CN203237774U - 多臂抓放机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多臂抓放机械手,抓手(11)抓取抬升回转且自身翻转,然后依次码放到指定位置,状态保持装置(4)使机械手(1)的动作得以独立,避免复杂的管线连接,从而在机械手(1)脱离动力时既能顺利升降回转又保持住所需的工作状态,借助所附本机拖动完全合拍以防误动作且节能,机构精巧,动作可靠,自动化程度高解放劳力,结构简单制造成本低,操作方便洁净环保,并为此类产品的生产线提供了一种关键的自动化装备。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种自动化抓取装置,特别是涉及一种多臂抓放机械手。
背景技术
目前广泛在用的生产砖块设备,如转盘式制砖机,每台机器至少需一、两名工人守在一旁,机器连续不断地产出,工人一刻不停地搬运,日复一日,年复一年,枯燥重复,繁重无休,工作环境差,劳动强度大,工人不堪重负,至今尚无一种装备取代这种体力劳动。
本实用新型目的旨在提供一种机器手,一边自动抓取压出产品,另一边将其顺序码放整齐,并为这种方式制砖的自动化生产线提供一种关键装备,本实用新型也可应用于其它块状物品生产当中。
发明内容
本实用新型由机械手1、手臂2、回转升降装置3、状态保持装置4、传动装置5、机架外壳6和中转装置7等部分组成。
本实用新型的技术方案为:机械手1抓起平置的物块,抬升以离开工作台面,回转到下一工位翻转,然后依次立置码放在中转装置7上;机械手1的收拢抓放翻转动作通过状态保持装置4完成,以使机械手1在抬升和回转时保持所触发的动作,从而脱离安装在机架上的动力源和控制源,避免复杂的管线连接;当机械手1回转到抓取和码放工位时,再由固联于机架的动力装置和控制装置实施相应的动作,周而复始,自动运行;机械手1的换位回转由压块本机的转盘拖动,保证机械手1动作与本机运行周期完全一致,以防误动作。(压块本机指生产压块的机器,简称本机,压块指被压出来的块体即重复出现在同一位置的被抓对象,以下同。)
所述机械手1由抓手11和同步连杆机构12等组成并与手臂2相连,抓手11成对并对称于同步连杆机构12,抓手11可在手臂2的伸出端上滑动,同步连杆机构12的一个铰点固定在手臂2的伸出端,另外两铰点分别与两只抓手11固定,一只抓手受力,两只同步张合;
所述手臂2由小臂21和大臂22连接而成,承载机械手1、被抓对象13及其自身的负重;小臂21两端分别连接抓手11和平动保持器44的位移输出,大臂22两端分别连接小臂21和转动保持器42的扭转输出;
所述回转升降装置3由定位机构31、定位杆32和滑轴33等组成并与机架滑动连接,既可受垂直力作用上下移动又可受扭转力作用往复转动,回转升降装置3的滑轴33底部设推力轴承,向上移动时,定位杆32与定位机构31的定位槽分离,以便无障碍回转,转到给定角度下降,定位杆32插进定位机构31的定位槽,定位精准可靠,定位机构31的定位槽按设定角度分布;
所述状态保持装置4是一种开关量发生器,分为转动保持器42和平动保持器44,每个保持器都有两组触杆交替压下或伸出;转动保持器42固定在回转升降装置3上,平动保持器44固定在大臂22上;转动保持器42一端的旋转触杆41被压下,同侧另一端旋转触杆伸出同样长度,同时与旋转触杆41所在面垂直的平面上输出给定旋转,并保持所转角度,直到触压伸出的触杆,被压下的触杆伸出,同时输出反向旋转,保持所转角度直到下次触发;同理,平动保持器44一端的平动触杆43被压下,同侧另一端平动触杆伸出同样长度,同时另一侧输出给定伸长,并保持这一长度,直到触压伸出的触杆,被压下的触杆伸出,同时,输出的伸长退回,并保持退回状态直到下次触发;
