CN219854625U - 一种柔性插片机械手及上下料设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种柔性插片机械手及上下料设备，包括基座，基座上设置横移伺服机构，横移伺服机构上往复驱动机架，机架上通过Y向滑移组件连接Y向架，机架与Y向架之间设置Y向锁位机构，Y向架上通过X向滑移组件连接X向架，机架与X向架之间设置X向锁位机构，X向架上通过变距机构排列若干吸料板。本实用新型通过X向滑移结构与X向锁位结构实现机械手在X向的柔性调位或锁固，通过Y向滑移结构与Y向锁位结构实现机械手在Y向的柔性调位或锁固，从而既能实现精准固定取料，又能在插片时产生自适应调整，避免产品边沿因硬性上料而损伤，确保加工良率。增设导向配合结构，预先进行插片定位，提高插片的精准性和稳定性。

Description

一种柔性插片机械手及上下料设备

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种上下料结构，特别是一种柔性插片机械手及上下料设备。

背景技术

手机已经成为人们生活工作中的必需品，且人们对手机的外在美感以及手感的要求也越来越高，所以手机后盖由金属材质逐渐被陶瓷、玻璃取代，由此手机后盖的上下料加工尤其需要小心，以避免后盖边沿刮伤。

传统采用手工进行后盖玻璃上下插片作业，从而成本高、效率低，且容易发生玻璃周边和导向杆摩擦，造成边沿划伤。

为了解决上述问题，例如，中国专利文献曾公开了一种全自动插片机【中国专利号：201720176990.3】，本实用新型公开了一种全自动插片机，包括工作台，所述工作台的底部安装有支撑腿，所述工作台的顶部的一侧安装有支撑杆，所述支撑杆的顶端安装有控制器，所述齿条的一侧安装有第二夹板，所述齿条的另一侧安装有第一夹板，所述夹料装置的底部安装有弹簧限位机构。本实用新型的夹料装置安装在Z轴机械手上，且夹料装置可在Z轴机械手上纵向移动，且Z轴机械手安装在X轴机械手上，Z轴机械手可在X轴机械手上横向移动，且X轴机械手的底部安装有支撑架，而支撑架的底部通过滑块与Y轴滑轨滑动连接，使X轴机械手可以顺着Y轴移动，通过此种设计使装置可以进行全方位立体移动，大大增大了装置灵活性。

上述技术方案，虽然可以在X、Y和Z方向实现往复移动，但其夹料装置采用固定夹持上下料方式，在上下料过程中当产品边沿碰触到载具边沿结构时，无法进行适应性调位，导致硬性插片造成产品边沿损伤，降低成品良率的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种通过自由滑移调位配合固定锁位，实现在取料、放料不同模式切换，避免产品边沿损伤的柔性插片机械手及上下料设备。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种柔性插片机械手，包括基座，所述基座上设置横移伺服机构，所述横移伺服机构上往复驱动机架，所述机架上通过Y向滑移组件连接Y向架，所述机架与所述Y向架之间设置Y向锁位机构，所述Y向架上通过X向滑移组件连接X向架，所述机架与所述X向架之间设置X向锁位机构，所述X向架上通过变距机构排列若干吸料板。

在上述的柔性插片机械手中，所述Y向滑移组件包括固装于所述机架上的Y滑轨，所述Y向架上对应设置Y滑块，所述Y滑块卡接所述Y滑轨形成Y向导滑连接。

在上述的柔性插片机械手中，所述Y向锁位机构包括由所述机架上固设的锁位销，所述Y向架上对应开通Y向槽，所述锁位销穿接所述Y向槽形成导滑连接，所述Y向架上固装Y锁位气缸，所述Y锁位气缸朝下的压块压制所述锁位销形成锁紧固定。

在上述的柔性插片机械手中，所述锁位销上部具有上小下大的圆锥体，所述圆锥体顶面中心凸伸导柱，所述压块的底部开通导孔，所述导孔的底端连通上小下大的圆锥孔，所述导柱伸入所述导孔形成环向调位间隙，所述圆锥体嵌入所述圆锥孔形成锥面贴合锁紧。

在上述的柔性插片机械手中，所述X向滑移组件包括固装于所述Y向架上的X滑轨，所述X向架上对应设置X滑块，所述X滑块卡接所述X滑轨形成X向导滑连接。

在上述的柔性插片机械手中，所述X向锁位机构包括固装于所述X向架上的锁位块，所述机架上固设挡位块，所述机架于所述挡位块的旁侧装设X锁位气缸，所述X锁位气缸的夹块与所述挡位块相对设置，所述锁位块置于所述夹块与所述挡位块之间。

在上述的柔性插片机械手中，所述变距机构包括固装于所述X向架上的双向气缸，所述双向气缸的两侧伸缩端上均固连至少一片所述吸料板，所述X向架上固装变距轨，所述吸料板顶部固装变距块，所述变距块卡接所述变距轨形成滑移连接。

