CN205631350U - 一种机械手装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了机械手装置，包括安装架、扎取组件、抓取组件、长度调节机构、宽度调节机构和导向组件，由长度调节机构、宽度调节机构根据毛坏的规格定位扎取组件扎取位置间距和成品抓取的间距，在工作时由扎取组件扎取毛坯料送到热压成型设备上热压成型，之后再由抓取组件夹住成品从热压成型设备中取出，完成成品摆放工作，从毛坯的扎取到成品的摆放过程实现了全自动化操作，确保了产品质量，提升了工作效率，节省了人力成本，而且还消除了对人体健康的威胁。

Description

一种机械手装置

技术领域

本实用新型涉及送料及取料设备，特别涉及一种机械手装置。

背景技术

海绵、橡胶制品等产品成型时，需要热压，譬如：生产海绵时所产生有机异氰酸酯一般为甲苯二异氰酸酯，具有刺激性气味，在人体中具有积聚性和潜伏性，对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈刺激作用，吸入高浓度的甲苯二异氰酸酯蒸气会引起支气管炎、支气管肺炎和肺水肿。

然而，国内内衣生产过程中海绵内衬的热压成型，目前基本采用手工作业，海绵毛坯的送料、毛坯在模具中的定位及毛坯成形后的抓取、摆放等，均由人工完成，通过传统人工操作的方式会导致产品质量不易控制，生产效率低，而且恶劣的作业环境，对操作工人的身体健康也存在威胁。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种机械手装置，能代替手工作业方式，自动完成毛坯的抓取及成品的取放动作。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种机械手装置，其包括：

安装架；

用于扎取毛坯的扎取组件；

用于抓取成品的抓取组件；

用于调节扎取长度及抓取长度的长度调节机构；

用于调节扎取宽度的宽度调节机构；

用于为扎取组件和抓取组件调节导向的导向组件；

所述长度调节机构和宽度调节机构设置于安装架上，所述扎取组件和抓取组件设置于导向组件上，所述导向组件设置于长度调节机构和宽度调节机构上。

所述的机械手装置中，所述扎取组件包括至少两个扎取机构。

所述的机械手装置中，所述扎取机构包括安装板、毛坯扎头、毛坯定位板、扎取导向块、使扎取导向块上下移动的滑块、驱动滑块滑动的驱动气缸；所述驱动气缸和毛坯定位板设置于安装板上，所述安装板设置于导向组件上，所述滑块的一端与驱动气缸的活塞杆固定，所述滑块的另一端与扎取导向块固定，所述毛坯扎头安装在扎取导向块上；所述毛坯定位板上设置有供扎取导向块移动的导向槽和供扎头伸出的导向孔，所述毛坯扎头和扎取导向块安装在所述毛坯定位板中。

所述的机械手装置中，所述毛坯扎头为2颗扎针。

所述的机械手装置中，所述扎针向外侧倾斜20°-80°。

所述的机械手装置中，所述抓取组件包括至少一抓取机构，所述抓取机构包括：安装杆、夹头、夹紧驱动气缸、转动杆、转动推块和用于驱动夹头翻转成品的翻转气缸；所述夹紧驱动气缸与转动杆的下部固定，所述夹头与夹紧驱动气缸联接，所述转动杆的中部通过第一转轴与安装杆铰接，转动杆的顶端和转动推块的一端通过第二转轴铰接，所述转动推块的另一端与翻转气缸的活塞杆固定，所述翻转气缸设置于安装杆上，所述安装杆设置于导向组件上。

所述的机械手装置中，所述长度调节机构包括左旋长度调节丝杆、右旋长度调节丝杆和长度调节电机，所述长度调节电机为双轴伸电机，所述左旋长度调节丝杆、右旋长度调节丝杆分别与长度调节电机的两根轴联接，所述左旋长度调节丝杆、右旋长度调节丝杆上均设置有用于固定导向组件的第一滑动块。

所述的机械手装置中，所述宽度调节机构包括宽度调节丝杆和宽度调节电机，所述宽度调节丝杆与宽度调节电机通过同步带联接，宽度调节丝杆上设置有用于固定导向组件的第二滑动块。

