CN217777031U - 一种工件转运自动化装卸片机机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工件转运自动化装卸片机机械手，涉及工件转运技术领域，包括连接盘，连接盘的顶端固定设有支撑框，支撑框的顶端固定设有第一伺服电机，支撑框的内壁通过轴承转动连接有传动丝杆，传动丝杆的表面通过丝杆螺母螺纹连接有移动板；本实用新型的有益效果是：通过第一气缸带动第一连接板移动，第一连接板带动第二连接板移动，第二连接板带动第二气缸移动，第二气缸带动气动手指移动，从而调节气动手指与支撑框之间的距离，能够灵活地放置输送工件的工业生产线，十分方便。

Description

一种工件转运自动化装卸片机机械手

技术领域

本实用新型涉及一种机械手，特别涉及一种工件转运自动化装卸片机机械手，属于工件转运技术领域。

背景技术

在工业生产线上，经常需要把工件转移到不同的工位，工件的转移大多由人工完成。由于是人工完成工件的转移，工人劳动强度大，容易疲劳，生产效率低，而且产品质量易受人为因素影响，产品质量不稳定；

其中申请号为“CN202022981305.9”所公开的“用于工件转运加工的自动机械手”也是日益成熟的技术，其“包括底板、支撑柱、横梁、移动板、支板、导向柱和电机，底板底端设置有四组支腿，底板顶端中央区域纵向设置有方形孔，支撑柱顶端设置有旋转机构，横梁左端下半区域设置有夹持机构，电机顶部输出端设置有输出轴，输出轴外侧壁上半区域设置有外螺纹，移动板顶端左半区域纵向设置有第一螺纹孔；还包括两组滑轨、滑动座、卡位板、转动杆、固定板、第一转盘、横板、螺纹杆、第二转盘和制动板，转动杆左端插入至转动槽内并与转动槽内侧壁之间设置有滚珠轴承”，但是该装置在实际使用时还存在以下缺陷。

1)无法调节夹持机构与支撑柱之间的距离，因而输送工件的工业生产线和支撑柱之间的距离是一定的，导致工件转运环节所需占用的空间大，不够灵活。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种工件转运自动化装卸片机机械手，以解决上述背景技术中提出的现有的无法调节夹持机构与支撑柱之间的距离，导致工件转运环节所需占用的空间大，不够灵活的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种工件转运自动化装卸片机机械手，包括连接盘，所述连接盘的顶端固定设有支撑框，所述支撑框的顶端固定设有第一伺服电机，所述支撑框的内壁通过轴承转动连接有传动丝杆，所述传动丝杆的表面通过丝杆螺母螺纹连接有移动板，所述移动板的底端固定设有第一气缸，所述第一气缸的伸缩端固定设有第一连接板，所述第一连接板的一侧固定设有第二连接板，所述第二连接板的顶端固定设有第二气缸，所述第二气缸的伸缩端固定设有气动手指，所述连接盘的顶端分别设有制动组件和固定组件。

优选的，所述移动板的表面与支撑框的内壁滑动连接，所述第一连接板的顶端与移动板的底端滑动连接，所述第一伺服电机的传动轴与传动丝杆的一端固定连接，所述连接盘的表面开设有两个辅助槽，所述连接盘的底端滑动连接有底座，所述底座的表面分别固定设有第二伺服电机、集电箱和第一激光测距传感器，所述第二伺服电机和第一伺服电机均为正反转电机，所述第二伺服电机的传动轴与连接盘的底端固定连接，所述集电箱的内部固定设有PLC控制器，且所述第一激光测距传感器、第二伺服电机、气动手指和第二气缸均与PLC控制器电性连接，所述集电箱的背面铰接有箱门，所述集电箱的正面固定设有开关面板。

优选的，所述制动组件包括制动环和两个第一连接杆，所述制动环固定设置在传动丝杆的表面，所述制动环的表面均设有两个制动板，两个所述制动板的表面均开设有制动槽，两个所述第一连接杆均固定设置在连接盘的顶端，两个所述第一连接杆的顶端均固定设有防脱盘，两个所述第一连接杆的表面均滑动连接有限位板，两个所述限位板的表面分别与两个制动槽的内壁滑动连接，两个所述限位板的底端均固定设有第一弹簧，两个所述第一弹簧的底端均与连接盘的顶端固定连接。

