CN214024388U - 基于机械手的载座更换机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于接插件装配装置技术领域，公开了一种基于机械手的载座更换机构，包括：载座定位顶升机构和位于载座定位顶升机构上方的载座夹爪；载座夹爪连接有驱动其运动的机械手；载座定位顶升机构具有原点位和动点位，载座定位顶升机构连接有驱动其在原点位和动点位之间转移的转移机构；载座定位顶升机构包括沿第一水平方向相对设置的两个定位块、驱动两个定位块开闭的开合驱动机构、设置在两个定位块之间的顶升块和驱动顶升块上下升降的升降驱动机构。

Description

基于机械手的载座更换机构

技术领域

本实用新型属于接插件装配装置技术领域，具体涉及一种基于机械手的载座更换机构。

背景技术

在接插件装配装置中，为提高设备利用率，降低生产成本，通常一台接插件装配装置承担两个或两个以上产品的装配任务，通过切换不同的载座，匹配不同的产品生产任务。现有技术中，均通过技术员手动完成载座的更换，至少存在如下缺点：

(1)技术员通常承担维修、维护等多种任务，人机配比较低，导致更换载座的等待时间长；

(2)一台接插件装配装置需要完成多道工序，因此载座的数量较多，人工更换容易发生漏换的情况。

为此，需要研发一种自动更换载座的装置，在研发自动更换载座的装置的过程中，首先要解决的技术问题是：如何从接插件装配装置中取出待取出的载座，并将待放入的载座转移至接插件装配装置。

实用新型内容

为了解决如何从接插件装配装置中取出待取出的载座，并将待放入的载座转移至接插件装配装置的技术问题，本实用新型目的在于提供一种基于机械手的载座更换机构。

本实用新型所采用的技术方案为：

基于机械手的载座更换机构，包括：载座定位顶升机构和位于载座定位顶升机构上方的载座夹爪；载座夹爪连接有驱动其运动的机械手；载座定位顶升机构具有原点位和动点位，载座定位顶升机构连接有驱动其在原点位和动点位之间转移的转移机构；

载座定位顶升机构包括沿第一水平方向相对设置的两个定位块、驱动两个定位块开闭的开合驱动机构、设置在两个定位块之间的顶升块和驱动顶升块上下升降的升降驱动机构。

作为所述基于机械手的载座更换机构地进一步可选方案，所述载座夹爪包括与机械手连接的连接部、沿水平方向相对设置于连接部的两个夹臂和驱动两个夹臂开合的夹臂驱动机构。

作为所述基于机械手的载座更换机构地进一步可选方案，所述载座夹爪还包括沿水平方向相对设置在夹臂两侧的两个压紧块；每个压紧块的一端均连接于连接部，另一端均向下延伸。

作为所述基于机械手的载座更换机构地进一步可选方案，所述夹臂连接有感应载座有无的传感器；传感器与机械手电连接。

作为所述基于机械手的载座更换机构地进一步可选方案，所述夹臂驱动机构为夹爪气缸。

作为所述基于机械手的载座更换机构地进一步可选方案，所述转移机构包括升降板和驱动升降板上下升降的直线运动驱动单元。

作为所述基于机械手的载座更换机构地进一步可选方案，两个所述定位块与升降板之间均设置有滑动导向结构；滑动导向结构包括沿第一水平方向设置的导轨和与导轨滑动配合的滑块；导轨和滑块二者之一与定位块连接，另一者与升降板连接。

作为所述基于机械手的载座更换机构地进一步可选方案，所述开合驱动机构包括分别与两个定位块一一对应的两个第一伸缩缸；第一伸缩缸的缸体和第一伸缩缸的活塞杆二者之一与定位块连接，另一者与升降板连接。

作为所述基于机械手的载座更换机构地进一步可选方案，所述顶升块与升降板之间设置有滑动结构；滑动结构包括沿竖向开设的滑槽和与滑槽滑动配合的滑动部；顶升块与升降板二者之一开设所述滑槽，另一者连接所述滑动部。

作为所述基于机械手的载座更换机构地进一步可选方案，所述升降驱动机构包括第二伸缩缸，第二伸缩缸的缸体和第二伸缩缸的活塞杆二者之一与顶升块连接，另一者与升降板连接。

本实用新型的有益效果为：

转移机构将载座定位顶升机构移至待取出载座的下方，即动点位，开合驱动机构带动两个定位块闭合，对待取出载座进行定位，升降驱动机构带动顶升块上升将待取出载座顶起，载座夹爪夹取待取出的载座，机械手带动载座夹爪运动至目标位，载座夹爪松开，将取出的载座放置在目标位，从而完成载座的取出操作；载座夹爪夹取待放入的载座，同时，开合驱动机构带动两个定位块闭合进行定位，机械手带动载座夹爪运动至需要放置载座的位置，载座夹爪打开，载座被放入至指定位置，升降驱动机构带动顶升块退回，开合驱动机构带动两个定位块打开，转移机构将载座定位顶升机构移至原点位，完成载座的放入操作；如此往复，即可完成所有载座的更换。

