CN208117842U - 一种用于抓取盘类工件的机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于抓取盘类工件的机械手，包括旋转轴；安装于旋转轴、用以对不同工件同时进行夹取，且能够升降运动的至少两个抓料爪；用以驱动旋转轴旋转的伺服电机；用以安装旋转轴的支架。在对盘类工件进行夹取时，该机械手可以自由升降运动以及360°旋转运动，将多个抓料爪运动至目标工件位置，从而实现多个抓料爪对工件的同时夹取，工作效率高，且安全性好。

Description

一种用于抓取盘类工件的机械手

技术领域

本实用新型涉及工件传输技术领域，更具体地说，涉及一种用于抓取盘类工件的机械手。

背景技术

盘类工件是机械加工中较为常见的典型工件之一，其广泛的应用于诸如汽车刹车盘、齿轮等工件中。

现有技术中的盘类工件，上料环节大多由人工完成，不仅浪费人力物力，而且工作效率低，在抓取工件的过程中，存在一定的安全隐患。

因此，如何提高盘类工件的上料速度，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于抓取盘类工件的机械手，其工作效率高，且安全性好。

本实用新型提供一种用于抓取盘类工件的机械手，包括：

旋转轴；

安装于所述旋转轴、用以对不同工件同时进行夹取，且能够升降运动的至少两个抓料爪；

用以驱动所述旋转轴旋转的伺服电机；

用以安装所述旋转轴的支架。

优选的，任一所述抓料爪包括：

型材座；

纵向固设于所述型材座的直线导轨和齿条；

与所述齿条相啮合的齿轮；

用以驱动所述齿轮旋转的旋转电机；

安装于所述直线导轨、用以固定所述旋转电机，且能够沿所述直线导轨纵向滑动的滑动装置；

固设于所述型材座侧壁的气缸；

安装于所述气缸底部、用以夹取工件的至少两个抓料爪。

优选的，所述滑动装置包括安装于所述直线导轨的滑块以及固设于所述滑块的侧壁、用以安装所述旋转电机的悬臂架。

优选的，任一所述抓料爪包括装夹部和设于所述装夹部顶部的弹簧；

还包括分别安装于所述气缸的左、右侧壁的两个保护开关，设于所述气缸左侧壁的保护开关与设置所述气缸左侧底部的弹簧相连，设于所述气缸右侧壁的保护开关与设于所述气缸右侧底部的弹簧相连。

优选的，还包括与所述齿条相啮合，且设于所述齿轮上部的润滑轮。

优选的，还包括安装于所述旋转轴、且与所述伺服电机相连的对射光耦，以及安装于所述悬臂架底部的弧形挡板。

优选的，所述抓料爪具体为四个，四个所述抓料爪分别安装于所述气缸的左右两侧壁的底部。

优选的，所述支架与所述气缸之间通过角钢相连。

与上述背景技术相比，本实用新型所提供的用于抓取盘类工件的机械手，在对盘类工件进行夹取时，在伺服电机的旋转驱动作用下，以及抓料爪的升降运动，将多个抓料爪运动至目标工件位置，从而实现多个抓料爪对工件的同时夹取。本实用新型所提供的用于抓取盘类工件的机械手，可以自由升降，并进行360°方向的旋转，可以对多个工件同时进行抓取，实现环形生产线的自动上下料，其工作效率更高、安全性更好。

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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的用于抓取盘类工件的机械手的结构示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为图1中抓料爪的结构示意图；

图4为图3的后视图。

其中，1-抓料爪、11-型材座、12-直线导轨、13-齿条、14-齿轮、15-旋转电机、16-滑动装置、161-滑块、162-悬臂架、17-气缸、18-抓料爪、181-装夹部、182-弹簧、19-保护开关、20-润滑轮、21-连接板、2-旋转轴、3-伺服电机、4-支架。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种用于抓取盘类工件的机械手，可以升降及旋转，实现了对多个工件的同时抓取，其工作效率高、安全性好。

需要说明的是，本文中出现的方位词“左、右、横”方向指的是图1中的、左、右、横方向。本文中出现的方位词均是以本领域技术人员的习惯用法以及说明书附图为基准而设立的，它们的出现不应当影响本实用新型的保护范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供的用于抓取盘类工件的机械手的结构示意图，图2为图1的俯视示意图。

本实用新型提供一种用于抓取盘类工件的机械手，包括旋转轴2以及安装在旋转轴2上的至少两个抓料爪1，还包括用以驱动旋转轴2旋转的伺服电机3以及用以安装旋转轴2的支架4，旋转轴2的下端通过联轴器与伺服电机3相连，旋转轴2的上安装有与抓料爪1数量相对应的法兰，相邻的法兰之间互成一定的角度分布，且横向设置，安装时，通过螺栓等连接件将抓料爪1分别安装在法兰上，从而实现旋转轴2与抓料爪1间的可拆卸连接；通过支撑架将旋转轴2安装在支架4上。

