CN210081290U - 用于抓夹柱状零件的单臂双爪机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于抓夹柱状零件的单臂双爪机械手，包括振动排料系统、平送系统、抓夹系统和零件收集系统，抓夹系统包括一根机械臂，机械臂设置有两个机械抓手。待加工零件由振动排料系统逐个整齐排列在滑道中，经由滑道进入到平送系统的接料孔中，经由平送系统送至抓夹系统下方，抓夹系统下降，抓夹系统将机床加工座中加工后的零件取出，将待加工零件放入机床加工座中，依次循环，进行连续生产作业。本实用新型通过在一个机械臂上设置前后两个机械抓手，通过一个机械手臂的移动就能够实现将加工后的零件换下，换上待加工零件，设备投资更小，机械臂操作灵活。

Description

用于抓夹柱状零件的单臂双爪机械手

技术领域

本实用新型涉及用于抓夹柱状零件的单臂双爪机械手，属于机械技术领域。

背景技术

在工业快速发展时代，实现制造加工设备的自动化是每个工厂迫切需要解决的问题，工业生产中，大量的劳动力的投入，不仅浪费了大量的人力和物力，还降低了企业的生产力，同时存在很大的人员安全事故隐患。

在机械零件加工过程中，需要将小零件逐个摆放规整，逐个夹紧加工，加工完成后，更新上待加工零件，属于精细工作，传统的需要操作人员手工完成，劳动量很大，很容易疲劳。

实用新型内容

为了解决上述存在的问题，本实用新型公开了一种用于抓夹柱状零件的单臂双爪机械手，其具体技术方案如下：

用于抓夹柱状零件的单臂双爪机械手，包括振动排料系统、平送系统、抓夹系统和零件收集系统，

所述抓夹系统包括一根机械臂，机械臂朝向加工机床的一端设置有两个机械抓手，平行布设在机械臂的轴向方向上，靠近机械臂末端的称为1#机械抓手，另一个称为2#机械抓手，每个机械抓手设置有独立的气缸驱动系统。

进一步的，所述机械抓手包括两个夹爪、两个夹爪滑块、一个夹爪滑块座和夹爪气缸，夹爪滑块安装在夹爪滑块座内，夹爪安装在夹爪滑块上，夹爪气缸与夹爪滑块驱动连接，能够驱动夹爪滑块在夹爪滑块座内移动。

进一步的，所述夹爪气缸设置有接近开关，通过编码器设置接近开关的位置识别。

进一步的，所述抓夹系统还包括驱动系统和升降系统，驱动系统用于驱动机械臂移动，升降系统用于升降机械臂的高度；

所述升降系统包括安装座和升降板，所述安装座包括底板和竖直板，底面与地面或基座固定，竖直板的一面设置有升降电机，另一面设置有两根以上升降导轨，升降电机的输出轴穿过竖直板伸入另一面，且位于升降导轨之间，升降电机的输出轴末端设置有升降齿轮，

升降板包括顶板和侧板，侧板与竖直板平行，所述侧板设置有与升降导轨一致数量的滑块，滑块与升降导轨卡合，侧板朝向竖直板的一面升降齿条，升降齿条与升降齿轮啮合；

所述驱动系统包括设置在顶板上的驱动电机，驱动电机的输出轴设置有驱动齿轮，机械臂轴向固定设置有齿条，驱动齿轮与齿条啮合，

顶板上还设置有限位轨道，机械臂与限位轨道接触一面设置有限位导杆，所述限位导杆与限位轨道卡合，限位导杆能够在限位轨道中移动。

进一步的，所述振动排料系统包括振动盘，所述振动盘的出口连接有个弧形管状的滑道，所述滑道的下端对着平送系统，所述滑道从振动盘的出口到平送系统呈向下倾斜。

进一步的，所述平送系统包括滑板、同步带和同步带滑台，同步带设置在同步带滑台上，所述滑板为截面呈L形的长条板，滑板的一面设置有连接板，通过连接板与同步带固定连接，另一面为水平面，该水平面靠近抓夹机构一端开设有接料孔，该接料孔中套设有管套，管套的底部设置有螺母，螺母中螺纹连接有螺杆，通过调节螺杆插入管套的长度，来调节管套的深度，适应不同高度的零件；

