CN213356181U - 一种吸盘式取放机械手手臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种吸盘式取放机械手手臂，安装在手臂安装基台上，包括：导轨、驱动齿条、集成式真空发生器、吸盘组框架和真空吸盘组；手臂安装基台上设有两个导向轮组，每个导向轮组包括两个相对设置的导向轮；驱动齿条固定在导轨的一侧，导轨设在两组相对设置的导向轮间，手臂安装基台设有电机和与电机输出轴连接的驱动齿轮，驱动齿轮与驱动齿条相啮合，通过电机带动驱动齿轮转动进而驱动导轨相对手臂安装基台滑动；吸盘组框架包括两块侧板、顶板、限位调整轴和定位安装轴，导轨的前端伸入吸盘组框架的后端，通过限位调整轴和定位安装轴固定；真空吸盘组固定在吸盘组框架的前端，集成式真空发生器固定在导轨上并通过管路与真空吸盘组连接。

Description

一种吸盘式取放机械手手臂

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，涉及一种吸盘式取放机械手手臂。

背景技术

目前，耐火材料生产企业，对耐火砖的生产规划基本相同，均采用人工称重、布料(前端)，压力机打击定型，人工取料、放置在隔层式的耐火砖小车中(后端)，再将打好的砖摆放在小车中送入窑中烧制。其中隔层式砖车层间狭窄，和耐火砖砖型、尺寸变化巨大，是后端操作无法脱离人工生产的主要原因。但是，生产过程中生产车间内粉尘漫天，震动剧烈，不但危害现场工人的身体健康，而且对机械设备的精度和寿命也是严重的考验。

因此，耐火砖的生产要向工业自动化转型，就将面临着压力机打好的砖，搬运至空间有限的砖车问题；同时设备还需适应众多耐火砖规格；而且还需面临严重的粉尘污染和高强度震动影响。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种吸盘式取放机械手手臂，此装置可安装于机器人或机械手，拆装便捷、驱动简单、适用于多种产品交替生产、非常适用于狭小空间的输送，可以广泛用于耐火砖老旧生产模式的转型。

本实用新型的一种吸盘式取放机械手手臂，所述机械手手臂安装在手臂安装基台上，包括：导轨、驱动齿条、集成式真空发生器、吸盘组框架和真空吸盘组；所述手臂安装基台上设有两个导向轮组，每个导向轮组包括两个相对设置的导向轮；所述驱动齿条固定在导轨的一侧面，所述导轨设置在两组相对设置的导向轮间，所述手臂安装基台设有电机和与电机输出轴连接的驱动齿轮，所述驱动齿轮与驱动齿条相啮合，通过电机带动驱动齿轮转动进而驱动所述导轨相对手臂安装基台伸缩运动；所述吸盘组框架包括两块相对设置的侧板、顶板、限位调整轴和定位安装轴，所述顶板固定在两块侧板的顶部；所述导轨的前端伸入吸盘组框架的后端，并通过限位调整轴和定位安装轴固定在两个侧板之间；所述真空吸盘组固定在吸盘组框架的前端，集成式真空发生器固定在导轨上并通过管路与真空吸盘组连接。

在本实用新型的吸盘式取放机械手手臂中，所述吸盘组框架上设有碰触感应机构，所述碰触感应机构包括接近开关、固定块和弹簧触杆，所述接近开关安装在固定块上，所述固定块安装在两个侧板之间，所述接近开关与机械手控制终端相连接；所述弹簧触杆由螺栓、弹簧和螺母构成，所述弹簧套设在螺栓上，螺母与螺栓螺接并使弹簧处于压缩状态；所述固定块上设有通孔，所述通孔由上段通孔、中段通孔和下段通孔构成，所述中段通孔的内径小于上段通孔、下段通孔的内径；所述弹簧触杆设于所述通孔内，螺栓的头部位于上段通孔内，弹簧位于下段通孔内，螺栓底部从吸盘组框架下方伸出；当螺栓缩进吸盘组框架内时，螺栓的头部进入接近开关的检测范围内。

在本实用新型的吸盘式取放机械手手臂中，所述吸盘组框架上设有角度调节块、上止螺栓、下定位螺栓和固定板，所述固定板安装在两块侧板的底部；侧板的后端设有圆形定位孔和弧形调整孔，所述定位安装轴依次穿过导轨和角度调节块相对设置的第一通孔后两端从圆形定位孔伸出通过螺母固定；所述限位调整轴依次穿过导轨和角度调节块相对设置的第二通孔后两端从弧形调整孔伸出通过螺母固定，通过改变限位调整轴在弧形调整孔中的位置以调整吸盘组框架与导轨间的俯仰角度；所述上止螺栓穿过顶板抵压在限位调整轴上，所述下定位螺栓穿过固定板抵压在角度调节块上。

