CN116986309B - 一种亚克力板转运机械手 - Google Patents

Abstract

本发明具体为一种亚克力板转运机械手，包括工作台，工作台上方沿其宽度方向的两侧分别通过移动模组对称设置有立架，移动模组用于带动立架沿工作台长度方向滑动平移，两立架的顶部均安装有安装座;两安装座上均贯穿安装有可旋转的轴杆，两轴杆相对的端部均设置有卡持机构，用于将亚克力板对夹固定。本发明通过真空吸转运机构将亚克力板转移至两卡持机构之间，两卡持机构工作将亚克力板对夹固定，移动模组工作带动立架平移，齿轮与齿条啮合发生传动，带动齿轮和蜗杆转动，转动的蜗杆进一步啮合驱动蜗轮并带动轴杆转动，直至带动两卡持机构和亚克力板转动半周，实现亚克力板的换面效果，无需配设额外的换面设备，换面转运过程简单，提高加工效率。

Description

一种亚克力板转运机械手

技术领域

本发明涉及亚克力板加工技术领域，具体为一种亚克力板转运机械手。

背景技术

亚克力板也被称为有机玻璃板或亚克力板材，是一种由聚甲基丙烯酸甲酯制成的高透明透光材料，亚克力板具有高透明、耐候、抗冲击以及易加工的特点，被广泛的运用在家居装饰、展示展览、广告标识、照明器具、汽车零配件、船舶透明零件、仪器仪表配件等领域。

亚克力板在生产过程中，需要使用到亚克力板转运机械手，主要用于将亚克力板从一个位置转移到另一个位置，以实现加工、装配或运输等操作。现有的亚克力板转运机械手主要包括机械臂和夹具，利用夹具将亚克力板抓取，通过机械臂运动，实现亚克力板的转移。

现有的亚克力板转运机械手虽然能够完成亚克力板的转运，如在亚克力板包装工序中，需要对亚克力板的双面进行覆膜处理，采用上述的亚克力板转运机械手难以对亚克力板进行换面，产线需额外配设用于亚克力板换面的设备，增加了设备成本的投入，其次，换面过程耗时较长，降低生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备换面功能、提高胜场效率的亚克力板转运机械手，有效地解决了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。

一种亚克力板转运机械手，包括工作台，工作台上方沿其宽度方向的两侧分别通过移动模组对称设置有立架，移动模组用于带动立架沿工作台长度方向滑动平移，两立架的顶部均安装有安装座;两安装座上均贯穿安装有可旋转的轴杆，两轴杆相对的端部均设置有卡持机构，用于将亚克力板对夹固定;两轴杆相互远离的端部均固定有蜗轮，立架的一侧均通过支架可转动地安装有蜗杆，蜗杆对应与同侧的蜗轮啮合，蜗杆的底部均固定有齿轮，工作台两长边侧对称安装有齿条，齿条与同侧的齿轮啮合；两立架的顶部均竖直地固定有立柱，两立柱的顶部固定有顶架，顶架的下方设有用于吸持亚克力板的真空吸转运机构。

由此可见，本发明通过真空吸转运机构将亚克力板转移至两卡持机构之间，两卡持机构工作将亚克力板对夹固定，移动模组工作带动立架平移，齿轮与齿条啮合发生传动，带动齿轮和蜗杆转动，转动的蜗杆进一步啮合驱动蜗轮并带动轴杆转动，直至带动两卡持机构和亚克力板转动半周，实现亚克力板的换面效果，无需配设额外的换面设备，降低成本投入，换面转运过程简单，提高加工效率。同时既能对亚克力板直接进行转运，又能将亚克力板换面后进行转运，适用于不同的使用场景，实用性高。在移动模组带动立架移动过程中，由齿轮和齿条啮合传动为蜗杆的转动提供动力，无需配设额外的驱动设备，进一步降低成本，且更加环保，利用蜗杆与蜗轮单向啮合传动效果，在两卡持机构对夹亚克力板时，避免随意翻转，稳定性高。

进一步的，真空吸转运机构包括三轴移动组、安装台和吸盘；安装台通过三轴移动组安装在顶架的下方，三轴移动组能够带动安装台分别沿工作台长度方向、工作台宽度方向以及竖直方向进行移动调节；吸盘安装在安装台的下方。

