CN209319780U - 应用于纸模自动化加工的机械手 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及纸模行业,尤其涉及应用于纸模自动化加工的机械手,包括伸缩臂,所述伸缩臂包括第一悬臂、第二悬臂、第三悬臂和伸缩驱动装置,所述第一悬臂和所述第三悬臂分别设于两侧,所述伸缩驱动装置设在所述第二悬臂上以同时驱动所述第二悬臂和所述第三悬臂做伸缩运动。本申请提供的应用于纸模自动化加工的机械手,在实现伸缩功能以满足夹取不同规格的纸模以及设备间不同运输距离的要求的同时,只需一个伸缩驱动装置即可完成多段伸缩,结构简单紧凑,节省零件,且其同时驱动所述第一悬臂和所述第三悬臂做方向相反的运动,提升了驱动效率。
Description
【技术领域】
本申请涉及纸模行业,尤其涉及应用于纸模自动化加工的机械手。
【背景技术】
纸浆模塑的制作过程由制浆、吸附成型、干燥定型等工序完成。由于吸附成型和干燥成型需在不同的设备上加工完成,因此需要将成型后的制品搬运至热压定型装置上进行定型。
机械手是在机械化,自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中,机械手被广泛的运用于自动生产线中,机械人的研制和生产已成为高技术领域内,迅速发展起来的一门新兴的技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲劳,不怕危险,抓举重物的力量比人手力大的特点。
因此,现有技术中已经开始应用机械手用于纸模的搬运,但是固定长度的机械手难以满足不同规格的纸模以及设备间不同运输距离的要求,而现有的悬臂可进行多段伸缩的机械手,其伸缩结构往往需配备多个伸缩驱动单元,结构复杂。
【发明内容】
为解决上述技术问题,本申请的目的在于提供应用于纸模自动化加工的机械手,在实现伸缩功能以满足夹取不同规格的纸模以及设备间不同运输距离的要求的同时,只需一个伸缩驱动装置即可完成多段伸缩,结构简单紧凑,节省零件,且其同时驱动所述第一悬臂和所述第三悬臂做方向相反的运动,提升了驱动效率。
本申请是通过以下技术方案实现的:
应用于纸模自动化加工的机械手,包括伸缩臂,所述伸缩臂包括第一悬臂、第二悬臂、第三悬臂和伸缩驱动装置,所述第一悬臂和所述第三悬臂分别设于两侧,所述伸缩驱动装置设在所述第二悬臂上以同时驱动所述第二悬臂和所述第三悬臂做伸缩运动。
如上所述的应用于纸模自动化加工的机械手,所述伸缩驱动装置包括伸缩驱动电机、主动轮、从动轮和传动带,所述伸缩驱动电机的输出轴与所述主动轮连接,所述传动带张紧在所述主动轮和所述从动轮之间形成第一传动带段和第二传动带段,所述第一传动带段上固定有与所述第一悬臂连接的第一连接件,所述第二传动带段上固定有与所述第三悬臂连接的第二连接件,所述第一连接件和所述第二连接件随所述传动带做方向相反的运动并带动所述第二悬臂和所述第三悬臂运动。
如上所述的应用于纸模自动化加工的机械手,所述传动带为同步带。
如上所述的应用于纸模自动化加工的机械手,所述伸缩驱动装置固定在所述第二悬臂的一侧。
如上所述的应用于纸模自动化加工的机械手,所述第三悬臂下方固定第一驱动装置,所述第一驱动装置的输出端连接有用于夹持工件的真空吸爪以驱动所述真空吸爪水平转动。
如上所述的应用于纸模自动化加工的机械手,所述第二悬臂上侧设有第一导轨和滑动连接在所述第一导轨上的第一滑块,所述第二悬臂下侧设有第二导轨和滑动连接在所述第二导轨上的第二滑块,所述第一悬臂的前部固定连接在所述第一滑块上,所述第三悬臂的后部固定连接在所述第二滑块上。
如上所述的应用于纸模自动化加工的机械手,所述应用于纸模自动化加工的机械手还包括基座,所述基座上方固定有第二驱动装置,所述第二驱动装置的输出端连接有纵向臂以驱动所述纵向臂相对所述基座水平转动,所述纵向臂上固定有第三驱动装置,所述第三驱动装置的输出端连接有伸缩臂转动座以驱动所述伸缩臂转动座沿所述纵向臂上下运动,所述伸缩臂转动座上固定有第四驱动装置,所述第四驱动装置的输出端连接所述伸缩臂以驱动所述伸缩臂相对所述伸缩臂转动座竖直转动。
