CN117754618B - 一种铝型材自动上料机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝型材自动上料机械手，具体涉及到机械手技术领域，支撑脚架上设置有位移机构，位移机构控制装置的Y轴和Z轴方向的移动，位移机构的一端设置有夹持机构，夹持机构夹取并固定住铝型材，位移机构的另一端设置有平整机构，平整机构将散乱的铝型材整理平整，本发明具有夹持多个原料、自动定位和平整的优点。

Description

一种铝型材自动上料机械手

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，具体涉及到一种铝型材自动上料机械手。

背景技术

自动上料机械手是一种自动化设备，用于在不同生产过程中自动传送、移送和放置物料，自动上料机械手通常应用于各种行业，如汽车制造、电子制造、食品加工、制药、金属加工和塑料加工等，在这些行业中，自动上料机械手可以完成各种任务，如拾取和放置零件、包装产品、装卸材料等，现有的机械手程序控制比较复杂，装置成本较高。

现有技术中，公开号为CN109015611A的中国发明专利申请公开了一种自动上下料机械手，包括底座和设置在底座上的上料机构，上料机构一侧设有固定于底座上的第一支撑板，第一支撑板上设有第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴通过滚珠丝杠与第二支撑板连接，滚珠丝杠两侧设有支撑架，丝杠上设有滑块。滑块两侧设有延伸板，延伸板穿过支撑架，滑块靠近上料机构一侧设有固定连接的固定板，固定板上设有抓取机构，抓取机构一侧设有驱动机构，可使抓取机构前后移动，这种该可快速夹取工件，提高生产效率，但是该装置并不能对不同长度的多个铝型材棒进行搬运。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种夹持多个原料、自动定位和平整的铝型材自动上料机械手。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：支撑脚架上设置有位移机构，所述位移机构控制装置的Y轴和Z轴方向的移动，所述位移机构的一端设置有夹持机构，所述夹持机构夹取并固定住铝型材，所述位移机构的另一端设置有平整机构，所述平整机构将散乱的铝型材整理平整。

进一步的，所述夹持机构中包括第二电机，所述第二电机的驱动轴与第一腰型板的第一端固定连接，所述第一腰型板的第二端上固定安装有第二固定轴，所述第二固定轴与第一转动板的中部转动连接，所述第一转动板的第一端与第二转动板的第一端转动连接，所述第二转动板的第二端与第三转动轴固定连接，所述第一转动板的第二端与第三连接板的第一端转动连接，所述第三连接板的第二端与卡板转动连接，所述卡板滑动安装在滑槽板的滑槽中，所述第二固定轴与第四连接板的一端转动连接，所述第四连接板的第二端与压块转动连接，所述压块与卡板的内壁滑动连接。

进一步的，所述平整机构中包括第一U形板，所述第一U形板的中部转动安装有齿轮，所述齿轮与第一齿条板啮合连接，所述第一齿条板与第一U形板滑动连接，所述第一齿条板的一端与第四连接杆的第一端转动连接，所述第四连接杆的第二端与推板的第一端转动连接，所述推板靠近第一端处与第一U形板的第二端转动连接，所述齿轮与第二齿条板啮合连接，所述第二齿条板固定安装在第二U形板的第一端上，所述第二U形板的第二端与螺纹杆滑动连接，所述第二U形板的第二端与第一U形板的第一端滑动连接，所述第二U形板的第二端与弹簧二的第一端固定连接，所述弹簧二的第二端与第一U形板固定连接，所述第二U形板与梯形柱滑动接触，所述梯形柱与螺纹杆固定连接，所述梯形柱与第一夹持板滑动连接。

进一步的，所述支撑脚架上固定安装有Y轴直线模组，所述Y轴直线模组上固定安装有支撑架，所述支撑架上固定安装有Z轴直线模组，所述Z轴直线模组上固定安装有第一连接板，所述第一连接板的一端固定安装有第二连接板。

进一步的，所述第二连接板上固定安装有第一电机，所述第一电机与转动圆板偏心连接，所述转动圆板外缘固定连接有方形板，所述方形板与方形槽板滑动连接，所述方形槽板与第二连接板滑动连接。

