CN118163084B - 一种摆料用的智能化机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种摆料用的智能化机械手，属于机械手技术领域，包括固定座、转动柱和机械臂，机械臂一端设有转盘、支撑板、电机和固定框，固定框内侧设有侧杆、调节板、伸缩弹簧、伸缩杆和夹持块，伸缩杆一端设有活动块和活动杆，夹持块内部设有气囊，夹持块连接有压杆和复位弹簧，压杆连接有扩充板和压板，夹持块一侧开设有吹气孔。该发明有益效果：气囊可将气体通过吹气孔排出使得物料表面粉尘吹散，同时配合扩充板提高清理效果，以减少后续清理步骤；另外可保证每个物料在摆放时中心能够处于同一直线上，降低误差，从而避免在摆放时出现错位以及物料端部错乱的情况，以方便对物料摆放时位置的校正，方便后续统一加工。
Description
技术领域
本发明涉及机械手技术领域，具体而言，涉及一种摆料用的智能化机械手。
背景技术
机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能的自动操作装置，它通常作为机器人的末端执行器，在各种抓取、搬运以及操作工具的任务中起到至关重要的作用。
现有技术中，在牙胶尖生产过程中会使用机械手对其进行夹取和摆放，以方便后续的加工使用，然而在使用机械手摆放时通常将相应物料从存储罐中取出，随后摆放至玻璃摆放盘上进行后续搓板的加工，但是这种方式容易使得物料在摆放时出现偏差和错位，不能够保证在使用搓板时能够统一拿取加工，可能会有遗漏现象进而影响加工效率，并且在切料后由于振动上料的过程中，会使得物料表面出现粉尘，从而需要额外工序进行清理，增加生产成本；如何发明一种摆料用的智能化机械手来改善这些问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种摆料用的智能化机械手，旨在改善物料摆放时出现偏差和错位，影响加工效率，并且需要额外工序进行清理，增加生产成本的问题。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种摆料用的智能化机械手，包括固定座、转动柱和机械臂，所述机械臂的一端设有转盘，所述转盘的一端设有支撑板和电机，所述电机一端设有固定框和螺纹杆，所述固定框内侧设有移动块、滑杆和固定柱，所述固定柱的两侧设有侧杆、调节板、伸缩弹簧和伸缩杆，所述伸缩杆的一端设有活动块，所述活动块两端设有活动杆，所述螺纹杆连接有螺纹块，所述移动块的一端设有一对连接杆，所述移动块的一侧设有衔接件和连接块，所述连接块连接有夹持块，所述夹持块的内部设有气囊，所述夹持块连接有压杆和复位弹簧，所述压杆的两端分别设有扩充板和压板，所述压板侧壁设有转动球，所述夹持块的一侧开设有吹气孔。
优选的，所述固定座上端与转动柱一端转动连接，所述转动柱的上端与机械臂固定连接，所述机械臂的另一端与转盘固定连接，所述转盘的转动端与支撑板固定连接，所述支撑板和固定框之间设有固定杆，所述支撑板侧壁与电机固定连接。
优选的，所述电机的输出端与螺纹杆固定连接，所述螺纹杆的一端与固定框侧壁转动连接，所述螺纹杆与螺纹块螺纹连接，所述螺纹块与连接杆一端转动连接，所述连接杆的另一端与移动块转动连接，所述移动块滑动套接在滑杆的外壁上，所述滑杆的两端分别与固定框一端相对侧壁固定连接，所述固定框相互远离的一端设有定位组件。
通过采用上述技术方案，可使用定位组件以保证在机械手在对物料摆放时能够保持在同一水平线上，避免偏移错位。
优选的，所述固定柱固定套接在滑杆的中间外壁上，所述固定柱外壁对称两侧与侧杆固定连接，所述侧杆呈“L”形设置，所述侧杆的另一端侧壁与伸缩杆活动连接，所述伸缩杆一端与活动块固定连接，所述活动块的两端分别与相应活动杆一端转动连接，所述固定柱外壁设有红外组件。
优选的，所述伸缩弹簧套接在伸缩杆的一端外壁上，所述伸缩杆远离活动块的一端与调节板固定连接，所述伸缩弹簧的两端分别与侧杆侧壁以及调节板侧壁固定连接。
