CN204976636U - 一种六面顶压机上料机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种六面顶压机上料机械手，包括单臂摇摆机构和推送机构，单臂摇摆机构与气缸推送机构配合实现对物料的拾取、运送和推放动作，自动完成上料全过程；单臂摇摆机构包括底座、电动机、减速器和单臂支架，底座固定于六面顶压机上，电动机驱动减速器运转，减速器通过键传动驱动单臂支架围绕减速器的输出轴摆动，实现固定在单臂支架上的推送机构上下摆动，所述气缸推送机构包括底板、气缸、推送板、挡钉、压板、导轨和滑块，推送板通过气缸驱动在导轨上前后移动，挡钉起到固定物料块的作用，防止物料块在单臂摇摆机构下摆时震动移位；该装置结构简单，占用空间小，功耗小，控制方便可靠，执行运动工作平稳，适用于六面顶压机的自动上料。

Description

一种六面顶压机上料机械手

技术领域

本实用新型涉及一种六面顶压机上料机械手，属于金刚石加工器械技术领域。

背景技术

金刚石六面顶压机外形庞大但送料与下料空间小且复杂，目前市面上常用的机械手均不合适其使用。通常是通过工人手工上下料，随着顶压机压力及结构尺寸的增大，工人上下料的难度大增，致使顶压机效率低下；又由于顶压机生产是在超高压条件下进行，常常出现裂锤事故，给工人人身安全带来巨大隐患及心理压力。当前金刚石合成产业也面临降低生产成本及招工压力，因此迫切需要研制一种能快速、自动且准确的完成上料工作的上料机械手取代人工完成上料工作，以便从根本上避免上料过程对工人安全的威胁，同时开发一种金刚石六面顶压机上料机械手也是提高企业自动化程度，及金刚石合成加工企业面临的最重要问题，对增强企业生产安全性，提高自动化程度具有十分重要意义，也将有力促进该产业快速升级，提高生产效率和经济效益。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有金刚石六面顶压机生产过程中由人工上料存在的安全隐患、效率低下的问题，而提供一种结构简单、效率高、精确度好、防止金刚石物料块掉落，并且实现安全生产、提高效益的金刚石六面顶压机自动上料机械手。

实现本实用新型目的所采用的技术方案为，一种六面顶压机上料机械手，包括单臂摇摆机构和推送机构，所述单臂摇摆机构包括底座以及安装于底座上的电动机、减速器和摆臂，摆臂由减速器的输出轴驱动摆动，摆臂的一端与减速器的输出轴固连，另一端连接推送机构，所述推送机构包括底部板、动力元件、侧立板、推送背板、推送侧板、挡钉、压板、导轨和滑块，底部板固定在摆臂的端部，侧立板垂直于底部板固定于底部板上，侧立板中心设有通孔并且与底部板的连接处开设有导向槽，导轨和动力元件均安装于底部板上并且分别位于侧立板两侧，所述推送背板固定于滑块上，推送背板与推送侧板的侧边连接构成推送板，动力元件的输出轴穿过通孔并且端部与推送板固连，压板位于导向槽中并且一端与推送板固连，所述挡钉由挡钉杆、挡钉座和挡钉弹簧构成，挡钉杆为弯折角为钝角的弯折杆，挡钉座安装于底部板背面并且位于挡钉杆的弯折角中，挡钉座的一端通过圆柱销与挡钉杆的弯折处铰接，另一端通过挡钉弹簧连接挡钉杆的固定端，底部板的中部开设有挡钉滑道，挡钉滑道位于推送板前方，挡钉杆的挡料端位于挡钉滑道中并且突出于底部板上表面。