优选的，两个所述防脱盘的底端分别与两个制动板的顶端滑动连接，两个所述第一弹簧分别套设在两个第一连接杆的外部。

优选的，所述固定组件包括支撑板和两个第二连接杆，两个所述第二连接杆分别固定设置在两个限位板的正面，两个所述第二连接杆之间固定设有传动块，所述传动块的背面开设有固定槽，所述支撑板固定设置在支撑框的正面，所述支撑板的表面开设有导向槽，所述导向槽的内壁分别滑动连接有拉板和固定板，所述拉板的背面固定设有第二弹簧，所述第二弹簧的一端与导向槽背面的内壁固定连接，所述拉板的正面与固定板的背面固定连接，所述固定板的表面与固定槽的内壁滑动连接，所述支撑板的内部开设有防脱槽，所述防脱槽的内部与导向槽的内部相连通，所述防脱槽的内壁滑动连接有防脱板，所述防脱板的顶端与拉板的底端固定连接。

优选的，所述移动板的底端开设有燕尾槽，所述燕尾槽的内壁滑动连接有燕尾块，所述燕尾块的底端与第一连接板的顶端固定连接。

优选的，所述气动手指的正面固定设有第二激光测距传感器，所述气动手指的两个夹指的一侧均固定设有第三激光测距传感器，两个所述第三激光测距传感器和第二激光测距传感器均与PLC控制器电性连接，所述气动手指的两个夹指的另一侧均固定设有挡板。

优选的，所述开关面板的表面分别设有第一气缸开关、第一伺服电机开关和PLC控制器开关，所述第一气缸、第一伺服电机和PLC控制器分别通过第一气缸开关、第一伺服电机开关和PLC控制器开关与外接电源电性连接。

与相关技术相比较，本实用新型提供的一种工件转运自动化装卸片机机械手具有如下有益效果：

1、通过第一气缸带动第一连接板移动，第一连接板带动第二连接板移动，第二连接板带动第二气缸移动，第二气缸带动气动手指移动，从而调节气动手指与支撑框之间的距离，能够灵活地放置输送工件的工业生产线，十分方便；

2、两个制动板会通过两个制动槽抵住制动环，避免制动环转动，从而避免传动丝杆第一伺服电机损坏时出现反转，避免移动板向下，提升了机械手的可靠性，当需要通过第一伺服电机带动传动丝杆转动时，首先向下推动两个制动板，使得两个制动板分别脱离两个制动槽，再通过固定组件稳定住两个制动板，之后通过第一伺服电机开关启动第一伺服电机，十分方便；

3、通过拉板带动固定板，使得固定板滑入导向槽的内部，接着向下移动两个制动板，两个制动板通过两个第二连接杆带动传动块向下移动，直到固定槽与固定板对齐，松开拉板，第二弹簧伸长，第二弹簧推动固定板移动，固定板插入固定槽，此时第一弹簧产生向上的推力，设置的防脱板被防脱槽抵住，能够抵消第一弹簧产生的推力，从而固定住固定板，进而固定住两个制动板，有利于解除制动组件对传动丝杆的制动。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型图1的A处放大结构示意图；

