CN207681351U - 快速抓取薄板工件的机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于机械手技术领域。本实用新型公开一种快速抓取薄板工件的机械手包括两个滑台，两个滑台分别设置抓取待冲压原材料的第一抓取机构和抓取冲压半成品的第二抓取机构，以及控制每个抓取机构两个方向同步移动的PLC控制器，每个滑台包括至少一电机和两个转轮，其中至少一电机与转轮连接，在两个转轮之间设有与滑块连接的同步皮带，该滑台与滑台支架滑动配合，每个抓取机构设有驱动气缸，工作时，PLC控制器控制电机和驱动气缸使每个抓取机构垂直方向和水平方向同步移动。工作时，在PLC控制器控制下，使每个抓取机构在水平方向和垂直方向同步移动，因而使得抓取机构抓取物料和半成品放置的时间更短，提高生产效率。

Description

快速抓取薄板工件的机械手

技术领域

本实用新型涉及机械手技术领域，尤其涉及一种快速抓取薄板工件的机械手。

背景技术

现有制罐生产线的生产流程主要是先将片材栽切,再对制作国罐身的片材进行卷绕, 接着制作罐底,采用压合设备将罐底及罐身压合成一整体。在现有制罐生产时,由于工人在生产过程中,工人的身体，如手部接近压合设备,长时间操作容易产生疲劳,经常会出现手部被压合设备压伤的情况。同时由于人工放置压合的工位容易出现偏差,使用时不良品率较高,生交效率低。

在罐体的生产过程中，需要利用多个加工设备对罐体物料进行不同的工艺加工。现有技术中，待一个加工设备完成对罐体的某一工艺加工之后，需要工作人员手动将该罐体物料转移到其它加工设备中进行其它的工艺加工，物料转移的效率极其低下，致使罐体的生产效率同样低下，不能满足现代化生产的需要。

中国专利文献CN205289494U公开了一种由机械手代替人手，将底盖精准送入压合设备的全自动制罐生产线的底盖压合设备，但其设备布局不便于多产品同时生产，夹料连杆、横移气缸和有夹具一旦有任何一个部件发生故障，都会导致两个冲床不能使用。

中国专利文献CN106734712A公开了一种制罐系统，包括开料冲压机、输送机构、供料机械手、飞边冲压机、预弯冲压机、卷线冲压机及收料机械手，输送机构位于开料冲压机与供料机械手之间，飞边冲压机位于供料机械手与预弯冲压机之间，卷线冲压机位于预弯冲压机与收料机械手之间，还包括三个移料机械手，供料机械手与飞边冲压机之间、飞边冲压机与预弯冲压机之间及预弯冲压机与卷线冲压机之间均设有移料机械手，每一移料机械手均包括第一基座、装设于第一基座的过渡台、滑动连接于第一基座的臂部、装设于臂部且彼此间隔的两个第一拾取件，飞边冲压机、预弯冲压机及卷线冲压机均设置有与第一拾取件配合的模具板，模具板设有多个模型台，第一拾取件位于过渡台及模具板的上方。此种制罐系统的布局方式会导致在多个冲压机之间布置的移料机械手或供料机械手或收料机械手任意一个部件故障时导致整条自动制罐线都无法正常运行，停工待料的时间很长，效率低。

基于目前制罐生产线存在问题，急需开发一种既能混合生产又能让各个工位之间相互独立不会因为其中的部件故障而导致其它的设备也无法正常生产的改进型制罐系统，其中这种改进型制罐系统中能快速抓取薄板工件的机械手是成为关键。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种快速抓取薄板工件的机械手，该快速抓取薄板工件的机械手可以提高抓取薄板工件的效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种快速抓取薄板工件的机械手，该快速抓取薄板工件的机械手包括两个滑台，两个滑台分别设置抓取待冲压原材料的第一抓取机构和抓取冲压半成品的第二抓取机构，以及控制每个抓取机构两个方向同步移动的PLC 控制器，每个滑台包括至少一电机和两个转轮，其中至少一电机与转轮连接，在两个转轮之间设有与滑台连接的同步皮带，该滑台与滑台支架滑动配合，每个抓取机构设有驱动气缸，工作时，PLC控制器控制电机和驱动气缸使每个抓取机构垂直方向和水平方向同步移动。

