CN207522631U - 一种自动定点抓取与推送双向联动的机械手 - Google Patents
一种自动定点抓取与推送双向联动的机械手 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207522631U CN207522631U CN201721607525.7U CN201721607525U CN207522631U CN 207522631 U CN207522631 U CN 207522631U CN 201721607525 U CN201721607525 U CN 201721607525U CN 207522631 U CN207522631 U CN 207522631U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rod
- manipulator
- rack
- housing
- push
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
一种自动定点抓取与推送双向联动的机械手,动盘固定连接于旋转主轴上,定盘置于动盘下方并和旋转主轴间隙连接;动盘上安装有机械手壳体,该壳体内安装齿轮齿条增速机构,该齿轮齿条增速机构和拉杆连接,该拉杆的尾端和斜面推杆连接,而拉杆头部通过抓取放开机构和手爪部分连接;手爪部分安装于壳体上;斜面推杆的下端斜面和安装于定盘上的弧形凸台适配接触,而斜面推杆侧面和齿轮齿条增速机构之间安装有压缩弹簧;壳体头部的下端面安装连接柄,该连接柄和安装于定盘上的气缸的活塞配合连接。本实用新型解决了切削位手爪的放松先于机械手的返回等难题,提高了输送中的精准度及降低了对土豆果肉组织的损伤。
Description
技术领域
本实用新型涉及似土豆类回转体输送设备技术领域,具体涉及一种自动定点抓取与推送双向联动的机械手。
背景技术
现有技术中似土豆类回转体输送机械手的工作原理如图1所示,被定向监测完毕的土豆逐个以定时间间隔,落入输送盘上的接收位置A1,经输送盘分度依次旋转3X 60°,即完成A1-A2-A3-A4运行路线,在A2、A3每个位置停滞特定时间,待机械手将被抓握的土豆,由A4送至切削位置B点,再空程从B点返回A4点,以进行下一个土豆的环形输送。
在此土豆输送盘上,需要一个机械手,以完成土豆的抓取(放松)和土豆的直线向右推进(向左返回)两个基本功能。
土豆的机械手爪为该机械手的关键执行部分,现有如下两种设计方案。
1)摆动式抓取,此种抓取有连杆式连接和摆动式连接两种,结构简单,能达到土豆抓取的功能。但如图2所示,因每个被加工土豆的外径均不相同,被抓取的几何中心都不是固定位置;而且在夹持时,土豆受F1和F2合力F的作用,有图示水平向右的微量移动,这样会导致具体加工位置不能精准确定,从而影响土豆的切削。
2)圆弧平动式抓取,能完成土豆的抓取,而且抓取同一土豆时,由于此平动式手抓不会产生对土豆的附加推力,也就是说,土豆掉落的位置不会被移动。但因土豆外径大小不一,如图3所示,两手抓作圆弧式平动,所以每个土豆与手抓接触的位置相对不固定,这样会影响土豆的夹持效果,如果预达到良好夹持效果,须加大手抓长度,以至于连带会扩大整个机械手的尺寸。另外,此类手抓利用平行四边形连杆,结构复杂也是一个局限性。
由于上述两种手爪在抓取土豆时的不足,现需设计一种手爪实现在抓取中,两手爪作相向直线平动,以保证在大小各异的土豆抓取中,每个土豆的几何中心都能在同一位置点。
在输送中,除加工位置外,土豆的抓取和土豆的直线推进两个方向的运动是独立,这样方便两个运动分开作功能的实现。在加工位置处,当土豆被另外的夹紧装置夹持,机械手将作空程返回。手爪的直线返回运动一方面会造成被加工土豆的表皮拉伤,且被夹持土豆几何中心会改变,影响表皮切削效果;另一方面,被夹紧装置夹持的土豆,在手爪松开前会对土豆使以拉力,此力使得垂直于它的夹紧杆会受弯曲力,在多个周期的大批量加工中,夹紧杆因受多次重复弯曲会使其变形乃至破坏。在长期多个土豆的大批量加工中,土豆的夹紧杆会由于长期受外力,导致弯曲变形乃至破坏。所以,为解决以上问题,当土豆被输送至加工位置时,必须先松开手抓再实现手抓返回运动,此问题也是此实用新型重点解决的问题之一。
实用新型内容
本实用新型提供一种自动定点抓取与推送双向联动的机械手,以解决土豆输送中的夹持(放松)、直线推进、在切削位手抓的放松先于机械手的返回等方面的难题,使机械手实现预期土豆的抓取及输送功能,以提高输送中的精准度及降低对土豆果肉组织的保护。
为此,本实用新型采用的技术方案是:
一种自动定点抓取与推送双向联动的机械手,包括手爪部分,动盘固定连接于旋转主轴上,定盘置于动盘下方并和旋转主轴间隙连接;所述动盘上安装有机械手壳体,该壳体内安装齿轮齿条增速机构,该齿轮齿条增速机构和拉杆连接,该拉杆的尾端和斜面推杆连接,而拉杆头部通过抓取放开机构和手爪部分连接;所述手爪部分安装于壳体上;所述斜面推杆的下端斜面和安装于定盘上的弧形凸台适配接触,而斜面推杆侧面和齿轮齿条增速机构之间安装有压缩弹簧;所述壳体头部的下端面安装连接柄,该连接柄和安装于定盘上的气缸的活塞配合连接。
