CN117718950A - 用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，涉及机械臂相关技术领域，包括机械安装座、轴心调节组件、液压气缸、偏转调节机构、液压转动组件以及气缸夹爪，所述机械安装座的顶部安装有轴心调节组件，所述轴心调节组件的内部中心处安装有液压气缸，所述液压气缸的输出端延伸至轴心调节组件的外侧，且连接有所述偏转调节机构；在本发明中，在对产品进行抓取和后续精加工时，可分别实现多自由度的调节，提升在对产品进行加工时的精度，同时在满足对产品进行精细化加工时，提升在实际操作时的稳定性，减少偏转臂和偏心凸轮在进行操作时的机械疲劳程度，提升产品在进行生产加工时的安全性。

Description

用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构

技术领域

本发明涉及机械臂相关技术领域，具体为用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构。

背景技术

塑料杯，指的是用来装饮料和茶的一次性容器，使用在饮料店、热冷饮店、奶茶店、酒店、餐厅和咖啡店等，其中，在对塑料杯进行生产加工时，为了提升搬运的效率，需要将塑料杯放置在支架的顶部，并通过机械臂进行抓取的方式，移动支架和塑料杯至下一步骤，进行边缘修整以及表面印刷等作业。

现有公开号为CN113146597A的中国专利申请，其公开了一种机械臂，包括：机架；旋转支架，与所述机架以水平旋转的方式连接，且所述旋转支架设于所述机架的上方；第一移动平台，与所述旋转支架以纵向移动的方式连接，且所述第一移动平台设于所述旋转支架的上方，所述第一移动平台的移动方向与所述旋转支架的旋转轴平行；第二移动平台，与所述第一移动平台以水平移动的方式连接，且所述第二移动平台设于所述第一移动平台的一侧；旋转平台，与所述第二移动平台以旋转的方式连接，且所述旋转平台设置于所述第二移动平台相对所述第一移动平台的外侧，所述旋转平台的旋转轴与所述第二移动平台的移动方向平行；该发明，旋转支架受控带动第一移动平台、第二移动平台、旋转平台以及两个夹爪同时转动，第一移动平台受控带动第二移动平台、旋转平台以及两个夹爪同时纵向移动，第二移动平台受控带动旋转平台以及两个夹爪同时横向移动，旋转平台受控带动两个夹爪同时转动。该机械臂通过多种平台以及传动装置的配合动作，可以同时实现多个位置和角度的调整，同时上述配合方式使得机械臂的结构简单、体积小且易于维护。

然而，该机械臂机构在具体使用时存在以下缺陷：

1、现有的机械臂机构在对待加工的产品（塑料杯）进行抓取移动，以进行后续的加工作业（边缘修整以及表面印刷等）时，进行抓取的机械臂机构在实际操作时，其偏心轴抓取产品时的重心位置，远离控制机械臂机构的轴端，此时在对进行抓取移动时，在长时间多次进行操作时，会对该机械臂机构的机械臂造成过大的压力和机械损伤，容易导致机械臂产生裂纹甚至断裂，不够安全；

2、现有的机械臂机构在对待加工的产品（塑料杯）进行抓取移动，为了保证后续的精细化加工（边缘修整等），需要对抓取的产品位置和角度，进行精细化调节操作，现有机械臂机构在进行操作时，一般通过多轴旋转的方式，实现上述作业，此时上述多轴旋转的机械臂机构，操作不便，精准度较低，难以完成自动化的精准加工作业。

发明内容

本发明的目的在于提供用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，包括机械安装座、轴心调节组件、液压气缸、偏转调节机构、液压转动组件以及气缸夹爪，所述机械安装座的顶部安装有轴心调节组件，所述轴心调节组件的内部中心处安装有液压气缸，所述液压气缸的输出端延伸至轴心调节组件的外侧，且连接有所述偏转调节机构，所述偏转调节机构一侧的顶部还安装有配重体，所述偏转调节机构另一侧安装有液压转动组件，所述液压转动组件的底部安装有气缸夹爪，所述偏转调节机构还包括有：