附图说明

图1是现有技术中一种接插件装配装置的结构示意图(省略装配机构)。

图2是图1所示的接插件装配装置中载座和定位座的结构示意图。

图3是本实用新型的基于机械手的载座更换机构的一种实施方式的结构示意图。

图4是图3所示的基于机械手的载座更换机构中载座定位顶升机构的结构示意图。

图5是图3所示的基于机械手的载座更换机构中转移机构的结构示意图。

图6是图3所示的基于机械手的载座更换机构中开合驱动机构的结构示意图。

图7是图3所示的基于机械手的载座更换机构中载座夹爪的结构示意图。

图8所示的基于机械手的载座更换机构中升降驱动机构的结构示意图。

图中：100-载座定位顶升机构；110-开合驱动机构；111-第一伸缩缸；120-定位块；130-顶升块；140-升降驱动机构；141-第二伸缩缸；150-滑动导向结构；151-导轨；152-滑块；160-滑动结构；161-滑槽；162-滑动部；200-载座夹爪；210-连接部；220-夹臂；230-夹臂驱动机构；240-压紧块；250-传感器；300-机械手；400-转移机构；410-升降板；420-直线运动驱动单元；421-基座；430-直线滚动导轨；500-接插件装配装置；510-工位转运机构；520-定位座；530-载座。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本实用新型作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本实用新型提供的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

在一些例子中，由于一些实施方式属于现有或常规技术，因此并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，在合理情况下(不构成自相矛盾的情况下)，均包括直接和间接连接(联接)。

如图1所示，本实施例的基于机械手的载座更换机构，包括载座定位顶升机构100和位于载座定位顶升机构100上方的载座夹爪200；载座夹爪200连接有驱动其运动的机械手300；载座定位顶升机构100具有原点位和动点位，载座定位顶升机构100连接有驱动其在原点位和动点位之间转移的转移机构400；

载座定位顶升机构100包括沿第一水平方向相对设置的两个定位块120、驱动两个定位块120开闭的开合驱动机构110、设置在两个定位块120之间的顶升块130和驱动顶升块130上下升降的升降驱动机构140。

如图1和所示，为便于说明本实用新型的原理，在此简单说明下接插件装配装置500与载座530相关部分的结构，接插件装配装置500配置有将载座530在各工位之间往复转移的工位转运机构510，例如转盘等，为确保接插件装配装置500完成多种产品的装配任务，工位转运机构510安装有多个定位座520，定位座520通过卡槽结构或定位销结构与载座530定位连接，由于一系列接插件产品的工序基本相同，从而可通过更换不同的载座530，即可完成不同接插件产品的装配操作。

载座定位顶升机构100位于原点位时，不会干涉工位转运机构的运转，当需要更换载座时，通过转移机构400将载座定位顶升机构100转移至动点位；转移机构400可以沿水平方向转移载座定位顶升机构100，也可沿竖向转移载座定位顶升机构100，还可沿其他任意方向转移载座定位顶升机构100，只有在转移载座定位顶升机构100的过程中，不会与其他机构干涉即可；由此可见，转移机构400可通过单轴机器人、双轴机器人等现有技术实现，只需将载座定位顶升机构100连接于转移机构400的输出端即可。在一个实施方式中，转移机构400可包括升降板410和驱动升降板410上下升降的直线运动驱动单元420，动作简单，因此控制相对简单。直线运动驱动单元420可采用气缸等伸缩缸或曲柄滑块机构等现有技术实现。在一个实施方式中，直线运动驱动单元420采用气缸实现，具体地，气缸的缸体固定于基座421，气缸的活塞杆固定于升降板410；在此基础上，在升降板410和基座421之间设置有直线滚动导轨430，以对升降板410进行滑动导向；在一个实施方式中，直线滚动导轨430的轨道固定于基座421，直线滚动导轨430的滑动件固定于升降板410；在另一个实施方式中，直线滚动导轨430的轨道固定于升降板410，直线滚动导轨430的滑动件固定于基座421。

开合驱动机构110驱动两个定位块120闭合，夹住定位座，从而实现定位的目的，确保载座夹爪200与载座对准。开合驱动机构110可采用齿轮齿条机构等现有技术实现，在一个实施方式中，开合驱动机构110包括分别与两个定位块120一一对应的两个第一伸缩缸111；第一伸缩缸111的缸体和第一伸缩缸111的活塞杆二者之一与定位块120连接，另一者与升降板410连接。第一伸缩缸111可采用气缸、电缸、油缸等现有技术实现，在一个实施方式中，第一伸缩缸111采用气缸实现。

在一个实施方式中，两个定位块120与升降板410之间均设置有滑动导向结构150，以对定位块120进行滑动导向，确保定位块120的滑动轨迹准确；滑动导向结构150可采用导杆衬套结构、直线滚动导轨结构等现有技术实现，在一个实施方式中，滑动导向结构150包括沿第一水平方向设置的导轨151和与导轨151滑动配合的滑块152；导轨151和滑块152二者之一与定位块120连接，另一者与升降板410连接。

