CN209717141U - 一种四轴保温杯取放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四轴保温杯取放装置，包括电控柜、机械手、PLC控制器和机械手防护罩，机械手包括取料夹爪结构、送料夹爪结构、上下移动驱动机构和左右移动驱动机构，取料夹爪结构和送料夹爪结构均包括夹爪座、夹爪、前后移动驱动机构和夹爪驱动机构；上下移动驱动机构包括上下移动支撑架、上下移动驱动电机和上下移动丝杠传动结构；左右移动驱动机构包括左右移动支撑架、左右移动驱动电机和左右移动丝杠传动结构；PLC控制器分别控制连接上下移动驱动电机、前后移动驱动电机、左右移动驱动电机、夹爪夹紧气缸和夹爪旋转气缸。本实用新型不仅生产效率高，降低工人劳动强度，节省人工成本，而且出错率低，保证产品质量。

Description

一种四轴保温杯取放装置

技术领域

本实用新型涉及一种保温杯生产线的零部件，尤其涉及一种四轴保温杯取放装置。

背景技术

保温杯生产过程中，需要将保温杯从输送带上送到外壁加工设备上进行杯体外壁的加工，再将加工完毕的保温杯从外壁加工设备上拿下来放回输送带输送到下一道工序；目前，该过程都是人工完成，人下将保温杯从输送带上拿到外壁加工设备上进行杯体外壁加工，再把加工完的保温杯拿回输送带上输送到下一道工序，不仅生产效率较低，工人劳动强度大，人工成本高；而且人工操作容易出错，从而出现漏加工或者重复加工的现象，影响产品的质量。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种采用PLC控制器控制可以进行前、后、左、右、上、下全方位移动的机械手代替传统人工操作取放保温杯，不仅生产效率高，降低工人劳动强度，节省人工成本，而且出错率低，杜绝漏加工或者重复加工的现场发生，保证产品质量的四轴保温杯取放装置。

本实用新型的技术方案：一种四轴保温杯取放装置，包括电控柜、安装在电控柜顶部的机械手和安装在电控柜内用于控制机械手动作的PLC控制器以及安装在机械手外部的机械手防护罩，

所述机械手包括取料夹爪结构、送料夹爪结构、驱动取料夹爪结构和送料夹爪结构上下移动的上下移动驱动机构以及驱动取料夹爪结构和送料夹爪结构左右移动的左右移动驱动机构，

所述取料夹爪结构和送料夹爪结构均包括夹爪座、安装在夹爪座上的夹爪、驱动夹爪座动作的前后移动驱动机构和驱动夹爪动作的夹爪驱动机构，

所述前后移动驱动机构包括前后移动支撑梁、前后移动驱动电机、固定在前后移动支撑梁上的齿条和安装在前后移动驱动电机上的齿轮，所述齿轮和齿条相互啮合，所述夹爪座固定在前后移动支撑梁的一端，所述前后移动驱动电机通过齿轮和齿条带动前后移动支撑梁和夹爪座前后移动，

所述夹爪驱动机构包括驱动夹爪夹紧的夹爪夹紧气缸和驱动夹爪旋转的夹爪旋转气缸，所述夹爪旋转气缸固定在夹爪座的前侧，所述夹爪夹紧气缸通过一转轴转动连接在夹爪旋转气缸上，所述夹爪安装在夹爪夹紧气缸上；

所述上下移动驱动机构包括上下移动支撑架、安装在上下移动支撑架上的上下移动驱动电机和上下移动丝杠传动结构，所述上下移动驱动电机通过上下移动丝杠传动结构驱动取料夹爪结构和送料夹爪结构上下移动；

所述左右移动驱动机构包括左右移动支撑架、安装在左右移动支撑架上的左右移动驱动电机和左右移动丝杠传动结构，所述左右移动驱动电机通过左右移动丝杠传动结构驱动上下移动驱动机构左右移动来带动取料夹爪结构和送料夹爪结构左右移动；

