CN215848230U - 一种取料夹具和机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种取料夹具和机械手，其中，取料夹具包括连接机构，基座和摆动机构；连接机构安装于机械手，连接机构设有能够轴向转动的转轴组件；基座上安装有多个真空吸盘，基座设有安装有转轴组件的固定腔，基座侧部设有外凸的摆动臂；摆动机构包括安装于连接机构的安装基件，安装基件上安装有摆角气缸，摆角气缸的输出端设有用于推动摆动臂摆动的推动组件。本实用新型实施例中机械手通过取料夹具拿取产品，在气动系统上增加转角气缸和相关的摆动机构，将摆角气缸输出的直线力矩转换为基座的转动转矩带动产品转动，无需增加额外的动力或控制系统，因此实现成本低，系统复杂度低。

Description

一种取料夹具和机械手

技术领域

本实用新型涉及自动加工的技术领域，尤其涉及一种取料夹具和机械手。

背景技术

在自动加工的过程中，往往需要自动抓取产品上料或者下料，并且抓取产品后根据加工步骤的需要对产品进行转动、空间移动等操作。

现有技术中，一般采用气泵配合真空吸盘，制造真空将产品吸附或者释放。在这种系统中，可以通过气泵配合气缸实现对产品的空间移动，但是难以实现吸附产品后的转动，只能通过额外的电机并搭配电控系统实现输出转矩，不仅使得成本上升，而且系统复杂度高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种取料夹具和机械手，以解决现有技术中的抓取装置实现产品转动功能所需的成本高，且系统复杂的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一方面，提供一种取料夹具，包括：

连接机构，连接机构安装于机械手，连接机构设有能够轴向转动的转轴组件；

基座，基座上安装有多个真空吸盘，基座设有安装有转轴组件的固定腔，基座侧部设有外凸的摆动臂；

摆动机构，摆动机构包括安装于连接机构的安装基件，安装基件上安装有摆角气缸，摆角气缸的输出端设有用于推动摆动臂摆动的推动组件。

可选的，摆动臂上设有滑槽；推动组件包括滑轮和摆动转接件，滑轮可转动式安装于摆动转接件，且滑轮置于滑槽内，摆动转接件安装于摆角气缸的输出端。

可选的，推动组件还包括随动器，随动器安装于摆角气缸的输出端，摆动转接件安装于随动器；摆动机构还包括用于限制随动器极限位置的止动件，止动件安装于安装基件。

可选的，连接机构的上端设有用于连接至机械手的端盖，连接机构的中部开设有安装腔，转轴组件包括内轴和套设于内轴上的多个轴承，内轴安装于固定腔的底部，多个轴承安装于安装腔。

可选的，基座呈T字形，基座的两端各设有可供真空吸盘安装的安装孔，基座的中部向外延伸构成摆动臂。

可选的，取料夹具还包括多个对应连接至各真空吸盘的导气管组件。

另一方面，提供一种机械手，安装转接件安装有如上述的取料夹具。

可选的，安装转接件包括多个延伸臂，各延伸臂的下端安装有取料夹具。

可选的，延伸臂的下端设有滑台机构，滑台机构包括能够沿延伸臂轴向位移的滑台，取料夹具对应安装于滑台的下端。

可选的，安装转接件包括连接臂，连接臂的一端设有手爪法兰，各延伸臂连接于连接臂的另一端。

本实用新型实施例提供的一种取料夹具和机械手的有益效果在于：

本实用新型实施例中的取料夹具，包括连接机构，基座和摆动机构；连接机构安装于机械手，连接机构设有能够轴向转动的转轴组件；基座上安装有多个真空吸盘，基座设有安装有转轴组件的固定腔，基座侧部设有外凸的摆动臂；摆动机构包括安装于连接机构的安装基件，安装基件上安装有摆角气缸，摆角气缸的输出端设有用于推动摆动臂摆动的推动组件；本实用新型实施例的机械手通过取料夹具拿取产品，可以将摆角气缸输出的直线力矩转换为基座的转动转矩，使整个基座转动从而转动多个真空吸盘所吸附的产品，只需要在气动系统上增加转角气缸和相关的摆动机构，即可通过气泵和相关管路同时控制多个真空吸盘和摆角气缸，无需增加额外的动力或控制系统，因此实现转动功能所需要的成本低，系统复杂度低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的取料夹具的整体示意图；