在本实用新型的吸盘式取放机械手手臂中，所述导轨后端设有限位防撞装置，导轨相对手臂安装基台滑动，通过所述限位防撞装置抵靠在所述手臂安装基台上进行限位。

在本实用新型的吸盘式取放机械手手臂中，所述导轨上设有控制接线盒，所述集成式真空发生器设置在控制接线盒内。

本实用新型的一种吸盘式取放机械手手臂，可安装于机器人或机械手上，拆装便捷、驱动简单、适用于多种产品交替生产、非常适用于狭小空间的输送，可以广泛用于耐火砖老旧生产模式的转型。该机械手臂的端头通过方便拆卸的两块侧板安装真空吸盘组，保证真空吸盘组即可以平面吸取货物，又可以斜面吸取货物。真空吸盘组预设有两个吸盘安装位，可单独吸取150-700mm货物。同时可以根据货物尺寸，调节真空吸盘组的平面至35°夹角的俯仰倾斜吸附面。真空吸盘组可以根据单批次货物规格，调节到相应的取物倾斜角度，通过上、下方的螺栓固定，避免批量生产过程中，倾斜角度会因为长时间疲劳工作，有所变形或窜动。使用时，真空吸盘组贴合货物，弹簧触杆会触发接近开关，提示系统贴合货物，负压开启拾取货物。输送过程中，吸盘伺服，会因货物重力使弹簧触杆离开接近开关的检测范围。真空吸盘组还拥有吹起功能，可根据货物的种类，取、放过程中通过吹起，保证拾取货物的吸取表面干净整洁。

附图说明

图1是本实用新型的一种吸盘式取放机械手手臂的结构示意图；

图2是吸盘组框架和真空吸盘组的安装示意图；

图3是吸盘组框架的剖视图；

图4是本实用新型的机械手手臂使用示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的一种吸盘式取放机械手手臂，安装在手臂安装基台5上，包括：导轨1、驱动齿条2、集成式真空发生器、吸盘组框架3和真空吸盘组4。所述手臂安装基台5上设有两个导向轮组，每个导向轮组包括两个相对设置的导向轮8。所述驱动齿条2固定在导轨1的一侧面，所述导轨1设置在两组相对设置的导向轮8间，所述手臂安装基台5上设有电机6和与电机输出轴连接的驱动齿轮7，所述驱动齿轮7与驱动齿条2相啮合，通过电机6带动驱动齿轮7转动进而驱动所述导轨1相对手臂安装基台5伸缩运动。所述吸盘组框架3包括两块相对设置的侧板31、顶板32、限位调整轴33和定位安装轴34，所述顶板32固定在两块侧板31的顶部。所述导轨1的前端伸入吸盘组框架3的后端，并通过限位调整轴33和定位安装轴34固定在两个侧板31之间。所述真空吸盘组4固定在吸盘组框架3的前端，具体实施时可设置两个真空吸盘组4。集成式真空发生器固定在导轨1上并通过管路与真空吸盘组4连接。

如图3所示，所述吸盘组框架3上设有碰触感应机构，所述碰触感应机构包括接近开关11、固定块12和弹簧触杆，所述接近开关11安装在固定块12上，所述固定块12安装在两个侧板31之间，所述接近开关11与机械手控制终端相连接。所述弹簧触杆由螺栓13、弹簧14和螺母构成，所述弹簧14套设在螺栓13上，螺母与螺栓13螺接并使弹簧14处于压缩状态。所述固定块12上设有通孔，所述通孔由上段通孔、中段通孔和下段通孔构成，所述中段通孔的内径小于上段通孔、下段通孔的内径。所述弹簧触杆设于所述通孔内，螺栓13的头部位于上段通孔内，弹簧14位于下段通孔内，螺栓13底部从吸盘组框架3下方伸出；当螺栓13缩进吸盘组框架3内时，螺栓13的头部进入接近开关11的检测范围内。

如图2和3所示，所述吸盘组框架3上设有角度调节块35、上止螺栓37、下定位螺栓36和固定板38，所述固定板38安装在两块侧板31的底部。侧板31的后端设有圆形定位孔和弧形调整孔39。所述定位安装轴34依次穿过导轨1和角度调节块35相对设置的第一通孔后两端从圆形定位孔伸出通过螺母固定。所述限位调整轴33依次穿过导轨1和角度调节块35相对设置的第二通孔后两端从弧形调整孔39伸出通过螺母固定，通过改变限位调整轴33在弧形调整孔39中的位置以调整吸盘组框架3与导轨1间的俯仰角度，进而调整真空吸盘组4的吸取角度。所述上止螺栓37穿过顶板32抵压在限位调整轴33上，所述下定位螺栓36穿过固定板38抵压在角度调节块上35。

具体实施时，所述导轨1后端设有限位防撞装置10，导轨1相对手臂安装基台5滑动，通过所述限位防撞装置10抵靠在所述手臂安装基台5上进行限位，还可通过拆卸所述纤维防撞装置，将手臂从前端抽出，实现手臂的快速拆卸、组装。所述导轨1上设有控制接线盒9，所述集成式真空发生器设置在控制接线盒9内，实现了简化电路、气路，并保护集成式真空发生器，同时真空发生器工作时，还可通过接线盒的预留观察窗，查看真空发生器的工作情况。

