CN116373242A - 一种注塑机用安全机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注塑机用安全机械手，包括机械手本体，机械手本体包括固定底座、移动支撑座和手部支撑区域，并在机械手本体一侧设置有用于对物料进行运输工作的运输机构，手部支撑区域端部设置有用于对物件进行夹取工作的夹爪本体，还包括：设置于手部支撑区域，用于对夹爪本体进行角度调整工作的动力组件；设置于手部支撑区域，用于对夹取物件底部起到支撑作用的防掉落组件，此注塑机用安全机械手，利用动力组件使得夹爪本体进行调整过程中，并可将动力传递至防掉落组件处，实现对资源节约的同时避免物件在运输过程中出现掉落的状况，同时在调控件和作用件的作用下使的支撑面板可在运输和放置过程中进行相应的动作。

Description

一种注塑机用安全机械手

技术领域

本发明涉及注塑机械手技术领域，具体为一种注塑机用安全机械手。

背景技术

注塑机械手的组成一般由执行系统、驱动系统、控制系统等组成，执行和驱动系统主要是为了完成手臂的正常功能而设计，通过气动或电机来驱动机械部件的运转，达到取物的功能。随着机械手应用的逐渐加深，放嵌件、剪切产品胶口和简单装配；

其中注塑机机械手可分为基本型注塑机械手和智能型注塑机械手，基本型注塑机械手一般包括固定模式程序和按生产工艺需求的教导模式程序，固定模式程序涵盖了注塑生产的几种标准工艺，利用工业控制器来做简单、规则和重复的动作，教导模式程序是特意为生产工艺特殊的注塑机适用；智能型注塑机械手一般包括多点记忆置放、任意点待机、较多自由度等功能，具有视觉、触觉和热觉功能，使其成为具有很高智能的注塑机器人；

注塑机械手能够大幅度的提高生产率和降低生产成本，能够稳定和提高注塑产品的质量，避免因人为的操作失误而造成的损失，且大都用于取件，在使用过程中，工作人员需要根据实际情况对机械手的参数进行设定，以保证机械手的正常拾取动作；

根据中国专利CN112809659B中所述，一种注塑片拾取机械手，包括底座、机械臂和抓取机构组成的注塑片拾取机械手本体，其特征在于：所述底座的顶部与机械臂的底部固定连接，所述机械臂的左侧底部与抓取机构的顶部转动连接，所述机械臂的内部分别设置有吸气真空泵和微型电机，所述抓取机构包括上承块，所述上承块的顶部通过转动杆与微型电机转动连接，所述上承块的内部滑动连接有触控机构，所述触控机构的底部固定连接有下承块，所述下承块的内部分别开设有空气腔和冷却腔，所述下承块的底部固定连接有吸片机构，所述触控机构包括触控杆，所述触控杆的外侧与上承块的内部滑动连接，所述触控杆的顶部固定连接有弹簧组，所述弹簧组的底端与上承块的内部固定连接，所述触控杆的顶部固定连接有第一触控片；

然而上述专利在实际操作过程中，常会出现因参数设定未考虑环境情况而导致机械手出现运动速率过快的状况，进而在取件过程中，运动速度过快则会导致势能也随之增加，从而使的物体的质量也会随势能增大而变大，使的产品在取件过程中因重力增大而出现掉落的状况，为此，我们提出一种注塑机用安全机械手。

发明内容

本发明的目的在于提供一种注塑机用安全机械手，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种注塑机用安全机械手，包括机械手本体，所述机械手本体包括固定底座、移动支撑座和手部支撑区域，并在所述机械手本体一侧设置有用于对物料进行运输工作的运输机构，所述手部支撑区域端部设置有用于对物件进行夹取工作的夹爪本体，还包括：设置于所述手部支撑区域，用于对夹爪本体进行角度调整工作的动力组件；设置于所述手部支撑区域，用于对夹取物件底部起到支撑作用的防掉落组件。