偏转臂，所述偏转臂和所述液压气缸的输出端连接，且呈凸轮状设置，所述偏转臂的顶部中心处安装有偏转组件，所述偏转组件远离所述配重体设置；

中心配重组件，所述中心配重组件和所述偏转组件相连接，且由所述偏转组件进行驱动，所述中心配重组件的底部安装有配重体；

其中，所述液压转动组件由伸缩气缸、A轴旋转组件和B轴旋转组件构成，所述伸缩气缸安装在所述偏转组件的顶部，且远离所述偏转臂设置，所述伸缩气缸的底部安装有A轴旋转组件，所述A轴旋转组件的底部安装有B轴旋转组件，所述B轴旋转组件的底部安装有气缸夹爪。

作为本发明的优选方案，所述轴心调节组件包括有：

伺服电机，所述伺服电机安装在所述机械安装座的内部，且输出端延伸至所述机械安装座的顶部，所述伺服电机的输出端通过皮带轮连接有第一皮带；

其中，所述第一皮带活动连接在机械安装座的顶部；

中心转轴，所述中心转轴通过皮带轮连接在所述第一皮带的内侧，且远离所述伺服电机的输出端设置，所述中心转轴的顶部安装有气缸座，所述气缸座的内部中心处安装有液压气缸；

其中，所述液压气缸的输出端延伸至气缸座的外部。

作为本发明的优选方案，所述气缸座的底部安装有导向槽，所述导向槽位于中心转轴的外侧，所述导向槽的内部活动连接有旋转支杆，所述旋转支杆呈环形等距设置有四组；

其中，所述旋转支杆安装在机械安装座的顶部。

作为本发明的优选方案，所述液压气缸输出端的外侧设置有升降环体，所述升降环体的左右两侧开设有连接部，所述连接部的内部转动连接有第一转动座，所述第一转动座的底部安装有伸缩轴杆；

套筒，所述套筒和所述伸缩轴杆滑动连接，所述伸缩轴杆延伸至套筒的外侧，所述套筒的底部安装有第二转动座，所述第二转动座转动连接在底座的内侧，所述底座安装固定在气缸座的顶部。