所述机械手防护罩的底部固定在左右移动驱动机构上，且机械手防护罩的前后方向上设有配合送料夹爪结构前后移动和上下移动的第一通槽和配合取料夹爪结构前后移动和上下移动的第二通槽，所述PLC控制器分别控制连接上下移动驱动电机、前后移动驱动电机、左右移动驱动电机、夹爪夹紧气缸和夹爪旋转气缸。

本实用新型采用PLC控制器控制可以进行前、后、左、右、上、下全方位移动的机械手代替传统人工操作取放保温杯，可以快速精确的将输送带上的待加工保温杯夹取到外壁加工设备上进行杯体外壁加工，并可以快速精确的将加工完毕的保温杯夹取到输送带上输送到下一道工序，不仅生产效率高，降低工人劳动强度，节省人工成本，而且出错率低，杜绝漏加工或者重复加工的现场发生，保证产品质量，机械手防护罩的设置，提高其使用安全性和可靠性。

优选地，所述上下移动丝杠传动结构包括连接在上下移动驱动电机上的上下移动传动丝杆和安装在上下移动传动丝杆上的上下移动传动丝杆螺母以及配合上移动传动丝杆的上下移动传动丝杆座，所述上下移动传动丝杆螺母上连接有上下移动固定座，所述取料夹爪结构的前后移动驱动电机和送料夹爪结构的前后移动驱动电机分别固定在上下移动固定座的两侧上部，所述上下移动固定座的两侧下部设有上下移动滑板，所述上下移动支撑架的两侧设有配合上下移动滑板的上下移动滑轨，所述上下移动滑板通过上下移动滑块与上下移动滑轨滑动连接。

该种结构确保上下移动驱动机构驱动取料夹爪结构和送料夹爪结构进行上下移动稳定可靠。

优选地，所述左右移动丝杠传动结构包括连接在左右移动驱动电机上的左右移动传动丝杆和安装在左右移动传动丝杆上的左右移动传动丝杆螺母以及配合左右移动传动丝杆的左右移动传动丝杆座，所述上下移动支撑架的底部设有一左右移动滑板，所述左右移动滑板通过一左右移动固定座连接左右移动传动丝杆螺母，所述左右移动支撑架上设有配合左右移动滑板的左右移动移动滑轨，所述左右移动滑板通过左右移动滑块与左右移动滑轨滑动连接。

该种结构确保左右移动驱动机构驱动取料夹爪结构和送料夹爪结构进行左右移动稳定可靠。

优选地，所述电控柜的顶部设有支撑柜，所述左右移动驱动机构通过左右移动支撑架安装在支撑柜内部，所述机械手防护罩的底部固定在左右移动滑板上，所述支撑柜的顶部设有配合机械手防护罩左右移动的第一开口，所述第一开口上设有配合机械手防护罩的伸缩带。

该种结构确保电控柜对机械手的支撑稳固性和可靠性，确保机械手动作平稳可靠，伸缩带的设置不仅进一步确保机械手防护罩的左右移动平稳可靠，而且可以防止杂质掉入支撑柜内，进一步保护内部零部件。

优选地，所述前后移动驱动电机通过一电机架安装在上下移动固定座上，所述前后移动支撑梁的一侧设有配合上下移动滑板的前后移动滑轨，所述上下移动滑板通过前后移动滑块与前后移动滑轨连接。

该种结构确保前后移动驱动机构驱动夹爪进行前后移动稳定可靠。

优选地，所述夹爪座呈梯形，其前侧的宽度大于后侧的宽度，所述夹爪座后侧的宽度与前后移动支撑梁的宽度相匹配，且夹爪座的后侧设有第二开口，所述前后移动支撑梁的前端穿过第二开口处插入夹爪座内通过螺栓固定。