所述传动装置5由阻尼机构51、变速机构52、定角间歇机构53、回转传递机构54和离合机构55等组成;回转传递机构54为演变的曲柄滑块机构,一端连接在压块本机的转盘上,当转盘转动时,回转传递机构54的连杆随之摆动,回转传递机构54的另一端连接定角间歇机构的输入转轴,转轴装有轴承,通过轴承座与机架固定;定角间歇机构53将转轴的往复转动转换 为按设定角度间隔同一方向的转动,当其反向转动时产生间歇,定角间歇机构53将这种有规律的运动经变速机构52转换成所需角度传递给滑轴33;阻尼机构51装于变速机构52上,以防机构运行的惯性所带来的过量、空回和冲击等不利影响,阻尼大小通过弹性力调整;离合机构55固定在机架上用来扳动变速机构52的齿轮,当两齿轮副脱离接触时传动被中断以便处理非正常运行情况,当两齿轮副啮合时才进入正常运行,离合机构55与齿轮接触面之间的摩擦利用来补充阻尼;
所述机架外壳6的机架可由型钢焊接而成,外壳可由钣金制作,其中与地面接触的底壳承接传动装置5落下的润滑油及杂物等,以免污染,底壳下面设地脚;
所述中转装置7安装在机械手1的码放工位,机械手1每次放手之后,中转装置7的承接面相应移动给定距离,让出下一次码放的空间。
本实用新型的有益效果在于:机构精巧,动作可靠,借助原机自身动力节省能源,自动化程度高节省劳力,从根本上改变了现有同类产品的生产方式,工人由繁重的体力劳动转为简单的监控操作和设备维护保养,使劳动者从长期沉重的机器束缚中解放出来,成为机器的主人;结构简单,一目了然,制造容易,操作方便,加工生产成本低,便于普及推广;运行中无任何污染物排放,洁净、低噪、环保。
附图说明
图1:三维总图
图2:结构图
图3:原理图
图中:
1 机械手 41 旋转触杆
11 抓手 42 转动保持器
12 同步连杆机构 43 平动触杆
13 抓取对象 44 平动保持器
2 手臂 5 传动装置
21 小臂 51 阻尼机构
22 大臂 52 变速机构
3 回转升降装置 53 定角间歇机构
31 定位机构 54 回转传递机构
32 定位杆 55 离合机构
33 滑轴 6 机架外壳
4 状态保持装置 7 中转装置
具体实施方式
下面结合附图以实施例方式对本实用新型进一步说明。
机械手1在抓取工位,平动保持器44的平动触杆43被压进,同侧另一端平动触杆伸出同样长度,平动保持器44的输出端产生横向位移,通过小臂21传递给抓手11,另一只受同步连杆机构11制约,两只抓手同时抓紧,并由平动保持器44保持抓紧状态,触发动力源退回,以脱离接触;回转升降装置3的滑轴33受力抬升,带动与之固接的手臂2连同机械手1以及抓取对象13抬升到设定高度,定位机构31的槽孔与定位杆32分离,同时转动保持器42的旋转触杆41与其触发动力源也脱离接触,以便机械手1及其手臂2绕滑轴33回转;回转传递机构54受压块本机的转盘拖动而扭转定角间歇机构53,当且仅当该机构的拨块触及棘齿,与之相连的变速机构52旋转,并按所需角度传递给滑轴33;压块本机的转盘回转到位即反向转动,回转传递机构54随之反转,但定角间歇机构53不传递此反向转动,因而滑轴33处于转动间歇状态,此时 手臂2及其所负部件一并降下,定位杆32插入定位机构31的槽孔内,直到槽与杆紧密配合,实现精确定位;与此同时,处于中间工位的旋转触杆41受压缩进,同侧另一端旋转触杆伸出,转动保持器42输出设定转角,与之相连的手臂2及其相连的机械手1一并翻转,被抓对象13由平变立,以便码放到中转装置7的承接面上;与该工位相对的另一工位,伸出的旋转触杆被压进,前次压进的旋转触杆伸出,转动保持器42反向输出同样转角,手臂2随之反向翻转,已完成释放动作的机械手1转回到抓取所需的方向;手臂2下降到位,抓取工位和码放工位的平动保持器44同时触发,抓取工位的平动触杆43被压进,另一端触杆伸出,平动保持器44输出的位移通过小臂21传递给抓手11,同步连