CN212682251U - 一种实现板材快速冲压的机械手夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种实现板材快速冲压的机械手夹紧装置，包括机座，机座上端设置有底板，底板上端设置有若干竖直设置的气缸，若干气缸的上端共同固定有支撑板，支撑板的上端设置有若干机械手手爪，底板与机座的上端面之间设置有与机座上端面水平滑动连接的滑板；滑板与所述底板之间设置有若干竖直设置的升降丝杆，若干升降丝杆的下端与滑板转动连接，若干升降丝杆的上端与底板螺纹连接；若干升降丝杆之间设置有使若干升降丝杆同步转动的联动机构，滑板上还设置有驱动联动机构转动的驱动机构。使得机械手的夹持高度可以根据需要进行临时的快速调整，并使得机械手手爪对待加工件夹持稳定，起到了省时省力的效果。

Description

一种实现板材快速冲压的机械手夹紧装置

技术领域

本实用新型涉及的机械手技术领域，尤其是涉及一种实现板材快速冲压的机械手夹紧装置。

背景技术

机械手是用以按固定程序抓取、搬运待加工件或操作工具的自动操作装置，机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人类的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人类人身安全，因而被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等领域。在金属板材被冲压成型的过程中，往往就需要用到机械手对金属板材进行夹持和移动。

现有的机械手夹紧装置包板支撑放置在地面上的机座，机座上端通过电机驱动的轴线水平设置的丝杆滑动连接有一块底板，底板的上端设置有一块支撑板，底板与支撑板之间设置有若干升降气缸，升降气缸的活塞可以带动支撑板沿垂直于底板所在平面的方向上下移动。支撑板上靠近冲压工作平台的一侧设置有若干二指式机械手手爪，机械手手爪通过电机带动丝杆转动的方式实现对目标待加工件的夹紧和松开；支撑板上远离冲压工作平台的一侧固定连接有进退气缸，可以驱动机械手手爪靠近或远离冲压工作平台。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在冲压工作平台工作的过程中，有时需要临时更换待加工件，此时由于新更换的待加工件与原待加工件的高度不一致，使得机械手手爪夹持待加工件的相对位置发生改变。若临时对机械手手爪进行重新编程，使其适应新更换待加工件的高度，则费时费力，并降低了生产效率。若不及时调整机械手手爪的夹持高度，机械手手爪夹持的高度不合适，则容易造成机械手手爪在夹持待加工件的过程中失稳的情况发生。因此，上述技术方案存在改进空间。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种实现板材快速冲压的机械手夹紧装置，使得机械手的夹持高度可以根据需要进行临时的快速调整，并使得机械手手爪对待加工件夹持稳定，起到了省时省力的效果。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种实现板材快速冲压的机械手夹紧装置，包括机座，所述机座上端设置有底板，所述底板上端设置有若干竖直设置的气缸，若干所述气缸的上端共同固定有支撑板，所述支撑板的上端设置有若干机械手手爪，所述底板与所述机座的上端面之间设置有与所述机座上端面水平滑动连接的滑板；所述滑板与所述底板之间设置有若干竖直设置的升降丝杆，若干所述升降丝杆的下端与所述滑板转动连接，若干所述升降丝杆的上端与所述底板螺纹连接；若干所述升降丝杆之间设置有使若干所述升降丝杆同步转动的联动机构，所述滑板上还设置有驱动联动机构转动的驱动机构。

通过采用上述技术方案，滑板在机架上滑动，带动底板滑动，进而带动底板上方设置的机械手手爪移动，使机械手手爪对准需要夹持的目标待加工件。驱动机构带动联动机构转动，进而带动若干升降丝杆同步转动，由于升降丝杆与底板之间为螺纹连接，使得在升降丝杆转动的过程中底板可以沿升降丝杆的轴线方向上下移动，实现了底板的升降，达到了及时调整机械手手爪夹持高度的效果。使得机械手的夹持高度可以根据需要进行临时的快速调整，并使得机械手手爪对待加工件夹持稳定，起到了省时省力的效果。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述联动机构包括套接固定在各所述升降丝杆上的同步轮，若干所述同步轮共同套接有同步带，各所述同步轮均与其套接的所述升降丝杆同轴转动。

