CN201776996U - 机械手自动装夹标牌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机械手自动装夹标牌装置，包括机架，机架上设有相配合的机械手单元和夹持单元，机械手单元和夹持单元分别与控制单元相连接。将本实用新型的机械手单元放置于盛放标牌的标牌仓正上，机械手的端部真空吸盘经提升机构下移接触到标牌，探头上移，传感器发出信号，真空发生器给出吸力，标牌上移，到达预定位置后停止，横向移动机构带动机械手和标牌水平移动，将标牌带到载物台上方停止，然后下移到载物台上；载物台上的标牌检测传感器检测到其上有标牌后，发出指令控制夹具驱动机构推动标牌夹具向标牌方向移动，标牌的悬出部分插入夹具口中时，夹口闭合，上标牌动作完成，驱动机构带动标牌去标牌压字机中进行压字作业。

Description

机械手自动装夹标牌装置

技术领域

[0001 ] 本实用新型涉及一种装夹标牌装置，尤其是一种机械手自动装夹标牌装置。

背景技术

[0002] 目前标牌广泛应用于工业领域，表示产品型号、规格、生产日期等重要信息。这些 信息有许多是通过机械压制的方法，使标牌表面变形形成凸出或凹下标牌表面的永久字 符。在制作这些字符时，需要将标牌送入制作机器的夹具内。目前，这个工作绝大多数是靠 人工完成，效率低，成本高。

发明内容

[0003] 本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便、 效率高、成本低的机械手自动装夹标牌装置。

[0004] 为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

[0005] 一种机械手自动装夹标牌装置，包括机架，机架上设有相配合的机械手单元和夹 持单元，机械手单元和夹持单元分别与控制单元相连接。

[0006] 所述机械手单元包括设置于机架上的横向移动机构，横向移动机构上设有可沿其 横向移动的提升机构，提升机构上设有可沿其上下移动的机械手，机械手的上端设有真空 发生器，机械手的下端设有与真空发生器相连的真空吸盘，机械手的一侧设有探头，探头的 上端设于真空发生器底部，且探头与设于真空发生器底部的传感器相连。

[0007] 所述横向移动机构包括安装在机架上的横向移动步进电机、横向移动直线导轨和 横向移动同步带传动机构，横向移动同步带传动机构分别与横向移动步进电机轴上的带轮 和安装在机架另一端上的带轮连接，横向移动同步带传动机构的走带方向与横向移动直线 导轨平行，横向移动同步带传动机构一侧与横向移动直线导轨的滑块连接，滑块上安装有 提升机构。这样横向移动步进电机的转动通过横向移动同步带带动滑块及安装其上的提升 机构实现横向移动。

[0008] 所述提升机构包括安装在横向移动机构的滑块上的平板，在平板上安装有提升机 构步进电机、提升机构直线导轨和提升机构同步带传动机构，提升机构同步带传动机构分 别与提升机构步进电机轴上的带轮和安装在平板另一端上的带轮连接，提升机构同步带传 动机构的走带方向与提升机构直线导轨平行，提升机构同步带传动机构一侧与提升机构移 动直线导轨的滑块连接，滑块上安装有机械手和真空发生器。

[0009] 所述夹持单元包括载物台和夹持装置，载物台设置于机械手单元的横向移动装置 一端下部，载物台上设有标牌检测传感器，载物台一端上相对应地设有可沿其移动的夹持 装置，载物台另一端与设置于机架上的弹性支撑相对应。

[0010] 所述夹持装置包括标牌夹具，标牌夹具设置于夹具驱动机构上，标牌夹具上设有 气缸。

[0011] 所述标牌夹具包括夹具体、压板、气缸和定位条，压板设置于夹具体上部，压板一端通过销轴铰接在夹具体的后端，气缸通过气缸安装架安装在夹具体的中部，气缸的活塞 轴通过销与压板相连，定位条安装在夹具体前端压板的张口内，用于确定标牌的位置。气缸 活塞向上运动时压板张口，标牌进入口中，顶在定位条上时，气缸活塞向下运动，将标牌压 在夹具体上，即可加紧标牌。

[0012] 所述夹具驱动机构包括安装工作台上的驱动步进电机、直线导轨和驱动同步带传 动机构，直线导轨上设有可沿其滑动的滑块，滑块上设置有标牌夹具，驱动同步带传动机构 分别与驱动步进电机轴上的带轮和安装在工作台另一端上的带轮连接，驱动同步带传动机 构的走带方向与直线导轨平行，驱动同步带传动机构一侧与直线导轨的滑块连接，工作台 与载物台相连。