所述侧立板通过筋板固定于底部板的端部，所述筋板呈L型，筋板的两臂通过螺钉分别固定于侧立板和底部板上。

所述挡钉对称分布于导轨两侧，挡钉杆的轴线与导轨的轴线之间的夹角为锐角。

所述挡钉杆的挡料端呈钩状并且端部为曲面，挡钉弹簧处于自然状态时，挡钉杆的钩状端突出于底部板上表面。

挡钉杆的弯折角为110°～120°。

减速器的输出轴通过轴承固定在底座上，所述摆臂为弯折状单臂支架，摆臂的一端与减速器的输出轴孔轴配合并且通过键连接，键与键槽间隙配合，摆臂的弯折部分通过螺钉与底部板的背面固连，弯折处设有加强筋。

所述推送背板的两侧边通过等长双头螺柱与两个推送侧板的侧边连接，两个推送侧板互成45°，压板与推送板连接的端部设有一对立耳，两个推送侧板分别与两个立耳紧密贴合并且通过螺钉连接。

所述动力元件为气缸或贯通式丝杠电机，动力元件的输出轴与推送背板通过开口销固定，动力元件的输出轴与推送背板间隙配合。

所述压板与导向槽间隙配合。

所述导轨上开有沉孔，导轨通过内六角圆柱头螺钉固定在底部板上，导轨与滑块间隙配合，导轨与动力元件的输出轴满足平行度要求。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的六面顶压机上料机械手，包括单臂摇摆机构和推送机构，其中单臂摇摆机构驱动推送机构摆动，推送机构中的单臂支架作圆周运动，当下摆到达极限位置时，底板处于水平位置，且高于六面顶压机下顶锤上表面，推送机构用于金刚石物料块的上料，动力元件提供推送板前推的动力，使得推送板沿导轨前移，推送金刚石物料块的完成上料，推送机构的挡钉在上料前固定金刚石物料块，挡钉由挡钉杆、挡钉座和挡钉弹簧构成，挡钉座安装于底部板背面固定整个挡钉，挡钉杆呈弯折状并且弯折处通过圆柱销与挡钉座铰接，挡钉杆可绕圆柱销转动，挡钉弹簧的两端分别与挡钉座和挡钉杆的固定端固连，挡钉杆的挡料端位于挡钉滑道中并且突出于底部板上表面，金刚石物料块放置底部板上时，挡钉杆的挡料端在挡钉弹簧的作用下固定金刚石物料块，防止金刚石物料块在单臂摇摆机构下摆时震动移位，确保下摆过程中金刚石物料块的稳定性，上料过程中压板压下挡钉，挡钉杆受力转动，挡料端旋转至挡钉滑道中，保证金刚石物料块顺利上料，外力消失时，挡钉杆在弹簧作用下回复初始位置。

挡钉对称分布于导轨两侧，挡钉杆的轴线与导轨的轴线之间的夹角为锐角，挡钉滑道位于推送板初始位置的前方，即接料时两个挡钉与推送板形成金刚石物料块固定区，挡钉杆的挡料端呈钩状并且端部为曲面，增强固定效果，曲面便于压板压下挡钉杆，由于金刚石物料块体积较小，因此挡钉弹簧处于自然位置时即可满足固定金刚石物料块的要求，并且挡钉弹簧处于自然位置便于压板压下挡钉。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

(1)本实用新型提供的上料机械手实现了上料过程中的空间避让。由于六面顶压机上料过程中的危险位置主要是在顶部顶锤上下经过的位置，上料机械手的单臂支架为独臂结构，体积小，占用空间少，且通过建模模拟机械手运动，使设计的机械手在运动过程中不会与内部顶锤发生干涉，满足空间避让要求。

(2)本实用新型提供的上料机械手满足金刚石物料块的姿态要求。该上料机械手推送背板与推送侧板通过等长双头螺柱固定在一起，组成具有45°夹角的推送板，确保沿45°方位接料、上料，满足金刚石物料块的姿态要求，使金刚石物料块在运送过程中其位姿已位于正确朝向，因此省却了金刚石物料块到达终点位置的姿态调整环节；