优选的，所述动力组件包括设置于手部支撑区域上的电机本体，且所述电机本体输出端上设置有转轴，其中所述转轴贯穿手部支撑区域内壁并延伸至一侧外部，所述转轴上平行设置有用于与夹爪本体之间进行连接的铰接座，且所述转轴上设置有齿轮一，并在所述手部支撑区域侧壁设置有传动件。

优选的，所述传动件包括设置于手部支撑区域两侧的传动齿轮，且所述传动齿轮与齿轮一之间处于啮合状态，并在所述传动齿轮上设置有用于与其之间进行转动连接的圆形柱，其中所述手部支撑区域一侧安装有传动柱，且所述传动柱端部贯穿手部支撑区域一侧内壁并延伸至另一侧外部，且所述传动柱靠近手部支撑区域侧壁处设置有用于与传动齿轮处于啮合状态的齿轮二，所述齿轮二与传动柱之间处于转动连接，其中所述防掉落组件设置于传动柱上。

优选的，所述防掉落组件包括设置于靠近传动柱两端处的铰接杆，且所述铰接杆内部开设有空腔，并在所述空腔内部设置有用于与其之间进行滑动连接的作用杆，其中所述作用杆端部设置有用于对物件底部进行支撑的支撑面板，且所述作用杆另一端与空腔内壁之间设置有弹簧本体，所述传动柱上设置有调控件。

优选的，所述手部支撑区域上安装有支撑板材，且所述铰接杆上设置有用于与支撑板材之间进行滑动连接的圆形滑块，所述支撑板材端部由磁性材料构成，并在所述作用杆上设置有磁性面板，且所述磁性面板与支撑板材端部之间处于异性相吸状况。

优选的，所述调控件包括设置于传动柱上的固定齿轮，所述齿轮二上对称设置有套筒本体，且所述套筒本体端部设为圆弧形，并在所述固定齿轮上设置有作用件。

优选的，所述作用件包括设置于固定齿轮上的圆形套筒，且所述圆形套筒上设置有球形连接柱，其中所述球形连接柱一端位于圆形套筒内部且另一端位于圆形套筒外部，并在所述球形连接柱处于圆形套筒内部的一端设置有圆板本体，且所述圆形套筒内部设置有复位弹簧，其中所述圆板本体上设置有贯穿柱，所述贯穿柱一端位于圆形套筒外部，并在所述贯穿柱端部设置有磁性圆柱。

优选的，所述运输机构上设置有用于与固定齿轮之间进行啮合的齿条本体，并在所述运输机构上设置有用于对磁性圆柱进行相吸的磁性贴片。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用动力组件使得夹爪本体进行调整过程中，并可将动力传递至防掉落组件处，实现对资源节约的同时避免物件在运输过程中出现掉落的状况，同时在调控件和作用件的作用下使的支撑面板可在运输和放置过程中进行相应的动作，确保了物体运输过程中的完整性，并节约了资源。

附图说明

图1为本发明原理示意图；

图2为本发明整体结构示意图；

图3为本发明结构示意图；

图4为本发明防掉落组件结构示意图；

图5为本发明动力组件结构示意图；

图6为本发明动力组件和传动件结构示意图；

图7为本发明作用件结构示意图；

图8为本发明夹爪本体夹取物料后结构示意图；

图9为本发明夹爪本体夹取物料后另一角度结构示意图；

图10为本发明防掉落组件转动至0度后结构示意图；

图11为本发明防掉落组件局部结构示意图；

图12为本发明运输机构上结构示意图。

图中：1-机械手本体；2-运输机构；3-夹爪本体；4-动力组件；5-防掉落组件；6-支撑板材；7-圆形滑块；8-磁性面板；9-齿条本体；10-磁性贴片；11-固定底座；12-移动支撑座；13-手部支撑区域；41-电机本体；42-转轴；43-铰接座；44-齿轮一；45-传动件；451-传动齿轮；452-圆形柱；453-传动柱；454-齿轮二；51-铰接杆；52-空腔；53-作用杆；54-支撑面板；55-弹簧本体；56-调控件；57-作用件；561-固定齿轮；562-套筒本体；571-圆形套筒；572-球形连接柱；573-圆板本体；574-复位弹簧；575-贯穿柱；576-磁性圆柱。