通过采用上述技术方案，可使用红外组件在提取物料时对其进行识别定位，并通过侧杆、伸缩杆、活动块、伸缩弹簧以及调节板可对物料进行摆正，避免在放置时出现错位以及端部错乱的情况。
优选的，所述移动块一侧与衔接件固定连接，所述衔接件的另一端与连接块可活动连接，所述连接块通过螺钉与夹持块固定连接，所述夹持块的内部开设有空腔，所述空腔一侧与吹气孔一端衔接。
优选的，所述夹持块的一侧开设有夹持槽，所述夹持槽内壁开设有凹槽，所述凹槽的内壁开设有若干个均匀分布的阶梯式安装槽孔。
优选的，所述复位弹簧套接在压杆的外壁上，所述压杆的一端与压板侧壁固定连接，所述压杆的另一端穿过安装槽孔与空腔内部的扩充板固定连接，所述扩充板与气囊侧壁固定连接，所述气囊侧壁与空腔内壁相贴合，所述气囊排气端位于吹气孔内部。
通过采用上述技术方案，在压板受到挤压时会对复位弹簧进行压缩，同时带动压杆移动，并对气囊进行挤压，从而将气囊内部的气体通过吹气孔排出，实现对物料表面的吹气，将其表面粉尘吹散，此外扩充板可增加压杆与气囊的接触面积，以保证在挤压时能够将气囊内部空气排出，且吹气孔孔径较小以保证能有足够的气压将粉尘吹落。
优选的，所述压板呈弧形设置，所述压板远离凹槽的一端侧壁与转动球转动连接，所述压板一侧设有物料。
通过采用上述技术方案，可配合调节板的作用，将物料在压板内侧进行初步调节位移，以方便后续物料摆放时更好的校正位置。
本发明的有益效果是：
在对物料进行夹取摆放时，可通过红外组件、电机、螺纹杆、螺纹块、连接杆和移动块带动两个夹持块对物料夹取，并且定位组件以保证机械手在对每个物料摆放时能够保持多个物料在同一水平线上，避免偏移错位；并在夹持的过程中，气囊受到挤压，从而将气体通过吹气孔排出使得物料表面粉尘吹散，同时配合扩充板提高清理效果，以减少后续清理步骤；另外在对物料摆放的过程中，夹持块会相互远离，两个调节板相互靠近，从而对物料的两端进行调整，以保证每个物料在摆放时中心能够处于同一直线上，使得误差较小，从而避免在摆放时出现错位以及物料端部错乱的情况，以方便对物料摆放时位置的校正，方便后续统一加工。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施方式提供的一种摆料用的智能化机械手整体结构示意图；
图2是本发明实施方式提供的一种摆料用的智能化机械手前端结构示意图；
图3是本发明实施方式提供的一种摆料用的智能化机械手夹持块结构示意图；
图4是本发明实施方式提供的一种摆料用的智能化机械手红外组件结构示意图；
图5是本发明实施方式提供的一种摆料用的智能化机械手夹持块局部结构剖视图；
图6是本发明实施方式提供的一种摆料用的智能化机械手夹持块半剖结构局部截面示意图；
图7是本发明实施方式提供的一种摆料用的智能化机械手测杆结构示意图；
图8是本发明实施方式提供的一种摆料用的智能化机械手夹持状态结构示意图；
图9是本发明实施方式提供的一种摆料用的智能化机械手夹持状态侧仰示图。
图中：1、固定座；2、转动柱；3、机械臂；4、转盘；5、支撑板；6、电机；7、固定杆；8、固定框；9、螺纹杆；10、螺纹块；11、连接杆；12、移动块；13、衔接件；14、连接块；15、夹持块；16、侧杆；17、活动块；18、调节板；19、活动杆；20、滑杆；21、固定柱；22、定位组件；23、红外组件；24、凹槽；25、夹持槽；26、压板；27、转动球；28、吹气孔；29、伸缩弹簧；30、伸缩杆；31、气囊；32、空腔；33、扩充板；34、压杆；35、复位弹簧；36、安装槽孔；37、物料。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例，参照图1-图9，一种摆料用的智能化机械手，包括固定座1、转动柱2和机械臂3，机械臂3的一端设有转盘4，转盘4的一端设有支撑板5和电机6，电机6一端设有固定框8和螺纹杆9，固定框8内侧设有移动块12、滑杆20和固定柱21，固定柱21的两侧设有侧杆16、调节板18、伸缩弹簧29和伸缩杆30，伸缩杆30的一端设有活动块17，活动块17两端设有活动杆19，螺纹杆9连接有螺纹块10，移动块12的一端设有一对连接杆11，移动块12的一侧设有衔接件13和连接块14，连接块14连接有夹持块15，夹持块15的内部设有气囊31，夹持块15连接有压杆34和复位弹簧35，压杆34的两端分别设有扩充板33和压板26，压板26侧壁设有转动球27，夹持块15的一侧开设有吹气孔28。
