CN206825453U - 机械手及抓料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械手及抓料装置，包括控制装置；移载机构，移载机构与控制装置电性连接；用于吸附固定产品的吸头，吸头设置于移载机构上，且吸头设有容置通孔；及顶压机构，顶压机构与控制装置电性连接，且顶压机构包括设置于吸头上的顶压驱动件、及与顶压驱动件驱动连接且可贯穿并滑动设置于容置通孔内的顶压件，顶压件用于将产品顶压入载体卡位中。当机械手吸取产品放入载体的卡位中时，控制装置驱动顶压驱动件动作，推动顶压件在容置通孔内滑动并贯穿从而将吸头上的产品顶压入卡位中。由此可确保产品与载体的可靠、牢固装配，消除由于产品自重较轻或吸附力导致产品无法与载体正常装配的问题，提升机械手的使用性能，确保加工质量。

Description

机械手及抓料装置

技术领域

本实用新型涉及机械手技术领域，特别是涉及一种机械手及抓料装置。

背景技术

为了提高生产效率、安全性及可靠性，机械手已逐渐取代人工完成产品的抓取、转移等操作。然而，针对某些质量要求较高的软质产品，例如试剂条等，通常采用真空吸附工作方式的机械手，但随之而来会出现一些问题：由于试剂条的自重较轻，导致吸附机械手在下料时，试剂条在吸力作用下无法可靠掉落到下盒体中，影响加工效率及可靠性；此外，针对试剂条需要与下盒体中的卡位实现卡紧固定的要求，仅通过试剂条自身重力或吸附机械手的挤压作用，无法使试剂条完全、牢固的压入卡位中，导致试剂条与下盒体装配不够紧固，影响产品的成型质量。

发明内容

基于此，本实用新型有必要提供一种机械手及抓料装置，能够将产品可靠顶压入载体的卡位中，消除由于产品自重较轻或吸附力导致产品无法与载体正常装配的问题，确保产品加工质量。

其技术方案如下：

一种机械手，包括：

控制装置；

移载机构，所述移载机构与所述控制装置电性连接；

用于吸附固定产品的吸头，所述吸头设置于所述移载机构上，且所述吸头设有容置通孔；及

顶压机构，所述顶压机构与所述控制装置电性连接，且所述顶压机构包括设置于所述吸头上的顶压驱动件、及与所述顶压驱动件驱动连接且可贯穿并滑动设置于所述容置通孔内的顶压件，所述顶压件用于将产品顶压入载体卡位中。

上述机械手通过将移载机构和顶压机构与控制装置电性连接，之后将吸头安装到移载机构上，将顶压机构的顶压驱动件安装到吸头上并使顶压件嵌设于吸头上的容置通孔内。当机械手吸取产品后需要放入载体的卡位中时，移载机构带动吸头将产品移动至载体卡位的正上方，之后控制装置驱动顶压驱动件动作，推动顶压件在容置通孔内滑动并贯穿从而将吸头上的产品顶压入卡位中。由此可确保产品与载体的可靠、牢固装配，消除由于产品自重较轻或吸附力导致产品无法与载体正常装配的问题，提升机械手的使用性能，确保产品加工质量。

下面对技术方案作进一步地说明：

在其中一个实施例中，所述顶压件与所述容置通孔的孔壁间隙配合。如此可减小顶压件伸缩移动时与容置通孔的孔壁之间的摩擦，确保移动顺畅，减小摩擦磨损，提高使用寿命。

在其中一个实施例中，所述移载机构包括紧固件、安装板、导柱及弹性抵压件，所述导柱通过所述紧固件安装于所述安装板上，所述吸头与所述导柱远离所述紧固件的一端连接，所述弹性抵压件套装于所述导柱上、并抵设于所述安装板与所述吸头之间。如此，移载机构带动吸头与产品吸附时，弹性抵压件可提供一定的缓冲和减振性，避免吸头与产品硬对硬的直接撞击，造成产品挤压损伤或吸头损坏；此外，还可以弥补机构高度方向的安装误差及吸头自身的制造尺寸误差。

