CN212498915U - 一种高速取杯机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种高速取杯机械手，包括传动框架、升降框架、输送装置和设于升降框架顶部的取杯臂，升降框架底部纵向往复运动设于传动框架内，传动框架内两端垂直设有第一、第二导向杆，升降框架底部沿第一、第二导向杆滑动，传动框架内部设有平移驱动装置和升降驱动装置，平移驱动装置驱动传动框架在水平运动，升降驱动装置驱动升降框架沿第一导向杆、第二导向杆运动。本实用新型将传动框架与升降框架一体设置，并且可在水平面内同步平移，实现取杯臂在平面和垂直面内移动，在平移方向上无须过长的行程，升降结构行程短，使得取杯、送杯速度快且快速往复运动时整体结构振幅小，结构紧凑性能稳定。

Description

一种高速取杯机械手

技术领域

本实用新型涉及取杯机械手领域，尤其涉及一种高速取杯机械手。

背景技术

随着经济的不断发展及科学技术的不断进步，为人们的生活提供极其丰富的物质消费品，塑料杯就是诸多的物质消费品中的一种。

众所周知，在制杯机加工过程中，通常以一次加工动作，完成多个杯体的成型，如薄塑杯通过一次冲压完成若干杯体的加工工序。在这些成型杯体的转送工序中，通常采用机械手辅助制杯机进行杯体传输。

现有技术中，机械手普遍采用升降结构与横移结构正交设置，取杯臂平行设置于横移结构上方，整体结构在长时间高速往复取杯动作时整体刚性不足，需要在横移结构底部增加支柱。

目前，对于机械手来说，由于制杯的成型机在安装后还需预留给输送装置的安装空间，对于机械手安装空间比较有限，故传统的需要活动空间大的机械手不能满足此狭窄的工作场合中。

现有机械手整体传动结构普遍采用平带传动，因自身传动特性，使得取杯动作行程长，平带传动结构在长时间高速往复取杯动作时容易产生振动、摆动，导致动作响应迟缓甚至需要降低速度。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种高速取杯机械手。其整体结构紧凑，可实现稳定、高速的取杯运动。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种高速取杯机械手，包括传动框架、升降框架、输送装置和设置于所述升降框架顶部的取杯臂，所述输送装置水平穿设于所述升降框架内，所述升降框架底部纵向往复运动设置于所述传动框架内；

所述传动框架内两端分别垂直设置有第一导向杆、第二导向杆，所述升降框架底部沿所述第一导向杆、第二导向杆滑动设置；

所述传动框架内部分别设置有平移驱动装置和升降驱动装置，所述平移驱动装置驱动所述传动框架在水平面内运动，所述升降驱动装置驱动升降框架沿所述第一导向杆、第二导向杆在竖直平面内运动，所述传动框架在水平面内移动时带动所述升降框架移动，使所述取杯臂在水平、竖直平面内往复运动完成取杯、送杯动作；

所述升降框架的长度大于所述传动框架的长度，满足所述取杯臂的安装和所述输送装置的安装。

进一步的，所述升降驱动装置包括丝杆和升降伺服电机，所述丝杆垂直设置于所述传动框架内中部，所述丝杆一端通过第一轴承与所述传动框架顶部转动连接，另一端穿过所述传动框架底部与所述升降伺服电机连接，所述传动框架底部和所述丝杆之间设置有第二轴承，所述升降伺服电机驱动所述丝杆运动。

进一步的，所述升降框架底部中心设置有使所述丝杆穿过的通孔，所述通孔顶部和底部分别固定设置有将丝杆的螺旋运动转换为直线运动的滚珠螺母副，使所述丝杆带动所述升降框架升降。

进一步的，所述平移驱动装置包括水平设置的导轨、平移同步带、平移伺服电机，所述平移伺服电机驱动同步带运动，所述传动框架内顶部一端水平固定设置有滑块，所述滑块固定设置于所述平移同步带上，所述传动框架内顶部另一端水平设置有与所述导轨滑动连接的滑槽，所述滑块和所述滑槽对称设置，所述滑块位于所述丝杆和所述第一导向杆之间，所述滑槽位于所述丝杆和所述第二导向杆之间。

进一步的，所述取杯臂前端水平设置有安装板，所述安装板上阵列设置有若干吸嘴，所述吸嘴通过管道连接负压气源。

进一步的，还包括机箱，所述传动框架设置于所述机箱内，所述机箱内具有用于支撑所述平移驱动装置的水平横梁；

所述机箱内设置有设备柜，所述设备柜内具有电源装置和真空发生器；

所述机箱表面设置有控制模块，所述平移驱动装置、所述升降驱动装置、所述电源装置分别与所述控制模块电连接；

所述机箱顶部具有使所述升降框架顶部在机箱上水平、竖直移动的开口，所述输送装置固定设置于所述开口顶部，所述输送装置外部两侧分别与所述升降框架内部两侧间隙设置，从而满足所述升降框架沿所述输送装置往复运动。