进一步地；固定座1上端与转动柱2一端转动连接，转动柱2的上端与机械臂3固定连接，机械臂3的另一端与转盘4固定连接，转盘4的转动端与支撑板5固定连接，支撑板5和固定框8之间设有固定杆7，支撑板5侧壁与电机6固定连接；电机6的输出端与螺纹杆9固定连接，螺纹杆9的一端与固定框8侧壁转动连接，螺纹杆9与螺纹块10螺纹连接，螺纹块10与连接杆11一端转动连接，连接杆11的另一端与移动块12转动连接，移动块12滑动套接在滑杆20的外壁上，滑杆20的两端分别与固定框8一端相对侧壁固定连接，固定框8相互远离的一端设有定位组件22。
需要说明的是：在对牙胶尖物料37夹取时，通过转动柱2、机械臂3和转盘4带动固定框8移动至物料37储存罐正上方，并配合红外组件23对夹取物料37的位置进行检测，红外组件23采用两个红外测距传感器组成，可对物料37两端的长度进行测量定位，当距离不足时可旋转转盘4进行调节，直至物料37位于合适位置后再确定夹取，在夹取的过程中，首先启动电机6带动螺纹杆9旋转进而通过螺纹块10和连接杆11带动两个移动块12相互靠近，从而带动两个夹持块15根据物料37直径进行初步调节，使得两个夹持块15之间只能容纳一块物料37的距离，然后下降机械臂3对相应物料37进行夹取，在夹取过程中通过夹持块15两侧倒角使得其他物料37向两侧扩散，从而最终使得相应物料37夹取到两个压板26之间，而衔接件13和连接块14可保证夹持块15在工作过程中的稳定和牢固效果，此外可使用定位组件22以保证机械手在对每个物料37摆放时能够保持多个物料37在同一水平线上，避免偏移错位，并且定位组件22可与处理终端配合以保证数据的准确性，可将物料37的间距调节在10毫米。
参照图6-图9，进一步地；固定柱21固定套接在滑杆20的中间外壁上，固定柱21外壁对称两侧与侧杆16固定连接，侧杆16呈“L”形设置，侧杆16的另一端侧壁与伸缩杆30活动连接，伸缩杆30一端与活动块17固定连接，活动块17的两端分别与相应活动杆19一端转动连接，活动杆19另一端与夹持块15铰接，固定柱21外壁设有红外组件23；伸缩弹簧29套接在伸缩杆30的一端外壁上，伸缩杆30远离活动块17的一端与调节板18固定连接，伸缩弹簧29的两端分别与侧杆16侧壁以及调节板18侧壁固定连接；压板26呈弧形设置，压板26远离凹槽24的一端侧壁与转动球27转动连接，压板26一侧设有物料37。
需要说明的是：在上述夹持块15工作的过程中，活动杆19带动活动块17移动，进而通过伸缩杆30带动两个调节板18相互远离，并对伸缩弹簧29进行挤压，从而保证夹持块15对物料37的夹持，另外在对物料37进行摆放的过程中，夹持块15会相互远离，此时被夹持的物料37不一定处于压板26的正中间，可能一端会靠近其中一个调节板18，因此在摆放其中一个调节板18会与物料37的一端相接触，此时物料37还处于压板26之间，而物料37则会通过转动球27在压板26内侧移动进行初步调节，且物料37具有一定韧性可保证在移动的同时避免形变，当物料37从夹持块15上脱离时此刻夹持块15并未上升，而调节板18与摆放盘侧壁相接触，在夹持块15相互远离的过程中，两个调节板18相互靠近，从而对物料37的两端进行调整，以保证每个物料37在摆放时中心能够处于同一直线上，使得误差较小，从而避免在摆放时出现错位以及物料37端部错乱的情况，以方便对物料37摆放时位置的校正，方便后续统一加工。