进一步的，所述方形槽板的一端与第一连接杆的第一端转动连接，所述第一连接杆的第二端与第二连接杆的第一端转动连接，所述第二连接杆的中部转动安装在第一固定块上，所述第一固定块固定安装在固定板上，所述第二连接杆的第二端与第三连接杆的第一端转动连接，所述第三连接杆的第二端与第一固定轴转动连接，所述第一固定轴固定安装在第一夹持板的一端上。

进一步的，所述第二连接板的一端固定安装有固定板，所述固定板上固定安装有第二电机，所述第二电机的驱动轴与第一皮带的第一端转动连接，所述第一皮带的第二端与第一转动轴转动连接，所述第一转动轴与固定板转动连接，所述第二电机的驱动轴与第二皮带的第一端转动连接，所述第二皮带的第二端与第二转动轴转动连接，所述第二转动轴转动安装在固定板上，所述固定板与第三皮带的第一端转动连接，所述第三皮带的第二端与另一个第二转动轴转动连接，所述固定板上转动安装有第三转动轴。

进一步的，所述滑槽板的一侧转动安装有第二腰型板，所述第二腰型板的第一端与第一转动轴固定连接，所述第二腰型板的第二端与拨杆的第一端转动连接，所述拨杆的第二端与第三固定轴滑动接触，所述第三固定轴固定安装在滑槽板上，所述拨杆的第二端与弹性板弹性接触，所述弹性板固定安装在第三固定块的一端，所述第三固定块固定安装在滑槽板上。

进一步的，所述第二连接板的第二端与滑板滑动连接，所述第二连接板的一端面上固定安装有螺纹块，所述螺纹块与螺纹杆的第一端螺纹连接，所述螺纹杆的第二端与第四固定块转动连接，所述第四固定块固定安装有滑板上，所述第四固定块与第一U形板的一端固定连接。

进一步的，所述第一夹持板的两端分别与滑柱滑动连接，所述滑柱的一端与压板固定连接，所述滑柱上套有弹簧，所述弹簧的第一端与压板固定连接，所述弹簧的第二端与第一夹持板固定连接。

本发明的有益效果如下：（1）Y轴、Z轴方向的直线模组可以一次性将输送平台上的多个铝型材棒抓取住，然后输送至下一工位；（2）铝型材棒料的长度发生变化时，无需人工调节机械手程序，该装置可自行根据铝型材棒的长度进行夹持调节；（3）输送平台上的铝型材棒在滚动后可能会分散在输送平台各处，该装置可将输送平台上的铝型材棒进行自动定位平整，方便夹持机构固定住铝型材棒。

附图说明

图1是本发明铝型材自动上料机械手的结构示意图。

图2是位移机构的结构示意图。

图3是夹持机构第一部分的剖视结构示意图。

图4是夹持机构第二部分的剖视结构示意图。

图5是夹持机构第一个角度的结构示意图。

图6是夹持机构第二个角度的结构示意图。

图7是平整机构的结构示意图。

图8是平整机构的剖视结构示意图。

图9是图7中A处的放大结构示意图。

附图标记：1-支撑脚架；2-位移机构；3-夹持机构；4-平整机构；201-Y轴直线模组；202-支撑架；203-Z轴直线模组；204-第一连接板；205-第二连接板；301-第一电机；302-转动圆板；303-方形板；304-方形槽板；305-第一连接杆；306-第二连接杆；307-第一固定块；308-第三连接杆；309-第一固定轴；310-第一夹持板；311-固定板；312-第二电机；313-第一皮带；314-第一转动轴；315-第二皮带；316-第二转动轴；317-第三皮带；318-第三转动轴；319-第一腰型板；320-第二固定轴；321-第一转动板；322-第二转动板；323-第三连接板；324-第四连接板；325-卡板；326-滑槽板；327-压块；328-第二腰型板；329-拨杆；330-第三固定轴；331-第三固定块；332-弹性板；401-滑板；402-螺纹块；403-螺纹杆；404-第四固定块；405-第一U形板；406-齿轮；407-第一齿条板；408-第四连接杆；409-推板；410-梯形柱；411-第二U形板；412-第二齿条板；413-滑柱；414-弹簧；415-压板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本实施例的铝型材自动上料机械手由支撑脚架1、位移机构2、夹持机构3、平整机构4组成，支撑脚架1上设置有位移机构2，位移机构2控制装置的Y轴和Z轴方向的移动，位移机构2的一端设置有夹持机构3，夹持机构3夹取并固定住铝型材，位移机构2的另一端设置有平整机构4，平整机构4将散乱的铝型材整理平整。