同步带滑台的两端设置有绷紧同步带的辊轮，其中一端设置有伺服电机，伺服电机的辊轮连接，驱动辊轮旋转，带动同步带移动。

进一步的，所述零件收集系统包括位于机械抓手下方的滑料槽，滑料槽在竖直面上呈倾斜设置，从机械抓手下方到下料末端倾斜向下，滑料槽通过滑料安装座安装固定在基座上。

基于上述的单臂双爪机械手的更换加工零件的方法，具体包括以下步骤：

步骤一：加工零件排料：待加工零件投放在振动排列系统中，经过振动盘的作用，规律整齐地排列在振动盘内侧的槽道中，最终依次整齐地排列在滑道中；

步骤二：逐个接料：平送系统朝向振动盘方向移动，当接料孔与滑道对齐时，滑道中的待加工零件逐个掉入到接料孔中，接料孔中有零件后，启动朝向抓夹系统下方移动；

步骤三：夹取待加工零件：机械臂下降，2#机械抓手将待加工零件抓取，待加工零件抓取后，垂直升高，升高完毕后，朝向机床加工台移动；

步骤四：夹取加工后的零件：当1#机械抓手移动到机床加工台零件槽垂直上方时，机械臂下降，1#机械抓手将机床加工台零件槽中的加工后的零件抓取，并垂直升高，然后再次继续移动；

步骤五：摆放待加工零件：移动至2#机械抓手位于机床加工台零件槽垂直上方时，机械臂下降，2#机械抓手下降，将待加工零件摆放到机床加工台零件槽中，然后，机械臂垂直升高，并移动复位；

步骤六：零件收集：机械臂复位过程中，2#机械抓手移动到滑料槽的垂直上方时，2#机械抓手将其中夹取的加工后的零件松开，掉落到滑料槽中，经由滑料槽输送出去。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过在一个机械臂上设置前后两个机械抓手，通过一个机械手臂的移动就能够实现将加工后的零件换下，换上待加工零件，设备投资更小，机械臂操作灵活。

本实用新型应用于机床加工座为水平摆设的，机械抓手带着待加工零件直接移动至机床加工座的垂直上方，将其松开，即可掉入机床加工座中，再由机床加工座夹紧加工，加工完成后，机床加工座松开零件，被本实用新型机械抓手抓走，形成反复循环动作，不断更换新的待加工零件。

本实用新型可以调整用于多种规格的零件，主要用于整体呈圆柱形状的零件，零件从滑道掉入到接料槽中，零件站立在管套中，部分露出管套，机械抓手抓紧露在管套上方的零件，将其取出，可以调整管套的直径，适应不同直径的零件，以及根据零件的高度，调整螺杆插入到管套的长度，调整管套的深度，即可调整露出管套部分的零件长度和零件在管套中长度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图，

图2是本实用新型隐去基座的结构示意图，

图3是图2的侧视图，

图4是本实用新型的向下倾斜俯视图，

图5是本实用新型平送系统和零件收集系统的结构示意图，

图6是本实用新型抓夹系统的机构示意图，

附图标记列表：1—平送系统，2—振动排料系统，3—抓夹系统，4—零件收集系统，5—基座，6—振动盘，7—振动盘基座，8—滑板，9—滑料槽，10—滑料安装座，11—升降系统， 13—机械臂，14—机械抓手，15—滑道，16—驱动电机，17—顶板，18—侧板，19—升降板，20—升降导轨，21—滑块，22—升降电机，23—底板，24—竖直板，25—安装座，26—伺服电机，27—辊轮，28—同步带，29—同步带滑台，30—连接板，31—接料孔，32—螺母，33—螺杆，34—管套，35—位置感应器，36—驱动齿轮，37—齿轮，38—夹爪，39—夹爪滑块，40—夹爪滑块座，41—夹爪气缸。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型。应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

图1是本实用新型的结构示意图，结合附图可见，本实用新型用于抓夹柱状零件的单臂双爪机械手，图中以本实用新型设置于基座上为例说明，整体分为振动排料系统2、平送系统1、抓夹系统3和零件收集系统4。待加工零件放于振动排料系统2中，经振动盘6振动整齐排列在振动盆内侧的槽道中，并逐个整齐排列在滑道15中。经由滑道15进入到平送系统1的接料孔31中，经由平送系统1送至抓夹系统3下方，抓夹系统3下降，抓夹系统3将机床加工座中加工后的零件取出，将待加工零件放入机床加工座中，依次循环，进行连续生产作业。