进一步的:
所述齿轮齿条增速机构包括齿轮,该齿轮上下两端分别和动、定齿条啮合,而动齿条与所述拉杆为一体结构。
所述抓取放开机构包括定位螺钉及手爪部分的上、下活动手爪,该上、下活动手爪的根部中心分别开有腰型孔,且两者的腰型孔成角度设置,而安装于所述拉杆上的定位螺钉伸入上、下活动手爪上的腰型孔的同心部位;同时,上、下活动手爪的两侧开有导向槽,支撑板上的导向柱沿该导向槽滑动。
所述斜面推杆和弧形凸台的适配角度为60°。
所述连接柄和气缸、的活塞配合连接结构为:活塞头部安装具有导轨的连接块,且该导轨和连接柄、的运动轨迹相同。
本实用新型解决了土豆输送中的夹持(放松)、直线推进、在切削位手爪的放松先于机械手的返回等三个方面的难题,使机械手实现预期土豆的抓取及输送功能,提高了输送中的精准度及降低对土豆果肉组织的保护。且手爪部分采用直线平动结构,使得在抓取土豆时,能够不受土豆大小及外形的变化,且保证抓握每个土豆的几何中心位置固定。
本实用新型主要应用于土豆的逐个定时间间隔传输中的抓取(放松)、直线推进(返回),也适用于类似于土豆如苹果、柑橘或番瓜等质地较硬的回转体果蔬的抓取(放松)及输送,为中大型此类果蔬的再加工提供很大的输送便利。
附图说明
图1为现有技术机械手的外在输送环境简图;
图2为现有技术中摆动式手爪运动简图;
图3为现有技术中圆弧平动手爪运动简图;
图4为本实用新型手爪的运动简图;
图5为本实用新型的总体装配图;
图6为本实用新型的手爪部分装配图的主视图;
图7为图6的左视图;
图8为图6的俯视图;
图9为本实用新型齿轮齿条增速机构简图;
图10为本实用新型气缸连接块结构的主视图;
图11为图10的俯视图;
图12为本实用新型定盘结构的主视图;
图13为图12的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型及其效果进一步说明。
参照图1,为本实用新型的工作原理图,被定向监测完毕的土豆逐个以定时间间隔,落入输送盘上的接收位置A1,经输送盘分度旋转3个60°(A1-A2-A3- A4),由输送推出装置,将被抓握的土豆由A4送至切削位置B点,以此完成一个土豆的输送。
参照图5,一种自动定点抓取与推送双向联动的机械手,由动盘1、壳体2、斜面推杆3、弹簧4、拉杆5 、齿轮6 、定齿条7、手爪部分8、连接柄9、气缸10、弧形凸台11、定盘12、旋转主轴13、齿轮轴17、键18等部分组成。动盘1键连接于旋转主轴13上,定盘12置于动盘1下方并和旋转主轴13间隙连接;所述动盘1上安装有机械手壳体2,该壳体2内安装齿轮齿条增速机构,该齿轮齿条增速机构和拉杆5连接,该拉杆5的尾端和斜面推杆3连接,而拉杆5头部通过抓取放开机构和手爪部分8连接;所述手爪部分8安装于壳体2上;所述斜面推杆3的下端斜面和安装于定盘12上的弧形凸台11适配接触,而斜面推杆3侧面和齿轮齿条增速机构之间安装有压缩弹簧4;所述壳体2头部的下端面安装连接柄9,该连接柄9和安装于定盘12上的气缸10的活塞配合连接。
参照图9,所述齿轮齿条增速机构包括齿轮6,该齿轮6上下两端分别和动齿条与定齿条7啮合,其中动齿条与所述拉杆5为一体,定齿条7与定盘12螺栓连接。当土豆送至工作位置时,由于弧形凸台的空间距离,不能实现手抓张开功能。为防止对待加工土豆位置的移动及表皮的损伤,松开土豆和手臂返程两个运动应按先后顺序进行。当被气缸带动的安装在壳体两侧壁上的齿轮6以速度V向左运动的瞬间,通过齿轮和定齿条的啮合,带动与其啮合的动齿条以其移动的两倍速度2V向左移动。因为齿轮与定齿条啮合,在向左移动距离s的同时旋转角度α,使得动齿条移动了,齿轮旋转角度α对应的距离s加齿轮移动距离s,相当于在齿轮移动s距离的时间里,动齿轮移动了2s以实现在机械手回程运动的瞬间迅速先张开手爪。
参照图6、7、8,所述抓取放开机构包括定位螺钉22及手爪部分8的上、下活动手爪19、20,该上、下活动手爪19、20的根部中心分别开有腰型孔,且两者的腰型孔成角度设置,而安装于所述拉杆5上的定位螺钉22伸入上、下活动手爪19、20上的腰型孔的同心部位;同时,上、下活动手爪19、20的两侧开有导向槽,该导向槽沿支撑板21上的两个导向柱滑动。
手爪部分由上、下活动爪19、20,支撑板21、螺钉22等部分组成,支撑板21对整个手爪部分起支撑作用,上、下活动手爪19、20通过支撑板上左右导向柱导向,固连在拉杆上的螺钉22通过上、下活动手爪19、20的腰型内孔,将拉杆5、上、下活动爪19、20三部分连接。
机械手爪由当连杆向左运动时,连杆上的螺钉通过的腰形孔带动上活动手爪19向下移、下活动手爪20向上移,从而达到夹持土豆的目的;同理,当连杆向右运动时,上、下活动手爪19、20相背运动,使两手爪张开以松开土豆。支撑板用来承载及固定整个手抓部分,当上下两活动板移动时,通过其上的两个销钉的定向,迫使两手爪沿固定直线轨迹移动。