图3为本实用新型图1的B处放大结构示意图；

图4为本实用新型图1的C处放大结构示意图；

图5为本实用新型移动板的剖面结构示意图；

图6为本实用新型传动块的结构示意图；

图7为本实用新型支撑板的侧面剖面结构示意图。

图中：1、连接盘；2、支撑框；3、传动丝杆；4、移动板；5、第一气缸；6、制动组件；601、制动环；602、制动板；603、制动槽；604、第一连接杆；605、防脱盘；606、限位板；607、第一弹簧；7、固定组件；701、第二连接杆；702、传动块；703、固定槽；704、支撑板；705、导向槽；706、拉板；707、固定板；708、防脱槽；710、第二弹簧；709、防脱板；8、第一连接板；9、第二连接板；10、第二气缸；11、气动手指；12、第一伺服电机；13、底座；14、第二伺服电机；15、集电箱；16、第一激光测距传感器；17、燕尾槽；18、燕尾块；19、第二激光测距传感器；20、第三激光测距传感器；21、挡板；22、辅助槽；23、开关面板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-7，本实用新型提供了一种工件转运自动化装卸片机机械手，包括连接盘1，连接盘1的顶端固定设有支撑框2，支撑框2的顶端固定设有第一伺服电机12，支撑框2的内壁通过轴承转动连接有传动丝杆3，传动丝杆3的表面通过丝杆螺母螺纹连接有移动板4，移动板4的底端固定设有第一气缸5，第一气缸5的伸缩端固定设有第一连接板8，第一连接板8的一侧固定设有第二连接板9，第二连接板9的顶端固定设有第二气缸10，第二气缸10的伸缩端固定设有气动手指11，连接盘1的顶端分别设有制动组件6和固定组件7；

移动板4的表面与支撑框2的内壁滑动连接，第一连接板8的顶端与移动板4的底端滑动连接，第一伺服电机12的传动轴与传动丝杆3的一端固定连接，连接盘1的表面开设有两个辅助槽22，连接盘1的底端滑动连接有底座13，底座13的表面分别固定设有第二伺服电机14、集电箱15和第一激光测距传感器16，第二伺服电机14和第一伺服电机12均为正反转电机，第二伺服电机14的传动轴与连接盘1的底端固定连接，集电箱15的内部固定设有PLC控制器，且第一激光测距传感器16、第二伺服电机14、气动手指11和第二气缸10均与PLC控制器电性连接，集电箱15的背面铰接有箱门，集电箱15的正面固定设有开关面板23；

移动板4的底端开设有燕尾槽17，燕尾槽17的内壁滑动连接有燕尾块18，燕尾块18的底端与第一连接板8的顶端固定连接；

气动手指11的正面固定设有第二激光测距传感器19，气动手指11的两个夹指的一侧均固定设有第三激光测距传感器20，两个第三激光测距传感器20和第二激光测距传感器19均与PLC控制器电性连接，气动手指11的两个夹指的另一侧均固定设有挡板21；

开关面板23的表面分别设有第一气缸开关、第一伺服电机开关和PLC控制器开关，第一气缸5、第一伺服电机12和PLC控制器分别通过第一气缸开关、第一伺服电机开关和PLC控制器开关与外接电源电性连接；

请参阅图1-7，本实用新型提供了一种工件转运自动化装卸片机机械手还包括有制动组件6，制动组件6包括制动环601和两个第一连接杆604，制动环601固定设置在传动丝杆3的表面，制动环601的表面均设有两个制动板602，两个制动板602的表面均开设有制动槽603，两个第一连接杆604均固定设置在连接盘1的顶端，两个第一连接杆604的顶端均固定设有防脱盘605，两个第一连接杆604的表面均滑动连接有限位板606，两个限位板606的表面分别与两个制动槽603的内壁滑动连接，两个限位板606的底端均固定设有第一弹簧607，两个第一弹簧607的底端均与连接盘1的顶端固定连接；

两个防脱盘605的底端分别与两个制动板602的顶端滑动连接，两个第一弹簧607分别套设在两个第一连接杆604的外部；

具体的，如图1、图3所示，当第一伺服电机12损坏时，两个制动板602会通过两个制动槽603抵住制动环601，避免制动环601转动，从而避免传动丝杆3在工件的重量下容易出现反转，避免移动板4向下，提升了机械手的可靠性，当需要通过第一伺服电机12带动传动丝杆3转动时，首先向下推动两个制动板602，使得两个制动板602分别脱离两个制动槽603，再通过固定组件7稳定住两个制动板602，之后通过第一伺服电机开关启动第一伺服电机12，十分方便。

