CN208913372U - 一种用于打标机的机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及打标装置领域，特别涉及一种用于打标机的机械手。其技术方案要点是：包括底座、执行机构和控制机构；执行机构包括与底座转动配合的第一机械臂、与第一机械臂转动配合的第二机械臂以及一夹具组件；其特征在于：所述第一机械臂与所述底座转动连接，所述第二机械臂与所述第一机械臂转动连接，所述第一机械臂的转动平面和第二机械臂的转动平面均为水平面；所述第一机械臂与所述第二机械臂等长。其特点是具有两条等长，并能在水平面内自由旋转的机械臂，当需要完成大范围打标操作时，该机械手的活动过程简单，能够实现高效打标操作，故障率低。

Description

一种用于打标机的机械手

技术领域

本实用新型涉及打标装置领域，特别涉及一种用于打标机的机械手。

背景技术

打标机是一个广义的概念，它主要分为气动、激光、电腐蚀三大类型，打印针在压缩空气作用下做高频冲击运动，从而在工件上打印出有一定深度的标记，标记特点:有较大深度，激光打标机是用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记，打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，从而刻出精美的图案、商标和文字；电腐蚀主要打印固定不变的商标。

在传统的打标操作中，需要人工对产品进行装夹和卸料操作，增加人力成本的支出，同时降低了工作效率，容易出现由于操作失误而导致的打标位置不准确，给使用者的使用带来不便。

针对上述问题，我国现有如下专利:

专利公告号：CN206884487U，公开了一种基于打标机用机械手，涉及打标技术领域。该基于打标机用机械手，包括工作台，所述工作台的左侧固定连接有控制台，且控制台上分别设置有控制器、显示屏和输入键盘，所述控制台的一侧固定连接有第一操作台，所述工作台的一侧设置有机械手本体，所述机械手本体远离第一操作台的一侧设置有第二操作台，所述第一操作台和第二操作台上均固定安装有打标机，所述控制器分别与显示屏、输入键盘和打标机电性连接。该基于打标机用机械手，通过机械手本体的改良，以及控制器、显示屏、输入键盘和打标机的配合使用，使得打标操作无需人工进行装夹和卸料，减少人力成本的支出，避免了由于操作失误而导致的打标位置不准确。

然而，该打标机的机械手的机械臂动作过程复杂，当需要完成大范围打标操作时，该机械手的活动过程复杂，无法实现高效打标操作。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于打标机的机械手，其特点是具有两条等长，并能在水平面内自由旋转的机械臂，当需要完成大范围打标操作时，该机械手的活动过程简单，能够实现高效打标操作，故障率低。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于打标机的机械手包括底座、执行机构和控制机构；执行机构包括与底座转动配合的第一机械臂、与第一机械臂转动配合的第二机械臂以及一夹具组件；其特征在于：所述第一机械臂与所述底座转动连接，所述第二机械臂与所述第一机械臂转动连接，所述第一机械臂的转动平面和第二机械臂的转动平面均为水平面；所述第一机械臂与所述第二机械臂等长。

通过上述技术方案，机械手的活动由两条铰接的机械臂旋转来完成，考虑到打标机的工作通常是在平面内，这样的结构设计已经能够满足在平面内自由移动的要求，无需添加其他复杂的机械运动过程，装置结构简化，故障率低；将机械臂设计为等长，能够提高机械臂运动的灵活程度，从而简化动作流程。

优选的，所述夹具组件设置于所述第一机械臂的远离所述第二机械臂的一端，所述夹具组件包括伸缩部和夹持部，所述伸缩部沿竖直方向运动，所述夹持部设置于所述伸缩部的底端。

通过上述技术方案，设置夹具组件，使得机械臂能够夹持打标装置。

优选的，所述控制机构包括用于驱动所述第一机械臂相对所述底座转动的第一驱动气缸、用于驱动所述第二机械臂相对所述第一机械臂转动的第二驱动气缸和用于控制所述第一驱动气缸和所述第二驱动气缸的控制器。

通过上述技术方案，设置第一驱动气缸和第二驱动气缸，使得第一机械臂和第二机械臂的活动受控，实现自动化。

优选的，所述控制机构还包括第一制动组件，所述第一制动组件设置于所述第一机械臂与所述底座的连接部位，所述第一制动组件包括第一永磁体和第一软磁体，所述第一永磁体的磁极方向和第一软磁体的磁化方向平行，并处于同一直线上；所述第一永磁体设置于第一机械臂上，所述底座上设置有凹槽，所述第一软磁体设置于底座的凹槽内。

通过上述技术方案，在第一机械臂与底座之间设置制动机构，提高机械手的制动机能，当第一软磁体的磁化方向与第一永磁体的磁极方向一致时，第一软磁体被第一永磁体吸引，此时第一机械臂与底座的位置被限定当第一软磁体的磁化方向与第一永磁体的磁极方向相反时，第一软磁体被第一永磁体排斥，此时第一机械臂能够在底座上自由转动。