通过采用上述技术方案，只需给若干升降丝杆中的其中一根升降丝杆提供驱动力，使该升降丝杆转动，该升降丝杆即可通过同步轮和同步带带动其它升降丝杆进行同步转动。使底板可以实现平稳的升降，不会因为升降丝杆的转动速度不一致而导致底板发生倾斜。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：其中一所述升降丝杆下端设置有传动齿轮，所述传动齿轮与该所述升降丝杆同轴转动；所述驱动机构包括设置在所述滑板上的驱动齿轮，所述传动齿轮与所述驱动齿轮啮合。

通过采用上述技术方案，驱动齿轮转动，带动传动齿轮和与传动齿轮同轴转动的升降丝杆转动，进而带动同步轮和同步带转动，实现了若干升降丝杆的同步转动。使底板可以实现平稳的升降，不会因为升降丝杆的转动速度不一致而导致底板发生倾斜。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动齿轮的上端固定连接有与所述驱动齿轮同轴转动的卡接轴套，所述驱动齿轮的上端还转动连接有一个轴线竖直设置的连接轴，所述连接轴的轴线与所述驱动齿轮的轴线共线；所述转动轴一侧的外周面水平铰接有施力杆，所述卡接轴套的上端开设有若干供所述施力杆卡接的卡接槽。

通过采用上述技术方案，将施力杆卡接在卡接槽内后，即可通过推动施力杆使卡接轴套带动驱动齿轮进行转动。当将施力杆转动至快要碰到升降丝杆时，将施力杆往上抬起，使其脱离当前的卡接槽，然后往转动方向的反方向旋转，将施力杆卡接在与其转动方向的相反方向的卡接槽内，即可再次转动施力杆驱动卡接轴套和驱动齿轮转动。让使用者在对底板进行升降时不需要转动施力杆旋转一周，只需要多次小角度地重复转动施力杆即可实现底板的升降。驱动齿轮转动，带动传动齿轮和与传动齿轮同轴转动的升降丝杆转动，进而带动同步轮和同步带转动，实现了若干升降丝杆的同步转动。使得底板可以实现平稳的升降，不会因为升降丝杆的转动速度不一致而导致底板发生倾斜。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：若干所述卡接槽绕所述卡接轴套的轴线圆周等角度开设在所述卡接轴套的上端。

通过采用上述技术方案，由于卡接轴套的上端开设的卡接槽绕卡接轴套的轴线分布了整个圆周，让使用者可以通过不断的将施力杆卡接在与驱动齿轮转动方向相反方向上的卡接槽内，达到重复多次小角度的转动即可带动驱动齿轮转动的效果。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述施力杆为可伸缩杆。

通过采用上述技术方案，当需要转动驱动齿轮实现底板的升降时，将施力杆伸长，可以增大施力杆的力臂，使得推动施力杆需要用到的力更小，起到了省力的效果。当不需要升降底板时，将施力杆缩短，减少施力杆占用的空间，起到了节省空间的效果。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述施力杆远离所述连接轴的一端设置有橡胶把手。

通过采用上述技术方案，橡胶的材质较为粗糙，摩擦力较大，即使使用者的手心出汗也不易打滑，减少了使用者在推动施力杆的过程中打滑而被施力杆打到的情况发生，保证了使用者推动施力杆时的安全性和稳定性。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述滑板为矩形板，若干所述升降丝杆共有四根，且分别位于靠近所述滑板的四个角的位置。

通过采用上述技术方案，若干升降丝杆对底板及底板上方设置的机械手手爪起到了支撑作用，四根升降丝杆分别位于靠近滑板的四个角的位置，使得单根升降丝杆的受力更均匀，进而使得若干升降丝杆对底板及底板上方设置的机械手手爪的支撑更稳定。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：若干所述升降丝杆的上端均伸出所述底板的上端面外。