所述的机械手装置中，所述导向组件包括：四个导向杆和四个导向块，所述导向块上设置有至少两个导向孔，四个导向杆围成矩形，相邻两个导向杆插入相应的导向孔中。

所述的机械手装置中，所述安装架上设置有用于带动机械手装置移动和转动的旋转臂。

相较于现有技术，本实用新型提供的机械手装置，包括安装架、扎取组件、抓取组件、长度调节机构、宽度调节机构和导向组件，由长度调节机构、宽度调节机构根据毛坏的规格定位扎取组件扎取位置间距和成品抓取的间距，在工作时由扎取组件扎取毛坯料送到热压成型设备上热压成型，之后再由抓取组件夹住成品从热压成型设备中取出，完成成品摆放工作，从毛坯的扎取到成品的摆放过程实现了全自动化操作，确保了产品质量，提升了工作效率，节省了人力成本，而且还消除了对人体健康的威胁。

附图说明

图1为本实用新型提供的机械手装置调节至最大扎取尺寸时的结构示意图。

图2为本实用新型提供的机械手装置调节至最小扎取尺寸时的结构示意图。

图3为本实用新型提供的机械手装置扎取毛坏时的结构示意图。

图4为本实用新型提供的机械手装置中扎取组件处于扎取状态的结构示意图。

图5为本实用新型提供的机械手装置中扎取组件处于缩回状态的结构示意图。

图6为本实用新型提供的机械手装置中抓取组件的结构示意图。

图7为本实用新型提供的机械手装置中抓取成品的结构示意图。

图8为本实用新型提供的机械手装置中摆放成品的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种机械手装置，由长度调节机构、宽度调节机构根据毛坏的规格定位扎取组件扎取位置间距和成品抓取的间距，在工作时由扎取组件扎取毛坯料送到热压成型设备上热压成型，之后再由抓取组件夹住成品从热压成型设备中取出，完成成品摆放工作，从毛坯的扎取到成品的摆放过程实现了全自动化操作，确保了产品质量，提升了工作效率，节省了人力成本，而且还消除了对人体健康的威胁。

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1、图2和图3，本实用新型提供的机械手装置包括安装架11、扎取组件12、抓取组件13、长度调节机构14、宽度调节机构15和导向组件16，所述长度调节机构14和宽度调节机构15设置于安装架11上，所述扎取组件12和抓取组件13设置于导向组件16上，所述导向组件16设置于长度调节机构14和宽度调节机构15。

其中，安装架11呈T字型，用于安装长度调节机构14和宽度调节机构15。所述扎取组件12用于扎取毛坯，如扎取海绵毛坯的四个角，防止海绵毛坯掉落、变形。抓取组件13用于抓取成品10，如海绵成型后，来夹取并将成品10摆放在指定的位置。所述长度调节机构14用于调节扎取长度及抓取长度，该长度可根据毛坯长度来调节，通常小于毛坯的长度。所述宽度调节机构15用于调节扎取宽度，该宽度也可根据毛坯宽度来调节，通常小于毛坯的宽度。所述导向组件16用于为扎取组件12和抓取组件13的调节导向，避免扎取组件12、抓取组件13调节长度和宽度时移位。

本实用新型由长度调节机构14、宽度调节机构15根据毛坏的规格定位扎取组件12扎取位置间距和成品10抓取的间距，在工作时由扎取组件12扎取毛坯料送到热压成型设备上热压成型，之后再由抓取组件13夹住成品10从热压成型设备中取出，完成成品10摆放工作，从毛坯的扎取到成品10的摆放过程实现了全自动化操作，确保了产品质量，提升了工作效率，节省了人力成本，而且还消除了对人体健康的威胁。

在本实用新型的机械手装置中，所述扎取组件12包括至少两个扎取机构，在扎取毛坯时，至少扎取毛坯长度方向的一条边。优选的，所述扎取机构为四个，并呈矩形排列，用于扎取毛坯的四个角，从而可将海绵毛坯可靠的抓起，确保毛坯送料过程中不掉落，不起皱，不变形。当然在其它实施例中，扎取机构也可以使用其它数量，如数量为六个，当毛坯尺寸大时，同时扎取毛坯的中部，进一步提供可靠性，并且扎取机构也可根据毛坯的形状排列，本实用新型对此不作限制。