该种结构确保夹爪座和支撑梁的连接牢固度，确保支撑梁带动夹爪座前、后移动平稳可靠。

优选地，所述夹爪夹紧气缸通过一气缸连接板连接转轴。

该种结构确保夹爪加紧气缸和转轴的连接牢固性和可靠性，从而确保夹住旋转气缸通过转轴带动夹爪加紧气缸和夹爪旋转平稳可靠。

优选地，所述齿条的两端设有限位挡片。

该种结构确保驱动电机通过齿轮和齿条带动支撑梁的前后移动更加平稳可靠。

优选地，所述电控柜的底部设有四个支撑脚，电控柜的正面设有双开门，电控柜的左侧设有安装气动接头和气动控制阀的左内凹，电控柜的右侧设有安装电动接头和控制开关的右内凹。

该种结构进一步确保电控柜的支撑稳固性和可靠性，同时方便操作者的操作和各个部件的安装，提高整体的美观性和工作协调性。

本实用新型采用PLC控制器控制可以进行前、后、左、右、上、下全方位移动的机械手代替传统人工操作取放保温杯，可以快速精确的将输送带上的待加工保温杯夹取到外壁加工设备上进行杯体外壁加工，并可以快速精确的将加工完毕的保温杯夹取到输送带上输送到下一道工序，不仅生产效率高，降低工人劳动强度，节省人工成本，而且出错率低，杜绝漏加工或者重复加工的现场发生，保证产品质量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中夹爪旋转90度后的其中一个角度的结构示意图；

图3为本实用新型中夹爪旋转90度后的另外一个角度的结构示意图；

图4为本实用新型中机械手的结构示意图；

图5为本实用新型中夹爪旋转90度后的机械手的结构示意图；

图6为本实用新型中取料夹爪结构和送料夹爪结构的结构示意图；

图7为本实用新型中取料夹爪结构和送料夹爪结构的夹爪旋转90度后其中一个角度的结构示意图；

图8为本实用新型中取料夹爪结构和送料夹爪结构的夹爪旋转90度后另外一个角度的结构示意图；

图中1.夹爪座，2.前后移动支撑梁，3.前后移动驱动电机，4.夹爪，5.夹爪夹紧气缸，6.夹爪旋转气缸，7.齿条，8.齿轮，9.上下移动滑板，10.上下移动固定座，11.前后移动滑块，12.前后移动滑轨，13.上下移动支撑架，14.上下移动驱动电机，15.上下移动传动丝杆，16.上下移动传动丝杆螺母，17.上下移动滑块，18.上下移动滑轨，19.左右移动支撑架，20.左右移动驱动电机，21.送料夹住结构，22.取料夹爪结构，23.左右移动传动丝杆，24.左右移动滑块，25.左右移动滑轨，26.左右移动滑板，27.电机架，28.左右移动传动丝杆座，29.限位挡片，30.转轴，31.气缸连接板，32.电控柜，33.机械手防护罩，34.第一通槽，35.支撑柜，36.双开门，37.支撑脚，38.左内凹，39.右内凹，40.伸缩带，41.第二通槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明，但并不是对本实用新型保护范围的限制。

如图1-8所示，一种四轴保温杯取放装置，包括电控柜32、安装在电控柜32顶部的机械手和安装在电控柜32内用于控制机械手动作的PLC控制器以及安装在机械手外部的机械手防护罩33，

机械手包括取料夹爪结构22、送料夹爪结构21、驱动取料夹爪结构22和送料夹爪结构21上下移动的上下移动驱动机构以及驱动取料夹爪结构和送料夹爪结构左右移动的左右移动驱动机构，

取料夹爪结构22和送料夹爪结构21均包括夹爪座1、安装在夹爪座1上的夹爪4、驱动夹爪座1动作的前后移动驱动机构和驱动夹爪4动作的夹爪驱动机构，

前后移动驱动机构包括前后移动支撑梁2、前后移动驱动电机3、固定在前后移动支撑梁2上的齿条7和安装在前后移动驱动电机3上的齿轮8，齿轮8和齿条7相互啮合，夹爪座1固定在前后移动支撑梁2的一端，前后移动驱动电机3通过齿轮8和齿条7带动前后移动支撑梁2和夹爪座1前后移动，