在上述的柔性插片机械手中，所述双向气缸伸缩端的吸料板上固设限位板，所述X向架上对应设置两片挡板，所述限位板置于两片所述挡板之间形成限位抵接。

在上述的柔性插片机械手中，所述横移伺服机构包括固装于所述基座上的伺服电机，所述伺服电机旋转驱动丝杠，所述丝杠通过铰接座转动连接于所述基座上，所述丝杠外周呈螺纹啮合套接横移块，所述横移块外周固套所述机架，所述基座上固设平行于所述丝杠的滑道，所述机架上固设滑件，所述滑件卡接于所述滑道形成导滑连接。

在上述的柔性插片机械手中，所述基座上于所述丝杠的两端设置限位块，所述机架位于两端所述限位块之间形成限位抵接。

一种上下料设备，包括载料框，以及包括上述的柔性插片机械手，所述载料框上排列若干载料通道，所述载料通道内划分成若干插片工位。

在上述的上下料设备中，每条所述载料通道由多根轴杆圈围组成，所述轴杆上沿轴向均匀凹设若干环槽，多根所述轴杆位于同一平面内的环槽组成一个所述插片工位，所述X向架的两端对称固设定位板条，所述定位板条插入所述载料框嵌合任一所述环槽形成导入定位。

与现有技术相比，本柔性插片机械手及上下料设备具有以下有益效果：

1、通过X向滑移结构与X向锁位结构实现机械手在X向的柔性调位或锁固，通过Y向滑移结构与Y向锁位结构实现机械手在Y向的柔性调位或锁固，从而既能实现精准固定取料，又能在插片时产生自适应调整，避免产品边沿因硬性上料而损伤，确保加工良率。

2、增设导向配合结构，在机械手插入产品之前先插入导向结构，从而预先进行插片定位，提高插片的精准性和稳定性，进一步保护产品。

3、一次可插入多片产品，从而提高工作效率，增加产能。

附图说明

图1是本柔性插片机械手的整体立体结构图。

图2是本柔性插片机械手中Y向锁位机构的整体和局部放大结构图。

图3是本柔性插片机械手中X向锁位机构的整体和局部放大结构图。

图4是本上下料设备的整体立体结构图。

图5是本上下料设备的局部放大结构图。

图中，1、基座；2、伺服电机；3、Y向架；4、锁位销；4a、圆锥体；4b、导柱；5、Y锁位气缸；6、压块；6a、导孔；6b、圆锥孔；7、X向架；8、锁位块；9、挡位块；10、X锁位气缸；10a、夹块；11、吸料板；12、限位板；13、定位板条；14、载料框；15、轴杆。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，本柔性插片机械手，包括基座1，基座1上设置横移伺服机构，横移伺服机构上往复驱动机架，机架上通过Y向滑移组件连接Y向架3，机架与Y向架3之间设置Y向锁位机构，Y向架3上通过X向滑移组件连接X向架7，机架与X向架7之间设置X向锁位机构，X向架7上通过变距机构排列若干吸料板11。

如图1所示，横移伺服机构包括固装于基座1上的伺服电机2，伺服电机2旋转驱动丝杠，丝杠通过铰接座转动连接于基座1上，丝杠外周呈螺纹啮合套接横移块，横移块外周固套机架，基座1上固设平行于丝杠的滑道，机架上固设滑件，滑件卡接于滑道形成导滑连接。启动伺服电机2带动丝杠正/反转，通过螺纹啮合传动横移块往复平移，同步带动机架沿滑道往复移动，实现机械爪取放产品时的横向调节位置。

基座1上于丝杠的两端设置限位块，机架位于两端限位块之间形成限位抵接。通过丝杠两端处设置的限位块确定机架横移的范围，当机架移动至任一限位块形成接触抵接时，便停止继续横移。

Y向滑移组件包括固装于机架上的Y滑轨，Y向架3上对应设置Y滑块，Y滑块卡接Y滑轨形成Y向导滑连接。当Y向架3受到Y向推拉力时，使Y向架3可沿Y滑轨进行往复移动，从而对产品插接提供柔性让位空间。

如图2所示，Y向锁位机构包括由机架上固设的锁位销4，Y向架3上对应开通Y向槽，锁位销4穿接Y向槽形成导滑连接，Y向架3上固装Y锁位气缸5，Y锁位气缸5朝下的压块6压制锁位销4形成锁紧固定。在Y锁位气缸5抬升压块6释放锁位销4的状态下，Y向架3可沿Y滑轨进行往复移动；在Y锁位气缸5下降压块6压紧锁位销4的状态下，锁位销4与Y向槽的相对位置固定，Y向架3被锁紧不可位移。