下面依次介绍各个系统的结构和工作过程：

结合图2和图4，振动排料系统2包括振动盘6，振动盘6的出口连接有个弧形管状的滑道15，滑道15的下端对着平送系统1，滑道15从振动盘6的出口到平送系统1呈向下倾斜。振动盘6下方设置有振动盘基座75，通过振动盘基座75安装在基座5上，振动盘基座75内设置有振动器，通过振动器带动振动盘6同步振动，小零件在振动盘6中会在振动过程中，沿着振动盆内壁的槽道整齐排列，滑道15只允许一列零件排列，确保逐个掉出。

结合图4和图5，平送系统1包括滑板8、同步带28和同步带滑台29，同步带28设置在同步带28滑台上，滑板8为截面呈L形的长条板，滑板8的一面设置有连接板30，通过连接板30与同步带28固定连接，另一面为水平面，该水平面靠近抓夹机构一端开设有接料孔31，该接料孔31中套设有管套34，管套34的底部设置有螺母32，螺母32中螺纹连接有螺杆33，通过调节螺杆33插入管套34的长度，来调节管套34的深度，适应不同高度的零件；同步带28滑台的两端设置有绷紧同步带28的辊轮27，其中一端设置有伺服电机26，伺服电机26的辊轮27连接，驱动辊轮27旋转，带动同步带28移动。伺服电机26正反转带动滑板8和同步带28在同步带28滑台上来回移动，移动到接料孔31与滑道15对齐时，滑道15中的零件掉一个进入到接料孔31中，然后朝向机械抓手14移动，移动到零件位于机械抓手14的垂直下方时，停止移动，机械抓手14下降将零件抓走，滑板8再次移动到与滑道15对齐，接下一个零件，依次循环工作。滑板8移动至与滑道15对齐、以及滑板8移动到零件位于机械抓手14垂直下方，以及管套34中的零件被取走，均设置有定位控制，该定位控制为成熟技术应用即可。现在的PLC控制系统均能够实现。

结合图2和图6，抓夹系统3包括机械臂13、驱动系统和升降系统11，驱动系统用于驱动机械臂13移动，升降系统11用于升降机械臂13的高度。

结合图3和图6，机械臂13朝向加工机床的一端设置有两个机械抓手14，平行布设在机械臂13的轴向方向上，靠近机械臂13末端的称为1#机械抓手，另一个称为2#机械抓手，每个机械抓手14设置有独立的气缸驱动系统。机械抓手14包括两个夹爪38、两个夹爪滑块39、一个夹爪滑块39座和夹爪气缸41，夹爪滑块39安装在夹爪滑块39座内，夹爪38安装在夹爪滑块39上，夹爪气缸41与夹爪滑块39驱动连接，能够驱动夹爪滑块39在夹爪滑块39座内移动。机械抓手14可选用气缸抓手，有气缸和气缸控制系统控制夹爪38的移动，实现抓夹和松开。该气缸控制技术为成熟技术应用。结合图6，在驱动电机旁边设置有位置感应器35，用于配合编码器设置机械臂的移动停止定位的位置。

结合图3，升降系统11包括安装座25和升降板19，安装座25包括底板23和竖直板24，底面与地面或基座5固定，竖直板24的一面设置有升降电机22，另一面设置有两根以上升降导轨20，升降电机22的输出轴穿过竖直板24伸入另一面，且位于升降导轨20之间，升降电机22的输出轴末端设置有升降齿轮，升降板19包括顶板17和侧板18，侧板18与竖直板24平行，所述侧板18设置有与升降导轨20一致数量的滑块21，滑块21与升降导轨20卡合，侧板18朝向竖直板24的一面升降齿条36，升降齿条36与升降齿轮啮合；驱动系统包括设置在顶板17上的驱动电机16，驱动电机16的输出轴设置有驱动齿轮37，机械臂13轴向固定设置有齿条36，驱动齿轮37与齿条36啮合，顶板17上还设置有限位轨道，机械臂13与限位轨道接触一面设置有限位导杆，限位导杆与限位轨道卡合，限位导杆能够在限位轨道中移动。升降系统11在升降的上限和下限位置均有对应位置的感应器，即移动到感应位置，就停止移动。

