CN209717715U - 一种三坐标夹取装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及机械加工技术领域，特别涉及一种三坐标夹取装置，包括取件机构、提升机构和平移机构；取件机构包括气爪手掌和带动气爪手掌抓取和松开零件的第一传动组件；提升机构包括T型板和与T型板固定连接的第二传动组件，第二传动组件与取件机构连接，用于提升所述取件机构上的零件；平移机构包括第三传动组件，第三传动组件与T型板固定连接，用于平移所述T型板以及与T型板固定连接的提升机构。本实用新型的三坐标夹取装置具有移动准确、便于操作、成本低的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械加工技术领域，特别涉及一种三坐标夹取装置。
背景技术
现有技术中，在零部件的生产过程中不可缺少的需要移动零部件，传统的零件移动一般采用传输带传输移动零件，这种移动方式具有移动速度慢、柔性度低、移动准确性不高的缺点，且传输带的占地面积大，制造与维修成本高；针对这个问题，采用机械手移动零件能够实现两点之间的零件的快速、准确的位移，但是由于机械手的结构复杂引起其成本高，调试多使用不便。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种三坐标夹取装置，具有移动准确、便于操作、成本低的优点。
基于此，本实用新型提供了一种三坐标夹取装置，包括取件机构、提升机构和平移机构；取件机构包括气爪手掌和带动气爪手掌抓取和松开零件的第一传动组件；提升机构包括T型板和与T型板固定连接的第二传动组件，第二传动组件与取件机构连接，用于提升所述取件机构上的零件；平移机构包括第三传动组件，第三传动组件与T型板固定连接，用于平移所述T型板以及与T型板固定连接的提升机构。本实用新型的夹取装置由第一传动组件带动气爪手掌抓取零件，利用提升机构带动T型板和取件机构向上移动提升，然后利用第三传动组件带动T型板与提升机构平移，实现了零件在上下左右三个坐标的移动，成本低、便于操作。
优选的，所述平移机构还包括支撑板，第三传动组件包括水平固定设置在支撑板上的导向板，导向板上固定设置有左右无杆气缸，所述左右无杆气缸的移动端与T型板固定连接。利用左右无杆气缸的伸缩带动T型板以及提升机构以及取件机构同时左右移动，实现本夹取装置的水平移动。
优选的，第二传动组件包括上下伸缩气缸，所述上下伸缩气缸的一端固定在T型板上，上下伸缩气缸的伸出端与取件机构相连。利用上下伸缩气缸带动取件机构上下方向的移动，实现零件的上下移动。
优选的，提升机构还设置有延伸方向与所述上下伸缩气缸的伸缩方向相同的直线轴承滑杆，所述T型板上安装与直线轴承滑杆对应的直线轴承，直线轴承滑杆的底端与上下伸缩气缸的伸出端固定连接。直线轴承滑杆与直线轴承相互匹配相连，利用直线轴承滑杆对提上机构的上下移动进行导向，避免提升机构上下提升取件机构的时候产生的晃动和位置偏移。
优选的，所述直线轴承的顶部连接有U型板，所述U型板的一侧设置在导向板的上部，所述导向板上设置有至少一个与U型板对应的随上下伸缩气缸的下降而挡止U型板的缓冲机构。U型板在随提升机构向下移动的过程中，提升机构具有向下的冲击力，U型板与缓冲机构接触，具有缓冲作用。
优选的，所述缓冲机构包括L型板、缓冲液压缸和极限位置调节螺栓，所述L型板设置在导向板上，缓冲液压缸的一端与L型板固定连接，极限位置调节螺栓与L型板螺纹连接；缓冲液压缸的另外一端和极限位置调节螺栓的另外一端均向上延伸穿过L型板，缓冲液压缸和极限位置调节螺栓设置在随平移机构的水平移动而移动的U型板的下部。在U型板与极限位置调节螺栓接触之后，调节缓冲液压缸同时调整极限位置调节螺栓，能够对提升机构进行微调，更加精确的调整零件的位置，提高取件的准确度。
优选的，所述上下伸缩气缸的上部和下部分别设置有上升检测传感器和下降检测传感器。监测上下伸缩气缸的移动位移，并将移动信号传输到相关控制系统，用于精确的控制夹取装置的位移。
