CN214213813U - 一种用于万能试验机的上料机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于万能试验机的上料机械手，包括两两相互垂直的X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构，所述X轴运动机构平行设置两组，所述Y轴运动机构的两端分别连接于两组X轴运动机构上，所述Z轴运动机构连接于Y轴运动机构上，所述Z轴运动机构上设有夹爪组件；所述两组X轴运动机构通过连接机构连接，所述连接机构包括桥架、连接横梁、同步轮和第一同步带，每组X轴运动机构底部均设有桥架，所述连接横梁固定于桥架上，所述同步轮分别安装于两组X轴运动机构的同一侧，由第一同步带传动。本实用新型结构简单，安全可靠，降低了劳动强度，降低了试验成本，提高了试验的效率。

Description

一种用于万能试验机的上料机械手

技术领域

本发明涉及一种上料机械手，尤其涉及一种用于万能试验机的上料机械手。

背景技术

在钢筋混凝土结构中，混凝土主要起到抗压的作用，而钢筋主要起到抗拉的作用。钢筋混凝土结构的力学反应在很大程度上取决于钢筋混凝土的材料性能。钢筋的测定主要有抗拉试验、弯曲试验等。测定材料在拉伸载荷作用下的一系列特性的试验，又称拉伸试验。它是材料机械性能试验的基本方法之一，主要用于检验材料是否符合规定的标准和研究材料的性能。

目前绝大多数质检机构在钢筋拉伸试验测定过程中仍采用人工上下料钢筋试件，工作人员从物料周转小推车上搬取一件待测钢筋试件，摆放到万能机夹头中心位置，按下夹头启动按钮，夹头动作并将待测钢筋试件夹紧，再按下试验启动按钮，万能机进行抗拉强度试验测定。测试完成后人工将试验试件取出，并再次从物料周转小推车上搬取下一个钢筋试件重复上述操作。现行操作上存在有劳动强度大、效率低、成本高等缺点，而且对工作人员有安全隐患，基于改善上述情况，发明人提出了改进方案。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于万能试验机的上料机械手，能够实现快速准确地取料和上料，结构简单，安全可靠，降低劳动强度，降低试验成本，提高试验的效率。

为达到上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：

一种用于万能试验机的上料机械手，包括两两相互垂直的X轴运动机构、 Y轴运动机构和Z轴运动机构，所述X轴运动机构平行设置两组，所述Y轴运动机构的两端分别连接于两组X轴运动机构上，所述Z轴运动机构连接于Y轴运动机构上，所述Z轴运动机构上设有夹爪组件；所述两组X轴运动机构通过连接机构连接，所述连接机构包括桥架、连接横梁、同步轮和第一同步带，每组X轴运动机构底部均设有桥架，所述连接横梁固定于桥架上，所述同步轮分别安装于两组X轴运动机构的同一侧，由第一同步带传动。

优选的，所述X轴运动机构包括第一滑块、第一滑板、第一传动链和第一驱动装置，所述第一滑块通过第一滑杠连接第一滑板，所述同步轮安装于第一滑杠的一端，所述第一传动链一端连接第一滑块，另一端安装于万能试验机的固定机架上，所述Y轴运动机构固定连接于第一滑块上，所述第一驱动装置驱动同步轮转动带动Y轴运动机构和两个第一传动链在X轴方向同步滑动。

进一步优选的，所述第一驱动装置包括电机和惰轮，所述惰轮绕装于第一同步带内，所述电机驱动惰轮转动带动同步轮转动。

优选的，所述Y轴运动机构包括第二滑块、第二滑板、第二传动链、Y轴支座横梁和第二驱动装置，所述第二滑块通过第二滑杠连接第二滑板，Y轴支座横梁固定连接于第二滑板底部，所述第二传动链的一端固定于Y轴支座横梁，另一端连接于第二滑块，所述Z轴运动机构连接于第二滑块上，所述第二驱动装置安装于第二滑板的一端，驱动第二滑杠带动第二传动链和Z轴运动机构在 Y轴方向同步滑动。