优选的，所述第一软磁体上缠绕有第一通电线圈。

通过上述技术方案，设置第一通电线圈，使得第一软磁体的磁化过程可控。

优选的，所述控制机构还包括第二制动组件，所述第二制动组件设置于所述第二机械臂与所述底座的连接部位，所述第二制动组件包括第二永磁体和第二软磁体，所述第二永磁体的磁极方向和第二软磁体的磁化方向平行，并处于同一直线上；所述第二永磁体设置于第二机械臂上，所述第二机械臂上设置有凹槽，所述第二软磁体设置于第一机械臂的凹槽内。

通过上述技术方案，在第二机械臂与第一机械臂之间设置制动机构，提高机械手的制动机能，当第二软磁体的磁化方向与第二永磁体的磁极方向一致时，第二软磁体被第二永磁体吸引，此时第二机械臂与第一机械臂的位置被限定当第二软磁体的磁化方向与第二永磁体的磁极方向相反时，第二软磁体被第二永磁体排斥，此时第二机械臂能够在第一机械臂上自由转动。

优选的，所述第二软磁体上缠绕有第二通电线圈。

通过上述技术方案，设置第二通电线圈，使得第二软磁体的磁化过程可控。

优选的，所述第一通电线圈和所述第二通电线圈均与所述控制器电连接。

通过上述技术方案，令控制器控制第一通电线圈和第二通电线圈的通断和电流方向，从而改变第一软磁体和第二软磁体的磁化方向，实现自动化。

本实用新型的有益效果在于:1）具有两条等长，并能在水平面内自由旋转的机械臂，当需要完成大范围打标操作时，该机械手的活动过程简单，能够实现高效打标操作，故障率低；2）设置制动机构，提高制动能力。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例的电气连接图。

附图标记：1、底座；2、第一机械臂；3、第二机械臂；4、夹具组件；5、伸缩部；6、夹持部；7、第一驱动气缸；8、第二驱动气缸；9、控制器；10、第一制动组件；11、第一永磁体；12、第一软磁体；13、第一通电线圈；14、第二制动组件；15、第二永磁体；16、第二软磁体；17、第二通电线圈。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

本实施例公开的一种用于打标机的机械手，如图1、2所示，包括底座1、执行机构和控制机构。执行机构包括与底座1转动配合的第一机械臂2、与第一机械臂2转动配合的第二机械臂3以及一夹具组件4。第一机械臂2与底座1转动连接，第二机械臂3与第一机械臂2转动连接，第一机械臂2的转动平面和第二机械臂3的转动平面均为水平面。第一机械臂2与第二机械臂3等长。

机械手的活动由两条铰接的机械臂旋转来完成，考虑到打标机的工作通常是在平面内，这样的结构设计已经能够满足在平面内自由移动的要求，无需添加其他复杂的机械运动过程，装置结构简化，故障率低。将机械臂设计为等长，能够提高机械臂运动的灵活程度，从而简化动作流程。

夹具组件4设置于第一机械臂2的远离第二机械臂3的一端，夹具组件4包括伸缩部5和夹持部6，伸缩部5沿竖直方向运动，夹持部6设置于伸缩部5的底端。

设置夹具组件4，使得机械臂能够夹持打标装置。

控制机构包括用于驱动第一机械臂2相对底座1转动的第一驱动气缸7、用于驱动第二机械臂3相对第一机械臂2转动的第二驱动气缸8和用于控制第一驱动气缸7和第二驱动气缸8的控制器9。

设置第一驱动气缸7和第二驱动气缸8，使得第一机械臂2和第二机械臂3的活动受控，实现自动化。

控制机构还包括第一制动组件10，第一制动组件10设置于第一机械臂2与底座1的连接部位，第一制动组件10包括第一永磁体11和第一软磁体12，第一永磁体11的磁极方向和第一软磁体12的磁化方向平行，并处于同一直线上。第一永磁体11设置于第一机械臂2上，底座1上设置有凹槽，第一软磁体12设置于底座1的凹槽内。

在第一机械臂2与底座1之间设置制动机构，提高机械手的制动机能，当第一软磁体12的磁化方向与第一永磁体11的磁极方向一致时，第一软磁体12被第一永磁体11吸引，此时第一机械臂2与底座1的位置被限定当第一软磁体12的磁化方向与第一永磁体11的磁极方向相反时，第一软磁体12被第一永磁体11排斥，此时第一机械臂2能够在底座1上自由转动。

第一软磁体12上缠绕有第一通电线圈13。设置第一通电线圈13，使得第一软磁体12的磁化过程可控。

控制机构还包括第二制动组件14，第二制动组件14设置于第二机械臂3与底座1的连接部位，第二制动组件14包括第二永磁体15和第二软磁体16，第二永磁体15的磁极方向和第二软磁体16的磁化方向平行，并处于同一直线上。第二永磁体15设置于第二机械臂3上，第二机械臂3上设置有凹槽，第二软磁体16设置于第一机械臂2的凹槽内。