由上述可知，通过旋转电机15的驱动，可以实现抓料爪1的升降运动，通过伺服电机3的驱动，可以实现抓料爪1的360°旋转，至工件的目标位置，实现对工件的夹取。该机械手，自动化程度高、上料速度快，节省人力物力，并且可以实现多个工件的同时抓取。

请参考图3和图4，图3为图1中抓料爪的结构示意图，图4为图3的后视图。

具体来说，上述抓料爪1包括型材座11，该型材座11纵向设置，型材座11上安装有直线导轨12和齿条13，直线导轨12和齿条13均沿着型材座11纵向设置，两者的长度与型材座11的长度大体相同，或略大于型材座11的长度；还包括与齿条13相啮合的齿轮14以及与齿轮14同轴连接、用以驱动齿轮14旋转的旋转电机15，当旋转电机15工作时，旋转电机15带动齿轮14旋转，通过齿轮14与齿条13之间的啮合，将齿轮14的圆周运动转换成齿条13的直线运动，以使安装有齿条14和直线导轨12的型材座11纵向运动；另外，直线导轨12上安装有滑动装置16，上述旋转电机15安装在该滑动装置16上，当旋转电机15驱动齿轮14和齿条13相互啮合运动时，齿条13带动型材座11及安装在型材座11上的直线导轨12纵向运动，由于滑动装置16的位置固定，因此，型材座11可以相对于滑动装置16上下运动；此外，型材座11的侧壁还安装有气缸17，气缸17的底部安装有至少两个抓料爪18，抓料爪18分别安装在沿气缸17长度方向的两端底部，当型材座11纵向运动时，气缸17和抓料爪18跟随型材座11同步运动，以此来实现抓料爪18竖直方向的位置调整，当驱动气缸17伸缩运动时，安装在气缸17底部的抓料爪18跟随气缸17同步运动，通过驱动气缸17调整气缸17的长度，由此可以根据盘类工件的实际尺寸来调整抓料爪18之间的距离，以满足不同直径的工件的装夹需求。

由此可见，该盘类零件抓取装置，在旋转电机15的控制下，可以调整抓料爪18的高度，通过气缸17可以调整抓料爪18间的距离，实现了盘类零件的自动抓取，工作效率高，且安全性好。

具体来说，上述滑动装置16为分体结构，包括滑块161和悬臂架162，滑块161通过螺栓等连接件固定在型材座11上，滑块161与直线导轨12之间滑动连接，悬臂架162通过螺栓等连接件安装在滑块161上，这样一来，当旋转电机15驱动齿轮14旋转时，通过齿轮14与齿条13之间的啮合，将驱动力传递给齿条13，带动齿条13、型材座11以及滑动装置16共同上下运动，由于悬臂架162固定在滑块161上，当直线导轨12上下运动时，悬臂架162及滑块161可以相对于直线导轨12上下滑动运动，因此可以分别实现旋转电机15的牢固安装以及抓料爪18的高度调整，两装置独立工作，互不干扰；滑块161与型材座11之间以及悬臂架162与型材座11之间，还可以焊接连接。

为了实现抓料爪18的准确夹取工件，上述抓料爪18均包括装夹部181和固定于装夹部181顶部的弹簧182，装夹部181为筒状结构，其底部设有环形凸台，在对工件进行夹取时，全部抓料爪18共同将工件夹持于环形凸台上，在环形凸台的承接作用下，防止工件掉落；抓料爪18可以直接安装在气缸17底部，也可以通过连接座实现抓料爪18与气缸17两者之间的安装；此外，气缸17的侧壁还设有保护开关19，保护开关19的数量具体为两个，分别安装在气缸17的两个侧壁上，保护开关19与各弹簧182以及旋转电机15之间通过导线连接，当抓料爪18触碰至工件表面等错误的夹持位置时，弹簧182受压收缩，将受压信号发送给保护开关19，保护开关19接收到此信号后，控制旋转电机15反转，控制抓料爪18上升，以此保证抓料爪18装夹位置的准确。

为了提高悬臂架162与气缸17之间的连接强度，可以在悬臂架162与气缸17之间设置连接座，连接座一端安装在悬臂架162上，另一端安装在气缸17上，连接座与气缸17以及悬臂架162之间，可以为焊接连接，也可以通过螺栓等连接件拆卸连接，连接座的设置，增加了悬臂架162与气缸17的连接强度。