请一并参阅图4和图5，所述扎取机构包括安装板121、毛坯扎头122、毛坯定位板123、扎取导向块124、使扎取导向块124上下移动的滑块125、驱动滑块125滑动的驱动气缸126。安装板121用于将扎取机构固定于导向组件16上，所述驱动气缸126和毛坯定位板123设置于安装板121上，所述安装板121设置于导向组件16上，所述滑块125的一端与驱动气缸126的活塞杆固定，所述滑块125的另一端与扎取导向块124固定，所述毛坯扎头122安装在扎取导向块124上；所述毛坯定位板123上设置有供扎取导向块124移动的导向槽和供扎头伸出的导向孔，所述毛坯扎头122和扎取导向块124安装在所述毛坯定位板123中。

具体地，所述毛坯扎头122为2颗扎针，所述扎针向外侧倾斜20°-80°，优选为30°-60°，譬如：45°，可确保扎针缩出时，可靠扎入毛坯中，且送料过程中不会掉落、不起皱、不变形。所述扎取导向块124与毛坯扎头122的倾斜角度相同，确保扎取过程可靠。

以长方形毛坯为例：扎取组件12共有四个毛坯扎头122，分别调节至长方形毛坯的四个角上，每个角上的两根扎针分别位于毛坯对角线的两侧，并与对角线呈对称分布，针的中心线与毛坯平面成45度夹角，且针头方向相对长方形毛坯的中心点朝外。

以生产海绵为例，在扎取毛坯时，由驱动气缸126动作，控制滑块125下移，带动扎取导向块124和毛坯扎头122下移，并使毛坯扎头122伸出导向孔外侧扎取海绵毛坯，当机械手装置移动至热压成型设备上进行热压成型，驱动气缸126的活塞杆复位，使滑块125上移，带动扎取导向块124和毛坯扎头122上移复位，使毛坯扎头122缩回，将海绵毛坯放在热压成型设备上。在海绵成型后，由抓取组件13将成品10海绵夹取进行摆放，之后机械手装置复位再次扎取毛坯，如此循环动作。在扎取毛坯过程中，四个毛坯扎头122同时动作，从而保证毛坯扎取可靠，不掉落，不起皱，不变形。

请一并参阅图1、图2、图3、图6、图7和图8，所述抓取组件13包括至少一抓取机构，本实施例中，所述抓取机构为两个，沿成品10长度方向设置，从而可迅速夹取成品10，当然该抓取机构也可设置为三个或三个以上，可防止成品10输送过程中变形、起皱。

所述抓取机构包括：安装杆131、夹头132、夹紧驱动气缸133、转动杆134、转动推块135和用于驱动夹头132翻转成品10的翻转气缸136。其中，所述夹头132为气动夹，由夹紧驱动气缸133控制其完成夹紧和释放的动作，由于气动夹为现有技术，此处不再详述。所述转动杆134呈L型，其中部与安装杆131铰接，能在转动推块135的作用时，控制转动杆134转动。

所述夹紧驱动气缸133与转动杆134的下部固定，所述夹头132与夹紧驱动气缸133联接，所述转动杆134的中部通过第一转轴与安装杆131铰接，转动杆134的顶端和转动推块135的一端通过第二转轴铰接，所述转动推块135的另一端与翻转气缸136的活塞杆固定，所述翻转气缸136设置于安装杆131上，所述安装杆131设置于导向组件16上。

同样以生产海绵为例，在海绵成型后，夹紧驱动气缸133动作使夹头132夹住海绵成品10一侧的边缘，然后行走机构控制机械手装置向上并向后移动，将成品10从模具中取出；之后翻转气缸136动作使转动推块135向前移动一段距离，推动转动杆134向下转动预定角度（如90°），然后控制机械手装置移动到成品10摆放区域，并摆放。将成品10翻转，有利于确保海绵产品成型的形状，避免摆放时海绵产品变形。