作为本发明的优选方案，所述偏转组件包括有：

顶部架，所述顶部架通过螺钉安装在所述偏转臂的顶部，所述顶部架的底部安装有直线电机，所述直线电机安装在偏转臂的顶部；

第一传动齿轮，所述第一传动齿轮和所述直线电机的输出端连接，所述第一传动齿轮的侧面啮合连接有第二传动齿轮，所述第二传动齿轮的底部安装有偏转轴杆；

其中，所述第一传动齿轮、第二传动齿轮和偏转轴杆均转动连接在顶部架的内侧；

偏心凸轮，所述偏心凸轮安装在所述偏转轴杆的外侧，且活动连接在所述偏转臂的顶部。

作为本发明的优选方案，所述第一传动齿轮的同轴端连接有中心配重组件，所述偏心凸轮的顶部安装有伸缩气缸。

作为本发明的优选方案，所述中心配重组件包括有：

连轴，所述连轴安装在所述第一传动齿轮的顶部，且贯穿所述顶部架设置，所述连轴顶部的外侧通过皮带轮连接有第二皮带；

其中，所述第二皮带活动连接在顶部架的顶部；

活动轴，所述活动轴通过皮带轮连接在所述第二皮带的内侧，且转动连接在所述第二传动齿轮的顶部，所述活动轴的顶部安装有连杆，所述连杆安装在配重体的侧面；

弧形臂，所述弧形臂安装在所述偏转臂的顶部，所述弧形臂的内部开设有弧形槽，所述弧形槽的内部活动连接有支座，所述支座的顶部支撑有配重体。

作为本发明的优选方案，所述弧形臂的中心轴和偏转轴杆的中心轴同轴设置，所述弧形臂远离偏心凸轮设置。

作为本发明的优选方案，所述A轴旋转组件包括有：

底部架，所述底部架安装在所述偏心凸轮的底部，且位于所述偏转臂的侧面，所述底部架的顶部安装有位于偏心凸轮底部的伺服马达；

第一驱动齿轮，所述第一驱动齿轮和所述伺服马达的输出端连接，所述第一驱动齿轮的侧面啮合连接有第二驱动齿轮，所述第一驱动齿轮和第二驱动齿轮均转动连接在底部架的顶部；

升降杆，所述升降杆贯穿所述第二驱动齿轮和底部架设置，所述升降杆的内部开设有竖直导槽，所述竖直导槽与第二驱动齿轮内部的突出部分滑动连接；

导向圆盘，所述导向圆盘安装在所述升降杆的顶部，且延伸至所述偏心凸轮的内部，所述导向圆盘和伸缩气缸的输出端连接；

其中，所述升降杆的底部安装有B轴旋转组件。

作为本发明的优选方案，所述B轴旋转组件包括有配装座，所述配装座安装在所述升降杆的底部，所述配装座的内部活动连接有偏转块，所述偏转块的底部安装有气缸夹爪；

其中，所述偏转块和步进电机的输出端连接，所述步进电机安装在配装座的侧面。

与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

1、该用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，在对产品抓取移动以及后续进行精加工时，可通过伺服电机带动其输出端第一皮带、中心转轴和气缸座进行转动的方式，实现产品抓取时A轴方向的旋转，满足不同位置产品的抓取固定作业，液压气缸可带动其输出端偏转臂进行升降移动的方式，实现产品抓取时竖直方向的升降移动，满足产品的抓取以及竖直方向的调节，可通过液压气缸进行运作的方式，带动气缸夹爪进行竖直方向的伸缩移动，实现在精加工时竖直方向的升降移动，可通过伺服马达带动其输出端第一驱动齿轮、第二驱动齿轮和升降杆进行旋转的方式，实现在精加工时A轴方向的旋转，可通过步进电机带动其输出端偏转块和气缸夹爪进行旋转的方式，实现在精加工时B轴方向的转动，综上所述，在对产品进行抓取和后续精加工时，可分别实现多自由度的调节，提升在对产品进行加工时的精度；

2、该用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，在对产品（塑料杯）进行生产加工时，可通过气缸夹爪，完成对产品的抓取作业，此时，在实际对产品进行精加工（边缘修整以及表面印刷等）时，可通过直线电机带动其输出端第一传动齿轮、第二传动齿轮、偏转轴杆和偏心凸轮进行旋转的方式，带动偏心凸轮底部通过液压转动组件连接的气缸夹爪和产品进行偏心方向的旋转（相对于偏转臂和偏心凸轮的位置），满足精细化加工的进行，并且，第一传动齿轮在进行旋转时，会同步带动其顶部连轴、第二皮带、活动轴和连杆进行运作，带动连杆底部连接的配重体，通过支座在弧形臂内部的弧形槽内进行移动，且移动方向与气缸夹爪和产品的转动方向相反，提升在实际操作时的稳定性，并且减少偏转臂和偏心凸轮在进行操作时的机械疲劳程度，提升产品在进行生产加工时的安全性；

3、该用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，在对产品进行抓取的阶段，液压气缸输出端的升降移动，会同步带动其输出端外侧连接的升降环体、第一转动座、伸缩轴杆、套筒和第二转动座进行运作，对升降移动状态下的液压气缸输出端进行始终的支撑，提升液压气缸在进行运作（升降移动）时的稳定性和使用寿命；

4、该用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，在对产品进行精加工的阶段，伸缩气缸可通过升降杆实现气缸夹爪的升降移动，伺服马达可通过升降杆来实现气缸夹爪的旋转，此时，上述两者升降移动和旋转调节均在一组升降杆上进行，且互不冲突，保证机械臂机构在满足不同操作下，可减少其整体的大小和占地面积，减少机械臂机构的制造成本。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