上述抓料爪18具体为四个，四个抓料爪18分别安装在气缸17左右两侧壁的底部，夹取时，四个抓料爪18同时工作，共同实现对工件的夹取。

为了提高齿轮14与齿条13之间的润滑性能，可以在齿条13上安装润滑轮20，通过螺栓等连接件将该润滑轮20安装在上述连接座上，润滑轮20的设置，起到润滑、防锈及减震的作用。

上述型材座11与气缸17之间具体通过角钢连接，角钢的两个垂直平面通过螺钉分别固定在型材座11侧壁和气缸17的顶面；为了提高气缸17与型材座11的连接强度，可以在气缸17顶面安装连接板21，连接板21的数量可以为两个，或者选用较厚的连接板21，以增加连接强度。由于连接板21与型材座11垂直设置，为实现两者的连接，在连接板21与型材座11的连接处设置角钢，并通过螺钉锁紧连接，将气缸17固定在型材座11上。

为了实现抓料爪18初始零值的检测，可以通过对射光耦来实现，具体来说，在悬臂架162的底部安装一个弧形挡板，在抓料爪18的初始零值位置相对应的旋转轴2上安装对射光耦，当抓料爪18处于初始位置时，该弧形挡板恰好插设在对射光耦的发射端与接收端之间的空间中，如果抓料爪18处于初始位置时，对射光耦检测不到弧形挡板，当对射光耦检测到弧形挡板时，对射光耦将自动计算旋转误差值，由于对射光耦与伺服电机3通过导线相连，对射光耦将根据其计算出的旋转误差值来控制伺服电机3使其驱动旋转轴2旋转相应的角度，从而实现抓料爪18初始位置的自动检测和校准。

上述弧形挡板的弧长为其距离旋转轴2的轴线所形成的圆周的1/4，也就是说，以弧形挡板的内侧面上的一点为初始点，以该初始点到旋转轴2的中心轴的距离为半径所形成的圆周周长的1/6，以保证测量的准确性。

以上对本实用新型所提供的用于抓取盘类工件的机械手进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于抓取盘类工件的机械手，其特征在于，包括：

旋转轴(2)；

安装于所述旋转轴(2)、用以对不同工件同时进行夹取，且能够升降运动的至少两个抓料爪(1)；

用以驱动所述旋转轴(2)旋转的伺服电机(3)；

用以安装所述旋转轴(2)的支架(4)。

2.根据权利要求1所述的用于抓取盘类工件的机械手，其特征在于，任一所述抓料爪(1)包括：

型材座(11)；

纵向固设于所述型材座(11)的直线导轨(12)和齿条(13)；

与所述齿条(13)相啮合的齿轮(14)；

用以驱动所述齿轮(14)旋转的旋转电机(15)；

安装于所述直线导轨(12)、用以固定所述旋转电机(15)，且能够沿所述直线导轨(12)纵向滑动的滑动装置(16)；

固设于所述型材座(11)侧壁的气缸(17)；

安装于所述气缸(17)底部、用以夹取工件的至少两个抓料爪(18)。

3.根据权利要求2所述的用于抓取盘类工件的机械手，其特征在于，所述滑动装置(16)包括安装于所述直线导轨(12)的滑块(161)以及固设于所述滑块(161)的侧壁、用以安装所述旋转电机(15)的悬臂架(162)。

4.根据权利要求3所述的用于抓取盘类工件的机械手，其特征在于，任一所述抓料爪(18)包括装夹部(181)和设于所述装夹部(181)顶部的弹簧(182)；

还包括分别安装于所述气缸(17)的左、右侧壁的两个保护开关(19)，设于所述气缸(17)左侧壁的保护开关(19)与设置所述气缸(17)左侧底部的弹簧(182)相连，设于所述气缸(17)右侧壁的保护开关(19)与设于所述气缸(17)右侧底部的弹簧(182)相连。

5.根据权利要求4所述的用于抓取盘类工件的机械手，其特征在于，还包括与所述齿条(13)相啮合，且设于所述齿轮(14)上部的润滑轮(20)。

6.根据权利要求3～5任一项所述的用于抓取盘类工件的机械手，其特征在于，还包括安装于所述旋转轴(2)、且与所述伺服电机(3)相连的对射光耦，以及安装于所述悬臂架(162)底部的弧形挡板。

7.根据权利要求6所述的用于抓取盘类工件的机械手，其特征在于，所述抓料爪(18)具体为四个，四个所述抓料爪(18)分别安装于所述气缸(17)的左右两侧壁的底部。

8.根据权利要求7所述的用于抓取盘类工件的机械手，其特征在于，所述型材座(11)与所述气缸(17)之间通过角钢相连。