请继续参阅图1、图2和图3，在本实用新型的机械手装置中，所述长度调节机构14包括左旋长度调节丝杆141、右旋长度调节丝杆142和长度调节电机143，所述长度调节电机143为双轴伸电机，如双轴伸伺服电机、双轴伸步进电机等，左旋长度调节丝杆141、右旋长度调节丝杆142可采用滚珠丝杆或用螺杆代替。

所述左旋长度调节丝杆141、右旋长度调节丝杆142分别与长度调节电机143的两根轴联接，所述左旋长度调节丝杆141、右旋长度调节丝杆142上均设置有用于固定导向组件16的第一滑动块144。

相应的，所述宽度调节机构15包括宽度调节丝杆151和宽度调节电机152，所述宽度调节丝杆151与宽度调节电机152通过同步带联接，宽度调节丝杆151上设置有用于固定导向组件16的第二滑动块153。

每个第一滑动块144和第二滑动块153上均设置有空间位置垂直的两个通孔（图中未标出），其中一个通孔用于使第一滑动块144和第二滑动块153套设于相应的丝杆上，另一个通孔安装导向组件16，从而通过导向组件16实现扎取组件12和抓取组件13长度和宽度的调节。并且本实用新型通过电机来完成调节动作，从而可根据不同尺寸的毛坯，实现自动调节扎取和抓取尺寸。

请继续参阅图1、图2和图3，四个导向杆161和四个导向块162，所述导向块162上设置有至少两个导向孔，且在空间位置垂直，四个导向杆161围成矩形，相邻两个导向杆161插入相应的导向孔中，在调节长度或宽度时，可在导向杆161可在导向孔中滑动完成调节动作。

四个扎取机构的安装板121固定在相应的导向块162上，位于热压成型设备的方向的两个导向块162上设置有安装槽（图中未标出），所述抓取组件13的安装杆131固定在安装槽中，左旋长度调节丝杆141、右旋长度调节丝杆142转运调节长度时，扎取机构中长度方向的两个毛坯扎头122、及抓取机构夹头132之间的间距同步调节。

进一步地，所述安装架11上设置有用于带动机械手装置移动和转动的旋转臂17。旋转臂17上设置有安装孔171，可将机械手装置装设于行走机构中，通过行走机构控制机械手装置上移、下移、左右摆动、及输送毛坯及成品10等动作，并且在热压成型时，能保证毛坯与热压模具精确定位，使产品成型后，少许伸出模具外侧，便于夹头抓取成品10，来完成翻转和摆放动作。由于行走机构是现有技术也不是本实用新型的保护范围，此处对行走机构不作详述。

为了便于更好的理解本实用新型的技术方案，以下结合图1至图8，对本实用新型提供的机械手装置动作过程进行详细说明：

第一阶段需根据毛坯尺寸调节各毛坯扎头122之间的间距及夹头132之间的间距，即调节毛坯扎头122长度方向、宽度方向及夹头132长度方向的间距，以扎取不同规格的毛坯，及抓取相应规格的成品10。其中，长度方向尺寸调节：由一台双轴伸伺服电机，同时驱动左旋长度调节丝杆141、右旋长度调节丝杆142向相应的方向转运，带动左右四个毛坯扎头122同时向内或向外运动（以扎取组件12的纵向中心面为基准平面，调节毛坯扎头122左右间距），保证抓取毛坯时，毛坯始终处于扎取组件12的正中间，以便于送料过程中毛坯在模具中的准确定位。宽度方向尺寸调节：由一台伺服电机（即宽度调节电机152）驱动一根宽度调节丝杆151，带动后部两个毛坯扎头122前后运动，以调节扎头的前后间距。

在调节后扎头和夹头132后，由行走机构控制扎头组件与毛坯的上表面接触，接着进入第二阶段—扎取送料过程。在扎取毛坯时，每个毛坯扎头122由一个驱动气缸126驱动，在驱动气缸126动作后，驱动气缸126的活塞杆推动滑块125下移，带动扎取导向块124和毛坯扎头122下移，并使毛坯扎头122伸出导向孔外侧扎取海绵毛坯，由行走机构控制机械手装置移动将毛坯置于热压成型设备的模具上方，此时驱动气缸126的活塞杆复位，使滑块125上移，带动扎取导向块124和毛坯扎头122上移复位，使毛坯扎头122缩回导向孔中，将海绵毛坯放在热压成型设备上。