进一步优选的，所述Y轴支座横梁底部还设有Y轴支座底板，所述Y轴运动机构通过Y轴支座底板与X轴运动机构连接。所述第二驱动装置可以为电机。

优选的，所述Z轴运动机构包括第三滑块、第三滑板、第三传动链和第三驱动装置，所述第三滑块通过第三滑杠连接第三滑板，所述第三传动链的一端连接Y轴运动机构，另一端连接夹爪组件，所述夹爪组件还通过滑杠连接第三滑板，第三驱动装置安装于第三滑板的顶部，驱动第三滑杠转动，带动夹爪组件和第三传动链在Z轴方向同步滑动。所述第三滑板上还设有Z轴支座连接板，所述Z轴运动机构通过Z轴支座连接板连接Y轴运动机构。所述第三驱动装置可以为电机。

优选的，所述夹爪组件包括旋转轴安装板、安装座和夹爪钳口，所述夹爪钳口通过第五驱动装置连接安装座，所述安装座通过旋转组件连接旋转轴安装板，所述夹爪组件通过旋转轴安装板连接Z轴运动机构。

进一步优选的，所述旋转组件包括安装于旋转轴安装板上的第四驱动装置，所述第四驱动装置通过主动轮、从动轮、第二同步带和联轴器与安装座连接，驱动安装座旋转。所述夹爪组件初始状态为夹爪钳口沿X轴方向垂直于Z轴方向，第四驱动装置可以驱动夹爪组件沿着平行于X轴方向，旋转到平行于Z轴方向，实现抓取水平方向的试件，旋转至竖直方向夹紧并送到万能试验机处试验。所述第四驱动装置为电机，第五驱动装置为气缸，控制夹爪钳口开合夹取试件。

优选的，所述传动链可以通过传动链支架与其他部件连接，水平的传动链可以放置于传动链槽上，所述传动链槽可以安装于万能试验机的固定机架上。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：

本实用新型所述上料机械手主要应用于万能试验机，能够在自动给料装置上自动连续抓取试件，并且均匀地夹紧试件放在万能试验机上做拉伸试验。X 轴、Y轴和Z轴运动机构直接相连，结构更紧凑，其结构设置既能够使夹爪组件在立体空间内向各个方向移动及转动，又保证了结构的平衡和传动的准确有效。本实用新型结构简单，安全可靠，降低了劳动强度，降低了试验成本，提高了试验的效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述的用于万能试验机的上料机械手的结构示意图。

图2是实施例所述的第一滑块、Y轴运动机构及同步轮的连接关系示意图。

图3是实施例所述的夹爪组件的结构示意图。

图中：1-X轴运动机构，11-第一滑块，12-第一滑板，13-第一传动链，14- 第一驱动装置，15-惰轮，2-Y轴运动机构，21-第二滑板，22-第二传动链，23-Y 轴支座横梁，24-第二驱动装置，25-Y轴支座底板，3-Z轴运动机构，31-第三滑板，32-第三传动链，33-第三驱动装置，34-Z轴支座连接板，4-夹爪组件，41- 旋转轴安装板，42-安装座，43-夹爪钳口，44-第四驱动装置，45-第五驱动装置， 46-主动轮，47-从动轮，48-第二同步带，49-联轴器，5-连接机构，51-桥架，52- 连接横梁，53-同步轮，54-第一同步带，6-传动链支架，7-传动链槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1所示的一种用于万能试验机的上料机械手，包括两两相互垂直的X 轴运动机构1、Y轴运动机构2和Z轴运动机构3，所述X轴运动机构1平行设置两组(为展现更多内部结构，图中省略左侧的X轴运动机构的部分结构，省略部分可参考右侧，两组结构设置相同)，所述Y轴运动机构2的两端分别连接于两组X轴运动机构1上，所述Z轴运动机构3连接于Y轴运动机构2上，所述Z轴运动机构3上设有夹爪组件4；所述两组X轴运动机构2通过连接机构5 连接，所述连接机构5包括桥架51、连接横梁52、同步轮53和第一同步带54，每组X轴运动机构1底部均设有桥架51，所述连接横梁52固定于桥架51上，所述同步轮53分别安装于两组X轴运动机构1的同一侧，由第一同步带54传动。