所述斜面推杆3和弧形凸台11的适配角度为60°。一方面,这个角度需小于两接触件的摩擦角的余角,才不至于因锁死影响运动,(可查表,低碳钢-低碳钢的摩擦系数μ=0.57735,则摩擦角α=29.°(29度多一点),则这个角度比90-α=59°大就行;另一方面,尽量增大接触部分的强度,不至于推杆头部因尖角太小而受力破坏。
参照图12、13,在定盘上焊接弧形凸台,其上表面为60°斜面,机械手上的带有斜面的斜面推杆3与弧形凸台接触。当斜面连杆从圆弧C点运动到无凸台D处的瞬间,如图4所示被压缩的弹簧迅速向右伸长,带动机械手拉杆向左运动,致使两手爪相向运动以抓取土豆。同理,当机械手上的斜面连杆通过弧形凸台导向,由A点运动到B点,弹簧被完全压缩,机械手被向右运动的主轴驱动,实现手爪的张开。
参照图10、11,所述连接柄9和气缸10的活塞配合连接结构为:活塞头部安装具有导轨的连接块,且该导轨和连接柄9的运动轨迹相同。实现气缸与机械手的连接或脱开。当机械手连接柄9旋转到指定位置时,通过连接块上与其弧度半径相同的轨道导向,使得手爪与气缸完成精确连接,以确保通过气缸连接部分,带动整个手爪部分作预期直线往返运动。
本实用新型的工作原理如下:斜面推杆3通过斜面与定盘上的半个弧形凸台11接触,此时方形螺旋弹簧4被压缩,手爪呈张开状态;当旋转主轴13带动其上的动盘1旋转到一定位置时,因没有凸台斜面支撑,弹簧4伸长,带动手抓拉杆5向左运动,从而使得手爪相对运动以夹持土豆。气缸10通过与连接柄9的连接,定盘上的气缸部分控制整个手抓的向左进程和向右回程运动。由拉杆上的动齿条、壳体上安装的齿轮6、与定盘上固定连接的定齿条7等3个部分,组成一个增速机构,当壳体带动齿轮向左运动时,动齿条加速向右运动,以实现机械手较左移而快速张开。
Claims (5)
1.一种自动定点抓取与推送双向联动的机械手,包括手爪部分,其特征在于:动盘(1)固定连接于旋转主轴(13)上,定盘(12)置于动盘(1)下方并和旋转主轴(13)间隙连接;所述动盘(1)上安装有机械手壳体(2),该壳体(2)内安装齿轮齿条增速机构,该齿轮齿条增速机构和拉杆(5)连接,该拉杆(5)的尾端和斜面推杆(3)连接,而拉杆(5)头部通过抓取放开机构和手爪部分(8)连接;所述手爪部分(8)安装于壳体(2)上;所述斜面推杆(3)的下端斜面和安装于定盘(12)上的弧形凸台(11)适配接触,而斜面推杆(3)侧面和齿轮齿条增速机构之间安装有压缩弹簧(4);所述壳体(2)头部的下端面安装连接柄(9),该连接柄(9)和安装于定盘(12)上的气缸(10)的活塞配合连接。
2.根据权利要求1所述的机械手,其特征在于:所述齿轮齿条增速机构包括齿轮(6),该齿轮(6)上下两端分别和动、定齿条啮合,而动齿条与所述拉杆(5)为一体结构。
3.根据权利要求1所述的机械手,其特征在于:所述抓取放开机构包括定位螺钉(22)及手爪部分(8)的上、下活动手爪(19、20),该上、下活动手爪(19、20)的根部中心分别开有腰型孔,且两者的腰型孔成角度设置,而安装于所述拉杆(5)上的定位螺钉(22)伸入上、下活动手爪(19、20)上的腰型孔的同心部位;同时,上、下活动手爪(19、20)的两侧开有导向槽,支撑板(21)上的导向柱沿该导向槽滑动。
4.根据权利要求1所述的机械手,其特征在于:所述斜面推杆(3)和弧形凸台(11)的适配角度为60°。
5.根据权利要求1所述的机械手,其特征在于:所述连接柄(9)和气缸(10)的活塞配合连接结构为:活塞头部安装具有导轨的连接块,且该导轨和连接柄(9)的运动轨迹相同。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201721607525.7U CN207522631U (zh) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | 一种自动定点抓取与推送双向联动的机械手 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201721607525.7U CN207522631U (zh) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | 一种自动定点抓取与推送双向联动的机械手 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN207522631U true CN207522631U (zh) | 2018-06-22 |
Family