锁位销4上部具有上小下大的圆锥体4a，圆锥体4a顶面中心凸伸导柱4b，压块6的底部开通导孔6a，导孔6a的底端连通上小下大的圆锥孔6b，导柱4b伸入导孔6a形成环向调位间隙，圆锥体4a嵌入圆锥孔6b形成锥面贴合锁紧。当压块6抬升至一定高度时，导柱4b伸入导孔6a且圆锥体4a与圆锥孔6b分离，调位间隙的宽度为0.5mm，使Y向架3可沿Y滑轨前后滑移共1mm位移。当压块6下降使圆锥孔6b套接并贴合圆锥体4a时，因圆锥孔6b与圆锥体4a规格一致，故形成周向卡接锁紧，使Y向架3无法移动。

X向滑移组件包括固装于Y向架3上的X滑轨，X向架7上对应设置X滑块，X滑块卡接X滑轨形成X向导滑连接。当X向架7受到X向推拉力时，使X向架7可沿X滑轨进行往复移动，从而对产品插接提供柔性让位空间。

如图3所示，X向锁位机构包括固装于X向架7上的锁位块8，机架上固设挡位块9，机架于挡位块9的旁侧装设X锁位气缸10，X锁位气缸10的夹块10a与挡位块9相对设置，锁位块8置于夹块10a与挡位块9之间。当X锁位气缸10回缩夹块10a，使夹块10a与挡位块9之间的空隙增大，且增大的空隙具体为锁位块8两侧0.5mm，使得X向架7可沿X滑轨左右滑移共1mm位移。当X锁位气缸10伸出夹块10a，通过夹块10a与挡位块9将锁位块8夹紧固定，使X向架7无法移动。

变距机构包括固装于X向架7上的双向气缸，双向气缸的两侧伸缩端上均固连至少一片吸料板11，X向架7上固装变距轨，吸料板11顶部固装变距块，变距块卡接变距轨形成滑移连接。X向架7的中间固设一个静止吸料板11，静止吸料板11的两侧呈对称排列四个动态吸料板11，双向气缸的每侧伸缩端上固连两个动态吸料板11。当双向气缸外伸时，两侧的动态吸料板11与中间的静止吸料板11间距增大；当双向气缸回缩时，两侧的动态吸料板11与中间的静止吸料板11间距缩小。

双向气缸伸缩端的吸料板11上固设限位板12，X向架7上对应设置两片挡板，限位板12置于两片挡板之间形成限位抵接。当双向气缸驱动动态吸料板11往复平移时，限位板12在两片挡板之间移动，限位板12抵接任一挡板停止移动，通过两片挡板限定动态吸料板11的平移范围。

与现有技术相比，本柔性插片机械手具有以下有益效果：

1、通过X向滑移结构与X向锁位结构实现机械手在X向的柔性调位或锁固，通过Y向滑移结构与Y向锁位结构实现机械手在Y向的柔性调位或锁固，从而既能实现精准固定取料，又能在插片时产生自适应调整，避免产品边沿因硬性上料而损伤，确保加工良率。

实施例二

基于实施例一，本实施例的区别点在于：

如图4和5所示，一种上下料设备，包括载料框14，以及包括上述的柔性插片机械手，载料框14上排列若干载料通道，载料通道内划分成若干插片工位。

共平行排列五条载料通道，同排五个插片工位对应机械手的五个吸料板11，由此同时插入五片产品。

每条载料通道由多根轴杆15圈围组成，轴杆15上沿轴向均匀凹设若干环槽，多根轴杆15位于同一平面内的环槽组成一个插片工位，X向架7的两端对称固设定位板条13，定位板条13插入载料框14嵌合任一环槽形成导入定位。当机械手携带五片产品插入一排插片工位之前，两侧的定位板条13插嵌配合对应的环槽，从而实现插片操作的导向作用，提高插片的精准性和稳定性。

本上下料设备的作用过程为：

1、Y锁位气缸5下降压块6压紧锁位销4，X锁位气缸10伸出夹块10a与挡位块9将锁位块8夹紧固定，由此机械手在Y向和X向均被固定，双向气缸外伸使动态吸料板11与中间的静止吸料板11间距增大，机械手移动至取料工位，通过固锁确保取料精度，从而准确吸取五片产品。

2、Y锁位气缸5抬升压块6释放锁位销4，使Y向架3可沿Y滑轨前后滑移共1mm位移。X锁位气缸10回缩夹块10a释放锁位块8，使得X向架7可沿X滑轨左右滑移共1mm位移。双向气缸回缩使动态吸料板11与静止吸料板11间距缩小。机械手移动至载料框14，并下降进行五片产品同时插片，若产品下降过程中碰触到轴杆15，则进行自适应调位，最终使产品正确插入插片工位中。