如图2所示，位移机构2包括有Y轴直线模组201、支撑架202、Z轴直线模组203、第一连接板204、第二连接板205。

位移机构2为：支撑脚架1上固定安装有Y轴直线模组201，Y轴直线模组201上固定安装有支撑架202，支撑架202上固定安装有Z轴直线模组203，Z轴直线模组203上固定安装有第一连接板204，第一连接板204的一端固定安装有第二连接板205，该位移机构2的作用是：通过Y轴直线模组201控制支撑架202进行Y轴方向的移动，通过Z轴直线模组203控制第一连接板204进行Z轴方向的移动，实现装置中的夹持机构3、平整机构4进行移动的功能。

如图3-图6所示，夹持机构3包括第一电机301、转动圆板302、方形板303、方形槽板304、第一连接杆305、第二连接杆306、第一固定块307、第三连接杆308、第一固定轴309、第一夹持板310、固定板311、第二电机312、第一皮带313、第一转动轴314、第二皮带315、第二转动轴316、第三皮带317、第三转动轴318、第一腰型板319、第二固定轴320、第一转动板321、第二转动板322、第三连接板323、第四连接板324、卡板325、滑槽板326、压块327、第二腰型板328、拨杆329、第三固定轴330、第三固定块331、弹性板332。

夹持机构3为：第二连接板205上固定安装有第一电机301，第一电机301与转动圆板302偏心连接，转动圆板302外缘固定连接有方形板303，方形板303与方形槽板304滑动连接，方形槽板304与第二连接板205滑动连接，方形槽板304的一端与第一连接杆305的第一端转动连接，第一连接杆305的第二端与第二连接杆306的第一端转动连接，第二连接杆306的中部转动安装在第一固定块307上，第一固定块307固定安装在固定板311上，第二连接杆306的第二端与第三连接杆308的第一端转动连接，第三连接杆308的第二端与第一固定轴309转动连接，第一固定轴309固定安装在第一夹持板310的一端上，第二连接板205的一端固定安装有固定板311，固定板311上固定安装有第二电机312，第二电机312的驱动轴与第一皮带313的第一端转动连接，第一皮带313的第二端与第一转动轴314转动连接，第一转动轴314与固定板311转动连接，第二电机312的驱动轴与第二皮带315的第一端转动连接，第二皮带315的第二端与第二转动轴316转动连接，第二转动轴316转动安装在固定板311上，固定板311与第三皮带317的第一端转动连接，第三皮带317的第二端与另一个第二转动轴316转动连接，固定板311上转动安装有第三转动轴318，第二电机312的驱动轴与第一腰型板319的第一端固定连接，第一腰型板319的第二端上固定安装有第二固定轴320，第二固定轴320与第一转动板321的中部转动连接，第一转动板321的第一端与第二转动板322的第一端转动连接，第二转动板322的第二端与第三转动轴318固定连接，第一转动板321的第二端与第三连接板323的第一端转动连接，第三连接板323的第二端与卡板325转动连接，卡板325滑动安装在滑槽板326的滑槽中，第二固定轴320与第四连接板324的一端转动连接，第四连接板324的第二端与压块327转动连接，压块327与卡板325的内壁滑动连接，滑槽板326的一侧转动安装有第二腰型板328，第二腰型板328的第一端与第一转动轴314固定连接，第二腰型板328的第二端与拨杆329的第一端转动连接，拨杆329的第二端与第三固定轴330滑动接触，第三固定轴330固定安装在滑槽板326上，拨杆329的第二端与弹性板332弹性接触，弹性板332固定安装在第三固定块331的一端，第三固定块331固定安装在滑槽板326上。