所述X轴运动机构1包括第一滑块11、第一滑板12、第一传动链13和第一驱动装置14，所述第一滑块11通过第一滑杠(在第一滑板内部，图中未示出) 连接第一滑板12，所述同步轮53安装于第一滑杠的一端，所述第一传动链13 一端通过传动链支架6连接于Y轴运动机构2的Y轴支座底板25上，进而连接于第一滑块11，另一端安装于万能试验机的固定机架上，所述第一传动链13 放置于传动链槽7上，所述传动链槽7也固定于机架上。所述第一驱动装置14 包括电机和惰轮15，所述惰轮15绕装于第一同步带54内，所述电机驱动惰轮15转动带动同步轮53转动，带动Y轴运动机构2和两个第一传动链13在X轴方向同步滑动。

所述Y轴运动机构2包括第二滑块(图中未示出)、第二滑板21、第二传动链22、Y轴支座横梁23、第二驱动装置24和Y轴支座底板25，所述第二滑块通过第二滑杠连接第二滑板21，Y轴支座横梁23固定连接于第二滑板21底部，所述Y轴支座底板25固定连接于Y轴支座横梁23底部，所述第二传动链 22的一端固定于Y轴支座横梁23上，另一端通过传动链支架连接于第二滑块，所述Z轴运动机构3的Z轴支座连接板34与第二滑块固定连接，所述第二驱动装置24为电机，安装于第二滑板21的一端，驱动第二滑杠带动第二传动链22 和Z轴运动机构3在Y轴方向同步滑动。

所述Z轴运动机构3包括第三滑块(图中未示出)、第三滑板31、第三传动链32、第三驱动装置33和Z轴支座连接板34，所述第三滑块通过第三滑杠连接第三滑板31，Z轴支座连接板34设置于第三滑板31上部，所述第三传动链 32的一端通过传动链支架连接Z轴支座连接板34，进而连接Y轴运动机构2 的第二滑块，另一端通过传动链支架6连接夹爪组件4的旋转轴安装板41，所述夹爪组件4的旋转轴安装板41通过第三滑杠连接第三滑板31。所述第三驱动装置33为电机，安装于第三滑板31的顶部，驱动第三滑杠转动，带动夹爪组件4和第三传动链32在Z轴方向同步滑动。

所述夹爪组件4包括旋转轴安装板41、安装座42和夹爪钳口43，所述夹爪钳口43通过第五驱动装置45连接安装座42，所述安装座42通过旋转组件连接旋转轴安装板41。所述旋转组件包括安装于旋转轴安装板41上的第四驱动装置44，所述第四驱动装置44为电机，通过主动轮46、从动轮47、第二同步带 48和联轴器49与安装座42连接，驱动安装座42旋转。所述夹爪组件4初始状态为夹爪钳口43沿X轴方向垂直于Z轴方向，第四驱动装置44可以驱动夹爪组件4沿着平行于X轴方向，旋转到平行于Z轴方向，实现抓取水平方向的试件，旋转至竖直方向夹紧并送到万能试验机处试验。所述第五驱动装置45为气缸，控制夹爪钳口43开合夹取试件。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于万能试验机的上料机械手，包括两两相互垂直的X轴运动机构(1)、Y轴运动机构(2)和Z轴运动机构(3)，其特征在于，所述X轴运动机构(1)平行设置两组，所述Y轴运动机构(2)的两端分别连接于两组X轴运动机构(1)上，所述Z轴运动机构(3)连接于Y轴运动机构(2)上，所述Z轴运动机构(3)上设有夹爪组件(4)；所述两组X轴运动机构(1)通过连接机构(5)连接，所述连接机构(5)包括桥架(51)、连接横梁(52)、同步轮(53)和第一同步带(54)，每组X轴运动机构(1)底部均设有桥架(51)，所述连接横梁(52)固定于桥架(51)上，所述同步轮(53)分别安装于两组X轴运动机构(1)的同一侧，由第一同步带(54)传动。