进一步地说，所述滑台支架设平行设有与滑块上滑槽配合的滑轨。

进一步地说，所述滑轨为两个，且平行设置。

进一步地说，所述机械手还包括在滑台支架的行程开始端和/或结束端设有与接近开关配合的接近片。

进一步地说，所述滑台还设有对同步皮带进行刹车的刹车机构。

进一步地说，所述刹车机构包括受PLC控制器控制的驱动部件和受驱动部件驱动的执行刹车动作的刹车执行部件。

进一步地说，所述驱动部件包括电机，刹车执行部件包括设置在一侧同步皮带与滑块之间的夹片。

进一步地说，所述驱动部件包括电机和设置在电机转轴上的凸轮，所述刹车执行部件包括可转动的传动杆，该传动杆一端与凸轮配合，另一端设有与同步皮带配合的刹车片，刹车时，凸轮使传动杆一端的刹车片夹紧。

进一步地说，所述抓取机构包括与滑台连接的支架，所述驱动气缸的主体与支架固定，该驱动气缸的活塞与设有吸盘的吸盘板连接，在吸盘板与驱动气缸的活塞之间设有固定板，该固定板与驱动气缸缸体之间设有导向结构。

进一步地说，所述导向结构包括滑槽与滑槽动配合导向的导条。

本实用新型快速抓取薄板工件的机械手，包括两个滑台，两个滑台分别设置抓取待冲压原材料的第一抓取机构和抓取冲压半成品的第二抓取机构，以及控制每个抓取机构两个方向同步移动的PLC控制器，每个滑台包括至少一电机和两个转轮，其中至少一电机与转轮连接，在两个转轮之间设有与滑台连接的同步皮带，该滑台与滑台支架滑动配合，每个抓取机构设有驱动气缸，工作时，PLC控制器控制电机和驱动气缸使每个抓取机构垂直方向和水平方向同步移动。工作时，在PLC控制器控制下，使每个抓取机构在水平方向和垂直方向同步移动，因而使得抓取机构抓取物料和半成品放置的时间更短，节约物料或半成品提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，而描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为快速抓取薄板工件的机械手实施例结构示意图。

图2为快速抓取薄板工件的机械手实施例另一角度结构示意图。

图3为滑台实施例结构示意图。

图4为滑台实施例结构示意图。

下面结合实施例，并参照附图，对本实用新型目的的实现、功能特点及优点作进一步说明。

具体实施方式

为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图的图1-图4对快速抓取薄板工件的机械手结构作进一步详细说明。

所述快速抓取薄板工件的机械手包括两个滑台2，两个滑台2分别设置抓取待冲压原材料的抓取机构3和抓取冲压半成品的抓取机构3，以及控制每个抓取机构3两个方向同步移动的PLC控制器(附图示标示)，每个滑台2包括至少一电机22和两个转轮 24，其中至少一电机22与转轮24连接，在两个转轮24之间设有与滑块26连接的同步皮带23，该滑块26与滑台支架20滑动配合，每个抓取机构3设有上下移动的驱动气缸34，工作时，PLC控制器控制电机22和驱动气缸34使每个抓取机构3垂直方向和水平方向同步移动。

具体地说，所述滑台2包括两个电机22，每个电机22设有转轮24，在两个转轮 24之间设有同步皮带23，该同步皮带23与滑块26连接，可以带动滑块26水平左右移动。该滑台2与滑台支架20滑动配合，在滑台支架20的行程开始端和结束端分别设有与PLC控制器信号连接的接近开关25。所述滑台支架20平行设有与滑块26上滑槽配合的滑轨28。该滑轨28可以设为两个平行的滑轨28，但然也可以设置为一个滑轨 28，两个平行的滑轨28可以保证移动时更加平稳。所述电机22根据控制精度的需要可以选用司服电机。

所述抓取机构3垂直方向和水平方向同步移动提指每个抓取机构横向(水平)和纵向(垂直)移动的起点和终点的时间相同，就三维空间来说，可以实现抓取机构3同步在Z轴和Y轴或X轴两个方向上同步移动。

根据需要，每个滑台2也可以设有两个电机22，每个电机22都带动一个转轮24 转动。在滑台支架20的行程开始端和结束端分别设有与PLC控制器信号连接的接近开关25。所述电机22根据需要可以采用步进电机。所述行程开始端和/或结束端设有与接近开关25配合的接近片27，当滑块26移动到接近接近开关25时，接近开关25向PLC 控制器反馈位置信息，控制滑块26，即控制抓取机构3停止移动。所述抓取机构3包括与滑台连接的支架31，该支架31上设有驱动气缸34，该驱动气缸34活塞与设有吸盘(附图未标示)的吸盘板32连接，所述驱动气缸34在PLC控制器的控制下使吸盘板32上下移动。

