CN209319809U - 机械手组件、机械手和机械设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种机械手组件、机械手和机械设备，所述机械手组件包括可围绕垂直轴线转动的主支撑件、可围绕水平轴线转动的旋转座、机械臂、以及设置在所述机械臂上的机械手夹持器，所述旋转座设置在所述主支撑件的一侧，所述机械臂水平连接在所述旋转座上并且在垂直轴线方向上下运动，所述机械手夹持器包括第一机械手夹持器和第二机械手夹持器，所述第一机械手夹持器和第二机械手夹持器的方向不同，可实现任意两个物品的自动抓取、放置，从而大大提高了工作效率。

Description

机械手组件、机械手和机械设备

技术领域

本发明实施例涉及自动化技术领域，具体涉及一种机械手。

背景技术

机械手是机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置。机械手根据结构形式的不同分为多关节机械手，直角坐标系机械手，球坐标系机械手，极坐标机械手，柱坐标机械手等。

机械手可应用于多个领域，例如鞋类装配生产线一直存在十分传统、劳动高度密集的特征，将机械手应用于鞋类装配生产线能够大大提高鞋类装配的生成效率。

尤其在制鞋工艺中，鞋舌与鞋标(尺码标)需要通过高温烫压的方式来连接。鞋标材质为热熔胶，鞋舌材质为纺织物一类纤维材料，鞋标经高温加热熔化后与鞋舌粘接为一体。而鞋标在鞋舌上的位置是一定的，鞋舌需要通过人工手动放置于工作区，在完成烫压之后，再由人工手动取出成品。而人工手动放置随机性大，容易导致放置位置不准确、偏差较大，使得鞋标在鞋舌上的位置不稳定，影响质量。并且，由于烫压工艺时间短，需要操作人员需要频繁操作，误操作还会导致烫压模头压到手，工作效率低且存在安全隐患。因此，目前并没有能够同时实现鞋舌和鞋标的自动抓取、放置的机械化工艺。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种机械手组件，以解决现有技术中由于无法实现鞋舌和鞋标的自动抓取、放置而导致的工作效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种机械手组件，所述机械手组件包括可围绕垂直轴线转动的主支撑件、可围绕水平轴线转动的旋转座、机械臂、以及设置在所述机械臂上的机械手夹持器，所述旋转座设置在所述主支撑件的一侧，所述机械臂水平连接在所述旋转座上并且在垂直轴线方向上下运动，所述机械手夹持器包括第一机械手夹持器和第二机械手夹持器，所述第一机械手夹持器和第二机械手夹持器的方向不同。

进一步地，所述主支撑件围绕所述垂直轴线转动的角度为0°～360°，所述旋转座围绕所述水平轴线转动的角度为0°～180°。

进一步地，所述第一机械手夹持器为气动手指，所述第二机械手夹持器为气动吸盘。

进一步地，所述机械手组件还包括驱动所述主支撑件旋转的伺服电机和减速器，所述伺服电机的输出端与所述减速器的输入端连接，所述减速器的输出端与所述主支撑件连接。

进一步地，所述机械手组件还包括驱动所述旋转座旋转的旋转气缸，所述旋转气缸设置在主支撑件上，所述旋转气缸的输出端与所述旋转座连接。

进一步地，所述机械手组件还包括驱动所述机械臂上下运动的伸缩气缸，所述伸缩气缸设置所述旋转座上，所述伸缩气缸的移动端与所述机械臂连接。

进一步地，所述机械臂包括依次连接的第一连杆、第二连杆和摇臂杆；所述第一连杆与所述旋转座连接，所述第一连杆和所述第二连杆垂直设置，所述摇臂杆水平连接在所述第二连杆上。

进一步地，所述第一连杆和第二连杆为一体成型。

本发明实施例还提供一种机械手，包括所述的机械手组件。

本发明实施例还提供一种机械设备，包括所述的机械手。

根据本发明实施例具有如下优点：机械手组件通过在同一个机械臂的两侧设置不同的机械手夹持器，并配合主支撑件和旋转座的旋转，来实现鞋舌和鞋标的自动抓取、放置，从而提高鞋舌和鞋标装配的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例的一种工作状态图；