图2为图1的爆炸示意图；

图3为本实用新型一实施例中取料夹具的推动组件配合示意图；

图4为本实用新型一实施例中机械手的整体结构示意图；

图5为图4的爆炸示意图。

其中，图中各附图标记：

1-取料夹具；

11-基座；111-摆动臂；112-滑槽；113-固定腔；114-安装孔；

12-摆动机构；121-摆角气缸；122-随动器；123-摆动转接件；124-滑轮；

13-真空吸盘；131-导气管组件；

14-连接机构；141-安装腔；142-端盖；

15-转轴组件；151-内轴；

16-安装基件；161-止动件；

2-安装转接件；21-手爪法兰；22-滑台机构；23-连接臂；24-延伸臂。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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。

请一并参阅图1至图5，现对本实用新型实施例提供的取料夹具1进行说明。

本实施例提供一种安装于机械手末端的取料夹具1，机械手能够在空间移动，配合机械手末端的取料夹具1实现对产品的取料、转运和、放料、下料等操作。

如图1和图2所示，取料夹具1包括连接机构14、基座11和摆动机构12。其中，连接机构14直接安装至机械手，并且设有转轴组件15。基座11设有固定腔113和多个真空吸盘13，在基座11侧部设有外凸的摆动臂111，转轴组件15安装至固定腔113，使基座11能够相对连接机构14以转轴组件15为轴线转动。摆动机构12包括安装于连接机构14的安装基件16，安装基件16上安装有摆角气缸121，摆角气缸121的输出端设有推动组件，在摆角气缸121做功时，摆角气缸121的输出端带动推动组件，以推动摆动臂111摆动。由于摆动臂111连接在基座11的侧壁，当摆动臂111被推动摆动时，基座11整体被带动以转轴组件15为轴线转动。

在机械手通过取料夹具1拿取产品后，可以通过摆角气缸121做功，使推动组件推动摆动臂111摆动，带动整个基座11转动，将摆角气缸121输出的直线力矩转换为基座11的转动转矩，实现转动多个真空吸盘13所吸附的产品。摆角气缸121是一种气动结构，也即通过气泵和相关的管路连接进行控制，而取料夹具1中采用的多个真空吸盘13也需要相关的气泵和管理连接控制，因此实现转动产品只需要在既有的气动系统上增加转角气缸和上述的特殊传动机构即可，无需增加额外的动力或控制系统，因此实现转动功能所需要的成本低，系统复杂度低。

可选的，如图2和图3所示，推动组件包括滑轮124和摆动转接件123，滑轮124可转动式安装在摆动转接件123上，摆动转接件123安装于摆角气缸121的输出端。在摆动臂111上设有滑槽112，滑轮124置于滑槽112内可沿滑槽112滑动。当摆角气缸121输出直线推力时，当摆角气缸121输出端推动摆动转接件123位移，带动滑轮124位移，滑轮124在滑槽112内滑动时与滑槽112内壁构成滚动摩擦，摩擦力较小，使得摆角气缸121输出的直线推力能够顺畅的转换为摆动转矩。在其他实施例中，推动组件的也可以采用其他的方案实现，例如，在摆角气缸121的输出端安装球头柱塞，球头柱塞的末端具有能够滚动的钢珠，并抵接至摆动臂111的外侧，在推动球头柱塞移动后，在推动摆动臂111摆动的同时，球头柱塞末端的钢珠抵接摆动臂111的外侧滚动以降低二者的摩擦力。