[0013] 所述控制单元为单片机或PLC。

[0014] 使用时，将本实用新型的机械手单元放置于盛放标牌的标牌仓正上，机械手的端 部位真空吸盘在提升机构的带动下，首先下移接近标牌，当接触到标牌时，探头上移，使传 感器发出信号，真空发生器给出吸力，稍后提升机构带动机械手连同标牌一同上移，到达预 定位置后停止上移，改为横向移动机构带动机械手和标牌水平移动，将标牌带到载物台的 上方，然后，停止水平移动，提升机构带动机械手和标牌下移，将标牌放在载物台上；载物台 上的标牌检测传感器检测到其上有标牌后，将发出指令，控制夹具驱动机构推动标牌夹具 向标牌方向移动，这时标牌夹具是开口的，当标牌的悬出部分插入夹具口中时，气缸动作， 将夹口闭合，从而将标牌夹住，上标牌动作完成，弹性支撑的作用是起缓冲作用，防止将标 牌撞弯。这样驱动机构可带动标牌去标牌压字机中进行压字作业。而机械手则在横向移动 机构和提升机构的作用下，返回重复上述动作，抓取下一个标牌。

[0015] 本实用新型具有结构简单、操作方便、效率高、成本低等优点。

附图说明

[0016] 图1是本实用新型结构示意图；

[0017] 其中1.标牌仓，2.标牌，3.机械手，4.探头，5.横向移动步进电机，6横向移动直 线导轨，7提升机构同步带传动机构，8平板，9提升机构步进电机，10提升机构直线导轨， 11.真空发生器，12.传感器，13.横向移动同步带传动机构，14.弹性支撑，15.载物台，17 压板，18定位条，19.气缸，20气缸安装架，21活塞销，22.夹具体，23销轴，24直线导轨滑 块，25直线导轨，26驱动同步带传动机构，27驱动步进电机，28.标牌检测传感器。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

[0019] 如图1所示，一种机械手自动装夹标牌装置，包括机架，机架上设有相配合的机械 手单元和夹持单元，机械手单元和夹持单元分别与控制单元相连接。

[0020] 机械手单元包括设置于机架上的横向移动机构，横向移动机构上设有可沿其横向 移动的提升机构，提升机构上设有可沿其上下移动的机械手3，机械手3的上端设有真空发 生器11，机械手3的下端设有与真空发生器11相连的真空吸盘，机械手3的一侧设有探头 4，探头4的上端设于真空发生器11底部，且探头4与设于真空发生器11底部的传感器12 相连。[0021] 横向移动机构包括安装在机架上的横向移动步进电机5、横向移动直线导轨6和 横向移动同步带传动机构13，横向移动同步带传动机构13分别与横向移动步进电机5轴上 的带轮和安装在机架另一端上的带轮连接，横向移动同步带传动机构13的走带方向与横 向移动直线导轨6平行，横向移动同步带传动机构13—侧与横向移动直线导轨6的滑块连 接，滑块上安装有提升机构。这样横向移动步进电机5的转动通过横向移动同步带传动机 构13带动滑块及安装其上的提升机构实现横向移动。

[0022] 提升机构包括安装在横向移动机构的滑块上的平板8，在平板8上安装有提升机 构步进电机9、提升机构直线导轨10和提升机构同步带传动机构7，提升机构同步带传动机 构7分别与提升机构步进电机9轴上的带轮和安装在平板8另一端上的带轮连接，提升机 构同步带传动机构7的走带方向与提升机构直线导轨10平行，提升机构同步带传动机构7 一侧与提升机构移动直线导轨10的滑块连接，滑块上安装有机械手3和真空发生器11。

[0023] 夹持单元包括载物台15和夹持装置，载物台15设置于机械手单元的横向移动装 置一端下部，载物台15上设有标牌检测传感器28，载物台15 —端上相对应地设有可沿其移 动的夹持装置，载物台15另一端与设置于机架上的弹性支撑14相对应。

[0024] 夹持装置包括标牌夹具，标牌夹具设置于夹具驱动机构上。

[0025] 标牌夹具包括夹具体22、压板17、气缸19和定位条18，压板17设置于夹具体22 上部，压板17 —端通过销轴23铰接在夹具体22的后端，气缸19通过气缸安装架20安装 在夹具体22的中部，气缸19的活塞轴21通过销与压板17相连，定位条18安装在夹具体 22前端压板17的张口内，用于确定标牌2的位置。气缸活塞向上运动时压板17张口，标牌 2进入口中，顶在定位条18上时，气缸活塞向下运动，将标牌2压在夹具体22上，即可加紧 标牌2。

[0026] 夹具驱动机构包括安装工作台上的驱动步进电机27、直线导轨25和驱动同步带 传动机构26，直线导轨25上设有可沿其滑动的滑块，滑块上设置有标牌夹具，驱动同步带 传动机构26分别与驱动步进电机27轴上的带轮和安装在工作台另一端上的带轮连接，驱 动同步带传动机构26的走带方向与直线导轨25平行，驱动同步带传动机构26 —侧与直线 导轨25的滑块连接，工作台与载物台15相连，工作台和载物台15均为机架的一部分。