零件收集系统4包括位于机械抓手下方的滑料槽9，滑料槽9在竖直面上呈倾斜设置，从机械抓手下方到下料末端倾斜向下，滑料槽通过滑料安装座10安装固定在基座上。滑料安装座10包括一个竖直站立在基座上安装板，平送系统的同步带滑台安装在该安装板的靠近顶部位置。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.用于抓夹柱状零件的单臂双爪机械手，其特征在于，包括振动排料系统、平送系统、抓夹系统和零件收集系统，

所述抓夹系统包括一根机械臂，机械臂朝向加工机床的一端设置有两个机械抓手，平行布设在机械臂的轴向方向上，靠近机械臂末端的称为1#机械抓手，另一个称为2#机械抓手，每个机械抓手设置有独立的气缸驱动系统。

2.根据权利要求1所述的用于抓夹柱状零件的单臂双爪机械手，其特征在于，所述机械抓手包括两个夹爪、两个夹爪滑块、一个夹爪滑块座和夹爪气缸，夹爪滑块安装在夹爪滑块座内，夹爪安装在夹爪滑块上，夹爪气缸与夹爪滑块驱动连接，能够驱动夹爪滑块在夹爪滑块座内移动。

3.根据权利要求2所述的用于抓夹柱状零件的单臂双爪机械手，其特征在于，所述夹爪气缸设置有接近开关，通过编码器设置接近开关的位置识别。

4.根据权利要求1所述的用于抓夹柱状零件的单臂双爪机械手，其特征在于，所述抓夹系统还包括驱动系统和升降系统，驱动系统用于驱动机械臂移动，升降系统用于升降机械臂的高度；

所述升降系统包括安装座和升降板，所述安装座包括底板和竖直板，底面与地面或基座固定，竖直板的一面设置有升降电机，另一面设置有两根以上升降导轨，升降电机的输出轴穿过竖直板伸入另一面，且位于升降导轨之间，升降电机的输出轴末端设置有升降齿轮，

升降板包括顶板和侧板，侧板与竖直板平行，所述侧板设置有与升降导轨一致数量的滑块，滑块与升降导轨卡合，侧板朝向竖直板的一面升降齿条，升降齿条与升降齿轮啮合；

所述驱动系统包括设置在顶板上的驱动电机，驱动电机的输出轴设置有驱动齿轮，机械臂轴向固定设置有齿条，驱动齿轮与齿条啮合，

顶板上还设置有限位轨道，机械臂与限位轨道接触一面设置有限位导杆，所述限位导杆与限位轨道卡合，限位导杆能够在限位轨道中移动。

5.根据权利要求1所述的用于抓夹柱状零件的单臂双爪机械手，其特征在于，所述振动排料系统包括振动盘，所述振动盘的出口连接有个弧形管状的滑道，所述滑道的下端对着平送系统，所述滑道从振动盘的出口到平送系统呈向下倾斜。

6.根据权利要求1所述的用于抓夹柱状零件的单臂双爪机械手，其特征在于，所述平送系统包括滑板、同步带和同步带滑台，同步带设置在同步带滑台上，所述滑板为截面呈L形的长条板，滑板的一面设置有连接板，通过连接板与同步带固定连接，另一面为水平面，该水平面靠近抓夹机构一端开设有接料孔，该接料孔中套设有管套，管套的底部设置有螺母，螺母中螺纹连接有螺杆，通过调节螺杆插入管套的长度，来调节管套的深度，适应不同高度的零件；

同步带滑台的两端设置有绷紧同步带的辊轮，其中一端设置有伺服电机，伺服电机的辊轮连接，驱动辊轮旋转，带动同步带移动。

7.根据权利要求1所述的用于抓夹柱状零件的单臂双爪机械手，其特征在于，所述零件收集系统包括位于机械抓手下方的滑料槽，滑料槽在竖直面上呈倾斜设置，从机械抓手下方到下料末端倾斜向下，滑料槽通过滑料安装座安装固定在基座上。

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