可选的，如图2和图3所示，推动组件还包括随动器122，随动器122安装在摆角气缸121的输出端和摆动转接件123之间。摆动机构12还包括安装在安装基件16上的止动件161，止动件161用于限制随动器122极限位置。在随动器122外推至于止动件161接触后，被止动件161限制无法继续移动，从而限制其极限位置，而随动器122同时与摆角气缸121的输出端、摆动转接件123连接，从而限制二者的极限位置，以确定基座11的摆动最大角度。

可选的，如图2和图3所示，连接机构14的上端设有用于连接至机械手的端盖142，连接机构14中部开设有安装腔141，转轴组件15包括内轴151和套设于内轴151上的多个轴承，内轴151安装于固定腔113底部，多个轴承安装于安装腔141。多个轴承的外圈能够相对内轴151自由转动，而内轴151固定在基座11，多个轴承外圈固定在连接机构14，基座11能够以内轴151为轴线相对连接机构14进行摆动。在其他的实施例中，转轴组件15也可以由其他结构实现，例如，将安装腔141设置为球形凹腔，并设置上端为球状的连接轴，连接轴的下端安装至基座11，连接轴的上端置入球形凹腔内，形成转动配合。

可选的，如图2所示，基座11呈T字形，基座11的两端各设有可供真空吸盘13安装的安装孔114，基座11的中部向外延伸构成摆动臂111。基座11为平面对称图形，其对称面位于摆动臂111的中轴线上，其转动轴心也位于该轴线上，基座11两端的真空吸盘13距离转动轴心距离相同，因此整个基座11在摆动的过程中，能对于两个真空吸盘13处传递相同的转矩，有利于平稳的转动产品。

可选的，如图1所示，取料夹具1还包括多个对应连接至各真空吸盘13的导气管组件131，导气管组件131采用软质弹性管，配合标准接口，在基座11摆动的过程中导气管组件131随之转动保持通气状态，标准接口即与气泵和相关的管路连接。

如图1至图5所示，本实施例中还提供了一种机械手，包括安装转接件2，安装转接件2安装有取料夹具1。取料夹具1中的真空吸盘13和摆动机构12均为气动结构，可以通过已有的气泵和相关的管路连接实现抓取产品和驱动产品转动，从而无需额外的动力、控制系统，因此能够以较低的成本实现转动产品，并且整个系统的复杂度较低。

可选的，如图5所示，机械手的安装转接件2包括多个延伸臂24，在每个延伸臂24下端各安装有一取料夹具1，各取料夹具1能抓取一个产品。换言之，机械手在移动的过程中，能够同步带动多个产品同步转运，提高上料、下料的效率。

可选的，如图5所示，各延伸臂24下端设有滑台机构22，滑台机构22包括能够沿延伸臂24轴向位移的滑台，取料夹具1即安装于各滑台的下端。滑台机构22能够驱动滑台沿着延伸臂24滑动，也即推动整个取料夹具1位移，能够调整各取料夹具1的位置。例如，相邻的取料夹具1驱动产品摆动时有可能相互干涉时，可控制对应的滑台机构22驱动此两个取料夹具1远离，使二者的摆动范围没有重合区域，避免产品在转动时干涉。具体地，本实施例中的延伸臂24数量为两个，并且二者延伸方向相反，也即取料夹具1数量为两个，并且二者能够朝着靠近或者远离的方向移动。

可选的，如图5所示，安装转接件2还包括连接臂23，连接臂23的一端设有手爪法兰21，各延伸臂24连接于连接臂23的另一端。手爪法兰21是一种法兰结构，可以根据需要连接至转轴等结构上，以固定并驱动整个安装转接件2移动。