杆机构11迫使两只抓手同时抓紧,并由平动保持器44保持抓紧状态,抓取工位伸出的平动触杆43在码放工位被压进,另一端触杆伸出,平动保持器44反向输出等量位移,同样,两只抓手在连杆机构11的约束下同时张开,完成释放动作,被抓对象13按要求立置码放在中转装置7的承接面上;触发动力源一触即发、随后即退,以使触杆与其动力源分离,在二者脱离接触期间,平动保持器44一直保持已被触发的状态;机械手1及其手臂2抬升,压块本机的转盘回转,如此循环往复,只要本机不停,抓取和码放工作就与本机同步自动进行。
机械手1及其手臂2的组合数量不限,根据需要而定,但以四臂为佳,便于垂直分布,这样,抓取工位和码放工位在一条线上且与两中间工位连线垂直;相应地,垂直分布的状态保持装置4,其触发的重复精度更高,回转后下落时定位杆对位入孔更为准确;这种四臂垂直分布形式,既充分满足抓放、翻转、升降、回转和换位动作的要求,又能最大限度地节省制作原材料,也使得加工装配调试维护更为简便易行,生产成本更为节省。
Claims (7)
1.一种多臂抓放机械手,包括:机械手(1)、手臂(2)、回转升降装置(3)、状态保持装置(4)、传动装置(5)、机架外壳(6)和中转装置(7),其特征是:机械手(1)连于手臂(2),手臂(2)和回转升降装置(3)之间装有状态保持装置(4),回转升降装置(3)装在传动装置(5)上,传动装置(5)装于机架外壳(6)内,机架外壳(6)外侧设抓取工位、另一侧为码放工位、其余则中间工位,中转装置(7)安装在码放工位,回转升降装置(3)拖动手臂(2)升降旋停,状态保持装置(4)使机械手(1)抓放翻转。
2.根据权利要求1所述的多臂抓放机械手,其特征是:机械手(1)由抓手(11)和同步连杆机构(12)组成,抓手(11)成对并关于同步连杆机构(12)对称安装,任一只抓手(11)动作,另一只受同步连杆机构(12)约束而相反动作。
3.根据权利要求1所述的多臂抓放机械手,其特征是:手臂(2)由小臂(21)和大臂(22)组成,小臂(21)与状态保持装置(4)的平动输出连接使机械手(1)张合,大臂(22)与状态保持装置(4)的转动输出连接带动机械手(1)翻转,手臂(2)整体绕升降装置(3)的轴线回转并沿该轴线升降。
4.根据权利要求1所述的多臂抓放机械手,其特征是:回转升降装置(3)由定位机构(31)、定位杆(32)和滑轴(33)组成并与机架滑动连接,既可上下移动又可往复转动,滑轴(33)底部设推力轴承,定位杆(32)插在定位机构(31)的相应孔内以精确定位,定位机构(31)孔按手臂(2)的回转角度分布,滑轴(33)上升则杆与孔分离。
5.根据权利要求1所述的多臂抓放机械手,其特征是:状态保持装置(4)分为转动保持器(42)和平动保持器(44),每个保持器都有两组触杆交替压下或伸出;转动保持器(42)的一组触杆压下,另一组触杆伸出,输出转角并保持,直到下一次触压,输出反向转角并保持;同理,平动保持器(44)的一组触杆压下,另一组触杆伸出,输出位移并保持,直到下一次触压,输出反向位移并保持。
6.根据权利要求1所述的多臂抓放机械手,其特征是:传动装置(5)由阻尼机构(51)、变速机构(52)、定角间歇机构(53)、回转传递机构(54)和离合机构(55)组成,阻尼机构(51)装于变速机构(52)上,阻尼大小通过弹性力调整,回转传递机构(54)一端连接转盘往复摆动,另一端接定角间歇机构(53)的输入轴,定角间歇机构(53)单向拨动棘齿,离合机构(55)固于机架外壳(6)以扳动齿轮副或脱离或啮合。
7.根据权利要求1所述的多臂抓放机械手,其特征是:中转装置(7)每当机械手(1)放手之后移动给定距离,让出下一次码放的空间。
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