工作时，由PLC控制器控制的两个抓取机构，电机通过同步皮带分别带动两个抓取机构左右移动，在行程开始端和结束端时通过接近开关向PLC控制器反馈，控制两个抓取机构分别抓取待冲压的原材料和抓取完成冲压半成品水平移动位置。与些同时，同步控制驱动气缸将吸盘板上的吸盘吸取工件，并竖直或垂直方向向上移动，使工件离开工件传输机构，如传送带，即PLC控制器同步控制抓取机构使物料或工件能同步水平移动和垂直移动，物料抓取和半成品的放置所消耗的时间缩得更短，效率更高。

换句话说，所述快速抓取薄板工件的机械手包括两套同步移动的抓取机构，其中一套抓取机构负责抓取待冲压的原材料，另一套抓取机构负责抓取已经完成的冲压半成品。

PLC控制器控制的抓取薄板工件机械手工作时，两个抓取机构的横向(也称为水平) 移动按一定规律同步，即到达横向移动的起点和终点的时间一致，但移动的位移可以根据产线的需要设置成不一样的位移距离，对应的移动速度有所区别；两个抓取机构的纵向(垂直)移动按一定规律同步，即到达纵向(垂直)移动的起点和终点的时间一致，但移动的位移可以根据产线的需要设置成不一样的位移距离，对应的移动速度有所区别。

两个抓取机构的横向移动位移可以根据上一工序的送料机构布置位置和下一工序的抓料机构的布置位置灵活调整。

两套抓取机构的纵向(也称为垂直)移动位置可以根据整个机械手两条滑台的安装位置高度差的需要和此工位冲压拉伸后工件的拉伸高度差(从薄板到有拉伸深度的此工序的半成品)的需要调整。

为了保证两个抓取机构同时抓取和放下工件，由于两条滑台的安装位置高度差和工件的拉伸高度差两个抓取机构的垂直移动速度会被调整成不一样，具体移动速度值可根据调节驱动气缸的进气值和压力值的大小来调整。

每个滑台包括滑台支架和与滑台支架滑动配合的滑块，在滑台支架的行程开始端和结束端分别设有与PLC控制器信号连接的接近开关25，工作时，电机通过同步皮带带动两个抓取机构左右移动。一条同步皮带，两个电机，每个电机的转轴上设有转轮，一个由上下两个夹片夹住同步皮带的滑块，该滑块通过两个夹片与同步皮带固定，滑块下面联设有布置在平行的两条滑轨上的滑块，电机上装设有几个接近开关，平行滑轨的行程开始端和结束端也装设有接近开关，可正反转的电机带动同步皮带顺时针或逆时针旋转移动，从而带动支撑承载件向左向右移动，对应的滑轨上有移动起点和终点的接近开关，在接近开关失效的情况下，电机上的接近开关还可以避免“撞车”事故的发生，从而延长电机、皮带的寿命。

所述抓取机构3包括与滑块26连接的支架31，该支架31上设有驱动气缸34，该驱动气缸34活塞与设有吸盘(附图未标示)的吸盘板32连接，所述驱动气缸34在PLC 控制器的控制下使吸盘板32上下移动。

所述抓取机构也可以采用以下结构，即包括与滑块26连接的支架31，所述驱动气缸34的主体与支架31固定，该驱动气缸34的活塞与设有吸盘的吸盘板32连接，在吸盘板32与驱动气缸34的活塞之间设有滑动板33，该滑动板33与驱动气缸34缸体之间设有导向结构(附图未标示)，该导向结构可以使吸盘板32在垂直(纵向)移动更加平稳，所述导向结构包括导向条与滑槽配合，在滑动板33上设有滑槽(附图未标示)，在驱动气缸34缸体表面设有与滑槽配合的导条(附图未标示)。所述导向结构也可以设置在滑动板33与支架31之间，此时滑槽设置在滑动板33上，与滑槽配合的导条设置在支架31上，当然导条也可以设置在滑动板33上，滑槽设置在支架31上。

所述支架31与驱动气缸34主体固定，该支架31设有可上下滑动的滑动板33所述驱动气缸34活塞杆与滑动板33连接，所述吸盘板32与滑动板33固定。滑动板33上设置的两个滑槽(附图未标示)长度决定了整个机械手在垂直(纵向)方向抓取工件的行程，该滑槽的长度可以根据工件的大小来调整。