[0027] 控制单元为单片机或PLC，其通过线路分别与机械手单元和夹持单元上的元器件 相连接，并控制各元器件动作，完成控制过程。

[0028] 使用时，将本实用新型的机械手单元放置于盛放标牌2的标牌仓1正上，机械手3 的端部位真空吸盘在提升机构5的带动下，首先下移接近标牌2，当接触到标牌2时，探头4 上移，使传感器12发出信号，真空发生器11给出吸力，稍后提升机构带动机械手3连同标 牌2 —同上移，到达预定位置后停止上移，改为横向移动机构带动机械手3和标牌2水平移 动，将标牌2带到载物台15的上方，然后，停止水平移动，提升机构带动机械手3和标牌2 下移，将标牌2放在载物台15上；载物台15上的标牌检测传感器28检测到其上有标牌2 后，将发出指令，控制夹具驱动机构推动标牌夹具向标牌2方向移动，这时标牌夹具是开口 的，当标牌2的悬出部分插入标牌夹具口中时，气缸19动作，将夹口闭合，从而将标牌2夹 住，上标牌2动作完成。弹性支撑14的作用是起缓冲作用，防止将标牌2撞弯。这样驱动 机构可带动标牌2去标牌压字机中进行压字作业。而机械手3则在横向移动机构和提升机 构的作用下，返回重复上述动作，抓取下一个标牌2。

Claims (9)

1. 一种机械手自动装夹标牌装置，其特征在于：包括机架，机架上设有相配合的机械 手单元和夹持单元，机械手单元和夹持单元分别与控制单元相连接。

2.根据权利要求1所述的机械手自动装夹标牌装置，其特征在于：所述机械手单元包 括设置于机架上的横向移动机构，横向移动机构上设有可沿其横向移动的提升机构，提升 机构上设有可沿其上下移动的机械手，机械手的上端设有真空发生器，机械手的下端设有 与真空发生器相连的真空吸盘，机械手的一侧设有探头，探头的上端设于真空发生器底部， 且探头与设于真空发生器底部的传感器相连。

3.根据权利要求2所述的机械手自动装夹标牌装置，其特征在于：所述横向移动机构 包括安装在机架上的横向移动步进电机、横向移动直线导轨和横向移动同步带传动机构， 横向移动同步带传动机构分别与横向移动步进电机轴上的带轮和安装在机架另一端上的 带轮连接，横向移动同步带传动机构的走带方向与横向移动直线导轨平行，横向移动同步 带传动机构一侧与横向移动直线导轨的滑块连接，滑块上安装有提升机构。

4.根据权利要求2所述的机械手自动装夹标牌装置，其特征在于：所述提升机构包括 安装在横向移动机构的滑块上的平板，在平板上安装有提升机构步进电机、提升机构直线 导轨和提升机构同步带传动机构，提升机构同步带传动机构分别与提升机构步进电机轴上 的带轮和安装在平板另一端上的带轮连接，提升机构同步带传动机构的走带方向与提升机 构直线导轨平行，提升机构同步带传动机构一侧与提升机构移动直线导轨的滑块连接，滑 块上安装有机械手和真空发生器。

5.根据权利要求1所述的机械手自动装夹标牌装置，其特征在于：所述夹持单元包括 载物台和夹持装置，载物台设置于机械手单元的横向移动装置一端下部，载物台上设有标 牌检测传感器，载物台一端上相对应地设有可沿其移动的夹持装置，载物台另一端与设置 于机架上的弹性支撑相对应。

6.根据权利要求5所述的机械手自动装夹标牌装置，其特征在于：所述夹持装置包括 标牌夹具，标牌夹具设置于夹具驱动机构上。

7.根据权利要求6所述的机械手自动装夹标牌装置，其特征在于：所述标牌夹具包括 夹具体、压板、气缸和定位条，压板设置于夹具体上部，压板一端通过销轴铰接在夹具体的 后端，气缸通过气缸安装架安装在夹具体的中部，气缸的活塞轴通过销与压板相连，定位条 安装在夹具体前端压板的张口内。

8.根据权利要求6所述的机械手自动装夹标牌装置，其特征在于：所述夹具驱动机构 包括安装工作台上的驱动步进电机、直线导轨和驱动同步带传动机构，直线导轨上设有可 沿其滑动的滑块，滑块上设置有标牌夹具，驱动同步带传动机构分别与驱动步进电机轴上 的带轮和安装在工作台另一端上的带轮连接，驱动同步带传动机构的走带方向与直线导轨 平行，驱动同步带传动机构一侧与直线导轨的滑块连接，工作台与载物台相连。

9.根据权利要求1所述的机械手自动装夹标牌装置，其特征在于：所述控制单元为单 片机或PLC。