图2为本发明实施例的另一工作状态图；

图3为本发明实施例的机械臂上下运动的状态图；

图4为本发明实施例的机械臂结构图。

图中：

1-主支撑件；2-旋转座；3-机械臂；31-第一连杆；32-第二连杆；33- 摇臂杆；41-第一机械手夹持器；42-第二机械手夹持器；5-伺服电机；6- 减速器；7-垂直轴线；8-水平轴线；9-工作台。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

参照图1，其只是说明了本机械手组件的一个示例。机械手组件包括可围绕垂直轴线7转动的主支撑件1、可围绕水平轴线8转动的旋转座2、机械臂3、以及设置在机械臂3上的机械手夹持器。旋转座2设置在主支撑件1的一侧，机械臂3水平连接在旋转座2上并且在垂直轴线7方向上下运动。机械手夹持器包括第一机械手夹持器41和第二机械手夹持器 42，第一机械手夹持器41和第二机械手夹持器42在机械臂3上的方向不同。需要说明的是，第一机械手夹持器41和第二机械手夹持器42在机械臂3上的方向可以相对设置为180°，也可以设置成一个特定的角度；并且第一机械手夹持器41和第二机械手夹持器42可以用来拾取同一个物品，也可以用于拾取不同的物品。

主支撑件1可围绕垂直轴线7转动的角度为0°～360°，该转动角度能使主支撑件1精确的重复停留在所限定的任一角度范围内，从而通过机械手夹持器拾取物件；旋转座2可围绕水平轴线8转动的角度为0°～180°，从而可以根据需要旋转旋转座2，将与待拾取物件相配合的机械手夹持器旋转到面对工作台9的位置。

主支撑件1、旋转座2以及机械臂3均被电机驱动围绕或者沿着相应的轴线活动，图上并没有示出此处的电机驱动。具体地，机械手组件还包括驱动主支撑件1旋转的伺服电机5和减速器6，伺服电机5的输出端与减速器6的输入端连接，减速器6的输出端与主支撑件1连接。机械手组件还包括驱动旋转座2旋转的旋转气缸，旋转气缸设置在主支撑件1 上，旋转气缸的输出端与旋转座2连接。机械手组件还包括驱动机械臂3 上下运动的伸缩气缸，伸缩气缸设置在旋转座2上，伸缩气缸的移动端与机械臂3连接。

机械手夹持器可以具有多种形式，包括活动机械手指、抓取元件等。具体根据拾取物件的特点选取设置与之配合的机械手夹持器类型，例如，为了拾取海绵、纺织物等较重的物品时，可将第一机械手夹持器41设置为气动手指，为了拾取标签等较为轻巧的物品时，可将第二机械手夹持器42设置为气动吸盘。需要说明的是，虽然图1上设置的第一机械手夹持器41为两个，第二机械手夹持器42为一个，但是机械手夹持器的数量是可以根据实际需要拾取的物品的尺寸、重量来设置。机械手夹持器同样也是被电机驱动实现相应的夹持操作。

参照图4，其说明了机械臂3的其中一种连接方式。具体地，机械臂 3包括依次连接的第一连杆31、第二连杆32和摇臂杆33。其中，第一连杆31水平设置并连接在旋转座2上，第一连杆31和第二连杆32垂直连接，摇臂杆33水平设置并连接在第二连杆32的一侧。优选地，第一连杆31和第二连杆32为一体成型的。