2.根据权利要求1所述的用于万能试验机的上料机械手，其特征在于，所述X轴运动机构(1)包括第一滑块(11)、第一滑板(12)、第一传动链(13)和第一驱动装置(14)，所述第一滑块(11)通过第一滑杠连接第一滑板(12)，所述同步轮(53)安装于第一滑杠的一端，所述第一传动链(13)一端连接第一滑块(11)，另一端安装于万能试验机的固定机架上，所述Y轴运动机构(2)固定连接于第一滑块(11)上，所述第一驱动装置(14)驱动同步轮(53)转动带动Y轴运动机构(2)和两个第一传动链(13)在X轴方向同步滑动。

3.根据权利要求2所述的用于万能试验机的上料机械手，其特征在于，所述第一驱动装置(14)包括电机和惰轮(15)，所述惰轮(15)绕装于第一同步带(54)内，所述电机驱动惰轮(15)转动带动同步轮(53)转动。

4.根据权利要求1所述的用于万能试验机的上料机械手，其特征在于，所述Y轴运动机构(2)包括第二滑块、第二滑板(21)、第二传动链(22)、Y轴支座横梁(23)和第二驱动装置(24)，所述第二滑块通过第二滑杠连接第二滑板(21)，所述Y轴支座横梁(23)固定连接于第二滑板(21)底部，所述第二传动链(22)的一端固定于Y轴支座横梁(23)，另一端连接于第二滑块，所述Z轴运动机构(3)连接于第二滑块上，所述第二驱动装置(24)安装于第二滑板(21)的一端，驱动第二滑杠带动第二传动链(22)和Z轴运动机构(3)在Y轴方向同步滑动。

5.根据权利要求4所述的用于万能试验机的上料机械手，其特征在于，所述Y轴支座横梁(23)底部还设有Y轴支座底板(25)，所述Y轴运动机构(2)通过Y轴支座底板(25)与X轴运动机构(1)连接。

6.根据权利要求1所述的用于万能试验机的上料机械手，其特征在于，所述Z轴运动机构(3)包括第三滑块、第三滑板(31)、第三传动链(32)和第三驱动装置(33)，所述第三滑块通过第三滑杠连接第三滑板(31)，所述第三传动链(32)的一端连接Y轴运动机构(2)，另一端连接夹爪组件(4)，所述夹爪组件(4)还通过滑杠连接第三滑板(31)，第三驱动装置(33)安装于第三滑板(31)的顶部，驱动第三滑杠转动，带动夹爪组件(4)和第三传动链(32)在Z轴方向同步滑动。

7.根据权利要求6所述的用于万能试验机的上料机械手，其特征在于，所述第三滑板(31)上还设有Z轴支座连接板(34)，所述Z轴运动机构(3)通过Z轴支座连接板(34)连接Y轴运动机构(2)。

8.根据权利要求1所述的用于万能试验机的上料机械手，其特征在于，所述夹爪组件(4)包括旋转轴安装板(41)、安装座(42)和夹爪钳口(43)，所述夹爪钳口(43)通过第五驱动装置(45)连接安装座(42)，所述安装座(42)通过旋转组件连接旋转轴安装板(41)，所述夹爪组件(4)通过旋转轴安装板(41)连接Z轴运动机构(3)。

9.根据权利要求8所述的用于万能试验机的上料机械手，其特征在于，所述旋转组件包括安装于旋转轴安装板(41)上的第四驱动装置(44)，所述第四驱动装置(44)通过主动轮(46)、从动轮(47)、第二同步带(48)和联轴器(49)与安装座(42)连接，驱动安装座(42)旋转。

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