此外，术语“安装”“设置”“设有”“连接”“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

图1是本发明整体的结构示意图；

图2是本发明整体背面的结构示意图；

图3是本发明整体正视的结构示意图；

图4是本发明整体侧视的结构示意图；

图5是本发明整体俯视的结构示意图；

图6是本发明轴心调节组件的结构示意图；

图7是本发明气缸座通过液压气缸和偏转臂连接的结构示意图；

图8是本发明升降环体和底座连接的结构示意图；

图9是本发明偏转调节机构和配重体连接的结构示意图；

图10是本发明偏转调节机构和配重体连接剖视的结构示意图；

图11是本发明偏转组件和中心配重组件连接的结构示意图；

图12是本发明偏心凸轮通过液压转动组件和气缸夹爪的结构示意图；

图13是本发明伸缩气缸通过A、B轴旋转组件和气缸夹爪连接的结构示意图；

图14是本发明轴心调节组件和偏转调节机构连接的结构示意图；

图中：

10、机械安装座；

20、轴心调节组件；201、伺服电机；202、第一皮带；203、中心转轴；204、气缸座；204a、导向槽；204b、旋转支杆；

30、液压气缸；301、升降环体；302、连接部；303、第一转动座；304、伸缩轴杆；305、套筒；306、第二转动座；307、底座；

40、偏转调节机构；40i、配重体；

50、液压转动组件；

60、气缸夹爪；

70、偏转臂；

80、偏转组件；801、顶部架；802、直线电机；803、第一传动齿轮；804、第二传动齿轮；805、偏转轴杆；806、偏心凸轮；

90、中心配重组件；901、连轴；902、第二皮带；903、活动轴；904、连杆；905、弧形臂；906、弧形槽；907、支座；

100、伸缩气缸；

110、A轴旋转组件；1101、底部架；1102、伺服马达；1103、第一驱动齿轮；1104、第二驱动齿轮；1105、升降杆；1106、竖直导槽；1107、导向圆盘；

120、B轴旋转组件；1201、配装座；1202、偏转块；1203、步进电机。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

请参阅图1－图14，用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，包括机械安装座10、轴心调节组件20、液压气缸30、偏转调节机构40、液压转动组件50以及气缸夹爪60，机械安装座10的顶部安装有轴心调节组件20，轴心调节组件20的内部中心处安装有液压气缸30，液压气缸30的输出端延伸至轴心调节组件20的外侧，且连接有偏转调节机构40，偏转调节机构40一侧的顶部还安装有配重体40i，偏转调节机构40另一侧安装有液压转动组件50，液压转动组件50的底部安装有气缸夹爪60，偏转调节机构40还包括有偏转臂70，偏转臂70和液压气缸30的输出端连接，且呈凸轮状设置，偏转臂70的顶部中心处安装有偏转组件80，偏转组件80远离配重体40i设置；中心配重组件90，中心配重组件90和偏转组件80相连接，且由偏转组件80进行驱动，中心配重组件90的底部安装有配重体40i；其中，液压转动组件50由伸缩气缸100、A轴旋转组件110和B轴旋转组件120构成，伸缩气缸100安装在偏转组件80的顶部，且远离偏转臂70设置，伸缩气缸100的底部安装有A轴旋转组件110，A轴旋转组件110的底部安装有B轴旋转组件120，B轴旋转组件120的底部安装有气缸夹爪60。

上述工作原理：在对产品进行抓取，以进行后续的加工生产作业时，首先根据上一步产品的位置，通过轴心调节组件20的设计，驱动机械臂机构（气缸夹爪60等）在竖直方向进行旋转，满足多角度产品的抓取作业，其中，在实际抓取时，液压气缸30可带动机械臂机构（气缸夹爪60等）在竖直方向进行伸缩移动，方便将气缸夹爪60移动至产品侧面，并通过气缸夹爪60完成对产品的抓取固定，之后，轴心调节组件20反向运作，使得抓取的产品可移动至下一组设备的顶部，进行后续的加工生产，而在具体操作时，需要对抓取的产品位置角度进行调节，此时，可通过偏转组件80的设计，带动气缸夹爪60抓取的产品在竖直方向进行偏心转动，并在实际转动时，带动中心配重组件90进行运作，使得配重体40i可进行相反方向的弧形移动，对移动状态下的产品进行配重处理，减少对偏转臂70的损伤程度和机械疲劳，提升偏转臂70的使用寿命，并且，伸缩气缸100可带动抓取的产品在竖直方向进行升降移动，在后续加工生产时，提升加工生产的精准度，且带动产品进行升降的上述装置，与带动产品进行旋转的A轴旋转组件110，处于同一轴端，有效减少了装置的大小，并且与气缸夹爪60连接的B轴旋转组件120，可带动产品在B轴方向进行转动，配合上述转动机构（轴心调节组件20、偏转组件80和A轴旋转组件110），实现多自由度的转动调节，最大限度满足产品在不同情况的生产加工作业。