该夹持机构3的作用是：搬运铝型材时，第一电机301带动转动圆板302偏心转动，方形板303在方形槽板304的滑槽内滑动，带动方形槽板304滑动，使得第二连接杆306在第一固定块307上摆动，通过第三连接杆308带动第一夹持板310一起滑动，而固定板311固定在第二连接板205一端，从而通过第一夹持板310、固定板311夹持住铝型材，第二电机312带动第一腰型板319转动，第四连接板324跟随第一腰型板319的转动而摆动，从而使压块327上下滑动，而第一转动板321的一端与第二转动板322连接，第一转动板321也会随着第一腰型板319的转动而摆动，从而带动卡板325在滑槽板326的滑槽中滑动，卡板325下移会定位住单个铝型材棒，而压块327的下移则推移卡板325中的铝型材棒保持水平，防止夹持的铝型材棒是倾斜的，避免铝型材棒掉落，拨杆329会随着第二电机312的转动而摆动，拨杆329会在第三固定轴330上滑动，从而改变拨杆329的角度，从而将铝型材棒勾入卡板325中，弹性板332给予拨杆329辅助弹力，使得拨杆329能将铝型材棒勾动。

如图7-图9所示，平整机构4包括滑板401、螺纹块402、螺纹杆403、第四固定块404、第一U形板405、齿轮406、第一齿条板407、第四连接杆408、推板409、梯形柱410、第二U形板411、第二齿条板412、滑柱413、弹簧414、压板415。

平整机构4为：第二连接板205的第二端与滑板401滑动连接，第二连接板205的一端面上固定安装有螺纹块402，螺纹块402与螺纹杆403的第一端螺纹连接，螺纹杆403的第二端与第四固定块404转动连接，第四固定块404固定安装有滑板401上，第四固定块404与第一U形板405的一端固定连接，第一U形板405的中部转动安装有齿轮406，齿轮406与第一齿条板407啮合连接，第一齿条板407与第一U形板405滑动连接，第一齿条板407的一端与第四连接杆408的第一端转动连接，第四连接杆408的第二端与推板409的第一端转动连接，推板409靠近第一端处与第一U形板405的第二端转动连接，齿轮406与第二齿条板412啮合连接，第二齿条板412固定安装在第二U形板411的第一端上，第二U形板411的第二端与螺纹杆403滑动连接，第二U形板411的第二端与第一U形板405的第一端滑动连接，第二U形板411的第二端与弹簧二的第一端固定连接，弹簧二的第二端与第一U形板405固定连接，第二U形板411与梯形柱410滑动接触，梯形柱410与螺纹杆403固定连接，梯形柱410与第一夹持板310滑动连接，第一夹持板310的两端分别与滑柱413滑动连接，滑柱413的一端与压板415固定连接，滑柱413上套有弹簧414，弹簧414的第一端与压板415固定连接，弹簧414的第二端与第一夹持板310固定连接。

该平整机构4的作用是：滑板401随着第一夹持板310的移动而移动，螺纹杆403跟随移动，通过螺纹块402上的螺纹实现转动，固定在螺纹杆403上的梯形柱410一起转动，使得长方形状的第二U形板411来回移动，并通过弹簧二复位，第二齿条板412移动带动齿轮406转动，齿轮406带动第一齿条板407滑动，第四连接杆408摆动推动推板409摆动，梯形柱410的转动使得推板409来回摆动，将输送平台上不同位置的铝型材棒推至第一夹持板310、固定板311内部，压板415通过滑柱413可以伸缩，使得外部的铝型材棒顺利进入夹持部位，当铝型材棒都整理平整后，压板415可下移，挡住铝型材棒的一端，实现夹持固定。