通过采用上述技术方案，由于底板是沿着升降丝杆上下移动的，所以升降升降丝杆伸出底板上端面使得底板向上移动的距离更长，使得底板可以被调整的范围更大。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.通过若干分别与若干升降丝杆套接固定的同步轮和套接在若干同步轮上的同步带，实现了若干升降丝杆之间的同步转动；通过设置在滑板上的驱动齿轮和与其中一升降丝杆套接并同轴转动的传动齿轮啮合，且底板与若干升降丝杆之间螺纹连接，使得驱动齿轮的转动可以驱动若干升降丝杆同步转动，实现了底板的平稳升降；使得机械手的夹持高度可以根据所需夹持的目标待加工件的高度进行调整，进而使得机械手夹持目标待加工件更稳定；

2.通过在驱动齿轮上设置有与驱动齿轮同轴转动的卡接轴套，在卡接轴套上端开设有若干卡接槽；通过在驱动齿轮上转动连接有与驱动齿轮轴线共线的连接轴，在连接轴外周面的一侧铰接有可与若干卡接槽进行卡接的施力杆；再通过施力杆被设计成可伸缩的伸缩杆，且施力杆远离连接轴的一端设置有橡胶把手；让使用者只需更换施力杆与卡接槽的卡接位置，使施力杆进行多次的小角度转动即可驱动齿轮转动，实现底板的升降；还让使用者能较省力又较安全地转动施力杆。

附图说明

图1为本实施例的整体结构示意图；

图2为本实施例中联动机构和驱动机构的结构示意图；

图3为本实施例中A处的局部放大图。

附图标记：1、机座；11、滑动丝杆；12、滑动电机；2、机械手手爪；21、夹持丝杆；22、光杆；23、夹持电机；3、滑板；31、驱动齿轮；32、卡接轴套；33、卡接槽；34、连接轴；35、施力杆；36、橡胶把手；4、底板；5、升降丝杆；51、同步轮；52、同步带；53、传动齿轮；6、支撑板；7、升降气缸；8、进退气缸；9、冲压工作平台。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型公开的一种实现板材快速冲压的机械手夹紧装置，包括支撑放置在冲压工作平台9一侧地面上的机座1；机座1上方水平设置有形状为矩形的底板4，底板4的上端面固定有若干伸出端竖直的升降气缸7，若干升降气缸7的活塞杆的运动方向均垂直于底板4的所在平面。若干升降气缸7上方共同固定有与底板4正对设置的形状为矩形的支撑板6；支撑板6上端朝向冲压工作平台9的一侧水平固定连接有一根光杆22（图中未示出），还水平转动连接有一根夹持丝杆21（图中未示出），夹持丝杆21与光杆22的轴线相互平行且均位于支撑板6的所在平面内；夹持丝杆21与光杆22共同插接有若干夹持端朝向冲压工作平台9设置的机械手手爪2，夹持丝杆21的一端同轴转动连接有驱动机械手手爪2夹紧与松开目标待加工件的电机；支撑板6上端远离冲压工作平台9的一侧固定有运动轴线朝向冲压工作平台9的进退气缸8，用于驱动机械手手爪2往靠近冲压工作平台9的方向或远离冲压工作平台9的方向移动。夹持丝杆21与光杆22的轴线均与进退气缸8的运动轴线垂直；升降气缸7用于在机械手手爪2夹紧目标待加工件后，将机械手手爪2和目标待加工件抬起，使其脱离冲压工作平台9的限位，使得机械手手爪2可以夹持目标待加工件运往下一个工位。

如图1和图2所示，机座1与底板4之间还设置有与底板4正对的形状为矩形的滑板3，机座1上还设置有滑动丝杆11，滑动丝杆11的轴线与夹持丝杆21的轴线平行，滑动丝杆11与滑板3的下端螺纹连接；滑动丝杆11的一端同轴转动连接有滑动电机12，滑动电机12驱动滑动丝杆11转动，使滑板3可以沿丝杆滑动。