进一步的，三轴移动组包括第二动力导轨、第三动力导轨和气缸；第二动力导轨安装在顶架的下方，三轴移动组上可移动地安装有第二移动座；第三动力导轨安装在第二移动座的下端，且与第二动力导轨呈十字状布置，第三动力导轨上可移动地安装有第三移动座；气缸竖直地安装在第三移动座的下端，安装台安装在气缸的伸缩杆B的端部。

通过第二动力导轨工作，由第二移动座能够带动第三动力导轨、气缸和吸盘沿工作台的宽度方向进行平移调节，通过第三动力导轨工作，由第三移动座能够带动气缸和吸盘沿工作台长度方向进行平移调节，通过气缸工作，由伸缩杆B带动安装台和吸盘进行升降调节，从而便于对吸持后的亚克力板进行位置微调，满足实际的使用需要，利用第三移动座能够将亚克力板转运至工作台的两侧外侧，方便与输送产线配合使用。

进一步的，卡持机构包括固定在轴杆远离蜗轮一侧的端部上的电动推缸以及固定在电动推缸的伸缩杆A端部上的卡持件；电动推缸水平状布置，两卡持件对称分别在工作台的上方两侧。

将亚克力板置于两卡持件之间处，通过电动推缸伸长工作，由两伸缩杆A推动两卡持件相互靠近，实现对亚克力板的对夹，通过电动推缸回缩工作，由两伸缩杆A带动两卡持件相互远离，取消对夹，从而将亚克力板释放。

进一步的，移动模组包括第一动力导轨和第一移动座；工作台上表面两侧分别安装有第一动力导轨，第一移动座对应可移动地安装在第一动力导轨上；立架对应固定在第一移动座的上端。

通过第一动力导轨工作，带动第一移动座和立架沿工作台长度方向进行平移调节，为立架的移动提供稳定的驱动效果。

进一步的，卡持件的截面呈V字状，卡持件的夹持面上下对称设置有阶梯体，阶梯体，阶梯体具有连续性的直角拐角。

呈V字状的卡持件，能够对夹不同厚度的亚克力板，同时阶梯体与亚克力板侧沿抵触，起到限位效果，避免在卡持件对夹时，亚克力板出现倾斜的情况，保证亚克力处于水平，能够与吸盘完全贴合并被顺利吸持。

进一步的，吸盘的数量为四个，并对应分布在安装台的下表面的四顶角处。

吸盘分布在安装台下表面四顶角处，保证被吸持的亚克力板受力均匀，从而提升了亚克力板转运时的稳定性。

进一步的，安装台下表面四顶角处分别固定有安装块，安装块的下端设有竖直向上延伸的安装孔；安装孔内伸缩式安装有支撑杆，吸盘安装在支撑杆延伸至安装块下方的端部上；安装孔内安装有弹簧，弹簧的一端与安装孔内顶壁固定，弹簧的另一端与支撑杆位于安装孔内的端部固定。

通过伸缩杆B推动安装台和吸盘下移，直至吸盘与亚克力板表面贴合，实现吸持，当伸缩杆B推动安装台过度下移，支撑杆受力能够回缩至安装孔内，此时弹簧被压缩，避免与亚克力板过度挤压导致吸盘过度变形而不能正常吸持工作，在伸缩杆B带动安装台上移时，由弹簧弹性作用能够推动支撑杆和吸盘下移复位。

进一步的，支架的侧部均安装有连接杆，连接杆的端部安装有防护罩。

通过在支架的侧部加装防护罩，能够将裸露的齿轮、蜗轮和蜗杆罩住，避免工作人员误触而发生危险，起到安全防护的作用。

与现有技术相比，本发明提供的有益效果如下。

本发明通过真空吸转运机构将亚克力板转移至两卡持机构之间，两卡持机构工作将亚克力板对夹固定，移动模组工作带动立架平移，齿轮与齿条啮合发生传动，带动齿轮和蜗杆转动，转动的蜗杆进一步啮合驱动蜗轮并带动轴杆转动，直至带动两卡持机构和亚克力板转动半周，实现亚克力板的换面效果，无需配设额外的换面设备，降低成本投入，换面转运过程简单，提高加工效率。