夹爪驱动机构包括驱动夹爪4夹紧的夹爪夹紧气缸5和驱动夹爪4旋转的夹爪旋转气缸6，夹爪旋转气缸6固定在夹爪座1的前侧，夹爪夹紧气缸5通过一转轴30转动连接在夹爪旋转气缸6上，夹爪4安装在夹爪夹紧气缸5上；

上下移动驱动机构包括上下移动支撑架13、安装在上下移动支撑架13上的上下移动驱动电机14和上下移动丝杠传动结构，上下移动驱动电机14通过上下移动丝杠传动结构驱动取料夹爪结构22和送料夹爪结构21上下移动；

左右移动驱动机构包括左右移动支撑架19、安装在左右移动支撑架19上的左右移动驱动电机20和左右移动丝杠传动结构，左右移动驱动电机20通过左右移动丝杠传动结构驱动上下移动驱动机构左右移动来带动取料夹爪结构22和送料夹爪结构21左右移动；

机械手防护罩33的底部固定在左右移动驱动机构上，且机械手防护罩33的前后方向上设有配合送料夹爪结构21前后移动和上下移动的第一通槽34和配合取料夹爪结构22前后移动和上下移动的第二通槽41，PLC控制器分别控制连接上下移动驱动电机14、前后移动驱动电机3、左右移动驱动电机20、夹爪夹紧气缸5和夹爪旋转气缸6。

上下移动丝杠传动结构包括连接在上下移动驱动电机14上的上下移动传动丝杆15和安装在上下移动传动丝杆15上的上下移动传动丝杆螺母16以及配合上移动传动丝杆15的上下移动传动丝杆座，上下移动传动丝杆螺母16上连接有上下移动固定座10，取料夹爪结构22的前后移动驱动电机和送料夹爪结构21的前后移动驱动电机分别固定在上下移动固定座10的两侧上部，上下移动固定座10的两侧下部设有上下移动滑板9，上下移动支撑架13的两侧设有配合上下移动滑板9的上下移动滑轨18，上下移动滑板9通过上下移动滑块17与上下移动滑轨18滑动连接。

左右移动丝杠传动结构包括连接在左右移动驱动电机20上的左右移动传动丝杆23和安装在左右移动传动丝杆23上的左右移动传动丝杆螺母以及配合左右移动传动丝杆23的左右移动传动丝杆座28，上下移动支撑架13的底部设有一左右移动滑板26，左右移动滑板26通过一左右移动固定座连接左右移动传动丝杆螺母，左右移动支撑架19上设有配合左右移动滑板26的左右移动移动滑轨25，左右移动滑板26通过左右移动滑块24与左右移动滑轨25滑动连接。

电控柜32的顶部设有支撑柜35，左右移动驱动机构通过左右移动支撑架19安装在支撑柜35内部，机械手防护罩33的底部固定在左右移动滑板26上，支撑柜35的顶部设有配合机械手防护罩33左右移动的第一开口，第一开口上设有配合机械手防护罩33的伸缩带40。

前后移动驱动电机3通过一电机架27安装在上下移动固定座10上，前后移动支撑梁2的一侧设有配合上下移动滑板9的前后移动滑轨12，上下移动滑板9通过前后移动滑块11与前后移动滑轨12连接。

夹爪座1呈梯形，其前侧的宽度大于后侧的宽度，夹爪座1后侧的宽度与前后移动支撑梁2的宽度相匹配，且夹爪座1的后侧开口，前后移动支撑梁2的前端穿过开口处插入夹爪座1内通过螺栓固定。夹爪夹紧气缸5通过一气缸连接板31连接转轴30。齿条7的两端设有限位挡片29。电控柜32的底部设有四个支撑脚37，电控柜32的正面设有双开门36，电控柜32的左侧设有安装气动接头和气动控制阀的左内凹38，电控柜32的右侧设有安装电动接头和控制开关的右内凹39。