如上所述的应用于纸模自动化加工的机械手,所述第二驱动装置为中空谐波减速机,所述第四驱动装置为RV减速机,所述第三驱动装置包括升降电机、升降主动轮、升降从动轮以及张紧在所述升降主动轮和所述升降从动轮之间的升降传动带,所述伸缩臂转动座固定连接在所述升降传动带上。
如上所述的应用于纸模自动化加工的机械手,所述基座与所述纵向臂之间设有用于限制所述纵向臂转动角度的第一限位装置,所述第一限位装置包括固定在所述基座上端的定挡块以及设在所述纵向臂下端且与所述定挡块对应的动挡块;
所述伸缩臂转动座与所述伸缩臂之间设有用于限制所述伸缩臂转动角度的第二限位装置,所述第二限位装置包括位于所述伸缩臂转动座周侧的伸缩臂定挡块以及位于所述伸缩臂周侧且与所述伸缩臂定挡块对应的伸缩臂动挡块;
所述第一悬臂与所述第二悬臂之间设有用于限制所述第一悬臂伸缩行程的第三限位装置,所述第三限位装置包括位于所述第二悬臂后端的第二悬臂后挡块以及位于所述第一悬臂前端的第一悬臂挡块;
所述第二悬臂与所述第三悬臂之间设有用于限制所述第三悬臂伸缩行程的第四限位装置,所述第四限位装置包括位于所述第二悬臂前端的第二悬臂前挡块以及位于所述第三悬臂后端的第三悬臂挡块。
如上所述的应用于纸模自动化加工的机械手,所述纵向臂前侧设有升降导轨,所述升降导轨上滑动连接有升降滑块,所述伸缩臂转动座固定在所述升降滑块上,所述升降导轨的上端和下端分别设有用于限制所述伸缩臂转动座升降行程的升降挡块。
与现有技术相比,本申请有如下优点:
1、所述应用于纸模自动化加工的机械手在实现伸缩功能以满足夹取不同规格的纸模以及设备间不同运输距离的要求的同时,只需一个伸缩驱动装置即可完成多段伸缩,结构简单紧凑,节省零件,且其同时驱动所述第一悬臂和所述第三悬臂做方向相反的运动,提升了驱动效率。
2、所述伸缩驱动装置充分且巧妙地利用了传动带的传动特性,不仅使得结构更加简单紧凑,而且由于传动带的第一传动带段和第二传动带段同时受力,其受力会更加均匀,传动会更加同步且平稳,另外,其实际是驱动所述第一悬臂和所述第三悬臂相对第二悬臂同时做方向相反的运动,与驱动单一方向运动的驱动装置相比其驱动更快。
【附图说明】
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1至图3为本申请实施例在三种不同角度的结构示意图,其中图1和图2的所述伸缩臂处于伸长状态,图3的所述伸缩臂处于缩短状态;
图4和图5为本申请实施例在两种不同分解状态的结构示意图;
图6为本申请实施例在隐藏所述伸缩臂后的结构示意图;
图7为本申请实施例所述伸缩臂的分解结构示意图;
图8为本申请实施例所述伸缩驱动装置隐藏所述伸缩驱动电机后的结构示意图;
图9为图2的A部放大图;
图10为图2的B部放大图。
【具体实施方式】
为了使本申请所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
如图1至图10所示,本申请实施例提出应用于纸模自动化加工的机械手,包括伸缩臂1,所述伸缩臂1包括第一悬臂11、第二悬臂12、第三悬臂13和伸缩驱动装置14,所述第一悬臂11和所述第三悬臂13分别设于两侧,所述伸缩驱动装置14设在所述第二悬臂12上以同时驱动所述第二悬臂12和所述第三悬臂13做伸缩运动。需要说明的是,所述第二悬臂12和所述第三悬臂13同时向前伸出以伸长所述伸缩臂1或同时向后回缩以缩短所述伸缩臂1。具体地,所述所述第一悬臂11设于所述第二悬臂12上侧,所述第三悬臂13设于所述第二悬臂12下侧。
为了实现上述滑动连接,所述第二悬臂12上侧设有第一导轨121和滑动连接在所述第一导轨上121的第一滑块122,所述第二悬臂12下侧设有第二导轨123和滑动连接在所述第二导轨123上的第二滑块124,所述第一悬臂11的前部固定连接在所述第一滑块122上,所述第三悬臂13的后部固定连接在所述第二滑块124上。