优选的，所述气爪手掌包括手掌板和三个手指，三个手指结构相同，手指设置为固定的内弯的手指状，手指的一端与气爪气缸的伸出端转动连接，在内弯的手指与手掌板之间设置有连杆，连杆的两端与分别与手掌板和手指转动连接。
优选的，所述气爪手掌包括手掌板和三个手指，三个手指结构相同，均包括相互固定连接的第一夹杆和第二夹杆，第一夹杆和第二夹杆之间为钝角，第一夹杆的一端均与手掌板转动连接，所述三个手指相对设置形成球状的夹取空间。球状的夹取空间模仿人手进行结构设置，利用气爪气缸带动球状空间的大小变化，用于方便快速准确的夹取零件。
优选的，所述第一传动组件包括气爪气缸和与气爪气缸的一端固定的气爪气缸固定板，气爪气缸固定板与提升机构固定连接；所述手掌板的中心预留通孔，气爪气缸的伸出端穿过通孔深入夹取空间内部，在气爪气缸的伸出端转动连接有三个拉杆，所述三个拉杆的另外一端分别转动连接在三个手指上。气爪气缸用于带动手指的伸缩夹取，方便零部件的精确夹取移动。
优选的，所述气爪气缸的上部和下部分别设置有夹紧检测传感器和松开检测传感器，监测气爪气缸的移动位移，并将移动信号传输到相关控制系统，用于精确的控制气爪手掌的位移。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型的夹取装置由第一传动组件带动气爪手掌抓取零件，利用提升机构带动T型板和取件机构向上移动提升，然后利用第三传动组件带动T型板与提升机构平移，实现了零件在上下左右三个坐标的移动，成本低、便于操作。
2、采用上升检测传感器和下降检测传感器检测上下伸缩气缸的移动位移，采用夹紧检测传感器和松开检测传感器监测气爪气缸的移动位移，能够实时监测和精确控制夹取装置的位移，达到精确的定位控制的目的。
3、缓冲机构在U型板与极限位置调节螺栓接触之后，能够调节缓冲液压缸同时调整极限位置调节螺栓，对提升机构进行微调，更加精确的调整零件的位置，提高取件的准确度。
附图说明
图1是本实用新型三坐标夹取装置的立体结构示意图；
图2是本实用新型三坐标夹取装置的主视结构示意图。
其中，1-取件机构，2-提升机构，3-平移机构，4-支撑板，5-缓冲机构，100-气爪手掌，103-气爪气缸，101-手掌板，102-手指，104-连杆，105-气爪气缸固定板，107-夹紧检测传感器，108-松开检测传感器，200-T型板，201-上下伸缩气缸，207-直线轴承，206-直线轴承滑杆，210-U型板，301-导向板，302-左右无杆气缸，501-L型板，502-缓冲液压缸，503-极限位置调节螺栓。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
本实用新型一种三坐标夹取装置的实施例1，如图，包括取件机构1、提升机构2和平移机构3；其中，取件机构1包括气爪手掌100和第一传动组件，第一传动组件包括气爪气缸103，第一传动组件带动气爪手掌100抓取或松开零件；气爪手掌100包括手掌板101和三个手指102，三个手指102结构相同，上述的手指102设置为内弯的手指形状，手指102的一端与气爪气缸103的伸出端转动连接，在内弯的手指102与手掌板101之间设置连杆104，连杆104的两端与分别与手掌板101和手指102转动连接。具体实施时，手掌板101设置为圆形板，圆形板的侧边缘固定设置支耳，支耳上开设转孔，手指102上设置夹槽，夹槽与支耳匹配并通过转轴转动连接，三个手指相对设置形成球状的夹取空间，模仿人手进行结构设置；其中，手掌板101的中心预留通孔，气爪气缸103的伸出端穿过通孔深入手指102形成的夹取空间内部，在气爪气缸103的伸出端转动设置有三个支耳，每个支耳均转动连接一个手指102的一端，气爪气缸103的伸出端移动的时候，带动球状空间的大小变化，能够带动手指102的夹紧零件和松开零件，方便零部件的精确夹取移动。
或者，在其他实施例中，三个手指102均包括相互固定连接的第一夹杆和第二夹杆，第一夹杆和第二夹杆之间为钝角；
气爪气缸103的另外一端固定连接有气爪气缸固定板105，气爪气缸固定板105与提升机构2固定连接。