在毛坯热压成型后，进入第三阶段—成品10抓取及摆放过程：夹紧驱动气缸133动作使夹头132夹住成品10一侧的边缘，然后行走机构控制机械手装置向上并向后移动，将成品10从模具中取出，然后控制机械手装置移动到成品10摆放区域时，翻转气缸136动作使转动推块135向前移动，推动转动杆134向下转动90°，使成品10垂直，在摆放时使成品10翻转（即成品10热压成型时的底面朝上）。之后再控制机械手装置移动至毛坯取料区域执行毛坯扎取动作，如此循环动作。

综上所述，本实用新型提供的机械手装置，从毛坯的扎取到成品的摆放过程实现了全自动化操作，确保了产品质量，提升了工作效率，节省了人力成本，而且还消除了对人体健康的威胁。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种机械手装置，其特征在于，包括：

安装架；

用于扎取毛坯的扎取组件；

用于抓取成品的抓取组件；

用于调节扎取长度及抓取长度的长度调节机构；

用于调节扎取宽度的宽度调节机构；

用于为扎取组件和抓取组件调节导向的导向组件；

所述长度调节机构和宽度调节机构设置于安装架上，所述扎取组件和抓取组件设置于导向组件上，所述导向组件设置于长度调节机构和宽度调节机构上。

2.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征在于，所述扎取组件包括至少两个扎取机构。

3.根据权利要求2所述的机械手装置，其特征在于，所述扎取机构包括安装板、毛坯扎头、毛坯定位板、扎取导向块、使扎取导向块上下移动的滑块、驱动滑块滑动的驱动气缸；所述驱动气缸和毛坯定位板设置于安装板上，所述安装板设置于导向组件上，所述滑块的一端与驱动气缸的活塞杆固定，所述滑块的另一端与扎取导向块固定，所述毛坯扎头安装在扎取导向块上；所述毛坯定位板上设置有供扎取导向块移动的导向槽和供扎头伸出的导向孔，所述毛坯扎头和扎取导向块安装在所述毛坯定位板中。

4.根据权利要求3所述的机械手装置，其特征在于，所述毛坯扎头为2颗扎针。

5.根据权利要求4所述的机械手装置，其特征在于，所述扎针向外侧倾斜20°-80°。

6.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征在于，所述抓取组件包括至少一抓取机构，所述抓取机构包括：安装杆、夹头、夹紧驱动气缸、转动杆、转动推块和用于驱动夹头翻转成品的翻转气缸；所述夹紧驱动气缸与转动杆的下部固定，所述夹头与夹紧驱动气缸联接，所述转动杆的中部通过第一转轴与安装杆铰接，转动杆的顶端和转动推块的一端通过第二转轴铰接，所述转动推块的另一端与翻转气缸的活塞杆固定，所述翻转气缸设置于安装杆上，所述安装杆设置于导向组件上。

7.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征在于，所述长度调节机构包括左旋长度调节丝杆、右旋长度调节丝杆和长度调节电机，所述长度调节电机为双轴伸电机，所述左旋长度调节丝杆、右旋长度调节丝杆分别与长度调节电机的两根轴联接，所述左旋长度调节丝杆、右旋长度调节丝杆上均设置有用于固定导向组件的第一滑动块。

8.根据权利要求1或7所述的机械手装置，其特征在于，所述宽度调节机构包括宽度调节丝杆和宽度调节电机，所述宽度调节丝杆与宽度调节电机通过同步带联接，宽度调节丝杆上设置有用于固定导向组件的第二滑动块。

9.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征在于，所述导向组件包括：四个导向杆和四个导向块，所述导向块上设置有至少两个导向孔，四个导向杆围成矩形，相邻两个导向杆插入相应的导向孔中。

10.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征在于，所述安装架上设置有用于带动机械手装置移动和转动的旋转臂。