所述应用于纸模自动化加工的机械手在实现伸缩功能以满足夹取不同规格的纸模以及设备间不同运输距离的要求的同时,只需一个伸缩驱动装置14即可完成多段伸缩,结构简单紧凑,节省零件,且其同时驱动所述第一悬臂和所述第三悬臂做方向相反的运动,提升了驱动效率。所述伸缩臂1通过伸长和缩短可以灵活地变换机械手的工作范围,而且伸缩臂加长后拥有更加大的夹取范围,可以夹取更宽规格的纸模,使得该机械手不需更换夹臂即可适应不同的工作场合。
本实施例中,所述伸缩驱动装置14包括伸缩驱动电机141、主动轮142、从动轮143和传动带144,所述伸缩驱动电机141的输出轴与所述主动轮142连接,所述传动带144张紧在所述主动轮142和所述从动轮143之间形成第一传动带段1441和第二传动带段1442,所述第一传动带段1441上固定有与所述第一悬臂11连接的第一连接件145,所述第二传动带段1442上固定有与所述第三悬臂13连接的第二连接件146,所述第一连接件145和所述第二连接件146随所述传动带144做方向相反的运动以带动所述第二悬臂12和所述第三悬臂13做伸缩运动,尤其是,当所述伸缩驱动装置14伸长至最大尺寸时,所述第一连接件145运动至所述第一传动带段1441的最后端,所述第二连接件146运动至所述第二传动带段1442的最前端。
其中,所述传动带可为同步带或传动链,优选同步带。所述伸缩驱动装置充分且巧妙地利用了传动带的传动特性,不仅使得结构更加简单紧凑,而且由于传动带144的第一传动带段1441和第二传动带段1442同时受力,其受力会更加均匀,传动会更加同步且平稳,另外,其实际是驱动所述第一悬臂11和所述第三悬臂13相对第二悬臂12同时做方向相反的运动,与驱动单一方向运动的驱动装置相比其驱动更快。
更佳地,所述伸缩驱动装置14固定在所述第二悬臂12的一侧,优选左侧或右侧。当然,所述伸缩驱动装置14也可以安装在所述第二悬臂12内,但是将其固定在一侧加工更加方便,易于实现。
本实施例中,所述第三悬臂13下方固定有第一驱动装置,所述第一驱动装置的输出端连接有用于夹持工件的真空吸爪15以驱动所述真空吸爪15水平转动,其中,所述第三悬臂13下方还设有与所述真空吸爪15连接的真空发生器。当然,所述第一驱动装置的输出端还可以连接其他夹持装置如夹头等。
本实施例中,所述应用于纸模自动化加工的机械手还包括基座2,所述基座2上方固定有第二驱动装置21,所述第二驱动装置21的输出端连接有纵向臂3以驱动所述纵向臂3相对所述基座2水平转动,所述纵向臂3上固定有第三驱动装置31,所述第三驱动装置31的输出端连接有伸缩臂转动座4以驱动所述伸缩臂转动座4沿所述纵向臂3上下运动,所述伸缩臂转动座4上固定有第四驱动装置41,所述第四驱动装置41的输出端连接所述伸缩臂1以驱动所述伸缩臂1相对所述伸缩臂转动座4竖直转动。
需要说明的是,所述第二驱动装置21为中空谐波减速机,中空谐波减速机具有传动速比大、承载能力高、传动精度高、传动效率高、运动平稳、结构简单、零件数少、安装方便、体积小、重量轻等优点。
所述第四驱动装置41为RV减速机,RV减速机具有传动比范围大、扭转刚度大、高精度和小间隙回差、传动效率高等优点。
通过多次试验对比,选取所述第二驱动装置21为中空谐波减速机,所述第四驱动装置41为RV减速机,使得所述应用于纸模自动化加工的机械手的结构更加合理可靠。
另外,所述第三驱动装置31包括升降电机311、升降主动轮312、升降从动轮313以及张紧在所述升降主动轮312和所述升降从动轮313之间的升降传动带314,所述伸缩臂转动座4固定连接在所述升降传动带314上。其结构简单可靠,易于实现。
为了使得所述应用于纸模自动化加工的机械手的动作更加可靠,防止运动行程过度而损伤零部件,所述基座2与所述纵向臂3之间设有用于限制所述纵向臂3转动角度的第一限位装置5,所述第一限位装置5包括固定在所述基座2上端的定挡块51以及设在所述纵向臂3下端且与所述定挡块51对应的动挡块52;所述伸缩臂转动座4与所述伸缩臂1之间设有用于限制所述伸缩臂1转动角度的第二限位装置6,所述第二限位装置6包括位于所述伸缩臂转动座4周侧的伸缩臂定挡块61以及位于所述伸缩臂1周侧且与所述伸缩臂定挡块61对应的伸缩臂动挡块62;所述第一悬臂11与所述第二悬臂12之间设有用于限制所述第一悬臂11伸缩行程的第三限位装置7,所述第三限位装置7包括位于所述第二悬臂12后端的第二悬臂后挡块71以及位于所述第一悬臂11前端的第一悬臂挡块72;所述第二悬臂12与所述第三悬臂13之间设有用于限制所述第三悬臂13伸缩行程的第四限位装置8,所述第四限位装置8包括位于所述第二悬臂12前端的第二悬臂前挡块81以及位于所述第三悬臂13后端的第三悬臂挡块82。所述纵向臂3前侧设有升降导轨32,所述升降导轨32上滑动连接有升降滑块33,所述伸缩臂转动座4固定在所述升降滑块33上,所述升降导轨32的上端和下端分别设有用于限制所述伸缩臂转动座4升降行程的升降挡块34。