实施例2：

固定组件7包括支撑板704和两个第二连接杆701，两个第二连接杆701分别固定设置在两个限位板606的正面，两个第二连接杆701之间固定设有传动块702，传动块702的背面开设有固定槽703，支撑板704固定设置在支撑框2的正面，支撑板704的表面开设有导向槽705，导向槽705的内壁分别滑动连接有拉板706和固定板707，拉板706的背面固定设有第二弹簧710，第二弹簧710的一端与导向槽705背面的内壁固定连接，拉板706的正面与固定板707的背面固定连接，固定板707的表面与固定槽703的内壁滑动连接，支撑板704的内部开设有防脱槽708，防脱槽708的内部与导向槽705的内部相连通，防脱槽708的内壁滑动连接有防脱板709，防脱板709的顶端与拉板706的底端固定连接；

具体的，如图1、图4、图6、图7所示，当需要固定住两个制动板602时，首先向接近支撑框2的方向推动拉板706，拉板706挤压第二弹簧710，拉板706带动固定板707，使得固定板707滑入导向槽705的内部，接着向下移动两个制动板602，两个制动板602通过两个第二连接杆701带动传动块702向下移动，直到固定槽703与固定板707对齐，松开拉板706，第二弹簧710伸长，第二弹簧710推动固定板707移动，固定板707插入固定槽703，此时第一弹簧607产生向上的推力，设置的防脱板709被防脱槽708抵住，能够抵消第一弹簧607产生的推力，从而固定住固定板707，进而固定住两个制动板602，有利于解除制动组件6对传动丝杆3的制动。

工作原理：具体使用时，本实用新型一种工件转运自动化装卸片机机械手，当需要调节气动手指11与支撑框2之间的距离时，通过第一气缸开关启动第一气缸5，第一气缸5的伸缩端缩短，第一气缸5带动第一连接板8移动，第一连接板8带动第二连接板9移动，第二连接板9带动第二气缸10移动，第二气缸10带动气动手指11移动，从而调节气动手指11与支撑框2之间的距离，能够灵活地放置输送工件的工业生产线，十分方便，当需要依据工业生产线的高度调节气动手指11的高度时，首先需要解除制动组件6对传动丝杆3的制动，向接近支撑框2的方向推动拉板706，拉板706挤压第二弹簧710，拉板706带动固定板707，使得固定板707滑入导向槽705的内部，接着向下移动两个制动板602，两个制动板602通过两个第二连接杆701带动传动块702向下移动，直到固定槽703与固定板707对齐，松开拉板706，第二弹簧710伸长，第二弹簧710推动固定板707移动，固定板707插入固定槽703，此时第一弹簧607产生向上的推力，设置的防脱板709被防脱槽708抵住，能够抵消第一弹簧607产生的推力，从而固定住固定板707，进而固定住两个制动板602，有利于解除制动组件6对传动丝杆3的制动，之后通过第一伺服电机开关启动第一伺服电机12，第一伺服电机12转动180°后会立刻停止，通过多次控制第一伺服电机12朝相同的方向转动，促使移动板4多次上升或下降，从而在配合制动组件6的制动功能的前提下对气动手指11的高度进行调节，更加灵活，当需要自动转运工件时，通过PLC控制器开关启动PLC控制器，PLC控制器的内部设有程序，将第一激光测距传感器16与辅助槽22之间的距离称为第一判断值，将初始位置的第二激光测距传感器19与调整