本发明的工作原理：支撑脚架1上固定安装有Y轴直线模组201，Y轴直线模组201上固定安装有支撑架202，支撑架202上固定安装有Z轴直线模组203，Z轴直线模组203上固定安装有第一连接板204，第一连接板204的一端固定安装有第二连接板205，该位移机构2的作用是：通过Y轴直线模组201控制支撑架202进行Y轴方向的移动，通过Z轴直线模组203控制第一连接板204进行Z轴方向的移动，实现装置中的夹持机构3、平整机构4进行移动的功能，搬运铝型材时，第一电机301带动转动圆板302偏心转动，方形板303在方形槽板304的滑槽内滑动，带动方形槽板304滑动，使得第二连接杆306在第一固定块307上摆动，通过第三连接杆308带动第一夹持板310一起滑动，而固定板311固定在第二连接板205一端，从而通过第一夹持板310、固定板311夹持住铝型材，第二电机312带动第一腰型板319转动，第四连接板324跟随第一腰型板319的转动而摆动，从而使压块327上下滑动，而第一转动板321的一端与第二转动板322连接，第一转动板321也会随着第一腰型板319的转动而摆动，从而带动卡板325在滑槽板326的滑槽中滑动，卡板325下移会定位住单个铝型材棒，而压块327的下移则推移卡板325中的铝型材棒保持水平，防止夹持的铝型材棒是倾斜的，避免铝型材棒掉落，拨杆329会随着第二电机312的转动而摆动，拨杆329会在第三固定轴330上滑动，从而改变拨杆329的角度，从而将铝型材棒勾入卡板325中，弹性板332给予拨杆329辅助弹力，使得拨杆329能将铝型材棒勾动。滑板401随着第一夹持板310的移动而移动，螺纹杆403跟随移动，通过螺纹块402上的螺纹实现转动，固定在螺纹杆403上的梯形柱410一起转动，使得长方形状的第二U形板411来回移动，并通过弹簧二复位，第二齿条板412移动带动齿轮406转动，齿轮406带动第一齿条板407滑动，第四连接杆408摆动推动推板409摆动，梯形柱410的转动使得推板409来回摆动，将输送平台上不同位置的铝型材棒推至第一夹持板310、固定板311内部，压板415通过滑柱413可以伸缩，使得外部的铝型材棒顺利进入夹持部位，当铝型材棒都整理平整后，压板415可下移，挡住铝型材棒的一端，实现夹持固定。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种铝型材自动上料机械手，包括支撑脚架（1），其特征在于：所述支撑脚架（1）上设置有位移机构（2），所述位移机构（2）控制装置的Y轴和Z轴方向的移动，所述位移机构（2）的一端设置有夹持机构（3），所述夹持机构（3）夹取并固定住铝型材，所述位移机构（2）的另一端设置有平整机构（4），所述平整机构（4）将散乱的铝型材整理平整；所述夹持机构（3）中包括第二电机（312），所述第二电机（312）的驱动轴与第一腰型板（319）的第一端固定连接，所述第一腰型板（319）的第二端上固定安装有第二固定轴（320），所述第二固定轴（320）与第一转动板（321）的中部转动连接，所述第一转动板（321）的第一端与第二转动板（322）的第一端转动连接，所述第二转动板（322）的第二端与第三转动轴（318）固定连接，所述第一转动板（321）的第二端与第三连接板（323）的第一端转动连接，所述第三连接板（323）的第二端与卡板（325）转动连接，所述卡板（325）滑动安装在滑槽板（326）的滑槽中，所述第二固定轴（320）与第四连接板（324）的一端转动连接，所述第四连接板（324）的第二端与压块（327）转动连接，所述压块（327）与卡板（325）的内壁滑动连接；

所述平整机构（4）中包括第一U形板（405），所述第一U形板（405）的中部转动安装有齿轮（406），所述齿轮（406）与第一齿条板（407）啮合连接，所述第一齿条板（407）与第一U形板（405）滑动连接，所述第一齿条板（407）的一端与第四连接杆（408）的第一端转动连接，所述第四连接杆（408）的第二端与推板（409）的第一端转动连接，所述推板（409）靠近第一端处与第一U形板（405）的第二端转动连接，所述齿轮（406）与第二齿条板（412）啮合连接，所述第二齿条板（412）固定安装在第二U形板（411）的第一端上，第二U形板（411）的第二端与螺纹杆（403）滑动连接，所述第二U形板（411）的第二端与第一U形板（405）的第一端滑动连接，所述第二U形板（411）的第二端与弹簧二的第一端固定连接，弹簧二的第二端与第一U形板（405）固定连接，所述第二U形板（411）与梯形柱（410）滑动接触，所述梯形柱（410）与螺纹杆（403）固定连接，所述梯形柱（410）与第一夹持板（310）滑动连接；