进一步的，所述机箱底部四周分别设置有万向轮和可调节支脚。

进一步的，所述机箱前后端设置有箱门。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：本实用新型将传动框架与升降框架一体连接设置，并且可在水平面内同步平移，实现取杯臂在平面和垂直面内移动，在平移方向上无须过长的行程，升降结构行程短，使得取杯、送杯速度快且快速往复运动时整体结构振幅小，整体结构紧凑、性能稳定。

附图说明

图1是本实用新型传动框架、升降框架结构侧示图；

图2是本实用新型传动框架、升降框架结构主示图；

图3是图2的A部放大示意图；

图4是本实用新型整体结构俯视图；

图5是本实用新型整体结构正面示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

如图1－图2所示，本实用新型实施例的一种高速取杯机械手，包括制杯装置1、传动框架2、升降框架3、输送装置4和设置于所述升降框架3顶部的取杯臂5，所述输送装置水平穿设于所述升降框架3内，所述制杯装置1设置于所述输送装置4一端，所述升降框架3底部纵向往复运动设置于所述传动框架2 内。

所述传动框架2内部分别设置有平移驱动装置21和升降驱动装置31，所述平移驱动装置21驱动所述传动框架2在水平面内运动，所述升降驱动装置31 驱动升降框架3在竖直平面内运动，所述传动框架2在水平面内平移时所述升降框架2随之移动，使所述取杯臂5往复运动设置于所述制杯装置1、所述输送装置4之间。

所述升降框架3的长度大于所述传动框架2的长度，从而满足所述取杯臂5 的安装和所述输送装置4的安装。

取杯臂5前端底部水平设置有安装板51，取杯臂5后端通过螺钉设置于升降框架3顶部，安转板51上阵列设置有若干吸嘴511，干吸嘴511吸附制杯装置1中成型的杯子，并利用正压空气使吸附保持的杯子从吸嘴上脱离至输送装置4上。

再结合图3所示，升降驱动装置31包括丝杆311和升降伺服电机312，丝杆311垂直设置于传动框架2内中部，丝杆311一端通过轴承与传动框架2顶部转动连接，另一端穿过传动框架2底部与升降伺服电机312的输出端连接，传动框架2底部与丝杆311之间通过轴承转动连接。升降伺服电机312驱动丝杆311 运动，升降伺服电机312通过固定架固定设置于传动框架2底部。

传动框架2内两端分别设置有使所述升降框架3纵向移动的第一导向杆2A、第二导向杆2B，升降框架3底部分别设置有与第一导向杆2A、第二导向杆2B 滑动连接的第一滑套3A和第二滑套3B。

升降框架3底部中心设置有使丝杆311穿过的通孔32，通孔32顶部和底部分别设置有滚珠螺母副321，丝杆311穿过通孔32并与滚珠螺母副321转动连接，通过滚珠螺母副321将丝杆311产生的螺旋运动转换为直线运动，使丝杆311带动升降框架3沿第一导向杆2A、第二导向杆2B在竖直平面内运动。

将升降框架与传动框架一体连接，传动框架和升降框架的竖直方向中心面在同一平面内，整体结构紧凑，在完成高速取杯动作时，整体结构振动幅度小，从而使机械手工作稳定。升降结构采用丝杆传动，在高速运动时反应灵敏，相比较于现有的皮带传动，高速运动时不会产生多余的振动保证机械手稳定的连续动作，并且丝杆传动的升降速度由螺距控制的相比较现有皮带传动，使得升降行程缩短，有效提高工作速度。

参照图1－图3所示，平移驱动装置21包括水平设置的导轨211、平移同步带212、平移伺服电机213，平移伺服电机213驱动同步带212运动。

传动框架2内顶部一端水平固定设置有滑块22，滑块22固定设置于平移同步带212上，传动框架2内顶部另一端水平设置有与导轨211滑动连接的滑槽 23。滑块22和滑槽23对称设置，滑块22位于丝杆311和第一导向杆2A之间，滑槽23位于丝杆311和第二导向杆2B之间。

使用时，平移伺服电机驱动传动框架在水平面内往复移动时升降框架同时移动，使取杯臂在制杯装置和输送装置之间往复运动，升降伺服电机驱动升降框架在竖直平面内运动时实现取杯、送杯。

当传动框架平移时升降框架随之动作，带动取杯臂在水平面内运动，有利于缩短取杯臂与制杯装置之间的距离，从而缩短平移动作时的行程，提高取杯动作速度，减少在高速动作时的振动，且采用导轨作为平移动作的支撑和引导，有利于提高取杯精度和高速动作时的稳定性。

输送装置4优选为平面环形皮带输送机。

如图1－图2所示，为了保证设备安全运行和美观，还包括机箱6，传动框架 2和升降框架3底端设置于机箱6内，机箱6内具有用于支撑导轨211、平移同步带212和平移伺服电机213的水平横梁61。

