CN202726919U

CN202726919U - 一种双头机械手

Info

Publication number: CN202726919U
Application number: CN 201220250970
Authority: CN
Inventors: 雷万春
Original assignee: Shenzhen Dayu CNC Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Dayu CNC Technology Co Ltd
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2022-05-30

Abstract

本实用新型公开了一种双头机械手，其包括PLC控制器、X轴移动装置、Z轴移动装置、吸盘装置、以及可驱动吸盘装置在XZ平面内作正反两个方向180度旋转的旋转装置；吸盘装置包括吸盘安装装置第一吸盘、第二吸盘、第三吸盘和第四吸盘；第一吸盘和第四吸盘直接与吸盘安装装置相连，第二吸盘和第三吸盘分别对应通过吸盘X轴伸缩装置Ⅰ和吸盘X轴伸缩装置Ⅱ与吸盘安装装置相连；吸盘安装装置和Z轴移动装置与旋转装置相连；Z轴移动装置与X轴移动装置相连；X轴移动装置、Z轴移动装置、旋转装置、吸盘X轴伸缩装置Ⅰ和吸盘X轴伸缩装置Ⅱ分别电性连接PLC控制器。该双头机械手可缩短上、下料操作周期，进一步提高玻璃板的整体加工效率。

Description

一种双头机械手

技术领域

本实用新型涉及玻璃板（包括玻璃面板和玻璃衬板）的加工设备技术领域，尤其涉及一种用于取放玻璃板的双头机械手。

背景技术

目前，对手机、平板电脑、车载导航仪、MP4、电子书等电子设备的玻璃面板或玻璃衬板实行加工，为了保证玻璃板的加工得以顺利进行，不但需要采用机械手将未加工的玻璃板从原料区取放到加工区的工装夹具上进行定位加工（即上料操作）；而且加工完毕后，还需要采用机械手将已加工的玻璃板从加工区转移到成品区（即下料操作）。由此可知，机械手需要不断地在原料区与加工区之间，以及加工区与成品区之间来回移动才能完成上、下料操作。相对于采用人工方式进行上、下料操作，采用机械手，在一定的程度上提高了玻璃板的整体加工效率。

但是现有的机械手都是单头结构，每次只能吸附一块玻璃板，所以其上、下料操作的周期仍然较长，导致不能进一步提高玻璃板的整体加工效率，无法满足人们的使用需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题提供一种可以缩短上、下料操作周期，进一步提高玻璃板的整体加工效率的用于取放玻璃板的双头机械手。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案内容具体如下：

一种双头机械手，其包括PLC控制器、X轴移动装置、Z轴移动装置、吸盘装置、以及可驱动吸盘装置在XZ平面内作正反两个方向180度旋转的旋转装置；所述吸盘装置包括吸盘安装装置、位于吸盘安装装置顶部的第一吸盘和第二吸盘、以及位于吸盘安装装置底部的第三吸盘和第四吸盘；所述第一吸盘和第四吸盘直接与吸盘安装装置相连，所述第二吸盘和第三吸盘分别对应通过吸盘X轴伸缩装置Ⅰ和吸盘X轴伸缩装置Ⅱ与吸盘安装装置相连；所述吸盘安装装置和Z轴移动装置分别与旋转装置相连；所述Z轴移动装置还与所述X轴移动装置相连；所述X轴移动装置、Z轴移动装置、旋转装置、吸盘X轴伸缩装置Ⅰ和吸盘X轴伸缩装置Ⅱ分别电性连接所述PLC控制器。

优选地，所述吸盘X轴伸缩装置Ⅰ为一可驱动所述第二吸盘沿X方向作伸缩运动的导杆气缸Ⅰ；导杆气缸Ⅰ的自由端与第二吸盘相连，导杆气缸Ⅰ的固定端连接吸盘安装装置；所述吸盘X轴伸缩装置Ⅱ为一可驱动所述第三吸盘沿X方向作伸缩运动的导杆气缸Ⅱ；导杆气缸Ⅱ的自由端与所述第三吸盘相连，导杆气缸Ⅱ的固定端连接吸盘安装装置；所述导杆气缸Ⅰ和导杆气缸Ⅱ分别与所述PLC控制器电性相连。