另外,所述定挡块51在与所述动挡块52相对的碰撞面上、伸缩臂定挡块61在与所述伸缩臂动挡块62相对的碰撞面上、所述第二悬臂后挡块71在与所述第一悬臂挡块72相对的碰撞面上、所述第二悬臂前挡块81在与所述第三悬臂挡块82相对的碰撞面上以及所述升降挡块34在与所述伸缩臂转动座4的碰撞面上均设有防撞垫块,所述防撞垫块可为橡胶、弹簧等缓冲材料。
为了使得所述应用于纸模自动化加工的机械手的运动更加精确、可靠,所述基座2与所述纵向臂3之间设有用于感应所述纵向臂3转动位置的第一光电传感器10,所述伸缩臂转动座4与所述伸缩臂1之间设有用于感应所述伸缩臂1转动位置的第二光电传感器20,所述第一悬臂11与所述第二悬臂12之间设有用于感应所述第一悬臂11相对所述第二悬臂12的移动距离的第三光电传感器30,所述第二悬臂12与所述第三悬臂13之间设有用于感应所述第三悬臂13相对所述第二悬臂12移动距离的第四光电传感器,所述升降导轨32一侧设有用于感应所述伸缩臂1升降位置的第五光电传感器。
综上所述,本申请通过结构上的改善,具有以下有益效果:
1、所述应用于纸模自动化加工的机械手在实现伸缩功能以满足夹取不同规格的纸模以及设备间不同运输距离的要求的同时,只需一个伸缩驱动装置即可完成多段伸缩,结构简单紧凑,节省零件,且其同时驱动所述第一悬臂和所述第三悬臂做方向相反的运动,提升了驱动效率。
2、所述伸缩驱动装置充分且巧妙地利用了传动带的传动特性,不仅使得结构更加简单紧凑,而且由于传动带144的第一传动带段1441和第二传动带段1442同时受力,其受力会更加均匀,传动会更加同步且平稳,另外,其实际是驱动所述第一悬臂11和所述第三悬臂13相对第二悬臂12同时做方向相反的运动,与驱动单一方向运动的驱动装置相比其驱动更快。
应当理解的是,本申请中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语,这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本申请范围的情况下,“第一”信息也可以被称为“第二”信息,类似的,“第二”信息也可以被称为“第一”信息。此外,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式,并不认定本申请的具体实施只局限于这些说明。凡与本申请的方法、结构等近似、雷同,或是对于本申请构思前提下做出若干技术推演,或替换都应当视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.应用于纸模自动化加工的机械手,其特征在于,包括伸缩臂(1),所述伸缩臂(1)包括第一悬臂(11)、第二悬臂(12)、第三悬臂(13)和伸缩驱动装置(14),所述第一悬臂(11)和所述第三悬臂(13)分别设于两侧,所述伸缩驱动装置(14)设在所述第二悬臂(12)上以同时驱动所述第二悬臂(12)和所述第三悬臂(13)做伸缩运动。
2.根据权利要求1所述的应用于纸模自动化加工的机械手,其特征在于,所述伸缩驱动装置(14)包括伸缩驱动电机(141)、主动轮(142)、从动轮(143)和传动带(144),所述伸缩驱动电机(141)的输出轴与所述主动轮(142)连接,所述传动带(144)张紧在所述主动轮(142)和所述从动轮(143)之间形成第一传动带段(1441)和第二传动带段(1442),所述第一传动带段(1441)上固定有与所述第一悬臂(11)连接的第一连接件(145),所述第二传动带段(1442)上固定有与所述第三悬臂(13)连接的第二连接件(146),所述第一连接件(145)和所述第二连接件(146)随所述传动带(144)做方向相反的运动并带动所述第二悬臂(12)和所述第三悬臂(13)运动。