参照图2-图5，进一步地；移动块12一侧与衔接件13固定连接，衔接件13的另一端与连接块14可活动连接，连接块14通过螺钉与夹持块15固定连接，夹持块15的内部开设有空腔32，空腔32一侧与吹气孔28一端衔接；夹持块15的一侧开设有夹持槽25，夹持槽25内壁开设有凹槽24，凹槽24的内壁开设有若干个均匀分布的阶梯式安装槽孔36；复位弹簧35套接在压杆34的外壁上，压杆34的一端与压板26侧壁固定连接，压杆34的另一端穿过安装槽孔36与空腔32内部的扩充板33固定连接，扩充板33与气囊31侧壁固定连接，气囊31侧壁与空腔32内壁相贴合，气囊31排气端位于吹气孔28内部。
需要说明的是：在夹持块15对物料37夹持的过程中，压板26会受到物料37的挤压，从而会对复位弹簧35进行压缩，同时带动压杆34移动，并对气囊31进行挤压，从而将气囊31内部的气体通过吹气孔28排出，实现对物料37表面的吹气，将其表面粉尘吹散，此外扩充板33可增加压杆34与气囊31的接触面积，以扩大挤压面积，能够更好将气囊31内部更多空气排出，提高清理效果，且吹气孔28孔径较小以保证能有足够的气压将粉尘吹落，以减少后续清理步骤。
该一种的工作原理：在对牙胶尖物料37夹取时，通过转动柱2、机械臂3和转盘4带动固定框8移动至物料37储存罐正上方，并配合红外组件23对夹取物料37的位置进行检测，红外组件23采用两个红外测距传感器组成，可对物料37两端的长度进行测量定位，当距离不足时可由终端控制器旋转转盘4进行调节，直至物料37位于合适位置后再确定夹取，在夹取的过程中，首先启动电机6带动螺纹杆9旋转进而通过螺纹块10和连接杆11带动两个移动块12相互靠近，从而带动两个夹持块15根据物料37直径进行初步调节，使得两个夹持块15之间只能容纳一块物料37的距离，然后下降机械臂3对相应物料37进行夹取，在夹取过程中通过夹持块15两侧倒角使得其他物料37向两侧扩散，从而最终使得相应物料37夹取到两个压板26之间，而衔接件13和连接块14可保证夹持块15在工作过程中的稳定和牢固效果，此外可使用定位组件22以保证机械手在对每个物料37摆放时能够保持多个物料37在同一水平线上，避免偏移错位，并且定位组件22可与处理终端配合以保证数据的准确性；在夹持块15对物料37夹持的过程中，压板26会受到物料37的挤压，从而会对复位弹簧35进行压缩，同时带动压杆34移动，并对气囊31进行挤压，从而将气囊31内部的气体通过吹气孔28排出，实现对物料37表面的吹气，将其表面粉尘吹散，减少后续工序，此外扩充板33可增加压杆34与气囊31的接触面积，以扩大挤压面积，能够更好将气囊31内部更多空气排出，提高清理效果，且吹气孔28孔径较小以保证能有足够的气压将粉尘吹落，以减少后续清理步骤；在上述夹持块15工作的过程中，活动杆19带动活动块17移动，进而通过伸缩杆30带动两个调节板18相互远离，并对伸缩弹簧29进行挤压，从而保证夹持块15对物料37的夹持，另外在对物料37进行摆放的过程中，夹持块15会相互远离，此时被夹持的物料37不一定处于压板26的正中间，可能一端会靠近其中一个调节板18，因此在摆放其中一个调节板18会与物料37的一端相接触，此时物料37还处于压板26之间，而物料37则会通过转动球27在压板26内侧移动进行初步调节，且物料37具有一定韧性可保证在移动的同时避免形变，当物料37从夹持块15上脱离时此刻夹持块15并未上升，而调节板18与摆放盘侧壁相接触，在夹持块15相互远离的过程中，两个调节板18相互靠近，从而对物料37的两端进行调整，以保证每个物料37在摆放时中心能够处于同一直线上，使得误差较小，从而避免在摆放时出现错位以及物料37端部错乱的情况，以方便对物料37摆放时位置的校正，方便后续统一加工。
需要说明的是，电机具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (3)