具体参考图6，轴心调节组件20包括有伺服电机201，伺服电机201安装在机械安装座10的内部，且输出端延伸至机械安装座10的顶部，伺服电机201的输出端通过皮带轮连接有第一皮带202；其中，第一皮带202活动连接在机械安装座10的顶部；中心转轴203，中心转轴203通过皮带轮连接在第一皮带202的内侧，且远离伺服电机201的输出端设置，中心转轴203的顶部安装有气缸座204，气缸座204的内部中心处安装有液压气缸30。

本实施例中，液压气缸30的输出端延伸至气缸座204的外部，可通过液压气缸30的运作，带动其输出端偏转臂70进行升降移动。

同时，本实施例中，气缸座204的底部安装有导向槽204a，导向槽204a位于中心转轴203的外侧，导向槽204a的内部活动连接有旋转支杆204b，旋转支杆204b呈环形等距设置有四组；其中，旋转支杆204b安装在机械安装座10的顶部，可通过导向槽204a和与之对应的旋转支杆204b的设计，提升气缸座204在进行旋转时的稳定性。

本发明的用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，在对产品进行抓取时，可通过伺服电机201带动其输出端通过皮带轮连接的第一皮带202进行传动的方式，带动与第一皮带202通过皮带轮连接的中心转轴203进行旋转，进而带动中心转轴203顶部连接的气缸座204进行旋转，而气缸座204的旋转，又会带动其内侧安装的液压气缸30进行旋转，实现多角度的调节，其中，气缸座204在进行旋转时，其底部安装的导向槽204a，会在旋转支杆204b的进行，保证气缸座204在进行旋转时的稳定性。

具体参考图8，液压气缸30输出端的外侧设置有升降环体301，升降环体301的左右两侧开设有连接部302，连接部302的内部转动连接有第一转动座303，第一转动座303的底部安装有伸缩轴杆304；套筒305，套筒305和伸缩轴杆304滑动连接，伸缩轴杆304延伸至套筒305的外侧，套筒305的底部安装有第二转动座306，第二转动座306转动连接在底座307的内侧，底座307安装固定在气缸座204的顶部。

本发明的用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，在液压气缸30进行运作，带动其输出端连接的偏转臂70进行升降移动时，液压气缸30输出端外部安装的升降环体301会进行同步移动，并带动其内部通过连接部302连接的第一转动座303和伸缩轴杆304进行运作，使得伸缩轴杆304会在套筒305的内部进行伸缩移动，并始终对升降环体301进行支撑，此时，通过上述机构，始终对液压气缸30的输出端进行支撑，提升进行竖直方向升降移动的稳定性，其中，与套筒305连接的第二转动座306会在底座307的内侧进行转动，配合升降环体301的升降移动，使得上述产品的运作，不会发生冲突。

具体参考图9、图10和图11，偏转组件80包括有顶部架801，顶部架801通过螺钉安装在偏转臂70的顶部，顶部架801的底部安装有直线电机802，直线电机802安装在偏转臂70的顶部；第一传动齿轮803，第一传动齿轮803和直线电机802的输出端连接，第一传动齿轮803的侧面啮合连接有第二传动齿轮804，第二传动齿轮804的底部安装有偏转轴杆805；偏心凸轮806，偏心凸轮806安装在偏转轴杆805的外侧，且活动连接在偏转臂70的顶部。

本实施例中，第一传动齿轮803、第二传动齿轮804和偏转轴杆805均转动连接在顶部架801的内侧，可通过第二传动齿轮804的旋转，带动第二传动齿轮804底部通过偏转轴杆805连接的偏心凸轮806进行旋转，使得A轴方向的偏心转动。