(3)本实用新型提供的上料机械手设置挡钉，确保送料过程中金刚石物料块的稳定性，防止金刚石物料块块在单臂摇摆机构下摆时震动移位；

(4)本实用新型提供的上料机械手体积小，重量轻、结构紧凑，运动驱动元件占用体积小，重量轻，部分连接结构可使用轻质材料，可进一步减小整个上料机械手重量；

(5)本实用新型提供的上料机械手驱动功耗小，控制方便可靠，推送板推送金刚石物料块为平移输送形式，可将动力源的绝大部分动力分配在金刚石物料块的运动上，动力的净利用率很高，使用较小的驱动功率即可满足要求。

附图说明

图1为本实用新型提供的六面顶压机上料机械手的结构示意图。

图2为单臂支架的结构示意图。

图3为单臂支架的局部放大图。

图4为侧立板与底部板的安装示意图。

图5为挡钉的结构示意图一。

图6为挡钉的结构示意图二。

图7为压板的结构示意图。

图8为上料机械手的使用示意图一。

图9为上料机械手的使用示意图二。

其中，1-底座，2-端盖，3-电动机，4-减速器，5-单臂支架，6-气缸，7-筋板，8-推送背板，9-推送侧板，10-底部板，11-导轨，12-活塞杆，13-侧立板，14-加强筋，15-导轨槽，16-支架孔，17-键槽，18-平键，19-挡钉杆，20-挡钉座，21-挡钉弹簧，22-压板，23-导向槽，24-立耳，25-挡钉滑道，26-挡钉。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细具体说明，本实用新型的内容不局限于以下实施例。

本实用新型提供的六面顶压机上料机械手，其结构如图1所示，包括单臂摇摆机构和推送机构，所述单臂摇摆机构包括底座1、端盖2、电动机3、减速器4和单臂支架5，底座1作为整个上料机械手的载体通过螺栓固定在六面顶压机上，电动机3、减速器4、端盖2及单臂支架5均安装于底座1上，电动机3与减速器4通过螺栓固定在底座1的一侧，端盖2通过螺钉固定在底座1的另一侧，电动机驱动减速器的输出轴转动，减速器的输出轴通过轴承固定在底座上并且驱动单臂支架5摆动，所述单臂支架5的结构参见图2，单臂支架5是一个大结构框架，整体呈弯折状，弯折处设有加强筋14，单臂支架的一端设有支架孔16，如图3所示，单臂支架通过支架孔16与减速器的输出轴孔轴配合并且通过平键18连接，平键18与键槽17间隙配合，摆臂的弯折部分通过螺钉与推送机构的底部板10的背面固连；

所述推送机构包括底部板10、气缸6、侧立板14、筋板7、推送背板8、推送侧板9、导轨11、挡钉26、压板22和滑块(图中未画出)，气缸6即为动力元件，动力元件还可选用贯通式丝杠电机，底部板固定在摆臂的端部，如图4所示，侧立板通过筋板垂直于底部板固定于底部板的端部，所述筋板呈L型，筋板的两臂通过螺钉分别固定于侧立板和底部板上，侧立板中心设有通孔并且与底部板的连接处开设有导向槽23，导轨和气缸6均安装于底部板上并且分别位于侧立板两侧，底部板上开设有用于安装导轨的导轨槽15，导轨上开有沉孔并且通过内六角圆柱头螺钉固定在底部板上，滑块与导轨间隙配合并且可在导轨上滑动，导轨与气缸6的活塞杆12满足平行度要求，导轨11本身有直线度要求，方便滑块在导轨11上前后滑动，所述推送背板8固定于滑块上，两个推送侧板互成45°，推送背板的两侧边通过等长双头螺柱与两个推送侧板9的侧边连接构成具有45°夹角的推送板，气缸6的活塞杆12穿过侧立板中心的通孔，活塞杆12与推送背板8通过开口销固定，活塞杆12与推送背板8为间隙配合，压板22位于导向槽23中并且与导向槽间隙配合，其前端与推送板相连，压板的结构如图7所示，压板与推送板连接的端部设有一对立耳24，推送板位于一对立耳24之间，两个推送侧板分别与两个立耳紧密贴合并且通过螺钉连接，当气缸的活塞杆12向前推进时，压板覆盖于导轨至上同时压下挡钉，所述挡钉26对称分布于导轨两侧，挡钉杆的轴线与导轨的轴线之间的夹角为锐角，所述挡钉由挡钉杆19、挡钉座20和挡钉弹簧21构成，参见图5和图6，挡钉杆19为弯折角为钝角的弯折杆，弯折角范围优选110°～120°，挡钉座20安装于底部板背面并且位于挡钉杆的弯折角中，挡钉座的一端通过圆柱销与挡钉杆的弯折处铰接，另一端通过挡钉弹簧21连接挡钉杆的固定端，挡钉弹簧的两端分别焊接于挡钉座和挡钉杆上，底部板的中部开设有挡钉滑道25，挡钉滑道位于推送板前方，挡钉杆的挡料端位于挡钉滑道中，挡钉杆的挡料端呈钩状并且端部为曲面，挡钉弹簧处于自然状态时，挡钉杆的钩状端突出于底部板上表面。