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1-12，本发明提供一种技术方案：一种注塑机用安全机械手，本方案解决了现有在实际操作过程中，常会出现因参数设定未考虑环境情况而导致机械手出现运动速率过快的状况，进而在取件过程中，运动速度过快则会导致势能也随之增加，从而使的物体的质量也会随势能增大而变大，使的产品在取件过程中因重力增大而出现掉落的状况，且取件过程中，物料距离地面存有一定的高度，进而容易发生物料掉落在地面而出现破损的状况，本方案针对上述问题进行相应的改进；

包括机械手本体1，机械手本体1包括固定底座11、移动支撑座12和手部支撑区域13，固定底座11安装于地面上，且移动支撑座12可在固定底座11上进行X轴方向位置调整，同时手部支撑区域13可在移动支撑座12上进行Y轴方向位置调整，进一步说明，手部支撑区域13上安装有现有控制组件，可在手部支撑区域13上进行Z轴方向的位置调整，并在机械手本体1一侧安装有用于对物料进行运输工作的运输机构2，以使的机械手本体1可将物料运送至运输机构2处，通过运输机构2将脱模后的物件进行再一步处理，其中手部支撑区域13端部设置有用于对物件进行夹取工作的夹爪本体3，通过夹爪本体3对从注塑机内脱模的工件进行取出；

由于一般注塑机为了方便脱模和物料运输，常会将脱模机的脱模处设置为与地面呈90度状况，进而在抓取过程中，需要对夹爪本体3进行90度角度转动，本方案在手部支撑区域13设置有用于对夹爪本体3进行角度调整工作的动力组件4；同时为了防止所夹取的物件出现掉落状况，本方案在手部支撑区域13上用于对夹取物件底部起到支撑作用的防掉落组件5。

具体的，工作人员通过机械手本体1对脱模物件进行抓取工作，且抓取过程中通过动力组件4使的夹爪本体3进行90度角度转动，以用于对脱模机内的物料进行抓取工作，同时在防掉落组件5的作用下使的抓取的物料避免出现掉落的状况，进一步说明，由于现有的机械手本体1可对夹爪本体3的角度进行控制，本方案中的动力组件4则是利用机械手本体1自身的动力控制防掉落组件5对物件进行防护，既起到防护作用又节约了资源，避免造成浪费。

本方案中的动力组件4包括固定安装于手部支撑区域13上的电机本体41，其中电机本体41为机械手本体1自带的动力，且电机本体41输出端上安装有转轴42，其中转轴42贯穿手部支撑区域13内壁并延伸至一侧外部，转轴42上平行固定安装有用于与夹爪本体3之间进行连接的铰接座43，其中铰接座43位于手部支撑区域13两侧，且转轴42上固定安装有齿轮一44，并在手部支撑区域13侧壁设置有传动件45，其中传动件45则是用于将电机本体41的动力传递至防掉落组件5处，并通过防掉落组件5对抓取的物料进行防护，进一步说明，本方案中的齿轮一44位于手部支撑区域13两侧。

进一步，电机本体41驱动，通过转轴42使的铰接座43带动夹爪本体3进行转动，以使的夹爪本体3转动至90度后对注塑机内的物料进行抓取，同时通过齿轮一44并在传动件45的作用下将动力传递至防掉落组件5上，以使的防掉落组件5对物料进行防护，避免其出现掉落在地的状况。