同时，本实施例中，第一传动齿轮803的同轴端连接有中心配重组件90，偏心凸轮806的顶部安装有伸缩气缸100，可通过第一传动齿轮803的运作，同时带动中心配重组件90进行运作。

本发明的用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，在实际对产品进行生产加工时，直线电机802的运作，可带动其输出端连接的第一传动齿轮803进行旋转，进而带动第一传动齿轮803侧面啮合连接的第二传动齿轮804进行旋转，而第二传动齿轮804的旋转，又会带动其内侧中心处安装的偏转轴杆805进行旋转，进而带动偏转轴杆805外侧安装的偏心凸轮806，在偏转臂70的顶部偏心处进行转动。

具体参考图9、图10和图11，中心配重组件90包括有连轴901，连轴901安装在第一传动齿轮803的顶部，且贯穿顶部架801设置，连轴901顶部的外侧通过皮带轮连接有第二皮带902；其中，第二皮带902活动连接在顶部架801的顶部；活动轴903，活动轴903通过皮带轮连接在第二皮带902的内侧，且转动连接在第二传动齿轮804的顶部，活动轴903的顶部安装有连杆904，连杆904安装在配重体40i的侧面；弧形臂905，弧形臂905安装在偏转臂70的顶部，弧形臂905的内部开设有弧形槽906，弧形槽906的内部活动连接有支座907，支座907的顶部支撑有配重体40i。

本实施例中，弧形臂905的中心轴和偏转轴杆805的中心轴同轴设置，弧形臂905远离偏心凸轮806设置，可通过上述设计，使得配重体40i旋转的轴心，与偏心凸轮806旋转的轴心，同轴设置，进一步提升在进行配重时稳定性。

本发明的用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，当第一传动齿轮803旋转时，会带动其顶部连接的连轴901进行旋转，进而带动连轴901外侧通过皮带轮连接的第二皮带902进行活动，而第二皮带902的活动，又会带动其内侧通过皮带轮连接的活动轴903进行旋转，进而带动活动轴903顶部连接连杆904的配重体40i进行转动，此时，配重体40i的转动移动，是通过底部的支座907，在弧形臂905内部的弧形槽906进行的，并且，因为第一传动齿轮803和第二传动齿轮804啮合连接的关系，活动轴903带动配重体40i进行旋转移动的方向，与偏心凸轮806进行旋转的方向相反，实现自动化的配重作业。

具体参考图12和图13，A轴旋转组件110包括有底部架1101，底部架1101安装在偏心凸轮806的底部，且位于偏转臂70的侧面，底部架1101的顶部安装有位于偏心凸轮806底部的伺服马达1102；第一驱动齿轮1103，第一驱动齿轮1103和伺服马达1102的输出端连接，第一驱动齿轮1103的侧面啮合连接有第二驱动齿轮1104，第一驱动齿轮1103和第二驱动齿轮1104均转动连接在底部架1101的顶部；升降杆1105，升降杆1105贯穿第二驱动齿轮1104和底部架1101设置，升降杆1105的内部开设有竖直导槽1106，竖直导槽1106与第二驱动齿轮1104内部的突出部分滑动连接；导向圆盘1107，导向圆盘1107安装在升降杆1105的顶部，且延伸至偏心凸轮806的内部，导向圆盘1107和伸缩气缸100的输出端连接。

本实施例中，升降杆1105的底部安装有B轴旋转组件120，可通过升降杆1105的升降移动和旋转，带动B轴旋转组件120进行同步的升降移动和旋转。

本发明的用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，在对产品进行加工时，伸缩气缸100的运作，可带动其输出端连接的导向圆盘1107进行升降移动，进而带动导向圆盘1107底部连接的升降杆1105进行升降移动；伺服马达1102的运作，可带动输出端连接的第一驱动齿轮1103进行旋转，进而带动第一驱动齿轮1103侧面啮合连接的第二驱动齿轮1104进行旋转，使得第二驱动齿轮1104内侧通过竖直导槽1106连接的升降杆1105进行旋转，其中，升降杆1105的旋转，是在导向圆盘1107内部转动进行的，不会与伸缩气缸100带动升降移动产生冲突，上述两组操作，均是在一组升降杆1105上进行的，两种不同机构连接后占地空间小，成本低。