优选地，所述吸盘安装装置包括连接板、以及分别设于所述连接板顶端和底端的吸盘安装板Ⅰ和吸盘安装板Ⅱ；所述第一吸盘和导杆气缸Ⅰ的固定端固定连接所述吸盘安装板Ⅰ；所述第四吸盘和导杆气缸Ⅱ的固定端固定连接所述吸盘安装板Ⅱ；所述连接板与所述旋转装置相连。

优选地，所述旋转装置包括可作正反两个方向180度旋转的旋转气缸和旋转气缸固定板；旋转气缸的自由端与所述连接板相连，旋转气缸的固定端固定在所述旋转气缸固定板上；所述旋转气缸固定板与Z轴移动装置固定相连；所述旋转气缸与所述PLC控制器电性相连。

优选地，所述Z轴移动装置包括可沿Z轴方向作伸缩运动的滑台气缸和滑台气缸固定板；滑台气缸的自由端与所述旋转气缸固定板相连，滑台气缸的固定端固定在所述滑台气缸固定板上；所述滑台气缸固定板固定连接所述X轴移动装置；所述滑台气缸与所述PLC控制器电性相连。

优选地，所述X轴移动装置包括设有滑块的机械手线形模具和可驱动所述滑块沿X轴方向作往复移动的步进电机；所述滑台气缸固定板固定在所述滑块上；所述步进电机与所述PLC控制器电性相连。

优选地，所述旋转气缸的型号为MSQB20A。

优选地，所述滑台气缸的型号为EMXS20-100AS。

与现有技术相比，本实用新型产生如下有益效果：

与现有技术相比，本实用新型产生了如下有益效果：

本实用新型的双头机械手，其吸盘装置在工作时可以同时吸附两块玻璃板并配合旋转装置传送给加工区，大大地缩短了上、下料操作周期，进一步提高玻璃板的整体加工效率，满足了人们的使用需求；而且吸盘装置还可以调整第一吸盘与第二吸盘之间的间距，或者调整第三吸盘与第四吸盘之间的间距，从而实现可以将两块尺寸较大的玻璃板配合旋转装置传送给加工区进行加工的功能，满足人们对双头机械手的多功能化的使用需求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的描述：

图1为本实用新型的的双头机械手较优选实施例的结构示意图；

图2为图1的A方向结构示意图。

其中，1、滑台气缸固定板；2、滑台气缸；3、旋转气缸固定板；4、旋转气缸；5、连接板；61、吸盘安装板Ⅰ；62、吸盘安装板Ⅱ；71、导杆气缸Ⅰ；72、导杆气缸Ⅱ；81、第一吸盘；82、第二吸盘；83、第三吸盘；84、第四吸盘。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的双头机械手，其包括PLC控制器（图未示）、X轴移动装置、Z轴移动装置、吸盘装置、以及可驱动吸盘装置在XZ平面内作正反两个方向180度旋转的旋转装置；所述吸盘装置包括吸盘安装装置、位于吸盘安装装置顶部的第一吸盘81和第二吸盘82、以及位于吸盘安装装置底部的第三吸盘83和第四吸盘84；所述第一吸盘81和第四吸盘84直接与吸盘安装装置相连，所述第二吸盘82和第三吸盘83分别对应通过吸盘X轴伸缩装置Ⅰ和吸盘X轴伸缩装置Ⅱ与吸盘安装装置相连；所述吸盘安装装置和Z轴移动装置分别与旋转装置相连；所述Z轴移动装置还与所述X轴移动装置相连；所述X轴移动装置、Z轴移动装置、旋转装置、吸盘X轴伸缩装置Ⅰ和吸盘X轴伸缩装置Ⅱ分别电性连接所述PLC控制器。