机箱6内一侧壁上设置有设备柜63，设备柜63内排列设置有电源装置631 和真空发生器632。平移伺服电机213、升降伺服电机312、输送装置4、真空发生器632分别与电源装置631电连接。真空发生器632通过管道与若干吸嘴511 连接，提供负压空气，使若干吸嘴511对杯子实现吸附和脱离动作。

机箱6表面设置有控制模块64，平移伺服电机213、升降伺服电机312、电源装置631分别与控制模块64电连接，实现对驱动框架、升降框架的移动速度和距离的控制和设备整体的电源启动和关闭。

结合图4所示，机箱6顶部具有使升降框架3在机箱6上水平、竖直移动的开口62，输送装置4固定设置于开口62顶部，输送装置4外部两侧分别与升降框架3内部两侧间隙设置，从而满足升降框架3沿输送装置4往复运动，并带动取杯臂5往复设置于制杯装置1和输送装置4之间。输送装置4底部四周设置有支撑杆41，支撑杆41与机箱6内壁焊接设置。将输送装置结合与升降框架内使得整体结构更为紧凑和一体，减少使用面积。

如图5所示，机箱6底部四周分别设置有万向轮65和可调支脚66。便于机箱移动和调整水平度。

机箱6前后端设置有箱门67，当设备发生故障时可打开箱门67进行检修，机箱6前端设置有开关设备柜的柜门68。

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高速取杯机械手，其特征在于，包括传动框架、升降框架、输送装置和设置于所述升降框架顶部的取杯臂，所述输送装置水平穿设于所述升降框架内，所述升降框架底部纵向往复运动设置于所述传动框架内；

所述传动框架内两端分别垂直设置有第一导向杆、第二导向杆，所述升降框架底部沿所述第一导向杆、第二导向杆滑动设置；

所述传动框架内部分别设置有平移驱动装置和升降驱动装置，所述平移驱动装置驱动所述传动框架在水平面内运动，所述升降驱动装置驱动升降框架沿所述第一导向杆、第二导向杆在竖直平面内运动，所述传动框架在水平面内移动时带动所述升降框架移动，使所述取杯臂在水平、竖直平面内往复运动完成取杯、送杯动作；

所述升降框架的长度大于所述传动框架的长度，满足所述取杯臂的安装和所述输送装置的安装。

2.根据权利要求1所述的高速取杯机械手，其特征在于，所述升降驱动装置包括丝杆和升降伺服电机，所述丝杆垂直设置于所述传动框架内中部，所述丝杆一端通过第一轴承与所述传动框架顶部转动连接，另一端穿过所述传动框架底部与所述升降伺服电机连接，所述传动框架底部和所述丝杆之间设置有第二轴承，所述升降伺服电机驱动所述丝杆运动。

3.根据权利要求2所述的高速取杯机械手，其特征在于，所述升降框架底部中心设置有使所述丝杆穿过的通孔，所述通孔顶部和底部分别固定设置有将丝杆的螺旋运动转换为直线运动的滚珠螺母副，使所述丝杆带动所述升降框架升降。

4.根据权利要求3所述的高速取杯机械手，其特征在于，所述平移驱动装置包括水平设置的导轨、平移同步带、平移伺服电机，所述平移伺服电机驱动同步带运动，所述传动框架内顶部一端水平固定设置有滑块，所述滑块固定设置于所述平移同步带上，所述传动框架内顶部另一端水平设置有与所述导轨滑动连接的滑槽，所述滑块和所述滑槽对称设置，所述滑块位于所述丝杆和所述第一导向杆之间，所述滑槽位于所述丝杆和所述第二导向杆之间。

5.根据权利要求1所述的高速取杯机械手，其特征在于，所述取杯臂前端水平设置有安装板，所述安装板上阵列设置有若干吸嘴，所述吸嘴通过管道连接负压气源。

6.根据权利要求1所述的高速取杯机械手，其特征在于，还包括机箱，所述传动框架设置于所述机箱内，所述机箱内具有用于支撑所述平移驱动装置的水平横梁；

所述机箱内设置有设备柜，所述设备柜内具有电源装置和真空发生器；

所述机箱表面设置有控制模块，所述平移驱动装置、所述升降驱动装置、所述电源装置分别与所述控制模块电连接；

所述机箱顶部具有使所述升降框架顶部在机箱上水平、竖直移动的开口，所述输送装置固定设置于所述开口顶部，所述输送装置外部两侧分别与所述升降框架内部两侧间隙设置，从而满足所述升降框架沿所述输送装置往复运动。

7.根据权利要求6所述的高速取杯机械手，其特征在于，所述机箱底部四周分别设置有万向轮和可调节支脚。

8.根据权利要求7所述的高速取杯机械手，其特征在于，所述机箱前后端设置有箱门。

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