在其中一个实施例中，所述安装板设有避空位。如此可避免装配连接时安装板与顶压机构发生干涉碰撞，确保各部件连接可靠。

在其中一个实施例中，所述顶压件设有抵接部，所述抵接部设有间隔设置的多个凸起。如此，通过在抵接部上间隔设置多个凸起，可减少顶压件与产品顶压时的接触面积，减少抵接部与产品的接触吸附力，避免顶压件收缩时将产品带离卡位，影响产品可靠安装。

在其中一个实施例中，所述吸头包括至少两个吸孔，所述顶压件位于至少两个所述吸孔之间。如此可确保顶压件抵接产品的中部区域，确保产品的吸附区域能够可靠与所有吸孔顺利脱离而被顶入载体卡位中。

在其中一个实施例中，包括至少两个所述吸头，至少两个所述吸头间隔设置于所述移载机构上。如此可使机械手同时抓取两个以上的产品，提高机械手的工作性能，提升工作效率。

在其中一个实施例中，所述移载机构还包括设有X轴滑轨的支撑座、设置于所述支撑座上的X轴驱动模组、可滑动设置于所述X轴滑轨上且设有Z轴滑轨的固定板、设置于所述固定板上的Z轴驱动模组、及可滑动设置于所述Z轴滑轨上并与所述Z轴驱动模组驱动连接的所述安装板，所述固定板与所述X轴驱动模组驱动连接。如此可实现机械手在X轴和Z轴方向的分步或同步移送，提升机械手的移动灵活性，扩大移动区域，以便更好的适应不同形状、位置的产品抓取操作，确保机械手的使用性能。

在其中一个实施例中，所述X轴滑轨和所述Z轴滑轨的末端均设有防撞柱。因而通过防撞柱的防护作用，可避免机械手移动至X轴或Z轴末端时，导致固定板与支撑座、安装板与固定板之间发生硬对硬的直接碰撞，产生噪音或发生损伤，影响设备的使用体验感和工作寿命。

本实用新型还提供一种抓料装置，其包括真空发生装置和如上所述的机械手，所述真空发生装置与所述机械手的吸头连通。

上述抓料装置通过将机械手与真空发生装置连通，真空发生装置可提供吸头真空吸附力而吸附抓取产品，当机械手吸取产品后需要放入载体的卡位中时，移载机构带动吸头将产品移动至载体卡位的正上方，之后控制装置驱动顶压驱动件动作，推动顶压件在容置通孔内滑动并贯穿从而将吸头上的产品顶压入卡位中。由此可确保产品与载体的可靠、牢固装配，消除由于产品自重较轻或吸附力导致产品无法与载体正常装配的问题，提升机械手的使用性能，确保产品加工质量。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的机械手的正视结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的机械手的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的机械手的A处的局部放大结构示意图。

附图标记说明：

100、移载机构，110、紧固件，120、安装板，121、避空位，130、导柱， 140、弹性抵压件，150、支撑座，151、X轴滑轨，160、X轴驱动模组，170、固定板，171、Z轴滑轨，180、Z轴驱动模组，200、吸头，210、容置通孔，220、吸孔，300、顶压机构，310、顶压驱动件，320、顶压件，400、防撞柱。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”、“设置于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；一个元件与另一个元件固定连接的具体方式可以通过现有技术实现，在此不再赘述，优选采用螺纹连接的固定方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1和图3所示，为本实用新型展示的一种实施例的机械手，包括：控制装置(图中未示出)；移载机构100，所述移载机构100与所述控制装置电性连接；用于吸附固定产品的吸头200，所述吸头200设置于所述移载机构100上，且所述吸头200设有容置通孔210；及顶压机构300，所述顶压机构300与所述控制装置电性连接，且所述顶压机构300包括设置于所述吸头200上的顶压驱动件310、及与所述顶压驱动件310驱动连接且可贯穿并滑动设置于所述容置通孔210内的顶压件320，所述顶压件320用于将产品顶压入载体卡位中。

上述机械手通过将移载机构100和顶压机构300与控制装置电性连接，之后将吸头200安装到移载机构100上，将顶压机构300的顶压驱动件310安装到吸头200上并使顶压件320嵌设于吸头200上的容置通孔210内。当机械手吸取产品后需要放入载体的卡位中时，移载机构100带动吸头200将产品移动至载体卡位的正上方，之后控制装置驱动顶压驱动件310动作，推动顶压件320 在容置通孔210内滑动并贯穿从而将吸头200上的产品顶压入卡位中。由此可确保产品与载体的可靠、牢固装配，消除由于产品自重较轻或吸附力导致产品无法与载体正常装配的问题，提升机械手的使用性能，确保产品加工质量。