如图1和图2 所示，滑板3与底板4之间设置有四组升降丝杆5，四组升降丝杆5的一端均与滑板3转动连接，另一端均与底板4通过螺纹连接；四组升降丝杆5的轴线均垂直于所述滑板3的所在平面，四组升降丝杆5与底板4连接的一端均伸出底板4的上端面外；四组升降丝杆5分别位于靠近矩形的滑板3的四个角的位置，靠近滑板3的任一矩形边的两组升降丝杆5均沿滑板3的该矩形边的中心线对称。

如图1和图2所示，四组升降丝杆5的下端均套接固定有同步轮51，与任一升降丝杆5套接的同步轮51均与该升降丝杆5同轴转动；四组同步轮51位于同一水平面内。四组同步轮51共同套接有同步带52，当其中一根升降丝杆5转动时，会通过同步轮51和同步带52带动其它三根升降丝杆5同步转动。

如图2和图3所示，其中一根升降丝杆5下端套接固定有与该升降丝杆5同轴转动的传动齿轮53（如图1所示），且传动齿轮53位于该升降丝杆5上的同步轮51下方。滑板3上端面转动连接有轴线竖直设置的驱动齿轮31，驱动齿轮31与传动齿轮53啮合。驱动齿轮31的上端固定连接有与驱动齿轮31同轴转动的卡接轴套32，卡接轴套32的上端面绕卡接轴套32的轴线圆周整列开设有若干卡接槽33；驱动齿轮31上端转动连接有轴线与驱动齿轮31的轴线共线的连接轴34，连接轴34一侧的外周面上水平铰接有一根施力杆35，若干卡接槽33供施力杆35进行卡接。施力杆35包括一根与连接轴34外周面水平铰接的固定杆，固定杆远离连接轴34的一端套设有调节杆，固定杆可以在调节杆内滑动，固定杆远离连接轴34的一端外沿突出固定有第一卡块，调节杆靠近连接轴34的一端内沿突出固定有第二卡块；当施力杆35伸长到最大长度时，第一卡块与第二卡块相互卡接，防止调节杆与固定杆相互脱离。施力杆35远离连接轴34的一端固定有橡胶把手36。

本实施例的工况和实施原理为：

机械手夹紧装置的工作过程为：首先机座1上的电机驱动支撑板6和机械手手爪2移动到对准目标待加工件的位置；然后进退气缸8将机械手手爪2往靠近冲压工作平台9的方向推进，直至冲压工作平台9上的目标待加工件位于若干二指式机械手手爪2之间；然后支撑板6上的夹持电机23驱动机械手手爪2对目标待加工件进行夹紧，接着底板4与支撑板6之间的若干升降气缸7会将支撑板6抬起，使机械手手爪2夹持起目标待加工件，使得目标待加工件脱离冲压工作平台9；再然后机座1上的夹持电机23驱动支撑板6和夹持有待加工件的机械手手爪2移动到下一个工位，此时，支撑板6与底板4之间的若干升降气缸7会将支撑板6放下，使得机械手手爪2夹持的目标待加工件接触该工位的工作平台；支撑板6上的电机驱动机械手手爪2松开目标待加工件，然后支撑板6上的进退气缸8驱动机械手手爪2往远离该工位工作平台的方向移动。至此，机械手夹紧装置的工作过程结束。

当使用者需要对底板4及底板4上方设置的机械手手爪2进行升降时，先将施力杆35卡接进任一卡接槽33内，然后将施力杆35伸长，握住橡胶把手36转动施力杆35，进而带动驱动齿轮31转动，驱动齿轮31通过传动齿轮53将动力传递到套接有传动齿轮53的升降丝杆5，使套接有传动齿轮53的升降丝杆5转动；然后套接有传动齿轮53的升降丝杆5通过同步轮51和同步带52带动其它三根升降丝杆5同步转动，进而使得与四组升降丝杆5螺纹连接的底板4实现升降。