在第二机械臂3与第一机械臂2之间设置制动机构，提高机械手的制动机能，当第二软磁体16的磁化方向与第二永磁体15的磁极方向一致时，第二软磁体16被第二永磁体15吸引，此时第二机械臂3与第一机械臂2的位置被限定当第二软磁体16的磁化方向与第二永磁体15的磁极方向相反时，第二软磁体16被第二永磁体15排斥，此时第二机械臂3能够在第一机械臂2上自由转动。

第二软磁体16上缠绕有第二通电线圈17。设置第二通电线圈17，使得第二软磁体16的磁化过程可控。

第一通电线圈13和第二通电线圈17均与控制器9电连接。令控制器9控制第一通电线圈13和第二通电线圈17的通断和电流方向，从而改变第一软磁体12和第二软磁体16的磁化方向，实现自动化。

本实用新型的实施方式如下：机械手进行打标操作时，控制器9给第一通电线圈13和第二通电线圈17施加反向电压，令第一软磁体12和第一永磁体11、第二软磁体16和第二永磁体15磁极相斥，此时第一机械臂2和第二机械臂3之间以及第一机械臂2与底座1之间均能够自由转动，令第一驱动气缸7驱动第一机械臂2，第二驱动气缸8驱动第二机械臂3。机械手停止打标操作时，控制器9给第一通电线圈13和第二通电线圈17施加正向电压，令第一软磁体12和第一永磁体11、第二软磁体16和第二永磁体15磁极相吸，此时第一机械臂2和第二机械臂3之间以及第一机械臂2与底座1之间活动受限，从而实现制动。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims (8)

1.一种用于打标机的机械手，包括底座（1）、执行机构和控制机构；执行机构包括与底座（1）转动配合的第一机械臂（2）、与第一机械臂（2）转动配合的第二机械臂（3）以及一夹具组件（4）；其特征在于：所述第一机械臂（2）与所述底座（1）转动连接，所述第二机械臂（3）与所述第一机械臂（2）转动连接，所述第一机械臂（2）的转动平面和第二机械臂（3）的转动平面均为水平面；所述第一机械臂（2）与所述第二机械臂（3）等长。

2.根据权利要求1所述的一种用于打标机的机械手，其特征在于：所述夹具组件（4）设置于所述第一机械臂（2）的远离所述第二机械臂（3）的一端，所述夹具组件（4）包括伸缩部（5）和夹持部（6），所述伸缩部（5）沿竖直方向运动，所述夹持部（6）设置于所述伸缩部（5）的底端。

3.根据权利要求1所述的一种用于打标机的机械手，其特征在于：所述控制机构包括用于驱动所述第一机械臂（2）相对所述底座（1）转动的第一驱动气缸（7）、用于驱动所述第二机械臂（3）相对所述第一机械臂（2）转动的第二驱动气缸（8）和用于控制所述第一驱动气缸（7）和所述第二驱动气缸（8）的控制器（9）。

4.根据权利要求3所述的一种用于打标机的机械手，其特征在于：所述控制机构还包括第一制动组件（10），所述第一制动组件（10）设置于所述第一机械臂（2）与所述底座（1）的连接部位，所述第一制动组件（10）包括第一永磁体（11）和第一软磁体（12），所述第一永磁体（11）的磁极方向和第一软磁体（12）的磁化方向平行，并处于同一直线上；所述第一永磁体（11）设置于第一机械臂（2）上，所述底座（1）上设置有凹槽，所述第一软磁体（12）设置于底座（1）的凹槽内。

5.根据权利要求4所述的一种用于打标机的机械手，其特征在于：所述第一软磁体（12）上缠绕有第一通电线圈（13）。

6.根据权利要求5所述的一种用于打标机的机械手，其特征在于：所述控制机构还包括第二制动组件（14），所述第二制动组件（14）设置于所述第二机械臂（3）与所述底座（1）的连接部位，所述第二制动组件（14）包括第二永磁体（15）和第二软磁体（16），所述第二永磁体（15）的磁极方向和第二软磁体（16）的磁化方向平行，并处于同一直线上；所述第二永磁体（15）设置于第二机械臂（3）上，所述第二机械臂（3）上设置有凹槽，所述第二软磁体（16）设置于第一机械臂（2）的凹槽内。

7.根据权利要求6所述的一种用于打标机的机械手，其特征在于：所述第二软磁体（16）上缠绕有第二通电线圈（17）。

8.根据权利要求7所述的一种用于打标机的机械手，其特征在于：所述第一通电线圈（13）和所述第二通电线圈（17）均与所述控制器（9）电连接。