本发明通过齿轮和齿条啮合传动为蜗杆的转动提供动力，无需配设额外的驱动设备，进一步降低成本，且更加环保，利用蜗杆与蜗轮单向啮合传动效果，在两卡持机构对夹亚克力板时，避免随意翻转，稳定性高。

本发明既能对亚克力板直接进行转运，又能将亚克力板换面后进行转运，适用于不同的使用场景，实用性高。

附图说明

图1为本发明的整体结构立体示意图；

图2为本发明中的工作台上方局部结构示意图；

图3为本发明中的其中一侧立架表面局部结构示意图；

图4为本发明中的顶架下方局部结构示意图；

图5为本发明中的安装台表面局部结构示意图；

图6为本发明中的卡持件结构安装示意图；

图7为本发明中的吸盘详细安装结构示意图。

图中标号说明：1、工作台；2、移动模组；21、第一动力导轨；22、第一移动座；3、立架；31、支架；3101、连接杆；3102、防护罩；32、蜗杆；321、齿轮；33、齿条；4、安装座；41、轴杆；42、蜗轮；5、卡持机构；51、电动推缸；511、伸缩杆A；52、卡持件；521、阶梯体；6、立柱；61、顶架；7、真空吸转运机构；71、三轴移动组；711、第二动力导轨；7111、第二移动座；712、第三动力导轨；7121、第三移动座；713、气缸；7131、伸缩杆B；72、安装台；73、吸盘；74、安装块；741、安装孔；75、支撑杆；76、弹簧。

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1-7，本发明提供了一种亚克力板转运机械手，包括工作台1，工作台1上方沿其宽度方向的两侧分别通过移动模组2对称设置有立架3，移动模组2包括第一动力导轨21和第一移动座22；工作台1上表面两侧分别安装有第一动力导轨21，第一移动座22对应可移动地安装在第一动力导轨21上；立架3对应固定在第一移动座22的上端，通过第一动力导轨21工作，由第一移动座22能够带动立架3沿工作台1长度方向进行平移调节，两立架3的顶部均安装有安装座4;两安装座4上均贯穿安装有可旋转的轴杆41，两轴杆41相对的端部均设置有卡持机构5，用于将亚克力板对夹固定;两轴杆41相互远离的端部均固定有蜗轮42，立架3的一侧均通过支架31可转动地安装有蜗杆32，蜗杆32对应与同侧的蜗轮42啮合，蜗杆32的底部均固定有齿轮321，工作台1两长边侧对称安装有齿条33，齿条33与同侧的齿轮321啮合；两立架3的顶部均竖直地固定有立柱6，两立柱6的顶部固定有顶架61，顶架61的下方设有用于吸持亚克力板的真空吸转运机构7，支架31的侧部均安装有连接杆3101，连接杆3101的端部安装有防护罩3102，能够将裸露的齿轮321、蜗轮42和蜗杆32罩住，避免工作人员误触而发生危险，起到安全防护的作用。

使用本设备对亚克力板进行转运时，通过真空吸转运机构7工作将亚克力板真空吸持，通过移动模组2带动立架3沿工作台1长度方向平移调节，在立柱6和顶架61的连接作用下，能够带动亚克力板同步移动，实现正常的转运效果，在需要对亚克力板进行换面时，通过真空吸转运机构7将亚克力板转移至两卡持机构5之间，通过两卡持机构5同时工作将亚克力板对夹固定，通过移动模组2工作带动立架3平移，在移动过程中，齿轮321与齿条33啮合时，随着继续平移，能够带动齿轮321和蜗杆32转动，转动的蜗杆32进一步啮合驱动蜗轮42并带动轴杆41转动，直至带动两卡持机构5和亚克力板转动半周，实现亚克力板的换面效果，随着真空吸转运机构7工作将亚克力板吸持，两卡持机构5工作取消对夹，对亚克力板进行释放，由移动模组2工作带动亚克力板继续转移，最终实现亚克力板的换面转移。