此外，本实用新型还提供一种抓料装置，其包括真空发生装置(图中未示出)和如上所述的机械手，所述真空发生装置与所述机械手的吸头200连通。

上述抓料装置通过将机械手与真空发生装置连通，真空发生装置可提供吸头200真空吸附力而吸附抓取产品，当机械手吸取产品后需要放入载体的卡位中时，移载机构100带动吸头200将产品移动至载体卡位的正上方，之后控制装置驱动顶压驱动件310动作，推动顶压件320在容置通孔210内滑动并贯穿从而将吸头200上的产品顶压入卡位中。由此可确保产品与载体的可靠、牢固装配，消除由于产品自重较轻或吸附力导致产品无法与载体正常装配的问题，提升机械手的使用性能，确保产品加工质量。

其中，为便于理解技术方案，上述产品可以是试剂条，载体可以是下盒体，下盒体设有用于固定试剂条的卡位。吸头200的底端面设有吸孔220，且吸头 200的内部贯穿开设有与吸孔220连通的抽气通道，抽气通道远离吸孔220的一端通过抽气管与真空发生装置连通。工作时，移载机构100带动机械手移动至供料工位，使吸头200位于试剂条的正上方，此时控制装置驱动真空发生装置工作，使吸孔220处产生负压而将试剂条吸附固定住。之后移载机构100再带动机械手移动至下盒体的正上方，控制装置驱动顶压驱动件310动作，推动抵压件由容置通孔210伸出从而推动试剂条脱离吸孔220并顶压入下盒体的卡位中，由此实现试剂条可靠装配入下盒体的操作，工作原理简单，可靠性高。具体的，顶压驱动件310可以是气缸、油缸等，本实施例优选是气缸；顶压件320 可选是顶块。

在一个实施例中，所述顶压件320与所述容置通孔210的孔壁间隙配合。如此可减小顶压件320伸缩移动时与容置通孔210的孔壁之间的摩擦，确保移动顺畅，减小摩擦磨损，提高使用寿命。

进一步地，所述顶压件320设有抵接部，所述抵接部设有间隔设置的多个凸起。如此，通过在抵接部上间隔设置多个凸起，可减少顶压件320与产品顶压时的接触面积，减少抵接部与产品的接触吸附力，避免顶压件320收缩时将产品带离卡位，影响产品可靠安装。具体的，通过在顶块的底面(与试剂条接触的一面)设置多个间隔设置的微凸起，微凸起的尺寸以顶压试剂条时不会造成压痕为准，其形状可以半球体、圆台体、圆柱体等。

请参照图3，在在上述实施例中，所述移载机构100包括紧固件110、安装板120、导柱130及弹性抵压件140，所述导柱130通过所述紧固件110安装于所述安装板120上，所述吸头200与所述导柱130远离所述紧固件110的一端连接，所述弹性抵压件140套装于所述导柱130上、并抵设于所述安装板120 与所述吸头200之间。如此，移载机构100带动吸头200与产品吸附时，弹性抵压件140可提供一定的缓冲和减振性，避免吸头200与产品硬对硬的直接撞击，造成产品挤压损伤或吸头200损坏；此外，还可以弥补机构高度方向的安装误差及吸头自身的制造尺寸误差。具体的，弹性抵压件140可选是弹簧。

如图2所示，此外，所述安装板120设有避空位121。如此可避免装配连接时安装板120与顶压机构300发生干涉碰撞，确保各部件连接可靠。具体地，避空位121为开设在安装板120位于顶压驱动件310上方的长孔，顶压驱动件 310的一部分穿过长孔，此种设计结构可以使机械手的结构更加紧凑，体积更加小巧。或者，在其他实施方式中，也可以通过适当增加安装板120与吸头200 之间的间距，确保可以容纳顶压驱动件310。