本方案中的传动件45包括设置于手部支撑区域13两侧的传动齿轮451，且传动齿轮451与齿轮一44之间处于啮合状态，并在传动齿轮451上安装有用于与其之间进行转动连接的圆形柱452，且圆形柱452端部连接于手部支撑区域13侧壁，其中手部支撑区域13一侧安装有传动柱453，且传动柱453端部贯穿手部支撑区域13一侧内壁并延伸至另一侧外部，如附图6所示，传动柱453靠近手部支撑区域13侧壁处安装有用于与传动齿轮451处于啮合状态的齿轮二454，齿轮二454与传动柱453之间处于转动连接，其中防掉落组件5设置于传动柱453上。

具体的，电机本体41输出端通过转轴42带动齿轮一44进行转动，并在传动齿轮451的作用下使的齿轮二454在传动柱453上进行转动，由于齿轮二454与传动柱453之间处于转动连接状态，进而当齿轮二454在转动过程中，传动柱453处于静止状态；

本方案中的防掉落组件5包括固定安装于靠近传动柱453两端处的铰接杆51，且铰接杆51内部开设有空腔52，并在空腔52内部安装有用于与其之间进行滑动连接的作用杆53，其中作用杆53端部之间连接有用于对物件底部进行支撑的支撑面板54，且作用杆53另一端与空腔52内壁之间连接有弹簧本体55，并在传动柱453上设置有调控件56，其中手部支撑区域13上固定安装有支撑板材6，且铰接杆51上安装有用于与支撑板材6之间进行滑动连接的圆形滑块7，支撑板材6端部由磁性材料构成，并在作用杆53上固定安装有磁性面板8，且磁性面板8与支撑板材6端部之间处于异性相吸状况，如附图2所示，初始状态下的夹爪本体3处于竖直向下状态，而初始状态下的铰接杆51与夹爪本体3之间处于90度，进而复位弹簧574、作用杆53和支撑面板54均与夹爪本体3之间处于90度状态，且此时支撑板材6端部对磁性面板8进行相吸，以使的对复位弹簧574进行压缩，从而初始状态下的支撑面板54靠近注塑机脱模处，而本方案中的调控件56则是对支撑面板54的角度进行控制，夹爪本体3需要从0度转动至90度对物料进行抓取，且抓取完成后需要从90度回到0度对物料进行运输，在从90度转动至0度过程中，调控件56则使得支撑面板54随其进行同步动作，并在调整过程中，由于磁性面板8远离支撑板材6端部，在弹簧本体55的作用下对支撑面板54的位置进行控制，使其处于夹爪本体3下方，从而起到对抓取物料进行防护的目的；

进一步，机械手本体1需要对脱模机上的物料进行抓取，通过电机本体41输出转轴42使得铰接座43带动夹爪本体3进行转动(0度转动至90度)，且转动过程中，齿轮一44啮合传动齿轮451进行转动，并通过传动齿轮451的转动啮合齿轮二454进行同步转动，由于齿轮二454与传动柱453之间进行转动连接，且铰接杆51连接于传动柱453上，从而此时铰接杆51(其上的复位弹簧574、作用杆53和支撑面板54)仍处于90度状态，当夹爪本体3夹取物料后，并在电机本体41的作用下，通过转轴42上使得铰接座43带动夹爪本体3从90度转动至0度并进行运输工作，在从90度转动至0度过程中，在调控件56的作用下使得铰接杆51(其上的复位弹簧574、作用杆53和支撑面板54)随其进行同向动作，并在支撑板材6磁性端部和磁性面板8的作用下，使得支撑面板54位于物料下方，并对其起到支撑作用。