综上所述，本实施例中的机械手安装有多个取料夹具1，机械手在移动时带动安装转接件2移动，同步将所有抓取有产品的取料夹具1带动移动，并且安装转接件2通过手抓法兰连接至机械手末端的转轴上，能够带动整个安装转接件2也即同步移动或者转动，实现同步上料、转运、下料多个产品，大大提高了抓取效率。延伸臂24下上端的端盖142设置的滑台机构22能够滑动移动取料夹具1，避免相邻的取料夹具1之间摆动干涉。各取料夹具1具有连接机构14，连接机构14的端盖142连接至滑台，从而将连接机构14滑动安装至安装转接件2上。连接机构14通过转轴组件15与基座11转动连接，使得基座11能够相对连接机构14转动。外部的气泵和相关管路构成的气动系统连接至取料夹具1的多个真空吸盘13和摆角气缸121，通过控制气压即可实现真空吸盘13对产品的抓取或释放，以及摆角气缸121的工作状态。摆角气缸121向外输出推力时，摆角气缸121的输出端带动随动器122和摆动转接件123直线运动，摆动转接件123上的滑轮124在摆动臂111的滑槽112内滑动，使得随动器122推动摆动臂111摆动，继而带动基座11转动，随动器122抵接至止动件161上后无法继续移动，限制了极限位置。因此，本实施中的机械手和取料夹具1能够同时抓取并移动多个产品，并且通过一套气动系统同时控制真空吸盘13和基座11的摆动，其实现产品转动功能的成本低，系统复杂度低。

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

Claims (10)

1.一种取料夹具，其特征在于，包括：

连接机构，所述连接机构安装于机械手，所述连接机构设有能够轴向转动的转轴组件；

基座，所述基座上安装有多个真空吸盘，所述基座设有安装有所述转轴组件的固定腔，所述基座侧部设有外凸的摆动臂；

摆动机构，所述摆动机构包括安装于所述连接机构的安装基件，所述安装基件上安装有摆角气缸，所述摆角气缸的输出端设有用于推动所述摆动臂摆动的推动组件。

2.根据权利要求1所述的取料夹具，其特征在于，所述摆动臂上设有滑槽；所述推动组件包括滑轮和摆动转接件，所述滑轮可转动式安装于所述摆动转接件，且所述滑轮置于所述滑槽内，所述摆动转接件安装于所述摆角气缸的输出端。

3.根据权利要求2所述的取料夹具，其特征在于，所述推动组件还包括随动器，所述随动器安装于所述摆角气缸的输出端，所述摆动转接件安装于所述随动器；所述摆动机构还包括用于限制所述随动器极限位置的止动件，所述止动件安装于所述安装基件。

4.根据权利要求1所述的取料夹具，其特征在于，所述连接机构的上端设有用于连接至所述机械手的端盖，所述连接机构的中部开设有安装腔，所述转轴组件包括内轴和套设于所述内轴上的多个轴承，所述内轴安装于所述固定腔的底部，多个所述轴承安装于所述安装腔。

5.根据权利要求1所述的取料夹具，其特征在于，所述基座呈T字形，所述基座的两端各设有可供所述真空吸盘安装的安装孔，所述基座的中部向外延伸构成所述摆动臂。

6.根据权利要求1至5任一项所述的取料夹具，其特征在于，所述取料夹具还包括多个对应连接至各所述真空吸盘的导气管组件。

7.一种机械手，其特征在于，包括安装转接件，所述安装转接件安装有如权利要求1-6任一项所述的取料夹具。

8.根据权利要求7所述的机械手，其特征在于，所述安装转接件包括多个延伸臂，各所述延伸臂的下端安装有所述取料夹具。

9.根据权利要求8所述的机械手，其特征在于，所述延伸臂的下端设有滑台机构，所述滑台机构包括能够沿所述延伸臂轴向位移的滑台，所述取料夹具对应安装于所述滑台的下端。

10.根据权利要求8所述的机械手，其特征在于，所述安装转接件包括连接臂，所述连接臂的一端设有手爪法兰，各所述延伸臂连接于所述连接臂的另一端。

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