如图4所示，结合本实施例说明使用过程：

准备工作：将本实用新型的机械手手臂100安装到机械手400的手臂安装基台5上，导轨1延导向轮8方向安装，将驱动齿轮7卡入驱动齿条2内，安装限位防撞装置10。按照产品吸附面的角度，松开定位安装轴34和限位调整轴33的螺母，调节真空吸盘组4的角度，直至与产品吸附面一直后，先固定上止螺栓37和下定位螺栓36，使其卡死限位调整轴33、定位安装轴34和角度调节块35，最后通过螺母锁紧定位安装轴34和限位调整轴33。

取物过程：机械手控制终端发出释放指令，控制电机驱动机械手手臂的导轨1在导向轮8间滑动，将真空吸盘组4移动至取砖位置上方，集成式真空发生器吹气，清除耐火砖产品200表面的灰尘，机械手控制终端驱动手臂安装基台5下降，机械手手臂下降，使真空吸盘组4贴合耐火砖产品200表面，触碰弹簧触杆向上压缩，弹簧触杆的螺栓13进入接近开关的检测范围触发接近开关向机械手控制终端发出反馈信号，集成式真空发生器吸气，形成负压，真空吸盘组4吸取耐火砖产品。

搬运过程：负压值达标时，真空吸盘组4将耐火砖产品吸起，可搬运耐火砖产品移动。机械手手臂开始移动，接近开关的反馈信号消失。当出现负压值消失或不达标时，机械手控制终端判定为产品脱落，设备停止并报警。如无意外情况，机械手手臂吸取耐火砖产品移动至耐火砖摆放砖车300内部，停止在需要摆放位置的上方。

放物过程：机械手控制终端驱动手臂安装基台5下降，机械手手臂下移到放砖位置，触碰弹簧触杆向上压缩，弹簧触杆的螺栓13进入接近开关的检测范围触发接近开关向机械手控制终端发出反馈信号，机械手控制终端判定为货物已摆放成功，停止下移，同时命令集成式真空发生器停止工作，耐火砖产品与真空吸盘组4脱离，并控制按原路径收回机械手手臂，完成单循环取放过程。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的思想，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种吸盘式取放机械手手臂，其特征在于，所述机械手手臂安装在手臂安装基台上，包括：导轨、驱动齿条、集成式真空发生器、吸盘组框架和真空吸盘组；所述手臂安装基台上设有两个导向轮组，每个导向轮组包括两个相对设置的导向轮；所述驱动齿条固定在导轨的一侧面，所述导轨设置在两组相对设置的导向轮间，所述手臂安装基台设有电机和与电机输出轴连接的驱动齿轮，所述驱动齿轮与驱动齿条相啮合，通过电机带动驱动齿轮转动进而驱动所述导轨相对手臂安装基台伸缩运动；所述吸盘组框架包括两块相对设置的侧板、顶板、限位调整轴和定位安装轴，所述顶板固定在两块侧板的顶部；所述导轨的前端伸入吸盘组框架的后端，并通过限位调整轴和定位安装轴固定在两个侧板之间；所述真空吸盘组固定在吸盘组框架的前端，集成式真空发生器固定在导轨上并通过管路与真空吸盘组连接。

2.如权利要求1所述的吸盘式取放机械手手臂，其特征在于，所述吸盘组框架上设有碰触感应机构，所述碰触感应机构包括接近开关、固定块和弹簧触杆，所述接近开关安装在固定块上，所述固定块安装在两个侧板之间，所述接近开关与机械手控制终端相连接；所述弹簧触杆由螺栓、弹簧和螺母构成，所述弹簧套设在螺栓上，螺母与螺栓螺接并使弹簧处于压缩状态；所述固定块上设有通孔，所述通孔由上段通孔、中段通孔和下段通孔构成，所述中段通孔的内径小于上段通孔、下段通孔的内径；所述弹簧触杆设于所述通孔内，螺栓的头部位于上段通孔内，弹簧位于下段通孔内，螺栓底部从吸盘组框架下方伸出；当螺栓缩进吸盘组框架内时，螺栓的头部进入接近开关的检测范围内。

3.如权利要求1所述的吸盘式取放机械手手臂，其特征在于，所述吸盘组框架上设有角度调节块、上止螺栓、下定位螺栓和固定板，所述固定板安装在两块侧板的底部；侧板的后端设有圆形定位孔和弧形调整孔，所述定位安装轴依次穿过导轨和角度调节块相对设置的第一通孔后两端从圆形定位孔伸出通过螺母固定；所述限位调整轴依次穿过导轨和角度调节块相对设置的第二通孔后两端从弧形调整孔伸出通过螺母固定，通过改变限位调整轴在弧形调整孔中的位置以调整吸盘组框架与导轨间的俯仰角度；所述上止螺栓穿过顶板抵压在限位调整轴上，所述下定位螺栓穿过固定板抵压在角度调节块上。

4.如权利要求1所述的吸盘式取放机械手手臂，其特征在于，所述导轨后端设有限位防撞装置，导轨相对手臂安装基台滑动，通过所述限位防撞装置抵靠在所述手臂安装基台上进行限位。

5.如权利要求1所述的吸盘式取放机械手手臂，其特征在于，所述导轨上设有控制接线盒，所述集成式真空发生器设置在控制接线盒内。

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