现参照图1-3来说明机械手组件的其中一种工作方式。机械手组件安装在工作台9上，需要说明的是，机械手组件与工作台9存在多种安装方式，图1-3只是给出其中一种安装方式。具体以机械手组件在制鞋过程中的使用进行说明，此时将第一机械手夹持器41设置为气动手指用来拾取鞋舌，将第二机械手夹持器42设置为气动吸盘用来拾取鞋标。工作台9上设置有鞋舌放置位置和鞋标放置位置。首先，机械臂3上的气动手指位于摇臂杆下方、面对工作台9，气动吸盘位于摇臂杆上方、背离工作台9。机械手组件的主支撑件1旋转带动机械臂3转动到工作台9上的鞋舌放置位置，如图3所示，通过机械臂3的上下运动用气动手指拾取鞋舌。随后，主支撑件1旋转驱动机械臂3到装配位置，通过机械臂3的上下运动将拾取的鞋舌放置在装配位置。随后旋转座2发生180°旋转，如图2所示，此时气动吸盘位于摇臂杆下方、面对工作台9。主支撑件1旋转带动机械臂3转动到工作台9上的鞋标放置位置，通过机械臂3的上下运动用气动吸盘拾取鞋标后，主支撑件1旋转到装配位置，通过机械臂3的上下运动将拾取的鞋标放置在鞋舌的特定位置上。此后，主支撑件1旋转将机械臂3移开，并旋转旋转座2将气动手指面对工作台9，等待鞋标粘贴机(未图示)将鞋标与鞋舌粘接为一体后，主支撑件1再次旋转到装配位置，机械臂3上下移动拾取装配了鞋标的鞋舌，随后主支撑件1旋转到成品区，将装配了鞋标的鞋舌放置在成品区，完成一次装配过程。重复上述过程，完成更多鞋舌和鞋标的装配。根据上述描述可以看出，机械手组件通过在同一个机械臂3的两侧设置不同的机械手夹持器来实现鞋舌和鞋标的自动抓取、放置，从而提高鞋舌和鞋标装配的工作效率。

需要说明的是，本发明实施例的机械手组件不仅可用于鞋舌和鞋标的装配工作，还可用于其他需要进行自动抓取、放置的机械化工艺。机械手组件通过主支撑件和旋转座的旋转，配合机械臂两侧的机械手夹持器可实现任意两个物品的自动抓取、放置，从而大大提高了工作效率。

本发明实施例还提供一种机械手，包括上述机械手组件，可以通过机械手组件来实现装配工作。

本发明实施例还提供一种机械设备，包括上述机械手，可以通过机械手来实现装配工作。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种机械手组件，其特征在于，所述机械手组件包括可围绕垂直轴线(7)转动的主支撑件(1)、可围绕水平轴线(8)转动的旋转座(2)、机械臂(3)、以及设置在所述机械臂(3)上的机械手夹持器，所述旋转座(2)设置在所述主支撑件(1)的一侧，所述机械臂(3)水平连接在所述旋转座(2)上并且在垂直轴线(7)方向上下运动，所述机械手夹持器包括第一机械手夹持器(41)和第二机械手夹持器(42)，所述第一机械手夹持器(41)和第二机械手夹持器(42)的方向不同。

2.如权利要求1所述的机械手组件，其特征在于，所述主支撑件(1)围绕所述垂直轴线(7)转动的角度为0°～360°，所述旋转座(2)围绕所述水平轴线(8)转动的角度为0°～180°。

3.如权利要求1所述的机械手组件，其特征在于，所述第一机械手夹持器(41)为气动手指，所述第二机械手夹持器(42)为气动吸盘。

4.如权利要求1-3任一项所述的机械手组件，其特征在于，所述机械手组件还包括驱动所述主支撑件(1)旋转的伺服电机(5)和减速器(6)，所述伺服电机(5)的输出端与所述减速器(6)的输入端连接，所述减速器(6)的输出端与所述主支撑件(1)连接。

5.如权利要求1-3任一项所述的机械手组件，其特征在于，所述机械手组件还包括驱动所述旋转座(2)旋转的旋转气缸，所述旋转气缸设置在主支撑件(1)上，所述旋转气缸的输出端与所述旋转座(2)连接。

6.如权利要求1-3任一项所述的机械手组件，其特征在于，所述机械手组件还包括驱动所述机械臂(3)上下运动的伸缩气缸，所述伸缩气缸设置所述旋转座(2)上，所述伸缩气缸的移动端与所述机械臂(3)连接。

7.如权利要求1所述的机械手组件，其特征在于，所述机械臂(3)包括依次连接的第一连杆(31)、第二连杆(32)和摇臂杆(33)；所述第一连杆(31)与所述旋转座(2)连接，所述第一连杆(31)和所述第二连杆(32)垂直设置，所述摇臂杆(33)水平连接在所述第二连杆(32)上。

8.如权利要求7所述的机械手组件，其特征在于，所述第一连杆(31)和第二连杆(32)为一体成型。

9.一种机械手，包括如权利要求1-8任一项所述的机械手组件。

10.一种机械设备，包括如权利要求9所述的机械手。