好的工业生产线之间的垂直距离称为第二判断值，将初始位置的第三激光测距传感器20与相对应的挡板21的距离称为第三判断值，将第三激光测距传感器20与与其固定连接的夹指的正面的距离称为第四判断值，将气动手指11夹指的底端贴合工业生产线时的第二激光测距传感器19与工业生产线之间的距离称为第五判断值，将第一激光测距传感器16、第二激光测距传感器19和两个第三激光测距传感器20实时传输的距离值分别称为第一测量值、第二测量值和第三测量值，PLC控制器首先比较第二测量值与第五判断值，当第二测量值大于第五判断值时，PLC控制器控制第二气缸10的伸缩端伸长，第二气缸10推动气动手指11向下移动，直到第二测量值等于第五判断值，此时PLC控制器关闭第二气缸10，接着PLC控制器会控制气动手指11工作，同时比较其中一个第三测量值与第四判断值的大小关系，以及另一个第三测量值与第四判断值的大小关系，直到两个第三测量值均等于第四判断值时，PLC控制器关闭气动手指11，此时气动手指11的两个夹指会夹住工件，接着PLC控制器控制第二伺服电机14转动180°，第二伺服电机14会带动连接盘1转动，同时PLC控制器开始比较第一测量值与第一判断值，第一激光测距传感器16原先正对着其中一个辅助槽22，之后连接盘1转动会带动两个辅助槽22转动，因此第一测量值在一定时间内等于第一判断值，接着会小于第一判断值，当连接盘1转动180°后，第二伺服电机14会停止转动，此时第一激光测距传感器16正对着另一个辅助槽22，因而此时第一测量值等于第一判断值，并将长时间保持不变，PLC控制器通过内置的定时器程序计时，达到预定时长后如果第一测量值依然等于第一判断值则能够确保第二伺服电机14已经转动180°并停止，接着PLC控制器控制第二气缸10的伸缩端伸长，同时判断第二测量值与第五判断值，直到第二测量值等于第五判断值时关闭第二气缸10，接着PLC控制器控制气动手指11的松开，从而将工件转移到新的工业生产线上，需要强调的是，新的工业生产线应当与原先的工业生产线的水平高度相同，同时PLC控制器开始比较第三测量值与第三判断值，直到第三测量值等于第三判断值，此时PLC控制器关闭气动手指11并控制第二气缸10启动，使得第二气缸10的伸缩端缩短，同时PLC控制器会比较第二测量值与第二判断值，直到第二测量值等于第二判断值，此时PLC控制器关闭第二气缸10并控制第二伺服电机14反向转动180°，当连接盘1反向转动180°后，第二伺服电机14会停止转动，此时第一激光测距传感器16正对着原先的辅助槽22，因而第一测量值等于第一判断值，并长时间保持不变，通过内置的定时器程序计时，达到预定时长后能够确保第二伺服电机14已经反向转动180°，从而实现气动手指11的复位，接着对下一个工件进行转运，从而实现对工件的自动化转运，进一步的，如果新的工业生产线与原先的工业生产线的水平高度不同，则将初始位置的第二激光测距传感器19与新的工业生产线之间的竖直距离称为第六判断值，PLC控制器会在工件已经放置于新的工业生产线上且第三测量值等于第三判断值时，关闭气动手指11并控制第二气缸10启动，使得第二气缸10的伸缩端缩短，同时会比较第二测量值与第六判断值，直到第二测量值等于第六判断值，此时PLC控制器关闭第二气缸10并控制第二伺服电机14反向转动180°，最终实现气动手指11的复位。