与现有技术相比，本上下料设备具有以下有益效果：

1、通过X向滑移结构与X向锁位结构实现机械手在X向的柔性调位或锁固，通过Y向滑移结构与Y向锁位结构实现机械手在Y向的柔性调位或锁固，从而既能实现精准固定取料，又能在插片时产生自适应调整，避免产品边沿因硬性上料而损伤，确保加工良率。

2、增设导向配合结构，在机械手插入产品之前先插入导向结构，从而预先进行插片定位，提高插片的精准性和稳定性，进一步保护产品。

3、一次可插入多片产品，从而提高工作效率，增加产能。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了基座1；伺服电机2；Y向架3；锁位销4；圆锥体4a；导柱4b；Y锁位气缸5；压块6；导孔6a；圆锥孔6b；X向架7；锁位块8；挡位块9；X锁位气缸10；夹块10a；吸料板11；限位板12；定位板条13；载料框14；轴杆15等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (12)

1.一种柔性插片机械手，包括基座，其特征在于，所述基座上设置横移伺服机构，所述横移伺服机构上设置往复驱动机架，所述机架上通过Y向滑移组件连接Y向架，所述机架与所述Y向架之间设置Y向锁位机构，所述Y向架上通过X向滑移组件连接X向架，所述机架与所述X向架之间设置X向锁位机构，所述X向架上通过变距机构排列若干吸料板。

2.如权利要求1所述的柔性插片机械手，其特征在于，所述Y向滑移组件包括固装于所述机架上的Y滑轨，所述Y向架上对应设置Y滑块，所述Y滑块卡接所述Y滑轨形成Y向导滑连接。

3.如权利要求2所述的柔性插片机械手，其特征在于，所述Y向锁位机构包括有所述机架上固设的锁位销，所述Y向架上对应开通Y向槽，所述锁位销穿接所述Y向槽形成导滑连接，所述Y向架上固装Y锁位气缸，所述Y锁位气缸朝下的压块压制所述锁位销形成锁紧固定。

4.如权利要求3所述的柔性插片机械手，其特征在于，所述锁位销上部具有上小下大的圆锥体，所述圆锥体顶面中心凸伸导柱，所述压块的底部开通导孔，所述导孔的底端连通上小下大的圆锥孔，所述导柱伸入所述导孔形成环向调位间隙，所述圆锥体嵌入所述圆锥孔形成锥面贴合锁紧。

5.如权利要求1所述的柔性插片机械手，其特征在于，所述X向滑移组件包括固装于所述Y向架上的X滑轨，所述X向架上对应设置X滑块，所述X滑块卡接所述X滑轨形成X向导滑连接。

6.如权利要求5所述的柔性插片机械手，其特征在于，所述X向锁位机构包括固装于所述X向架上的锁位块，所述机架上固设挡位块，所述机架于所述挡位块的旁侧装设X锁位气缸，所述X锁位气缸的夹块与所述挡位块相对设置，所述锁位块置于所述夹块与所述挡位块之间。

7.如权利要求1所述的柔性插片机械手，其特征在于，所述变距机构包括固装于所述X向架上的双向气缸，所述双向气缸的两侧伸缩端上均固连至少一片所述吸料板，所述X向架上固装变距轨，所述吸料板顶部固装变距块，所述变距块卡接所述变距轨形成滑移连接。

8.如权利要求7所述的柔性插片机械手，其特征在于，所述双向气缸伸缩端的吸料板上固设限位板，所述X向架上对应设置两片挡板，所述限位板置于两片所述挡板之间形成限位抵接。

9.如权利要求1所述的柔性插片机械手，其特征在于，所述横移伺服机构包括固装于所述基座上的伺服电机，所述伺服电机旋转驱动丝杠，所述丝杠通过铰接座转动连接于所述基座上，所述丝杠外周呈螺纹啮合套接横移块，所述横移块外周固套所述机架，所述基座上固设平行于所述丝杠的滑道，所述机架上固设滑件，所述滑件卡接于所述滑道形成导滑连接。

10.如权利要求9所述的柔性插片机械手，其特征在于，所述基座上于所述丝杠的两端设置限位块，所述机架位于两端所述限位块之间形成限位抵接。

11.一种上下料设备，包括载料框，其特征在于，以及包括如权利要求1至10中任一项所述的柔性插片机械手，所述载料框上排列若干载料通道，所述载料通道内划分成若干插片工位。

12.如权利要求11所述的上下料设备，其特征在于，每条所述载料通道由多根轴杆圈围组成，所述轴杆上沿轴向均匀凹设若干环槽，多根所述轴杆位于同一平面内的环槽组成一个所述插片工位，所述X向架的两端对称固设定位板条，所述定位板条插入所述载料框嵌合任一所述环槽形成导入定位。