1.一种摆料用的智能化机械手，包括固定座（1）、转动柱（2）和机械臂（3），其特征在于，所述机械臂（3）的一端设有转盘（4），所述转盘（4）的一端设有支撑板（5）和电机（6），所述电机（6）一端设有固定框（8）和螺纹杆（9），所述固定框（8）内侧设有移动块（12）、滑杆（20）和固定柱（21），所述固定柱（21）的两侧设有侧杆（16）、调节板（18）、伸缩弹簧（29）和伸缩杆（30），所述伸缩杆（30）的一端设有活动块（17），所述活动块（17）两端设有活动杆（19），所述螺纹杆（9）连接有螺纹块（10），所述移动块（12）的一端设有一对连接杆（11），所述移动块（12）的一侧设有衔接件（13）和连接块（14），所述连接块（14）连接有夹持块（15），所述夹持块（15）的内部设有气囊（31），所述夹持块（15）连接有压杆（34）和复位弹簧（35），所述压杆（34）的两端分别设有扩充板（33）和压板（26），所述压板（26）侧壁设有转动球（27），所述夹持块（15）的一侧开设有吹气孔（28）；
所述固定柱（21）固定套接在滑杆（20）的中间外壁上，所述固定柱（21）外壁对称两侧与侧杆（16）固定连接，所述侧杆（16）呈“L”形设置，所述侧杆（16）的另一端侧壁与伸缩杆（30）活动连接，所述伸缩杆（30）一端与活动块（17）固定连接，所述活动块（17）的两端分别与相应活动杆（19）一端转动连接，所述固定柱（21）外壁设有红外组件（23）；
所述伸缩弹簧（29）套接在伸缩杆（30）的一端外壁上，所述伸缩杆（30）远离活动块（17）的一端与调节板（18）固定连接，所述伸缩弹簧（29）的两端分别与侧杆（16）侧壁以及调节板（18）侧壁固定连接；
所述移动块（12）一侧与衔接件（13）固定连接，所述衔接件（13）的另一端与连接块（14）可活动连接，所述连接块（14）通过螺钉与夹持块（15）固定连接，所述夹持块（15）的内部开设有空腔（32），所述空腔（32）一侧与吹气孔（28）一端衔接；
所述夹持块（15）的一侧开设有夹持槽（25），所述夹持槽（25）内壁开设有凹槽（24），所述凹槽（24）的内壁开设有若干个均匀分布的阶梯式安装槽孔（36）；
所述复位弹簧（35）套接在压杆（34）的外壁上，所述压杆（34）的一端与压板（26）侧壁固定连接，所述压杆（34）的另一端穿过安装槽孔（36）与空腔（32）内部的扩充板（33）固定连接，所述扩充板（33）与气囊（31）侧壁固定连接，所述气囊（31）侧壁与空腔（32）内壁相贴合，所述气囊（31）排气端位于吹气孔（28）内部;
所述压板（26）呈弧形设置，所述压板（26）远离凹槽（24）的一端侧壁与转动球（27）转动连接，所述压板（26）一侧设有物料（37）。
2.根据权利要求1所述的一种摆料用的智能化机械手，其特征在于，所述固定座（1）上端与转动柱（2）一端转动连接，所述转动柱（2）的上端与机械臂（3）固定连接，所述机械臂（3）的另一端与转盘（4）固定连接，所述转盘（4）的转动端与支撑板（5）固定连接，所述支撑板（5）和固定框（8）之间设有固定杆（7），所述支撑板（5）侧壁与电机（6）固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种摆料用的智能化机械手，其特征在于，所述电机（6）的输出端与螺纹杆（9）固定连接，所述螺纹杆（9）的一端与固定框（8）侧壁转动连接，所述螺纹杆（9）与螺纹块（10）螺纹连接，所述螺纹块（10）与连接杆（11）一端转动连接，所述连接杆（11）的另一端与移动块（12）转动连接，所述移动块（12）滑动套接在滑杆（20）的外壁上，所述滑杆（20）的两端分别与固定框（8）一端相对侧壁固定连接，所述固定框（8）相互远离的一端设有定位组件（22）。
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