真空吸转运机构7包括三轴移动组71、安装台72和吸盘73；安装台72通过三轴移动组71安装在顶架61的下方，三轴移动组71能够带动安装台72分别沿工作台1长度方向、工作台1宽度方向以及竖直方向进行移动调节；吸盘73安装在安装台72的下方。三轴移动组71包括第二动力导轨711、第三动力导轨712和气缸713；第二动力导轨711安装在顶架61的下方，三轴移动组71上可移动地安装有第二移动座7111；第三动力导轨712安装在第二移动座7111的下端，且与第二动力导轨711呈十字状布置，第三动力导轨712上可移动地安装有第三移动座7121；气缸713竖直地安装在第三移动座7121的下端，安装台72安装在气缸713的伸缩杆B7131的端部。通过第二动力导轨711工作，由第二移动座7111能够带动第三动力导轨712、气缸713和吸盘73沿工作台1的宽度方向进行平移调节，通过第三动力导轨712工作，由第三移动座7121能够带动气缸713和吸盘73沿工作台1长度方向进行平移调节，通过气缸713工作，由伸缩杆B7131带动安装台72和吸盘73进行升降调节，从而便于对吸持后的亚克力板进行位置微调，满足实际的使用需要，利用第三移动座7121能够将亚克力板转运至工作台1的两侧外侧，方便与输送产线配合使用。

优选的，卡持机构5包括固定在轴杆41远离蜗轮42一侧的端部上的电动推缸51以及固定在电动推缸51的伸缩杆A511端部上的卡持件52；电动推缸51水平状布置，两卡持件52对称分别在工作台1的上方两侧。将亚克力板置于两卡持件52之间处，通过电动推缸51伸长工作，由两伸缩杆A511推动两卡持件52相互靠近，实现对亚克力板的对夹，通过电动推缸51回缩工作，由两伸缩杆A511带动两卡持件52相互远离，取消对夹，从而将亚克力板释放。卡持件52的截面呈V字状，能够对夹不同厚度的亚克力板，卡持件52的夹持面上下对称设置有阶梯体521，阶梯体521，阶梯体521具有连续性的直角拐角，阶梯体521与亚克力板侧沿抵触，起到限位效果，避免在卡持件52对夹时，亚克力板出现倾斜的情况，保证亚克力处于水平，能够与吸盘73完全贴合并被顺利吸持。

优选的，吸盘73的数量为四个，并对应分布在安装台72的下表面的四顶角处，保证被吸持的亚克力板受力均匀，从而提升了亚克力板转运时的稳定性。安装台72下表面四顶角处分别固定有安装块74，安装块74的下端设有竖直向上延伸的安装孔741；安装孔741内伸缩式安装有支撑杆75，吸盘73安装在支撑杆75延伸至安装块74下方的端部上；安装孔741内安装有弹簧76，弹簧76的一端与安装孔741内顶壁固定，弹簧76的另一端与支撑杆75位于安装孔741内的端部固定。通过伸缩杆B7131推动安装台72和吸盘73下移，直至吸盘73与亚克力板表面贴合，实现吸持，当伸缩杆B7131推动安装台72过度下移，支撑杆75受力能够回缩至安装孔741内，此时弹簧76被压缩，避免与亚克力板过度挤压导致吸盘73过度变形而不能正常吸持工作，在伸缩杆B7131带动安装台72上移时，由弹簧76弹性作用能够推动支撑杆75和吸盘73下移复位。

另外，值得说明的时，本申请的控制方式采用的时控制器进行自动控制，控制器的控制程序由本领域技术人员编程实现，可以通过预设的程序或人工操作来实相应的运动和动作，具体电路连接以及控制原理不再赘述。本申请还配设有用于产生吸附力的气源机构，与本申请中的三轴移动组71、安装台72和吸盘73共同组成了机械手真空吸盘转移系统，而气源机构采用现有技术，具体的构造、控制原理以及工作原理不再赘述。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种亚克力板转运机械手，包括工作台（1），其特征在于：

所述工作台（1）上方沿其宽度方向的两侧分别通过移动模组（2）对称设置有立架（3），所述移动模组（2）用于带动所述立架（3）沿所述工作台（1）长度方向滑动平移，两所述立架（3）的顶部均安装有安装座（4）;