具体参考图12和图13，B轴旋转组件120包括有配装座1201，配装座1201安装在升降杆1105的底部，配装座1201的内部活动连接有偏转块1202，偏转块1202的底部安装有气缸夹爪60；其中，偏转块1202和步进电机1203的输出端连接，步进电机1203安装在配装座1201的侧面。

本发明的用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，在对产品进行加工时，可通过步进电机1203带动其输出端偏转块1202进行旋转的方式，带动偏转块1202底部连接的气缸夹爪60进行旋转，实现气缸夹爪60抓取后的产品，在B轴方向的旋转。

以上，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.用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，其特征在于：包括机械安装座（10）、轴心调节组件（20）、液压气缸（30）、偏转调节机构（40）、液压转动组件（50）以及气缸夹爪（60），所述机械安装座（10）的顶部安装有轴心调节组件（20），所述轴心调节组件（20）的内部中心处安装有液压气缸（30），所述液压气缸（30）的输出端延伸至轴心调节组件（20）的外侧，且连接有所述偏转调节机构（40），所述偏转调节机构（40）一侧的顶部还安装有配重体（40i），所述偏转调节机构（40）另一侧安装有液压转动组件（50），所述液压转动组件（50）的底部安装有气缸夹爪（60），所述偏转调节机构（40）还包括有：

偏转臂（70），所述偏转臂（70）和所述液压气缸（30）的输出端连接，且呈凸轮状设置，所述偏转臂（70）的顶部中心处安装有偏转组件（80），所述偏转组件（80）远离所述配重体（40i）设置；

中心配重组件（90），所述中心配重组件（90）和所述偏转组件（80）相连接，且由所述偏转组件（80）进行驱动，所述中心配重组件（90）的底部安装有配重体（40i）；

其中，所述液压转动组件（50）由伸缩气缸（100）、A轴旋转组件（110）和B轴旋转组件（120）构成，所述伸缩气缸（100）安装在所述偏转组件（80）的顶部，且远离所述偏转臂（70）设置，所述伸缩气缸（100）的底部安装有A轴旋转组件（110），所述A轴旋转组件（110）的底部安装有B轴旋转组件（120），所述B轴旋转组件（120）的底部安装有气缸夹爪（60）。

2.根据权利要求1所述的用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，其特征在于：所述轴心调节组件（20）包括有：

伺服电机（201），所述伺服电机（201）安装在所述机械安装座（10）的内部，且输出端延伸至所述机械安装座（10）的顶部，所述伺服电机（201）的输出端通过皮带轮连接有第一皮带（202）；

其中，所述第一皮带（202）活动连接在机械安装座（10）的顶部；

中心转轴（203），所述中心转轴（203）通过皮带轮连接在所述第一皮带（202）的内侧，且远离所述伺服电机（201）的输出端设置，所述中心转轴（203）的顶部安装有气缸座（204），所述气缸座（204）的内部中心处安装有液压气缸（30）；

其中，所述液压气缸（30）的输出端延伸至气缸座（204）的外部。

3.根据权利要求2所述的用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，其特征在于：所述气缸座（204）的底部安装有导向槽（204a），所述导向槽（204a）位于中心转轴（203）的外侧，所述导向槽（204a）的内部活动连接有旋转支杆（204b），所述旋转支杆呈环形等距设置有四组；

其中，所述旋转支杆（204b）安装在机械安装座（10）的顶部。

4.根据权利要求2所述的用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，其特征在于：所述液压气缸（30）输出端的外侧设置有升降环体（301），所述升降环体（301）的左右两侧开设有连接部（302），所述连接部（302）的内部转动连接有第一转动座（303），所述第一转动座（303）的底部安装有伸缩轴杆（304）；

套筒（305），所述套筒（305）和所述伸缩轴杆（304）滑动连接，所述伸缩轴杆（304）延伸至套筒（305）的外侧，所述套筒（305）的底部安装有第二转动座（306），所述第二转动座（306）转动连接在底座（307）的内侧，所述底座（307）安装固定在气缸座（204）的顶部。