其中，提升机构2包括T型板200和与T型板200固定连接的第二传动组件，第二传动组件包括上下伸缩气缸201，T型板200的一侧板上预留上下伸缩气缸201的伸出端通过的孔，上下伸缩气缸201的伸出端穿过孔与气爪气缸固定板105固定连接，上下伸缩气缸201的套筒与T型板200固定连接，用于提升气爪气缸固定板105以及与其相连的气爪气缸103和取件机构，实现零件的上下移动。
其中，平移机构包括竖直设置的支撑板4和第三传动组件，第三传动组件包括水平固定设置在支撑板4上的导向板301，导向板301上水平设置有左右无杆气缸302，左右无杆气缸302的套筒与导向板301固定连接，左右无杆气缸302的伸出端与T型板200固定连接，利用左右无杆气缸302的伸出端的伸出移动来带动T型板200、与T型板200固定连接的提升机构2以及与提升机构2固定连接的取件机构1，进而带动零部件的平行移动。
其中，上下伸缩气缸201的上部和下部分别设置有上升检测传感器202和下降检测传感器203，同时气爪气缸103的上部和下部分别设置有夹紧检测传感器107和松开检测传感器108，这样能够监测上下伸缩气缸201和气爪气缸103的移动位移，用于精确的控制气爪手掌的位移和上下伸缩气缸201的位移，并将移动信号传输到相关控制系统，用于精确的控制夹取装置的位移。也可以在此基础上编制控制程序实现智能化的控制。
根据控制要求使左右无杆气缸302移动到指定的位置，到达指定位置后上下伸缩气缸201下降，下降检测传感器203检测到下降到位，手爪气缸103动作实现手爪对物品的抓取，夹紧检测传感器检测107是否夹取到物品，抓取到物品后上下伸缩气缸201缩回，上升检测传感器202检测到上升到位；通过左右无杆气缸302移动到指定的位置，上下伸缩气缸201下降，下降检测传感器203检测到下降到位；手指松开物品松开，松开检测传感器108检测手指处于松开状态；实现对物品的两点移动的功能。本实用新型的夹取装置实现了零件在上下左右三个坐标的移动，成本低、便于操作。
本实用新型三坐标夹取装置的实施例2，实施例2在实施例1的基础上进一步限定了：提升机构2还设置有延伸方向与所述上下伸缩气缸201的伸缩方向相同的直线轴承滑杆206，直线轴承滑杆206为两个，其中，T型板200上的上下伸缩气缸201的两侧分别设置有导向孔，导向孔内安装有直线轴承207，直线轴承滑杆206安装在直线轴承207内，直线轴承滑杆206的下端与气爪气缸固定板105固定连接，直线轴承滑杆206与直线轴承207相互匹配相连，利用直线轴承滑杆206对提升机构2的上下移动进行导向，避免提升机构2上下提升取件机构的时候产生的晃动和位置偏移。
本实用新型三坐标夹取装置的实施例3，实施例3在实施例1的基础上进一步限定了：直线轴承滑杆206的顶部连接有U型板210，且U型板210一侧位于导向板301的上部，导向板301上设置有至少一个与U型板210对应的随上下伸缩气缸201的下降而挡止U型板210的缓冲机构5，其他实施例中，缓冲机构5设置为两个，分别设置在导向板301的两侧，U型板210在随提升机构2向下移动的过程中，提升机构2具有向下的冲击力，U型板210与缓冲机构5接触，具有缓冲作用。
其中，缓冲机构5包括L型板501、缓冲液压缸502和极限位置调节螺栓503，L型板501设置在导向板301上，缓冲液压缸502和极限位置调节螺栓503均竖直穿过L型板501，缓冲液压缸502的一端与L型板501固定连接，极限位置调节螺栓503与L型板501螺纹连接；缓冲液压缸502的另外一端和极限位置调节螺栓503另外一端均向上延伸至U型板210的平移路径上，提升机构2向下移动的同时，带动U型板210向下移动，U型板210与极限位置调节螺栓503接触对U型板210进行缓冲，而且，调节缓冲液压缸502同时调整极限位置调节螺栓503，能够对提升机构2进行微调，更加精确的调整零件的位置，提高取件的准确度。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种三坐标夹取装置，其特征在于：包括取件机构、提升机构和平移机构；
取件机构包括气爪手掌和带动气爪手掌抓取和松开零件的第一传动组件；