在使用者转动施力杆35带动驱动齿轮31旋转的过程中，当施力杆35接近升降丝杆5时，将施力杆35向上抬起，使其脱离当前卡接的卡接槽33，然后将施力杆35往反方向转动，然后将其卡接在相反方向上的卡接槽33内，即可再次转动施力杆35，进而再次带动驱动齿轮31转动。

同步轮51与同步带52之间是通过齿进行啮合传动，不是通过摩擦力进行传动，所以同步带52与同步轮51之间不易发生打滑，使得四组升降丝杆5可以实现同步转动。

卡接轴套32与驱动齿轮31同轴转动，施力杆35只需与开设在卡接轴套32上端的任一卡接槽33进行卡接，即可带动驱动齿轮31进行转动，使得施力杆35不需要旋转一周来带动驱动齿轮31转动，只需重复多次小角度的转动即可带动驱动齿轮31转动。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种实现板材快速冲压的机械手夹紧装置，包括机座(1)，所述机座(1)上端设置有底板(4)，所述底板(4)上端设置有若干竖直设置的升降气缸(7)，若干所述升降气缸(7)的上端共同固定有支撑板(6)，所述支撑板(6)的上端设置有若干机械手手爪(2)，其特征是，所述底板(4)与所述机座(1)的上端面之间设置有与所述机座(1)上端面水平滑动连接的滑板(3)；所述滑板(3)与所述底板(4)之间设置有若干竖直设置的升降丝杆(5)，若干所述升降丝杆(5)的下端与所述滑板(3)转动连接，若干所述升降丝杆(5)的上端与所述底板(4)螺纹连接；若干所述升降丝杆(5)之间设置有使若干所述升降丝杆(5)同步转动的联动机构，所述滑板(3)上还设置有驱动联动机构转动的驱动机构。

2.根据权利要求1所述的实现板材快速冲压的机械手夹紧装置，其特征是，所述联动机构包括套接固定在各所述升降丝杆(5)上的同步轮(51)，若干所述同步轮(51)共同套接有同步带(52)，各所述同步轮(51)均与其套接的所述升降丝杆(5)同轴转动。

3.根据权利要求2所述的实现板材快速冲压的机械手夹紧装置，其特征是，其中一所述升降丝杆(5)的下端设置有传动齿轮(53)，所述传动齿轮(53)与该所述升降丝杆(5)同轴转动；所述驱动机构包括设置在所述滑板(3)上的驱动齿轮(31)，所述传动齿轮(53)与所述驱动齿轮(31)啮合。

4.根据权利要求3所述的实现板材快速冲压的机械手夹紧装置，其特征是，所述驱动齿轮(31)的上端固定连接有与所述驱动齿轮(31)同轴转动的卡接轴套(32)，所述驱动齿轮(31)的上端还转动连接有一个轴线竖直设置的连接轴(34)，所述连接轴(34)的轴线与所述驱动齿轮(31)的轴线共线；所述连接轴(34)一侧的外周面水平铰接有施力杆(35)，所述卡接轴套(32)的上端开设有若干供所述施力杆(35)卡接的卡接槽(33)。

5.根据权利要求4所述的实现板材快速冲压的机械手夹紧装置，其特征是，若干所述卡接槽(33)绕所述卡接轴套(32)的轴线圆周等角度开设在所述卡接轴套(32)的上端。

6.根据权利要求4所述的实现板材快速冲压的机械手夹紧装置，其特征是，所述施力杆(35)为可伸缩杆。

7.根据权利要求6所述的实现板材快速冲压的机械手夹紧装置，其特征是，所述施力杆(35)远离所述连接轴(34)的一端设置有橡胶把手(36)。

8.根据权利要求1所述的实现板材快速冲压的机械手夹紧装置，其特征是，所述滑板(3)为矩形板，若干所述升降丝杆(5)共有四根，且分别位于靠近所述滑板(3)的四个角的位置。

9.根据权利要求1所述的实现板材快速冲压的机械手夹紧装置，其特征是，若干所述升降丝杆(5)的上端均伸出所述底板(4)的上端面外。

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