5.根据权利要求1所述的用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，其特征在于：所述偏转组件（80）包括有：

顶部架（801），所述顶部架（801）通过螺钉安装在所述偏转臂（70）的顶部，所述顶部架（801）的底部安装有直线电机（802），所述直线电机（802）安装在偏转臂（70）的顶部；

第一传动齿轮（803），所述第一传动齿轮（803）和所述直线电机（802）的输出端连接，所述第一传动齿轮（803）的侧面啮合连接有第二传动齿轮（804），所述第二传动齿轮（804）的底部安装有偏转轴杆（805）；

其中，所述第一传动齿轮（803）、第二传动齿轮（804）和偏转轴杆（805）均转动连接在顶部架（801）的内侧；

偏心凸轮（806），所述偏心凸轮（806）安装在所述偏转轴杆（805）的外侧，且活动连接在所述偏转臂（70）的顶部。

6.根据权利要求5所述的用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，其特征在于：所述第一传动齿轮（803）的同轴端连接有中心配重组件（90），所述偏心凸轮（806）的顶部安装有伸缩气缸（100）。

7.根据权利要求6所述的用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，其特征在于：所述中心配重组件（90）包括有：

连轴（901），所述连轴（901）安装在所述第一传动齿轮（803）的顶部，且贯穿所述顶部架（801）设置，所述连轴（901）顶部的外侧通过皮带轮连接有第二皮带（902）；

其中，所述第二皮带（902）活动连接在顶部架（801）的顶部；

活动轴（903），所述活动轴（903）通过皮带轮连接在所述第二皮带（902）的内侧，且转动连接在所述第二传动齿轮（804）的顶部，所述活动轴（903）的顶部安装有连杆（904），所述连杆（904）安装在配重体（40i）的侧面；

弧形臂（905），所述弧形臂（905）安装在所述偏转臂（70）的顶部，所述弧形臂（905）的内部开设有弧形槽（906），所述弧形槽（906）的内部活动连接有支座（907），所述支座（907）的顶部支撑有配重体（40i）。

8.根据权利要求7所述的用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，其特征在于：所述弧形臂（905）的中心轴和偏转轴杆（805）的中心轴同轴设置，所述弧形臂（905）远离偏心凸轮（806）设置。

9.根据权利要求7所述的用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，其特征在于：所述A轴旋转组件（110）包括有：

底部架（1101），所述底部架（1101）安装在所述偏心凸轮（806）的底部，且位于所述偏转臂（70）的侧面，所述底部架（1101）的顶部安装有位于偏心凸轮（806）底部的伺服马达（1102）；

第一驱动齿轮（1103），所述第一驱动齿轮（1103）和所述伺服马达（1102）的输出端连接，所述第一驱动齿轮（1103）的侧面啮合连接有第二驱动齿轮（1104），所述第一驱动齿轮（1103）和第二驱动齿轮（1104）均转动连接在底部架（1101）的顶部；

升降杆（1105），所述升降杆（1105）贯穿所述第二驱动齿轮（1104）和底部架（1101）设置，所述升降杆（1105）的内部开设有竖直导槽（1106），所述竖直导槽（1106）与第二驱动齿轮（1104）内部的突出部分滑动连接；

导向圆盘（1107），所述导向圆盘（1107）安装在所述升降杆（1105）的顶部，且延伸至所述偏心凸轮（806）的内部，所述导向圆盘（1107）和伸缩气缸（100）的输出端连接；

其中，所述升降杆（1105）的底部安装有B轴旋转组件（120）。

10.根据权利要求9所述的用于塑料杯生产的多自由度自动抓取机械臂机构，其特征在于：所述B轴旋转组件（120）包括有配装座（1201），所述配装座（1201）安装在所述升降杆（1105）的底部，所述配装座（1201）的内部活动连接有偏转块（1202），所述偏转块（1202）的底部安装有气缸夹爪（60）；

其中，所述偏转块（1202）和步进电机（1203）的输出端连接，所述步进电机（1203）安装在配装座（1201）的侧面。