本实用新型提供的六面顶压机上料机械手，组装工序如下：

①将推送背板8与推送侧板9通过等长双头螺柱固定在一起，组成推送板，螺柱两端分别用螺母固定；

②将挡钉杆19与挡钉座20通过圆柱销固定在一起，挡钉弹簧21两头分别与挡钉杆19的固定端和挡钉座20焊接，组成挡钉，通过螺钉将挡钉座固定在底部板10背部；

③滑块14通过内六角圆柱头螺钉与推送背板8固定在一起后，将滑块14滑入导轨11中，再将导轨11放在底板的导轨槽15中，通过内六角圆柱头螺钉固定在底部板10上；

④侧立板13一面放置筋板7，另一面安装气缸6，将三者通过螺钉固定在一起；

⑤将筋板7通过螺钉与底部板10固定在一起，调整推送板位置，使活塞杆12与推送板通过开口销连接在一起；

⑥将压板22一端穿过导向槽23，另一端通过螺钉与推送板固定在一起，确保压板能随推送板前后移动；

⑦将单臂支架5的弯折端通过螺钉与底部板10连接，另一端通过支架孔16与减速器输出轴连接，将平键18放入支架孔16与减速器输出轴的键槽17中；

⑧检查活塞杆12与导轨11的平行度，检查键与键槽的间隙配合、活塞杆与推送背板的间隙配合、导轨与滑块的间隙配合，检查合格，完成上料机械手的组装。

实际使用中，该六面顶压机上料机械手的工作过程如下：

(1)初始状态，如图8所示，上料机械手处于接料位置，底部板10处于垂直位置，气缸推送机构的推送板处于收回接料状态，气缸推送机构等待送料装置将物料送至推送侧板9上；

(2)气缸推送机构接料过程中，参见图5，挡钉弹簧21处于自然状态，金刚石物料块送到推送板上后，挡钉杆19恰好能够固定住物料块，防止金刚石物料块在单臂摇摆机构下摆时震动移位，确保下摆过程中金刚石物料块的稳定性；

(3)当气缸推送机构接料成功后，电动机3驱动减速器4转动，减速器4的输出轴通过平键传递扭矩带动单臂支架5往下摆动，单臂支架5下摆至底部板10处于水平位置，且略高于六面顶压机下顶锤上表面时停止下摆，如图9所示；

(4)电磁阀得电，气源向气缸6无杆腔充气，推动活塞杆12作轴向运动，使得与活塞杆12相连的推送板在导轨11上作直线运动，推送板带动压板22作直线运动压下挡钉，挡钉杆沿挡钉滑道下移，挡钉被压下时的结构参见图6，推送板将物料推送到顶压机下顶锤上，推送完成后，上料机械手处于如图9所示的状态；