具体地，所述吸盘X轴伸缩装置Ⅰ为一可驱动所述第二吸盘82沿X方向作伸缩运动的导杆气缸Ⅰ71；导杆气缸Ⅰ71的自由端与第二吸盘82相连，导杆气缸Ⅰ71的固定端连接吸盘安装装置；所述吸盘X轴伸缩装置Ⅱ为一可驱动所述第三吸盘83沿X方向作伸缩运动的导杆气缸Ⅱ72；导杆气缸Ⅱ72的自由端与所述第三吸盘83相连，导杆气缸Ⅱ72的固定端连接吸盘安装装置；所述导杆气缸Ⅰ71和导杆气缸Ⅱ72分别与所述PLC控制器电性相连。

具体地，所述吸盘安装装置包括连接板5、以及分别设于所述连接板6顶端和底端的吸盘安装板Ⅰ61和吸盘安装板Ⅱ62；所述第一吸盘81和导杆气缸Ⅰ71的固定端固定连接所述吸盘安装板Ⅰ61；所述第四吸盘84和导杆气缸Ⅱ72的固定端固定连接所述吸盘安装板Ⅱ62；所述连接板5与所述旋转装置相连。

具体地，所述旋转装置包括可作正反两个方向180度旋转的旋转气缸4和旋转气缸固定板3；旋转气缸4的自由端与所述连接板5相连，旋转气缸4的固定端固定在所述旋转气缸固定板3上；所述旋转气缸固定板3与Z轴移动装置固定相连；所述旋转气缸4与所述PLC控制器电性相连。

具体地，所述Z轴移动装置包括可沿Z轴方向作伸缩运动的滑台气缸2和滑台气缸固定板1；滑台气缸2的自由端与所述旋转气缸固定板3相连，滑台气缸2的固定端固定在所述滑台气缸固定板1上；所述滑台气缸固定板1固定连接所述X轴移动装置；所述滑台气缸2与所述PLC控制器电性相连。

具体地，所述X轴移动装置包括设有滑块（图未示）的机械手线形模具（图未示）和可驱动所述滑块沿X轴方向作往复移动的步进电机（图未示）；所述滑台气缸固定板1固定在所述滑块上；所述步进电机与所述PLC控制器电性相连。

具体地，所述旋转气缸4的型号为MSQB20A，而这个型号的旋转气缸是SMC公司生产的其中一款旋转气缸。

具体地，所述滑台气缸2的型号为EMXS20-100AS，而这个型号的滑台气缸是SMC公司生产的其中一款滑台气缸。

需要说明的是，上文所述的X轴方向是指图2中的X方向，Z轴方向是指图2中的Z方向。所述XZ平面是指图2中的X方向和Z方向所在的平面。

需要说的是，上文所述的正方向旋转180度，具体是指在XZ平面内沿顺时针方向旋转180度；而所述的反方向旋转180度，具体是指在XZ平面内沿逆时针方向旋转180度。

本实用新型的工作原理具体如下：

一、上料操作：

第一吸盘和第二吸盘从位于机械手上方的原料区各吸取一块未加工的玻璃板（其中，所述玻璃板包括玻璃面板和玻璃衬板）后，PLC控制器发出控制信号Ⅰ控制旋转气缸的工作，使旋转气缸在XZ平面内顺时针旋转180度，从而通过旋转气缸驱动连接板也在XZ平面内沿顺时针旋转180度，使第一吸盘和第二吸盘的位置分别对应与第三吸盘和第四吸盘的位置互换；位置互换后，即第一吸盘和第二吸盘分别对应位于第三吸盘和第四吸盘的下方，此时旋转气缸停止工作；然后PLC控制器向步进电机发出控制信号Ⅱ，通过步进电机驱动滑块沿X方向移动，由于吸盘安装装置通过旋转装置和Z轴移动装置与滑块相连，所述吸盘安装装置连同第三吸盘、第四吸盘以及吸附有未加工玻璃板的第一吸盘和第二吸盘在步进电机的作用下沿X方向移动，直到移动到加工区的上方为止。当到第一吸盘和第二吸盘到达加工区上方时，PLC控制器向滑台气缸发出控制信号Ⅲ使滑台气缸推动旋转气缸固定板沿Z方向的负方向移动（即向下移动），从而带动旋转装置和吸盘安装装置作向下运动。当到达加工区时，第一吸盘和第二吸盘分别放开其各自所吸附的未加工玻璃板，使这两块未加工的玻璃板放置在加工区的工装夹具内进行定位。然后PLC控制器向滑台气缸再次发出控制信号Ⅲ使滑台气缸推动旋转气缸固定板沿Z方向的正方向移动（即向上移动），使旋转装置和吸盘安装装置复位，同时PLC控制器向步进电机发出控制信号Ⅰ，最终使机械手移离加工区返回原料区。