两条平行的滑轨28可以使高速移动的滑块26不会在滑轨径向产生过多的跳动，从而减小了对滑轨的摩擦，也减小由单边同步皮带的拖拽产生的在垂直于皮带平面方向上的跳动，减少了对电机和皮带的冲击，延长电机和皮带的寿命。减少两个方向上的冲击，从而也减少安装于支架31上的驱动气缸34、吸盘对应的气管和线缆线路等的冲击，提高系统的可靠性。

由PLC控制的整个机械手，吸取工件后垂直(纵向)方向上移动一定高度的动作，可以不必等整个上移动作彻底完成再开始横向输送物料的动作，也就是只要物料离开传送带，水平(横向)的移动中不会产生对传送带的摩擦就可以开始移动，被抓取的物料是既水平(横向)移动又垂直(纵向)向上运动。同理放下半成品至下工序的传送带也是类似的动作，物料是既横向移动又竖直向下移动，这样就节约了等一个动作完成后再执行下一个动作的时间，整个物料抓取和半成品的放置所消耗的时间缩得更短，效率更高。

相互独立的单工位冲压系统，配合快速抓取薄板工件的机械手，可以和其它工位的其它设备灵活组成成套系统，当其中的一个工位设备故障时，可以将此工位的设备独立出整条制罐产线，不会影响其它工位的正常运行从而减少因为设备故障造成的产量和生产效率的下降。

为了保证移动精度，所述滑台还设有对同步皮带进行刹车的刹车机构，该刹车机构包括受PLC控制器控制的驱动部件和受驱动部件驱动的执行刹车动作的刹车执行部件，所述驱动部件包括电机，刹车执行部件包括夹片29，该夹片设置在一侧同步皮带与滑块26之间，工作，通过电机驱动夹片向滑块方向移动，夹紧同步皮带一侧。而另一侧的同步皮带23与滑块26固定连接，因为可以在停车时保证滑台不会移动，提高停车精度，即提高控制精度。

所述驱动部件也可以采用下结构，包括电机和设置在电机转轴上的凸轮(附图未标示)，所述刹车执行部件包括可转动的传动杆(附图未标示)，该传动杆一端与凸轮配合，另一端设有与同步皮带配合的刹车片29，刹车时，凸轮使传动杆一端的刹车片29夹紧。

上述仅对本实用新型中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本实用新型的保护范围，凡是依据本实用新型中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.快速抓取薄板工件的机械手，其特征在于，包括两个滑台，两个滑台分别设置抓取待冲压原材料的第一抓取机构和抓取冲压半成品的第二抓取机构，以及控制每个抓取机构两个方向同步移动的PLC控制器，每个滑台包括至少一电机和两个转轮，其中至少一电机与转轮连接，在两个转轮之间设有与滑块连接的同步皮带，该滑台与滑台支架滑动配合，每个抓取机构设有驱动气缸，工作时，PLC控制器控制电机和驱动气缸使每个抓取机构垂直方向和水平方向同步移动。

2.根据权利要求1所述的快速抓取薄板工件的机械手，其特征在于：所述滑台支架平行设有与滑块上滑槽配合的滑轨。

3.根据权利要求1所述的快速抓取薄板工件的机械手，其特征在于：所述机械手还包括在滑台支架的行程开始端和/或结束端设有与接近开关配合的接近片。

4.根据权利要求1所述的快速抓取薄板工件的机械手，其特征在于：所述滑台还设有对同步皮带进行刹车的刹车机构。

5.根据权利要求4所述的快速抓取薄板工件的机械手，其特征在于：所述刹车机构包括受PLC控制器控制的驱动部件和受驱动部件驱动的执行刹车动作的刹车执行部件。

6.根据权利要求5所述的快速抓取薄板工件的机械手，其特征在于：所述驱动部件包括电机，刹车执行部件包括设置在一侧同步皮带与滑块之间的夹片。

7.根据权利要求6所述的快速抓取薄板工件的机械手，其特征在于：所述驱动部件包括电机和设置在电机转轴上的凸轮，所述刹车执行部件包括可转动的传动杆，该传动杆一端与凸轮配合，另一端设有与同步皮带配合的刹车片，刹车时，凸轮使传动杆一端的刹车片夹紧。

8.根据权利要求1所述的快速抓取薄板工件的机械手，其特征在于：所述抓取机构包括与滑台连接的支架，所述驱动气缸的主体与支架固定，该驱动气缸的活塞与设有吸盘的吸盘板连接，在吸盘板与驱动气缸的活塞之间设有固定板，该固定板与驱动气缸缸体之间设有导向结构。

9.根据权利要求8所述的快速抓取薄板工件的机械手，其特征在于：所述导向结构包括滑槽与滑槽动配合导向的导条。