两所述安装座（4）上均贯穿安装有可旋转的轴杆（41），两所述轴杆（41）相对的端部均设置有卡持机构（5），用于将亚克力板对夹固定;

两所述轴杆（41）相互远离的端部均固定有蜗轮（42），所述立架（3）的一侧均通过支架（31）可转动地安装有蜗杆（32），所述蜗杆（32）对应与同侧的所述蜗轮（42）啮合，所述蜗杆（32）的底部均固定有齿轮（321），所述工作台（1）两长边侧对称安装有齿条（33），所述齿条（33）与同侧的所述齿轮（321）啮合；

两所述立架（3）的顶部均竖直地固定有立柱（6），两所述立柱（6）的顶部固定有顶架（61），所述顶架（61）的下方设有用于吸持亚克力板的真空吸转运机构（7）。

2.根据权利要求1所述的一种亚克力板转运机械手，其特征在于：

所述真空吸转运机构（7）包括三轴移动组（71）、安装台（72）和吸盘（73）；

所述安装台（72）通过所述三轴移动组（71）安装在所述顶架（61）的下方，所述三轴移动组（71）能够带动所述安装台（72）分别沿所述工作台（1）长度方向、所述工作台（1）宽度方向以及竖直方向进行移动调节；

所述吸盘（73）安装在所述安装台（72）的下方。

3.根据权利要求2所述的一种亚克力板转运机械手，其特征在于：

所述三轴移动组（71）包括第二动力导轨（711）、第三动力导轨（712）和气缸（713）；

所述第二动力导轨（711）安装在所述顶架（61）的下方，所述三轴移动组（71）上可移动地安装有第二移动座（7111）；

所述第三动力导轨（712）安装在所述第二移动座（7111）的下端，且与所述第二动力导轨（711）呈十字状布置，所述第三动力导轨（712）上可移动地安装有第三移动座（7121）；

所述气缸（713）竖直地安装在所述第三移动座（7121）的下端，所述安装台（72）安装在所述气缸（713）的伸缩杆B（7131）的端部。

4.根据权利要求1所述的一种亚克力板转运机械手，其特征在于：

所述卡持机构（5）包括固定在所述轴杆（41）远离所述蜗轮（42）一侧的端部上的电动推缸（51）以及固定在所述电动推缸（51）的伸缩杆A（511）端部上的卡持件（52）；

所述电动推缸（51）水平状布置，两所述卡持件（52）对称分别在所述工作台（1）的上方两侧。

5.根据权利要求1所述的一种亚克力板转运机械手，其特征在于：

所述移动模组（2）包括第一动力导轨（21）和第一移动座（22）；

所述工作台（1）上表面两侧分别安装有所述第一动力导轨（21），所述第一移动座（22）对应可移动地安装在所述第一动力导轨（21）上；

所述立架（3）对应固定在所述第一移动座（22）的上端。

6.根据权利要求4所述的一种亚克力板转运机械手，其特征在于：

所述卡持件（52）的截面呈V字状，所述卡持件（52）的夹持面上下对称设置有阶梯体（521），所述阶梯体（521），所述阶梯体（521）具有连续性的直角拐角。

7.根据权利要求2所述的一种亚克力板转运机械手，其特征在于：

所述吸盘（73）的数量为四个，并对应分布在所述安装台（72）的下表面的四顶角处。

8.根据权利要求2所述的一种亚克力板转运机械手，其特征在于：

所述安装台（72）下表面四顶角处分别固定有安装块（74），所述安装块（74）的下端设有竖直向上延伸的安装孔（741）；

所述安装孔（741）内伸缩式安装有支撑杆（75），所述吸盘（73）安装在所述支撑杆（75）延伸至所述安装块（74）下方的端部上；

所述安装孔（741）内安装有弹簧（76），所述弹簧（76）的一端与所述安装孔（741）内顶壁固定，所述弹簧（76）的另一端与所述支撑杆（75）位于所述安装孔（741）内的端部固定。

9.根据权利要求1所述的一种亚克力板转运机械手，其特征在于：

所述支架（31）的侧部均安装有连接杆（3101），所述连接杆（3101）的端部安装有防护罩（3102）。