请参照图2和图3，进一步地，所述吸头200包括至少两个吸孔220，所述顶压件320位于至少两个所述吸孔220之间。如此可确保顶压件320抵接产品的中部区域，确保产品的吸附区域能够可靠与所有吸孔220顺利脱离而被顶入载体卡位中。此时，两个吸孔220接触试剂条靠近边缘的部分，即可以保证试剂条的吸附受力更加均衡，吸附更加稳定，同时又可以避免与试剂条的反应部分接触造成污染。顶块顶压接触的靠近反应部分(即靠近试剂条的中部区域)，如此可确保两个吸孔220接触处的部位受顶块的拉脱力一致性好，保证试剂条与吸头200脱离可靠。当然，其他实施方式中，可根据产品尺寸大小，在吸头 200上开设3个或以上数量的吸孔220，以确保产品吸附牢固、可靠。

更进一步地，包括至少两个所述吸头200，至少两个所述吸头200间隔设置于所述移载机构100上。如此可使机械手同时抓取两个以上的产品，提高机械手的工作性能，提升工作效率。

如图1和图2所示，此外，所述移载机构100还包括设有X轴滑轨151的支撑座150、设置于所述支撑座150上的X轴驱动模组160、可滑动设置于所述 X轴滑轨151上且设有Z轴滑轨171的固定板170、设置于所述固定板170上的 Z轴驱动模组180、及可滑动设置于所述Z轴滑轨171上并与所述Z轴驱动模组 180驱动连接的所述安装板120，所述固定板170与所述X轴驱动模组160驱动连接。如此可实现机械手在X轴和Z轴方向的分步或同步移送，提升机械手的移动灵活性，扩大移动区域，以便更好的适应不同形状、位置的产品抓取操作，确保机械手的使用性能。

进一步地，所述X轴滑轨151和所述Z轴滑轨171的末端均设有防撞柱400。因而通过防撞柱400的防护作用，可避免机械手移动至X轴或Z轴末端时，导致固定板170与支撑座150、安装板120与固定板170之间发生硬对硬的直接碰撞，产生噪音或发生损伤，影响设备的使用体验感和工作寿命。具体的，上述防撞柱400可以是橡胶柱、弹簧件等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种机械手，其特征在于，包括：

控制装置；

移载机构，所述移载机构与所述控制装置电性连接；

用于吸附固定产品的吸头，所述吸头设置于所述移载机构上，且所述吸头设有容置通孔；及

顶压机构，所述顶压机构与所述控制装置电性连接，且所述顶压机构包括设置于所述吸头上的顶压驱动件、及与所述顶压驱动件驱动连接且可贯穿并滑动设置于所述容置通孔内的顶压件，所述顶压件用于将产品顶压入载体卡位中。

2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述顶压件与所述容置通孔的孔壁间隙配合。

3.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述移载机构包括紧固件、安装板、导柱及弹性抵压件，所述导柱通过所述紧固件安装于所述安装板上，所述吸头与所述导柱远离所述紧固件的一端连接，所述弹性抵压件套装于所述导柱上、并抵设于所述安装板与所述吸头之间。

4.根据权利要求3所述的机械手，其特征在于，所述安装板设有避空位。

5.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述顶压件设有抵接部，所述抵接部设有间隔设置的多个凸起。

6.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述吸头包括至少两个吸孔，所述顶压件位于至少两个所述吸孔之间。

7.根据权利要求1或3所述的机械手，其特征在于，包括至少两个所述吸头，至少两个所述吸头间隔设置于所述移载机构上。

8.根据权利要求3所述的机械手，其特征在于，所述移载机构还包括设有X轴滑轨的支撑座、设置于所述支撑座上的X轴驱动模组、可滑动设置于所述X轴滑轨上且设有Z轴滑轨的固定板、设置于所述固定板上的Z轴驱动模组、及可滑动设置于所述Z轴滑轨上并与所述Z轴驱动模组驱动连接的所述安装板，所述固定板与所述X轴驱动模组驱动连接。

9.根据权利要求8所述的机械手，其特征在于，所述X轴滑轨和所述Z轴滑轨的末端均设有防撞柱。

10.一种抓料装置，其特征在于，包括真空发生装置和如上述权利要求1至9任一项所述的机械手，所述真空发生装置与所述机械手的吸头连通。