3.根据权利要求2所述的应用于纸模自动化加工的机械手,其特征在于,所述传动带(144)为同步带。
4.根据权利要求2所述的应用于纸模自动化加工的机械手,其特征在于,所述伸缩驱动装置(14)固定在所述第二悬臂(12)的一侧。
5.根据权利要求1所述的应用于纸模自动化加工的机械手,其特征在于,所述第三悬臂(13)下方固定有第一驱动装置,所述第一驱动装置的输出端连接有用于夹持工件的真空吸爪(15)以驱动所述真空吸爪(15)水平转动。
6.根据权利要求1所述的应用于纸模自动化加工的机械手,其特征在于,所述第二悬臂(12)上侧设有第一导轨(121)和滑动连接在所述第一导轨(121) 上的第一滑块(122),所述第二悬臂(12)下侧设有第二导轨(123)和滑动连接在所述第二导轨(123)上的第二滑块(124),所述第一悬臂(11)的前部固定连接在所述第一滑块(122)上,所述第三悬臂(13)的后部固定连接在所述第二滑块(124)上。
7.根据权利要求1-6任一项所述的应用于纸模自动化加工的机械手,其特征在于,所述应用于纸模自动化加工的机械手还包括基座(2),所述基座(2)上方固定有第二驱动装置(21),所述第二驱动装置(21)的输出端连接有纵向臂(3)以驱动所述纵向臂(3)相对所述基座(2)水平转动,所述纵向臂(3)上固定有第三驱动装置(31),所述第三驱动装置(31)的输出端连接有伸缩臂转动座(4)以驱动所述伸缩臂转动座(4)沿所述纵向臂(3)上下运动,所述伸缩臂转动座(4)上固定有第四驱动装置(41),所述第四驱动装置(41)的输出端连接所述伸缩臂(1)以驱动所述伸缩臂(1)相对所述伸缩臂转动座(4)竖直转动。
8.根据权利要求7所述的应用于纸模自动化加工的机械手,其特征在于,所述第二驱动装置(21)为中空谐波减速机,所述第四驱动装置(41)为RV减速机,所述第三驱动装置(31)包括升降电机(311)、升降主动轮(312)、升降从动轮(313)以及张紧在所述升降主动轮(312)和所述升降从动轮(313)之间的升降传动带(314),所述伸缩臂转动座(4)固定连接在所述升降传动带(314)上。
9.根据权利要求7所述的应用于纸模自动化加工的机械手,其特征在于,所述基座(2)与所述纵向臂(3)之间设有用于限制所述纵向臂(3)转动角度的第一限位装置(5),所述第一限位装置(5)包括固定在所述基座(2)上端的定挡块(51)以及设在所述纵向臂(3)下端且与所述定挡块(51)对应的动挡块(52);
所述伸缩臂转动座(4)与所述伸缩臂(1)之间设有用于限制所述伸缩臂(1)转动角度的第二限位装置(6),所述第二限位装置(6)包括位于所述伸缩臂转动座(4)周侧的伸缩臂定挡块(61)以及位于所述伸缩臂(1)周侧且与所述伸缩臂定挡块(61)对应的伸缩臂动挡块(62);
所述第一悬臂(11)与所述第二悬臂(12)之间设有用于限制所述第一悬臂(11)伸缩行程的第三限位装置(7),所述第三限位装置(7)包括位于所述第二悬臂(12)后端的第二悬臂后挡块(71)以及位于所述第一悬臂(11)前端的第一悬臂挡块(72);
所述第二悬臂(12)与所述第三悬臂(13)之间设有用于限制所述第三悬臂(13)伸缩行程的第四限位装置(8),所述第四限位装置(8)包括位于所述第二悬臂(12)前端的第二悬臂前挡块(81)以及位于所述第三悬臂(13)后端的第三悬臂挡块(82)。
10.根据权利要求9所述的应用于纸模自动化加工的机械手,其特征在于,所述纵向臂(3)前侧设有升降导轨(32),所述升降导轨(32)上滑动连接有升降滑块(33),所述伸缩臂转动座(4)固定在所述升降滑块(33)上,所述升降导轨(32)的上端和下端分别设有用于限制所述伸缩臂转动座(4)升降行程的升降挡块(34)。
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