如果不同，则需要在PLC控制器控制气动手指11的松开时，即第二测量值等于第五判断值后对第五判断值重新赋值，如果新的工业生产线比原先的工业生产线高，则第五判断值等于原先的第五判断值减去两个工业生产线的高度差，反正加上两个工业生产线的高度差，再在第二伺服电机14对第五判断值再次重新赋值，从而保证，

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种工件转运自动化装卸片机机械手，包括连接盘(1)，其特征在于，所述连接盘(1)的顶端固定设有支撑框(2)，所述支撑框(2)的顶端固定设有第一伺服电机(12)，所述支撑框(2)的内壁通过轴承转动连接有传动丝杆(3)，所述传动丝杆(3)的表面通过丝杆螺母螺纹连接有移动板(4)，所述移动板(4)的底端固定设有第一气缸(5)，所述第一气缸(5)的伸缩端固定设有第一连接板(8)，所述第一连接板(8)的一侧固定设有第二连接板(9)，所述第二连接板(9)的顶端固定设有第二气缸(10)，所述第二气缸(10)的伸缩端固定设有气动手指(11)，所述连接盘(1)的顶端分别设有制动组件(6)和固定组件(7)。

2.根据权利要求1所述的一种工件转运自动化装卸片机机械手，其特征在于：所述移动板(4)的表面与支撑框(2)的内壁滑动连接，所述第一连接板(8)的顶端与移动板(4)的底端滑动连接，所述第一伺服电机(12)的传动轴与传动丝杆(3)的一端固定连接，所述连接盘(1)的表面开设有两个辅助槽(22)，所述连接盘(1)的底端滑动连接有底座(13)，所述底座(13)的表面分别固定设有第二伺服电机(14)、集电箱(15)和第一激光测距传感器(16)，所述第二伺服电机(14)和第一伺服电机(12)均为正反转电机，所述第二伺服电机(14)的传动轴与连接盘(1)的底端固定连接，所述集电箱(15)的内部固定设有PLC控制器，且所述第一激光测距传感器(16)、第二伺服电机(14)、气动手指(11)和第二气缸(10)均与PLC控制器电性连接，所述集电箱(15)的背面铰接有箱门，所述集电箱(15)的正面固定设有开关面板(23)。

3.根据权利要求1所述的一种工件转运自动化装卸片机机械手，其特征在于：所述制动组件(6)包括制动环(601)和两个第一连接杆(604)，所述制动环(601)固定设置在传动丝杆(3)的表面，所述制动环(601)的表面均设有两个制动板(602)，两个所述制动板(602)的表面均开设有制动槽(603)，两个所述第一连接杆(604)均固定设置在连接盘(1)的顶端，两个所述第一连接杆(604)的顶端均固定设有防脱盘(605)，两个所述第一连接杆(604)的表面均滑动连接有限位板(606)，两个所述限位板(606)的表面分别与两个制动槽(603)的内壁滑动连接，两个所述限位板(606)的底端均固定设有第一弹簧(607)，两个所述第一弹簧(607)的底端均与连接盘(1)的顶端固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种工件转运自动化装卸片机机械手，其特征在于：两个所述防脱盘(605)的底端分别与两个制动板(602)的顶端滑动连接，两个所述第一弹簧(607)分别套设在两个第一连接杆(604)的外部。

5.根据权利要求3所述的一种工件转运自动化装卸片机机械手，其特征在于：所述固定组件(7)包括支撑板(704)和两个第二连接杆(701)，两个所述第二连接杆(701)分别固定设置在两个限位板(606)的正面，两个所述第二连接杆(701)之间固定设有传动块(702)，所述传动块(702)的背面开设有固定槽(703)，所述支撑板(704)固定设置在支撑框(2)的正面，所述支撑板(704)的表面开设有导向槽(705)，所述导向槽(705)的内壁分别滑动连接有拉板(706)和固定板(707)，所述拉板(706)的背面固定设有第二弹簧(710)，所述第二弹簧(710)的一端与导向槽(705)背面的内壁固定连接，所述拉板(706)的正面与固定板(707)的背面固定连接，所述固定板(707)的表面与固定槽(703)的内壁滑动连接，所述支撑板(704)的内部开设有防脱槽(708)，所述防脱槽(708)的内部与导向槽(705)的内部相连通，所述防脱槽(708)的内壁滑动连接有防脱板(709)，所述防脱板(709)的顶端与拉板(706)的底端固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种工件转运自动化装卸片机机械手，其特征在于：所述移动板(4)的底端开设有燕尾槽(17)，所述燕尾槽(17)的内壁滑动连接有燕尾块(18)，所述燕尾块(18)的底端与第一连接板(8)的顶端固定连接。

7.根据权利要求2所述的一种工件转运自动化装卸片机机械手，其特征在于：所述气动手指(11)的正面固定设有第二激光测距传感器(19)，所述气动手指(11)的两个夹指的一侧均固定设有第三激光测距传感器(20)，两个所述第三激光测距传感器(20)和第二激光测距传感器(19)均与PLC控制器电性连接，所述气动手指(11)的两个夹指的另一侧均固定设有挡板(21)。

8.根据权利要求2所述的一种工件转运自动化装卸片机机械手，其特征在于：所述开关面板(23)的表面分别设有第一气缸开关、第一伺服电机开关和PLC控制器开关，所述第一气缸(5)、第一伺服电机(12)和PLC控制器分别通过第一气缸开关、第一伺服电机开关和PLC控制器开关与外接电源电性连接。

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