本方案中的调控件56包括固定安装于传动柱453上的固定齿轮561，齿轮二454上对称固定安装有套筒本体562，且套筒本体562端部设为圆弧形，并在固定齿轮561上设置有作用件57，本方案中的作用件57包括固定安装于于固定齿轮561上的圆形套筒571，且圆形套筒571上安装有用于与其之间进行滑动连接的球形连接柱572，其中球形连接柱572一端位于圆形套筒571内部且另一端位于圆形套筒571外部，并在球形连接柱572处于圆形套筒571内部的一端固定安装有圆板本体573，且圆形套筒571内部安装有复位弹簧574，其中圆板本体573上安装有贯穿柱575，贯穿柱575一端位于圆形套筒571外部，并在贯穿柱575端部固定安装有磁性圆柱576，其中贯穿柱575与圆形套筒571内壁之间处于滑动连接状况，并在运输机构2两侧内壁固定安装有用于与固定齿轮561之间进行啮合的齿条本体9，且运输机构2上安装有用于对磁性圆柱576进行相吸的磁性贴片10；如附图1所示：其中M1为手部支撑区域13抓取物料至运输机构2上的路径，N1则为手部支撑区域13从运输机构2返回至抓取处的路径，其中A为手部支撑区域13抓取点，B为放置点，通过该种路径设计，则是为了避免在实际操作过程中，部分物料容易因注塑温度或压力等问题出现注塑不完全状况，以避免在放置过程中粘附在夹爪本体3上，通过该种路径设计，则是为了确保在遇到该种情况过程中，物料离运输机构2表面较近，以确保注塑不完全的物料不会从高处掉落倒运输机构2上，同时初始状态下，套筒本体562与球形连接柱572之间处于90度状况；

进一步，由上述说明书叙述，当夹爪本体3抓取物料后，此时夹爪本体3与支撑面板54均处于90度，夹爪本体3在从O度转动至90度过程中，齿轮一44通过传动齿轮451使得齿轮二454转动90度，齿轮二454上的套筒本体562随齿轮二454进行同步转动，且转动过程中，套筒本体562端部的圆弧面作用于球形连接柱572，使得球形连接柱572端部的圆板本体573作用于复位弹簧574，当套筒本体562转动90度后，此时套筒本体562内部的槽体暴露于球形连接柱572处，球形连接柱572在复位弹簧574的作用下进入至套筒本体562内部，当夹爪本体3从90度转动至0度过程中，齿轮二454上的套筒本体562其内壁作用于球形连接柱572，由于球星连接柱安装在圆形套筒571内部，且圆形套筒571安装在固定齿轮561上，固定齿轮561与传动柱453之间进行固定连接，进而此时固定齿轮561带动传动柱453进行同步转动，以使的传动柱453上的铰接杆51(其上的复位弹簧574、作用杆53和支撑面板54)从90度转动至0度，转动过程中，磁性面板8逐渐远离支撑板材6的磁性端部，并在复位弹簧574的作用下使得作用杆53带动支撑面板54进行定向动作，当转动至0度后，此时支撑面板54位于物料下方，对其起到支撑作用，当手部支撑区域13运动至运输机构2处时，此时在Z轴方向上进行下降动作，且下降过程中，贯穿柱575端部的磁性圆柱576受到磁性贴片10的作用下带动球形连接柱572从套筒本体562内部离开，继续下降，此时仍处于磁性贴片10吸引范围内，固定齿轮561啮合齿条本体9进行转动，以从0度转动至90度，而夹爪本体3则保持不动状态，从而使得夹爪本体3暴露于运输机构2处，进而将夹爪本体3上的物料放置于运输机构2上，通过本方案的结构设计，使得可利用机械手本体1的自身动力对物料进行防护，且结构简便具有节约资源的效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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 (8)

1.一种注塑机用安全机械手，包括机械手本体（1），所述机械手本体（1）包括固定底座（11）、移动支撑座（12）和手部支撑区域（13），并在所述机械手本体（1）一侧设置有用于对物料进行运输工作的运输机构（2），其特征在于：所述手部支撑区域（13）端部设置有用于对物件进行夹取工作的夹爪本体（3），还包括：