所述支撑脚架（1）上固定安装有Y轴直线模组（201），所述Y轴直线模组（201）上固定安装有支撑架（202），所述支撑架（202）上固定安装有Z轴直线模组（203），所述Z轴直线模组（203）上固定安装有第一连接板（204），所述第一连接板（204）的一端固定安装有第二连接板（205）；

所述第二连接板（205）上固定安装有第一电机（301），所述第一电机（301）与转动圆板（302）偏心连接，所述转动圆板（302）外缘固定连接有方形板（303），所述方形板（303）与方形槽板（304）滑动连接，所述方形槽板（304）与第二连接板（205）滑动连接；

所述方形槽板（304）的一端与第一连接杆（305）的第一端转动连接，所述第一连接杆（305）的第二端与第二连接杆（306）的第一端转动连接，所述第二连接杆（306）的中部转动安装在第一固定块（307）上，所述第一固定块（307）固定安装在固定板（311）上，所述第二连接杆（306）的第二端与第三连接杆（308）的第一端转动连接，所述第三连接杆（308）的第二端与第一固定轴（309）转动连接，所述第一固定轴（309）固定安装在第一夹持板（310）的一端上；

所述第二连接板（205）的一端固定安装有固定板（311），所述固定板（311）上固定安装有第二电机（312），所述第二电机（312）的驱动轴与第一皮带（313）的第一端转动连接，所述第一皮带（313）的第二端与第一转动轴（314）转动连接，所述第一转动轴（314）与固定板（311）转动连接，所述第二电机（312）的驱动轴与第二皮带（315）的第一端转动连接，所述第二皮带（315）的第二端与第二转动轴（316）转动连接，所述第二转动轴（316）转动安装在固定板（311）上，所述固定板（311）与第三皮带（317）的第一端转动连接，所述第三皮带（317）的第二端与另一个第二转动轴（316）转动连接，所述固定板（311）上转动安装有第三转动轴（318）；

所述滑槽板（326）的一侧转动安装有第二腰型板（328），所述第二腰型板（328）的第一端与第一转动轴（314）固定连接，所述第二腰型板（328）的第二端与拨杆（329）的第一端转动连接，所述拨杆（329）的第二端与第三固定轴（330）滑动接触，所述第三固定轴（330）固定安装在滑槽板（326）上，所述拨杆（329）的第二端与弹性板（332）弹性接触，所述弹性板（332）固定安装在第三固定块（331）的一端，所述第三固定块（331）固定安装在滑槽板（326）上；

所述第二连接板（205）的第二端与滑板（401）滑动连接，所述第二连接板（205）的一端面上固定安装有螺纹块（402），所述螺纹块（402）与螺纹杆（403）的第一端螺纹连接，所述螺纹杆（403）的第二端与第四固定块（404）转动连接，所述第四固定块（404）固定安装有滑板（401）上，所述第四固定块（404）与第一U形板（405）的一端固定连接；

所述第一夹持板（310）的两端分别与滑柱（413）滑动连接，所述滑柱（413）的一端与压板（415）固定连接，所述滑柱（413）上套有弹簧（414），所述弹簧（414）的第一端与压板（415）固定连接，所述弹簧（414）的第二端与第一夹持板（310）固定连接；

滑板（401）随着第一夹持板（310）的移动而移动，螺纹杆（403）跟随移动，通过螺纹块（402）上的螺纹实现转动，固定在螺纹杆（403）上的梯形柱（410）一起转动，使得长方形状的第二U形板（411）来回移动，并通过弹簧二复位。