升降驱动机构140驱动顶升块130上升，从而将载座顶起，方便载座夹爪200夹取载座。升降驱动机构140可采用电动滑台等现有技术实现，在一个实施方式中，升降驱动机构140包括第二伸缩缸141，第二伸缩缸141的缸体和第二伸缩缸141的活塞杆二者之一与顶升块130连接，另一者与升降板410连接。第二伸缩缸141可采用气缸、电缸、油缸等现有技术实现，在一个实施方式中，第二伸缩缸141采用气缸实现。

在一个实施方式中，顶升块130与升降板410之间设置有滑动结构160；以对顶升块130进行导向，确保顶升块130滑动轨迹准确，避免顶升块130歪斜滑动；滑动结构160可采用导杆衬套结构、直线滚动导轨结构等现有技术实现，在一个实施方式中，滑动结构160包括沿竖向开设的滑槽161和与滑槽161滑动配合的滑动部162；顶升块130与升降板410二者之一开设滑槽161，另一者连接滑动部162。

载座夹爪200可包括与机械手300连接的连接部210、沿水平方向相对设置于连接部210的两个夹臂220和驱动两个夹臂220开合的夹臂驱动机构230。夹臂驱动机构230可采用齿轮齿条机构等现有夹紧机构实现，在一个实施方式中，夹臂驱动机构230采用夹爪气缸实现，夹爪气缸可直接市购，其原理及结构为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

在另一个实施方式中，载座夹爪200还可包括沿水平方向相对设置在夹臂220两侧的两个压紧块240；每个压紧块240的一端均连接于连接部210，另一端均向下延伸。通过设置压紧块240，将载座压住，确保夹取载座前，载座不会发生翘起等情况。在一个实施方式中。夹臂220可连接有感应载座有无的传感器250；传感器250与机械手300电连接。传感器250可采用接近传感器等现有技术实现，在一个实施方式中，传感器250采用对射式光电传感器实现，例如欧姆龙公司生产并销售的型号为PQ01的对射式光电传感器。传感器250用于获取两个夹臂220之间是否有载座的信号，以反馈载座在转移过程中是否掉落等信息。

机械手300可采用三轴机械臂、四轴机械臂等现有技术中的机械手臂实现。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于机械手的载座更换机构，其特征在于：包括载座定位顶升机构和位于载座定位顶升机构上方的载座夹爪；载座夹爪连接有驱动其运动的机械手；载座定位顶升机构具有原点位和动点位，载座定位顶升机构连接有驱动其在原点位和动点位之间转移的转移机构；

载座定位顶升机构包括沿第一水平方向相对设置的两个定位块、驱动两个定位块开闭的开合驱动机构、设置在两个定位块之间的顶升块和驱动顶升块上下升降的升降驱动机构。

2.根据权利要求1所述的基于机械手的载座更换机构，其特征在于：所述载座夹爪包括与机械手连接的连接部、沿水平方向相对设置于连接部的两个夹臂和驱动两个夹臂开合的夹臂驱动机构。

3.根据权利要求2所述的基于机械手的载座更换机构，其特征在于：所述载座夹爪还包括沿水平方向相对设置在夹臂两侧的两个压紧块；每个压紧块的一端均连接于连接部，另一端均向下延伸。

4.根据权利要求2或3所述的基于机械手的载座更换机构，其特征在于：所述夹臂连接有感应载座有无的传感器；传感器与机械手电连接。

5.根据权利要求4所述的基于机械手的载座更换机构，其特征在于：所述夹臂驱动机构为夹爪气缸。

6.根据权利要求1所述的基于机械手的载座更换机构，其特征在于：所述转移机构包括升降板和驱动升降板上下升降的直线运动驱动单元。

7.根据权利要求6所述的基于机械手的载座更换机构，其特征在于：两个所述定位块与升降板之间均设置有滑动导向结构；滑动导向结构包括沿第一水平方向设置的导轨和与导轨滑动配合的滑块；导轨和滑块二者之一与定位块连接，另一者与升降板连接。

8.根据权利要求7所述的基于机械手的载座更换机构，其特征在于：所述开合驱动机构包括分别与两个定位块一一对应的两个第一伸缩缸；第一伸缩缸的缸体和第一伸缩缸的活塞杆二者之一与定位块连接，另一者与升降板连接。

9.根据权利要求6所述的基于机械手的载座更换机构，其特征在于：所述顶升块与升降板之间设置有滑动结构；滑动结构包括沿竖向开设的滑槽和与滑槽滑动配合的滑动部；顶升块与升降板二者之一开设所述滑槽，另一者连接所述滑动部。

10.根据权利要求9所述的基于机械手的载座更换机构，其特征在于：所述升降驱动机构包括第二伸缩缸，第二伸缩缸的缸体和第二伸缩缸的活塞杆二者之一与顶升块连接，另一者与升降板连接。

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