设置于所述手部支撑区域（13），用于对夹爪本体（3）进行角度调整工作的动力组件（4）；

设置于所述手部支撑区域（13），用于对夹取物件底部起到支撑作用的防掉落组件（5）。

2.根据权利要求1所述的一种注塑机用安全机械手，其特征在于：所述动力组件（4）包括设置于手部支撑区域（13）上的电机本体（41），且所述电机本体（41）输出端上设置有转轴（42），其中所述转轴（42）贯穿手部支撑区域（13）内壁并延伸至一侧外部，所述转轴（42）上平行设置有用于与夹爪本体（3）之间进行连接的铰接座（43），且所述转轴（42）上设置有齿轮一（44），并在所述手部支撑区域（13）侧壁设置有传动件（45）。

3.根据权利要求2所述的一种注塑机用安全机械手，其特征在于：所述传动件（45）包括设置于手部支撑区域（13）两侧的传动齿轮（451），且所述传动齿轮（451）与齿轮一（44）之间处于啮合状态，并在所述传动齿轮（451）上设置有用于与其之间进行转动连接的圆形柱（452），其中所述手部支撑区域（13）一侧安装有传动柱（453），且所述传动柱（453）端部贯穿手部支撑区域（13）一侧内壁并延伸至另一侧外部，且所述传动柱（453）靠近手部支撑区域（13）侧壁处设置有用于与传动齿轮（451）处于啮合状态的齿轮二（454），所述齿轮二（454）与传动柱（453）之间处于转动连接，其中所述防掉落组件（5）设置于传动柱（453）上。

4.根据权利要求3所述的一种注塑机用安全机械手，其特征在于：所述防掉落组件（5）包括设置于靠近传动柱（453）两端处的铰接杆（51），且所述铰接杆（51）内部开设有空腔（52），并在所述空腔（52）内部设置有用于与其之间进行滑动连接的作用杆（53），其中所述作用杆（53）端部设置有用于对物件底部进行支撑的支撑面板（54），且所述作用杆（53）另一端与空腔（52）内壁之间设置有弹簧本体（55），所述传动柱（453）上设置有调控件（56）。

5.根据权利要求4所述的一种注塑机用安全机械手，其特征在于：所述手部支撑区域（13）上安装有支撑板材（6），且所述铰接杆（51）上设置有用于与支撑板材（6）之间进行滑动连接的圆形滑块（7），所述支撑板材（6）端部由磁性材料构成，并在所述作用杆（53）上设置有磁性面板（8），且所述磁性面板（8）与支撑板材（6）端部之间处于异性相吸状况。

6.根据权利要求5所述的一种注塑机用安全机械手，其特征在于：所述调控件（56）包括设置于传动柱（453）上的固定齿轮（561），所述齿轮二（454）上对称设置有套筒本体（562），且所述套筒本体（562）端部设为圆弧形，并在所述固定齿轮（561）上设置有作用件（57）。

7.根据权利要求6所述的一种注塑机用安全机械手，其特征在于：所述作用件（57）包括设置于固定齿轮（561）上的圆形套筒（571），且所述圆形套筒（571）上设置有球形连接柱（572），其中所述球形连接柱（572）一端位于圆形套筒（571）内部且另一端位于圆形套筒（571）外部，并在所述球形连接柱（572）处于圆形套筒（571）内部的一端设置有圆板本体（573），且所述圆形套筒（571）内部设置有复位弹簧（574），其中所述圆板本体（573）上设置有贯穿柱（575），所述贯穿柱（575）一端位于圆形套筒（571）外部，并在所述贯穿柱（575）端部设置有磁性圆柱（576）。

8.根据权利要求1或7所述的一种注塑机用安全机械手，其特征在于：所述运输机构（2）上设置有用于与固定齿轮（561）之间进行啮合的齿条本体（9），并在所述运输机构（2）上设置有用于对磁性圆柱（576）进行相吸的磁性贴片（10）。

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