此时第三吸盘和第四吸盘分别位于第一吸盘和第二吸盘的上方，第三吸盘和第四吸盘从位于机械手上方的原料区各吸取一块未加工的玻璃板，PLC控制器发出控制信号Ⅰ控制旋转气缸的工作，使旋转气缸在XZ平面内逆时针旋转180度，从而通过旋转气缸驱动连接板也在XZ平面内沿逆时针旋转180度，使第一吸盘和第二吸盘的位置与第三吸盘和第四吸盘的位置再次对应互换；位置互换后，即第三吸盘和第四吸盘分别对应位于第一吸盘和第二吸盘的下方，此时旋转气缸停止工作；然后PLC控制器向步进电机发出控制信号Ⅱ，通过步进电机驱动滑块沿X方向移动，由于吸盘安装装置通过旋转装置和Z轴移动装置与滑块相连，所述吸盘装置连同第一吸盘、第二吸盘以及吸附有未加工玻璃板的第三吸盘和第四吸盘在步进电机的作用下沿X方向移动，直到移动到加工区的上方为止。当第三吸盘和第四吸盘到达加工区上方时，PLC控制器向滑台气缸发出控制信号Ⅲ使滑台气缸推动旋转气缸固定板沿Z方向的负方向移动（即向下移动），从而带动旋转装置和吸盘安装装置作向下运动。当到达加工区时，第三吸盘和第四吸盘分别放开其各自所吸附的未加工玻璃板，使这两块未加工的玻璃板放置在加工区的工装夹具内进行定位。然后PLC控制器向滑台气缸再次发出控制信号Ⅲ使滑台气缸推动旋转气缸固定板沿Z方向的正方向移动（即向上移动），使旋转装置和吸盘装置复位，同时PLC控制器向步进电机发出控制信号Ⅰ，最终使机械手移离加工区返回原料区。由此可知，在旋转装置的作用下，可使第一吸盘和第二吸盘分别对应与第三吸盘和第四吸盘交替地一次吸附两块未加工的玻璃板，并通过X轴移动装置和Z轴移动装置将这些未加工的玻璃板传送到加工区，工作效率十分高。

二、下料操作：

当玻璃板在加工区内加工完毕后，PLC控制器控制X轴移动装置将Z轴移动装置和吸盘装置移动到已加工的玻璃板的上方，然后PLC控制器再通过控制Z轴移动装置使吸盘安装装置向下移动，利用第一吸盘和第二吸盘去吸附两块已加工的玻璃板，然后在旋转装置的作用下，使吸盘安装装置在XZ平面内沿逆时针旋转180度，使第一吸盘和第二吸盘的位置对应与第三吸盘和第四吸盘的位置互换，此时第一吸盘和第二吸盘分别对应位于第三吸盘和第四吸盘的上方，然后PLC控制器再用X轴移动装置将旋转装置和吸盘装置移离加工区，再利用Z轴移动装置将第一吸盘和第二吸盘所吸附的两块已加工玻璃板移动到位于机械手上方的成品区。对于采用第三吸盘和第四吸盘将两块已加工的玻璃板移动到成品区的操作，其操作原理与上文利用第一吸盘和第二吸盘将两块已加工的玻璃板移动到成品区的操作原理是相同的，在此不作复述。