本实用新型使用时，两个夹爪结构配套使用，一个夹爪结构作为送料夹爪结构用于将输送带上的保温杯送到外壁加工设备上进行加工，另一个夹爪结构作为取料夹爪结构用于将加工完毕的保温杯从外壁加工设备上取回放到输送带上；

具体动作过程如下：根据生产速度等参数在PLC控制器设置好各个驱动电机和驱动气缸的动作时间和动作频率，当PLC控制器检测到待加工保温杯到达输送带的指定位置时，PLC控制器控制上下移动驱动电机动作通过上下移动丝杠传动结构带动取料夹爪结构和送料夹爪结构同步动作到达输送带的指定位置时，然后PLC控制器控制送料夹爪结构的夹爪夹紧气缸动作将待加工的保温杯夹紧从输送带上取出，然后PLC控制器控制两套夹爪结构的夹爪旋转气缸动作将夹爪旋转90度后送到外壁加工设备上的指定位置；前一个保温杯加工完毕后，PLC控制器控制左右移动驱动电机和前后移动驱动电机动作驱动取料夹爪结构到加工位置，PLC控制器控制取料夹爪结构的夹爪夹紧气缸动作将加工完毕的保温杯夹紧，PLC控制器控制左右移动驱动电机和前后移动驱动电机动作驱动取料夹爪结构动作将加工完毕的保温杯从外壁加工设备上取下来，然后PLC控制器控制左右移动驱动电机和前后移动驱动电机动作驱动送料夹爪结构将待加工的保温杯送到外壁加工设备上，PLC控制器控制送料夹爪结构的夹爪夹紧气缸动作松开夹爪，然后PLC控制器控制两套夹爪结构的夹爪旋转气缸动作将夹爪旋转90度后，PLC控制器控制前后移动驱动电机、左右移动驱动电机和上下移动驱动电机动作驱动取料夹爪结构将加工完毕的保温杯送到输送带上即可，然后重复上述动作，直至所有保温杯都加工完毕为止。

本实用新型采用PLC控制器控制可以进行前、后、左、右、上、下全方位移动的机械手代替传统人工操作取放保温杯，可以快速精确的将输送带上的待加工保温杯夹取到外壁加工设备上进行杯体外壁加工，并可以快速精确的将加工完毕的保温杯夹取到输送带上输送到下一道工序，不仅生产效率高，降低工人劳动强度，节省人工成本，而且出错率低，杜绝漏加工或者重复加工的现场发生，保证产品质量。

Claims (9)

1.一种四轴保温杯取放装置，其特征在于：其包括电控柜、安装在电控柜顶部的机械手和安装在电控柜内用于控制机械手动作的PLC控制器以及安装在机械手外部的机械手防护罩，

所述机械手包括取料夹爪结构、送料夹爪结构、驱动取料夹爪结构和送料夹爪结构上下移动的上下移动驱动机构以及驱动取料夹爪结构和送料夹爪结构左右移动的左右移动驱动机构，

所述取料夹爪结构和送料夹爪结构均包括夹爪座、安装在夹爪座上的夹爪、驱动夹爪座动作的前后移动驱动机构和驱动夹爪动作的夹爪驱动机构，

所述前后移动驱动机构包括前后移动支撑梁、前后移动驱动电机、固定在前后移动支撑梁上的齿条和安装在前后移动驱动电机上的齿轮，所述齿轮和齿条相互啮合，所述夹爪座固定在前后移动支撑梁的一端，所述前后移动驱动电机通过齿轮和齿条带动前后移动支撑梁和夹爪座前后移动，

所述夹爪驱动机构包括驱动夹爪夹紧的夹爪夹紧气缸和驱动夹爪旋转的夹爪旋转气缸，所述夹爪旋转气缸固定在夹爪座的前侧，所述夹爪夹紧气缸通过一转轴转动连接在夹爪旋转气缸上，所述夹爪安装在夹爪夹紧气缸上；