ID=62580426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201721607525.7U Expired - Fee Related CN207522631U (zh) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | 一种自动定点抓取与推送双向联动的机械手 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN207522631U (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107813334A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-03-20 | 兰州工业学院 | 一种自动定点抓取与推送双向联动的机械手 |
CN109051836A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-21 | 洛克机械(天津)有限公司 | 一种豆腐加工用双层送料系统 |
CN109287977A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-02-01 | 西华大学 | 一种鸡肉休闲食品的加工设备 |
-
2017
- 2017-11-27 CN CN201721607525.7U patent/CN207522631U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107813334A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-03-20 | 兰州工业学院 | 一种自动定点抓取与推送双向联动的机械手 |
CN109051836A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-21 | 洛克机械(天津)有限公司 | 一种豆腐加工用双层送料系统 |
CN109287977A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-02-01 | 西华大学 | 一种鸡肉休闲食品的加工设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN207522631U (zh) | 一种自动定点抓取与推送双向联动的机械手 | |
CN104760051B (zh) | 带气动吸盘与夹紧气囊的二指机械手 | |
CN207465221U (zh) | 一种用于圆木旋切机的上料机械手臂 | |
CN107813334A (zh) | 一种自动定点抓取与推送双向联动的机械手 | |
CN105580560A (zh) | 一种苹果采摘机器人 | |
CN106737619B (zh) | 机械手爪 | |
CN209007574U (zh) | 一种草莓采摘机器人的末端执行器 | |
CN210100046U (zh) | 一种基于扇形齿轮的球状物夹持用机械手 | |
CN109866286A (zh) | 一种用于木料打圆机的上料机械手臂 | |
CN107618695A (zh) | 一种牙刷抓取送料打包装置 | |
CN106564066A (zh) | 双肘节连杆直线平夹自适应机器人手指装置 | |
CN108656146A (zh) | 一种连续转动多功能三指机械手爪 | |
CN217833698U (zh) | 一种间距可调的机械手 | |
CN211102130U (zh) | 自动超声焊接用的工件转运机械手 | |
CN107322623A (zh) | 一种用于精确抓取的三指自定心电动机械手爪 | |
CN112171545A (zh) | 一种利用电磁效应实现智能制造机械夹持设备 | |
CN114654490B (zh) | 林果采摘机械手 | |
CN104733233A (zh) | 电磁脱扣器骨架装配体的全自动装配设备 | |
CN108293426A (zh) | 一种菠萝的采摘器及采摘方法 | |
CN106955963B (zh) | 一种油锯导板上齿机 | |
CN106272396A (zh) | 一种电动抓取机械手 | |
CN209755244U (zh) | 触发式四连杆平夹自适应机器人手指装置 | |
JPS6120638A (ja) | 成形機の移送装置 | |
CN209036551U (zh) | 齿轮滑槽连杆直线平夹自适应机器人手指装置 | |
CN208946199U (zh) | 一种自锁式料盒手爪 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180622 Termination date: 20201127 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |