴143贯穿安装块150壳体。驱动扇叶142设置有多个，多个驱动扇叶142均固定连接驱动轴143，每个驱动扇叶142均为半圆形结构，每个驱动扇叶142的半径长度小于安装腔半径长度。驱动扇叶142固定设置于驱动轴143，驱动扇叶142呈半圆形结构，驱动扇叶142的半径等于安装腔的半径，且驱动扇叶142的侧壁与安装块150内侧壁滑动连接。导气管132内侧壁设置有密封圈170，密封圈170与封堵板160处于同一水平面，密封圈170对驱动扇叶142的转动能够产生阻碍，在驱动扇叶142抵接密封圈170时，导气管132不再上下导通。初始状态时，多个驱动扇叶142与封堵扇叶141均处于封堵板160的下方，且封堵扇叶141抵接封堵板160。导气管132内存在自下而上的流动气体时，流动的气体能够推动驱动扇叶142绕驱动轴143转动，封堵扇叶141逐渐对导气管132进行封堵。

在其他一种实施例中，导气管132的侧壁设置有感应槽，感应槽设置于安装块150的上方，感应槽内外贯穿。感应槽内设置有感应杆210，感应杆210沿导气管132的径向方向滑动设置，感应杆210与感应槽侧壁滑动密封连接，在导气管132内部形成负压或正压状态时，感应杆210沿导气管132的径向方向滑动，感应杆210与感应槽端部之间设置有复位件，复位件为复位弹簧220，复位弹簧220用于驱动感应杆210恢复至初始位置。感应杆210与驱动轴143之间设置有传动组件，传动组件用于在感应杆210沿导气管132的径向方向滑动时带动驱动轴143转动。进一步地，传动组件包括传动杆230和驱动齿条240，驱动轴143上固定设置有驱动齿轮250。传动杆230弯折设置，传动杆230与感应杆210固定连接，驱动齿条240固定连接于传动杆230，在感应杆210沿导气管132的径向方向滑动时，驱动齿条240能够啮合驱动齿轮250，感应杆210通过传动杆230带动驱动齿条240左右滑动，驱动齿条240带动驱动齿轮250转动，则驱动轴143与驱动齿轮250同步转动。

在其他一种实施例中，驱动齿条240上设置有锁止组件，锁止组件用于在封堵扇叶141封堵导气管132时锁止驱动齿轮250。具体地，锁止组件包括锁止块310和导向杆320，导向杆320水平设置于导气管132外侧壁，导向杆320上设置有第一锁止槽321，第一锁止槽321开口朝上。驱动齿轮250与导向杆320转动连接，驱动齿轮250上设置有第二锁止槽251，在封堵扇叶141封堵导气管132时，第二锁止槽251与第一锁止槽321处于同一竖直线上。驱动齿条240上设置有安装槽，安装槽处于驱动齿条240靠近驱动齿轮250的一端。锁止块310沿安装槽滑动设置，锁止块310与安装槽端部之间固定设置有第一弹性件，第一弹性件总是具有推动锁止块310远离安装槽的力，具体地，第一弹性件为第一弹簧，第一弹簧始终处于压缩状态。锁止块310上固定设置有档杆330，档杆330沿导向杆320滑动设置，档杆330未进入第一锁止槽321时，锁止块310不能进入第二锁止槽251，在初始状态时，档杆330未进入第一锁止槽321。

在其他一种实施例中，支撑架110上设置有复位架410，支撑架110上设置有驱动气缸420，驱动气缸420能够推动复位架410上下移动。复位架410上设置有多个拨动杆，每个拨动杆上下滑动地设置于一个导气管132外侧壁，在复位架410向上移动时，拨动杆能够驱动档杆330脱离第一锁止槽321。

结合上述实施例，本发明实施例提供的工件转运用机械手的工作过程如下：

工作时，转运机械臂控制支撑架110移动至工作台上，同时启动真空泵120进行吸气，部分抵接工件的吸盘130下端的吸嘴131处被工件封堵，则该部分吸盘130的导气管132内不能形成自下而上的流动气体。其余部分未抵接工件的吸盘130下端的吸嘴131不能被工件封堵，则该部分吸盘130的导气管132内能够形成自下而上的流动气体。

在导气管132内形成自下而上的流动气体时，流动气体能够推动驱动扇叶142和封堵扇叶141转动，此时的导气管132内的气压并没有发生变化，则感应杆210在感应槽内并不能产生滑动，且驱动齿条240此时不啮合驱动齿轮250。随着气体在导气管132内的流动，封堵扇叶141逐渐抵接密封圈170，由于安装腔内的封堵板160与密封圈170处于同一水平面内，封堵扇叶141和封堵板160共同对导气管132的通透性进行封堵，在封堵扇叶141抵接密封圈170时，导气管132内自下而上的流动气体消失，随着真空泵120的进一步吸气，导气管132上部的气压逐渐降低，此时感应杆210沿导气管132的径向方向向内滑动，感应杆210与感应槽之间设置的复位弹簧220逐渐蓄力，感应杆210滑动带动传动杆230同步滑动，传动杆230上设置的驱动齿条240逐渐靠近驱动齿轮250，在封堵扇叶141抵接密封圈170时，驱动齿轮250上的第二锁止槽251与导向杆320的第一锁止槽321处于同一竖直线上，在驱动齿条240向驱动齿轮250靠近的过程中，锁止块310上固定设置的档杆330沿导向杆320滑动，在档杆330进入第一锁止槽321时，锁止块310与安装槽之间设置的第一弹簧开始复位，在第一弹簧的作用下，锁止块310快速沿安装槽滑动，锁止块310插入第二锁止槽251内，锁止块310对驱动齿轮250的转动进行限位，防止封堵扇叶141自动脱离密封圈170。

部分抵接工件的吸盘130下端的吸嘴131处被工件封堵，真空泵120吸气的作用下，导气管132内的气压整体降低，则感应杆210沿导气管132的径向方向向内滑动，感应杆210带动传动杆230同步移动，传动杆230上的驱动齿条240逐渐向驱动齿轮250靠近，此时驱动齿轮250上的第二锁止槽251与第一锁止槽321不处于同一竖直线上，在驱动齿条240靠近驱动齿轮250时，锁止块310不能从安装槽内伸出，则驱动齿条240能够带动驱动齿轮250转动，驱动齿轮250带动驱动轴143转动，则驱动轴143上连接的封堵扇叶141向密封圈170靠近，直至密封扇叶抵接密封圈170，密封圈170对封堵扇叶141的转动进行阻碍，此时导气管132的上下两端被隔绝为两个独立的腔室，防止在转运机械臂产生振荡时，某个吸盘130脱离吸附工件，则此时并不会影响到其他多个吸盘130，进而增加了对工件转运过程中的稳定性。

在对工件移动至适当位置时，控制真空泵120进行吹气，所有的导气管132内的压力增加。在吸附工件的吸盘130中，感应杆210在复位弹簧220的作用下开始复位，感应杆210沿导气管132的径向方向向外滑动，感应杆210带动传动杆230同步滑动，传动杆230牵引驱动齿条240同步滑动，驱动齿条240带动驱动齿轮250反向转动，则封堵扇叶141与驱动扇叶142同步反向转动，使得封堵扇叶141逐渐恢复至初始位置，进一步使得导气管132呈上下导通的状态。在未吸附工件的吸盘130中，驱动齿条240上安装的锁止块310进入驱动齿轮250的第二锁止槽251内，则驱动齿轮250与驱动齿条240不能产生相对滑动，且感应杆210不能发生复位滑动。

在对工件进行批量加工处理的过程中，批量的工件大小相同，且工件的位置保持一致，则在初始状态时，若某个或多个吸盘130未接触到工件，则在同批次的工件加工处理过程中均不会接触到工件，且该部分吸盘130的导气管132内始终保持封堵状态。

在工件模具进行更换后，工件的形状发生改变，此时，启动驱动气缸420，驱动气缸420牵引复位架410向上移动，复位架410上固定设置的拨动杆向上滑动，拨动杆推动档杆330脱离第一锁止槽321，在复位弹簧220的作用下，感应杆210恢复至初始位置，且驱动齿条240与驱动齿轮250分离，此时驱动齿条240上设置的锁止块310不再对驱动齿轮250的转动进行限制，则所有的吸盘130均恢复至初始状态，便于对下一批次的工件进行转运。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种工件转运用机械手，其特征在于：包括：

支撑架，支撑架具有水平的第一支撑平台，第一支撑平台上设置有多个导管，每个导管上均设置有多个排气口，任意两个导管之间均连通；支撑架上设置有供气单元，供气单元用于向导管内吹气或吸气；

多个吸盘，每个吸盘设置于一个排气口处；每个吸盘均包括吸嘴和导气管，导气管竖直设置，导气管的上端连接于排气口；吸嘴为柔性材质，吸嘴设置于导气管的下端；

封堵组件，封堵组件设置有多个，每个封堵组件设置于一个导气管内，在导气管内形成自下而上流动的气体时，封堵组件对导气管进行封堵；

封堵组件包括转动扇，导气管上设置有安装块，安装块内部具有安装腔，安装腔与导气管内部连通，安装腔内设置有封堵板；转动扇转动设置于安装块与导气管的连接处，转动扇具有封堵扇叶、驱动扇叶和驱动轴，驱动轴转动设置于安装腔，驱动扇叶设置有多个，封堵扇叶和多个驱动扇叶均固定连接于驱动轴，导气管内的流动气体能够推动封堵扇叶或驱动扇叶绕驱动轴转动，封堵扇叶能够对导气管进行封堵。

2.根据权利要求1所述的一种工件转运用机械手，其特征在于：导气管侧壁设置有密封圈，密封圈与封堵板处于同一水平面，密封圈能够阻碍封堵扇叶转动。

3.根据权利要求2所述的一种工件转运用机械手，其特征在于：导气管的侧壁设置有感应槽，感应槽设置于安装块的上方；感应槽内设置有感应杆，感应杆沿导气管的径向方向滑动设置，感应杆与感应槽侧壁滑动密封连接，在导气管内部形成负压或正压状态时，感应杆沿导气管的径向方向滑动；感应杆与驱动轴之间设置有传动组件，传动组件用于在感应杆沿导气管的径向方向滑动时带动驱动轴转动。

4.根据权利要求3所述的一种工件转运用机械手，其特征在于：传动组件包括传动杆和驱动齿条，驱动轴上固定设置有驱动齿轮；传动杆与感应杆固定连接，驱动齿条固定连接于传动杆；驱动齿条能够啮合驱动齿轮。

5.根据权利要求4所述的一种工件转运用机械手，其特征在于：驱动齿条上设置有锁止组件，锁止组件用于在封堵扇叶封堵导气管时锁止驱动齿轮。

6.根据权利要求5所述的一种工件转运用机械手，其特征在于：锁止组件包括锁止块和导向杆，导向杆水平设置于导气管外侧壁，导向杆上设置有第一锁止槽；驱动齿轮与导向杆转动连接，驱动齿轮上设置有第二锁止槽，在封堵扇叶封堵导气管时，第二锁止槽与第一锁止槽处于同一竖直线上；驱动齿条上设置有安装槽，锁止块沿安装槽滑动设置，锁止块与安装槽端部之间固定设置有第一弹性件，第一弹性件总是具有推动锁止块远离安装槽的力，锁止块上固定设置有档杆，档杆沿导向杆滑动设置，档杆未进入第一锁止槽时，锁止块不能进入第二锁止槽。

7.根据权利要求6所述的一种工件转运用机械手，其特征在于：支撑架上设置有复位架，复位架上设置有多个拨动杆，每个拨动杆上下滑动地设置于一个导气管外侧壁，拨动杆用于驱动档杆脱离第一锁止槽。

8.根据权利要求7所述的一种工件转运用机械手，其特征在于：感应杆与感应槽之间设置有复位件，复位件用于驱动感应杆恢复至初始位置。

9.根据权利要求1所述的一种工件转运用机械手，其特征在于：供气单元为真空泵，真空泵能够向导管内吹气或吸气。

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