而为了可以加工尺寸较大的未加工的玻璃板，第二吸盘通过导杆气缸Ⅰ安装在吸盘安装装置上，从而可以调整第一吸盘和第二吸盘之间的距离，以便可以使第一吸盘和第二吸盘可以分别各吸附一块尺寸较大的未加工玻璃板。同理，第三吸盘通过导杆气缸Ⅱ安装在吸盘安装装置上，从而可以调整第三吸盘和第四吸盘之间的距离，以便可以使第三吸盘和第四吸盘可以分别各吸附一块尺寸较大的未加工玻璃板。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，作出其他各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种双头机械手，其特征在于：其包括PLC控制器、X轴移动装置、Z轴移动装置、吸盘装置、以及可驱动吸盘装置在XZ平面内作正反两个方向180度旋转的旋转装置；所述吸盘装置包括吸盘安装装置、位于吸盘安装装置顶部的第一吸盘和第二吸盘、以及位于吸盘安装装置底部的第三吸盘和第四吸盘；所述第一吸盘和第四吸盘直接与吸盘安装装置相连，所述第二吸盘和第三吸盘分别对应通过吸盘X轴伸缩装置Ⅰ和吸盘X轴伸缩装置Ⅱ与吸盘安装装置相连；所述吸盘安装装置和Z轴移动装置分别与旋转装置相连；所述Z轴移动装置还与所述X轴移动装置相连；所述X轴移动装置、Z轴移动装置、旋转装置、吸盘X轴伸缩装置Ⅰ和吸盘X轴伸缩装置Ⅱ分别电性连接所述PLC控制器。

2.如权利要求1所述的双头机械手，其特征在于：所述吸盘X轴伸缩装置Ⅰ为一可驱动所述第二吸盘沿X方向作伸缩运动的导杆气缸Ⅰ；导杆气缸Ⅰ的自由端与第二吸盘相连，导杆气缸Ⅰ的固定端连接吸盘安装装置；所述吸盘X轴伸缩装置Ⅱ为一可驱动所述第三吸盘沿X方向作伸缩运动的导杆气缸Ⅱ；导杆气缸Ⅱ的自由端与所述第三吸盘相连，导杆气缸Ⅱ的固定端连接吸盘安装装置；所述导杆气缸Ⅰ和导杆气缸Ⅱ分别与所述PLC控制器电性相连。

3.如权利要求2所述的双头机械手，其特征在于：所述吸盘安装装置包括连接板、以及分别设于所述连接板顶端和底端的吸盘安装板Ⅰ和吸盘安装板Ⅱ；所述第一吸盘和导杆气缸Ⅰ的固定端固定连接所述吸盘安装板Ⅰ；所述第四吸盘和导杆气缸Ⅱ的固定端固定连接所述吸盘安装板Ⅱ；所述连接板与所述旋转装置相连。

4.如权利要求3所述的双头机械手，其特征在于：所述旋转装置包括可作正反两个方向180度旋转的旋转气缸和旋转气缸固定板；旋转气缸的自由端与所述连接板相连，旋转气缸的固定端固定在所述旋转气缸固定板上；所述旋转气缸固定板与Z轴移动装置固定相连；所述旋转气缸与所述PLC控制器电性相连。

5.如权利要求4所述的双头机械手，其特征在于：所述Z轴移动装置包括可沿Z轴方向作伸缩运动的滑台气缸和滑台气缸固定板；滑台气缸的自由端与所述旋转气缸固定板相连，滑台气缸的固定端固定在所述滑台气缸固定板上；所述滑台气缸固定板固定连接所述X轴移动装置；所述滑台气缸与所述PLC控制器电性相连。

6.如权利要求4所述的双头机械手，其特征在于：所述X轴移动装置包括设有滑块的机械手线形模具和可驱动所述滑块沿X轴方向作往复移动的步进电机；所述滑台气缸固定板固定在所述滑块上；所述步进电机与所述PLC控制器电性相连。

7.如权利要求3-5任何一项所述的双头机械手，其特征在于：所述旋转气缸的型号为MSQB20A。

8.如权利要求4或5所述的双头机械手，其特征在于：所述滑台气缸的型号为EMXS20-100AS。