所述上下移动驱动机构包括上下移动支撑架、安装在上下移动支撑架上的上下移动驱动电机和上下移动丝杠传动结构，所述上下移动驱动电机通过上下移动丝杠传动结构驱动取料夹爪结构和送料夹爪结构上下移动；

所述左右移动驱动机构包括左右移动支撑架、安装在左右移动支撑架上的左右移动驱动电机和左右移动丝杠传动结构，所述左右移动驱动电机通过左右移动丝杠传动结构驱动上下移动驱动机构左右移动来带动取料夹爪结构和送料夹爪结构左右移动；

所述机械手防护罩的底部固定在左右移动驱动机构上，且机械手防护罩的前后方向上设有配合送料夹爪结构前后移动和上下移动的第一通槽和配合取料夹爪结构前后移动和上下移动的第二通槽，所述PLC控制器分别控制连接上下移动驱动电机、前后移动驱动电机、左右移动驱动电机、夹爪夹紧气缸和夹爪旋转气缸。

2.根据权利要求1所述的一种四轴保温杯取放装置，其特征在于：所述上下移动丝杠传动结构包括连接在上下移动驱动电机上的上下移动传动丝杆和安装在上下移动传动丝杆上的上下移动传动丝杆螺母以及配合上移动传动丝杆的上下移动传动丝杆座，所述上下移动传动丝杆螺母上连接有上下移动固定座，所述取料夹爪结构的前后移动驱动电机和送料夹爪结构的前后移动驱动电机分别固定在上下移动固定座的两侧上部，所述上下移动固定座的两侧下部设有上下移动滑板，所述上下移动支撑架的两侧设有配合上下移动滑板的上下移动滑轨，所述上下移动滑板通过上下移动滑块与上下移动滑轨滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种四轴保温杯取放装置，其特征在于：所述左右移动丝杠传动结构包括连接在左右移动驱动电机上的左右移动传动丝杆和安装在左右移动传动丝杆上的左右移动传动丝杆螺母以及配合左右移动传动丝杆的左右移动传动丝杆座，所述上下移动支撑架的底部设有一左右移动滑板，所述左右移动滑板通过一左右移动固定座连接左右移动传动丝杆螺母，所述左右移动支撑架上设有配合左右移动滑板的左右移动移动滑轨，所述左右移动滑板通过左右移动滑块与左右移动滑轨滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种四轴保温杯取放装置，其特征在于：所述电控柜的顶部设有支撑柜，所述左右移动驱动机构通过左右移动支撑架安装在支撑柜内部，所述机械手防护罩的底部固定在左右移动滑板上，所述支撑柜的顶部设有配合机械手防护罩左右移动的第一开口，所述第一开口上设有配合机械手防护罩的伸缩带。

5.根据权利要求2所述的一种四轴保温杯取放装置，其特征在于：所述前后移动驱动电机通过一电机架安装在上下移动固定座上，所述前后移动支撑梁的一侧设有配合上下移动滑板的前后移动滑轨，所述上下移动滑板通过前后移动滑块与前后移动滑轨连接。

6.根据权利要求1所述的一种四轴保温杯取放装置，其特征在于：所述夹爪座呈梯形，其前侧的宽度大于后侧的宽度，所述夹爪座后侧的宽度与前后移动支撑梁的宽度相匹配，且夹爪座的后侧设有第二开口，所述前后移动支撑梁的前端穿过第二开口处插入夹爪座内通过螺栓固定。

7.根据权利要求1所述的一种四轴保温杯取放装置，其特征在于：所述夹爪夹紧气缸通过一气缸连接板连接转轴。

8.根据权利要求1所述的一种四轴保温杯取放装置，其特征在于：所述齿条的两端设有限位挡片。

9.根据权利要求1所述的一种四轴保温杯取放装置，其特征在于：所述电控柜的底部设有四个支撑脚，电控柜的正面设有双开门，电控柜的左侧设有安装气动接头和气动控制阀的左内凹，电控柜的右侧设有安装电动接头和控制开关的右内凹。