提升机构包括T型板和与T型板固定连接的第二传动组件，第二传动组件与取件机构连接，用于提升所述取件机构上的零件；
平移机构包括第三传动组件，第三传动组件与T型板固定连接，用于平移所述T型板以及与T型板固定连接的提升机构。
2.根据权利要求1所述的三坐标夹取装置，其特征在于：所述平移机构还包括支撑板，第三传动组件包括水平固定设置在支撑板上的导向板，导向板上固定设置有左右无杆气缸，所述左右无杆气缸的移动端与T型板固定连接。
3.根据权利要求1所述的三坐标夹取装置，其特征在于：第二传动组件包括上下伸缩气缸，上下伸缩气缸的一端固定在T型板上，上下伸缩气缸的另外一端与取件机构相连，所述上下伸缩气缸的上部和下部分别设置有上升检测传感器和下降检测传感器。
4.根据权利要求3所述的三坐标夹取装置，其特征在于：提升机构还设置有延伸方向与所述上下伸缩气缸的伸缩方向相同的直线轴承滑杆，所述T型板上安装有与直线轴承滑杆对应的直线轴承，直线轴承滑杆的底端与上下伸缩气缸的伸出端固定连接。
5.根据权利要求4所述的三坐标夹取装置，其特征在于：所述直线轴承的顶部连接有U型板，所述U型板一侧设置在导向板的上部，所述导向板上设置有至少一个与U型板对应的随上下伸缩气缸的下降而挡止U型板的缓冲机构。
6.根据权利要求5所述的三坐标夹取装置，其特征在于：所述缓冲机构包括L型板、缓冲液压缸和极限位置调节螺栓，所述L型板设置在导向板上，缓冲液压缸的一端与L型板固定连接，极限位置调节螺栓与L型板螺纹连接；缓冲液压缸的另外一端和极限位置调节螺栓的另外一端均向上延伸穿过L型板，缓冲液压缸和极限位置调节螺栓设置在随平移机构的水平移动而移动的U型板的下部。
7.根据权利要求1-6任一项所述的三坐标夹取装置，其特征在于：所述气爪手掌包括手掌板和三个手指，三个手指结构相同，手指设置为固定的内弯的手指状，手指的一端与气爪气缸的伸出端转动连接，在内弯的手指与手掌板之间设置有连杆，连杆的两端与分别与手掌板和手指转动连接。
8.根据权利要求1-6任一项所述的三坐标夹取装置，其特征在于：所述气爪手掌包括手掌板和三个手指，三个手指结构相同，均包括相互固定连接的第一夹杆和第二夹杆，第一夹杆和第二夹杆之间为钝角，第一夹杆的一端均与手掌板转动连接，所述三个手指相对设置形成球状的夹取空间。
9.根据权利要求7所述的三坐标夹取装置，其特征在于：所述第一传动组件包括气爪气缸和与气爪气缸的一端固定的气爪气缸固定板，气爪气缸固定板与提升机构固定连接；所述手掌板的中心预留通孔，气爪气缸的伸出端穿过通孔深入夹取空间内部，在气爪气缸的伸出端转动连接有三个拉杆，所述三个拉杆的另外一端分别转动连接在三个手指上。
10.根据权利要求9所述的三坐标夹取装置，其特征在于：所述气爪气缸的上部和下部分别设置有夹紧检测传感器和松开检测传感器，用于检测气爪气缸的位移。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110948473A (zh) * | 2019-12-29 | 2020-04-03 | 桂林电子科技大学 | 一种极坐标式的抓存取球状产品机械手 |
| CN112873192A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-06-01 | 广州大学 | 一种强化研磨工件夹取机械臂 |
| WO2023272822A1 (zh) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 南京昱晟机器人科技有限公司 | 一种异型工件抓取装置及抓取方法 |
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| CN110948473B (zh) * | 2019-12-29 | 2023-11-24 | 桂林电子科技大学 | 一种极坐标式的抓存取球状产品机械手 |
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