(5)电磁阀失电，气源向气缸6有杆腔充气，活塞杆12收回，使推送板沿着导轨11收回，推送板带动压板22收回，压板收回过挡钉位置后，挡钉弹簧21回到自然状态，挡钉杆的挡料端重新突出底部板10上表面，推送板收回到接料位置时，电动机3驱动单臂支架5上摆，上摆到底部板10处于垂直位置时停止上摆，等待下一轮接料；

(6)重复上述步骤，上料机械手可实现在六面顶压机工作过程中对金刚石物料块的拾取、运送和推放动作，完成自动上料过程。

Claims (10)

1.一种六面顶压机上料机械手，包括单臂摇摆机构和推送机构，所述单臂摇摆机构包括底座以及安装于底座上的电动机、减速器和摆臂，摆臂由减速器的输出轴驱动摆动，摆臂的一端与减速器的输出轴固连，另一端连接推送机构，其特征在于：所述推送机构包括底部板、动力元件、侧立板、推送背板、推送侧板、挡钉、压板、导轨和滑块，底部板固定在摆臂的端部，侧立板垂直于底部板固定于底部板上，侧立板中心设有通孔并且与底部板的连接处开设有导向槽，导轨和动力元件均安装于底部板上并且分别位于侧立板两侧，所述推送背板固定于滑块上，推送背板与推送侧板的侧边连接构成推送板，动力元件的输出轴穿过通孔并且端部与推送板固连，压板位于导向槽中并且一端与推送板固连，所述挡钉由挡钉杆、挡钉座和挡钉弹簧构成，挡钉杆为弯折角为钝角的弯折杆，挡钉座安装于底部板背面并且位于挡钉杆的弯折角中，挡钉座的一端通过圆柱销与挡钉杆的弯折处铰接，另一端通过挡钉弹簧连接挡钉杆的固定端，底部板的中部开设有挡钉滑道，挡钉滑道位于推送板前方，挡钉杆的挡料端位于挡钉滑道中并且突出于底部板上表面。

2.根据权利要求1所述的六面顶压机上料机械手，其特征在于：所述侧立板通过筋板固定于底部板的端部，所述筋板呈L型，筋板的两臂通过螺钉分别固定于侧立板和底部板上。

3.根据权利要求1所述的六面顶压机上料机械手，其特征在于：所述挡钉对称分布于导轨两侧，挡钉杆的轴线与导轨的轴线之间的夹角为锐角。

4.根据权利要求1所述的六面顶压机上料机械手，其特征在于：所述挡钉杆的挡料端呈钩状并且端部为曲面，挡钉弹簧处于自然状态时，挡钉杆的钩状端突出于底部板上表面。

5.根据权利要求1所述的六面顶压机上料机械手，其特征在于：挡钉杆的弯折角为110°～120°。

6.根据权利要求1所述的六面顶压机上料机械手，其特征在于：减速器的输出轴通过轴承固定在底座上，所述摆臂为弯折状单臂支架，摆臂的一端与减速器的输出轴孔轴配合并且通过键连接，键与键槽间隙配合，摆臂的弯折部分通过螺钉与底部板的背面固连，弯折处设有加强筋。

7.根据权利要求1所述的六面顶压机上料机械手，其特征在于：所述推送背板的两侧边通过等长双头螺柱与两个推送侧板的侧边连接，两个推送侧板互成45°，压板与推送板连接的端部设有一对立耳，两个推送侧板分别与两个立耳紧密贴合并且通过螺钉连接。

8.根据权利要求1所述的六面顶压机上料机械手，其特征在于：所述动力元件为气缸或贯通式丝杠电机，动力元件的输出轴与推送背板通过开口销固定，动力元件的输出轴与推送背板间隙配合。

9.根据权利要求1所述的六面顶压机上料机械手，其特征在于：所述压板与导向槽间隙配合。

10.根据权利要求1所述的六面顶压机上料机械手，其特征在于：所述导轨上开有沉孔，导轨通过内六角圆柱头螺钉固定在底部板上，导轨与滑块间隙配合，导轨与动力元件的输出轴满足平行度要求。