CN221164981U - 三轴垛料翻转机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三轴垛料翻转机械手,属于垛料处理技术领域。该机械手包括：垛料台；设于所述垛料台用于垛料上料的皮带输送组件；设于所述垛料台上用于垛料旋转抓取放置的抓取机构；设于所述垛料台上用于控制所述抓取机构三维空间运动的控制机构；以及设于所述垛料台上用于垛料放置与翻转的翻转组件。该三轴垛料翻转机械手，通过皮带输送组件可以从数控机床等生产设备中将加工完成后的产品进行引导输送，实现机床下料的过程，且无需人工操作，降低安全风险，使机床可不停机长时间工作，垛料通过抓取机构放置在放置台上时，可以通过转动实现垛料的翻转，从而降低人工翻转的难度，方便垛料的后续处理。

Description

三轴垛料翻转机械手

技术领域

本实用新型涉及垛料处理技术领域，特别涉及三轴垛料翻转机械手。

背景技术

生产完后的产品需要运输至存储地，在运输的过程中，为了运输的便利，通常将产品进行整齐的堆叠，堆叠后的产品方便进行大量运输，节约占地空间，其堆叠的过程也叫码垛，堆叠后的产品叫垛料。

码垛机是将已装入容器的纸箱，按一定排列码放在托盘、栈板(木质、塑胶)上，进行自动堆码，可堆码多层，然后推出，便于叉车运至仓库储存。

但是一些产品是由机床等加工设备生产，体积较小，无法采用现有的码垛机进行码垛工作，通常需要人工将加工完成后的产品取出码垛，人工拿取会降低工作效率，且具有一定的安全风险，另外，堆放整齐后的产品重量较重，如需翻转则会较为困难，易造成产品出现破损的情况

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了三轴垛料翻转机械手。

本实用新型的技术方案是：三轴垛料翻转机械手，包括：垛料台；设于所述垛料台用于垛料上料的皮带输送组件；设于所述垛料台上用于垛料旋转抓取放置的抓取机构；设于所述垛料台上用于控制所述抓取机构三维空间运动的控制机构；以及设于所述垛料台上用于垛料放置与翻转的翻转组件；其中，所述抓取机构包括连接件；设于所述连接件上的控制电机；与所述控制电机输出轴传动连接且固设于所述连接件上的第二减速机；设于所述第二减速机输出端其呈竖直设置的旋转轴；以及设于所述旋转轴底端的吸盘组件；所述翻转组件包括通过轴承可90度垂直翻转的翻转台；固于所述翻转台上用于垛料放置的L形放置台；以及设于所述垛料台上用于控制所述翻转台转动的传动组件。

进一步的，所述控制机构包括设于所述垛料台上用于所述抓取机构Y轴往复移动的Y轴组件；搭载于所述Y轴组件上用于控制抓取机构X轴往复移动的X轴组件；位于所述X轴组件上用于控制抓取机构Z轴往复移动的Z轴组件。

进一步的，所述皮带输送组件包括设于所述垛料台上的铝框架；沿所述铝框架长度方向设于其内部且上方露出至铝框架外部的输送带；设于所述铝框架一端用于驱动所述输送带工作的调速马达。

进一步的，所述Y轴组件包括固设于所述垛料台上的第一模组本体，所述第一模组本体的内部设有沿其长度方向设置的第一滚珠丝杠组件；滑动设于所述第一模组本体上用于安装所述X轴组件且通过所述第一滚珠丝杠组件沿其长度方向往复运第一安装板；设于所述第一模组本体上用于驱动所述第一滚珠丝杠组件工作的第一伺服电机；以及设于所述第一模组本体上用于辅助所述X轴组件在Y轴方向稳定运动的第一拖链。

进一步的，所述X轴组件包括通过所述Y轴组件在Y轴方向移动的第二模组本体；沿所述第二模组本体长度方向设于其内部的第二滚珠丝杠；设于所述第二模组本体上用于驱动所述第二滚珠丝杠工作的第二伺服电机；滑动设于所述第二模组本体上用于安装所述Z轴组件且与第二滚珠丝杠连接的第二安装板；以及设于所述第二模组本体上用于辅助所述Z轴组件在Z轴方向稳定运行的第二拖链。

进一步的，所述Z轴组件包括通过所述X轴组件在X轴方向移动的第三模组本体；设于所述第三模组本体上的同步轮组件；输出轴与所述同步轮组件传动连接的第一减速机；输出轴与所述第一减速机传动连接的第三伺服电机；以及用于辅助所述抓取机构Z轴移动的第三拖链。

进一步的，所述吸盘组件由阵列分布的若干真空吸盘组成。

进一步的，所述传动组件包括设于所述垛料台上的减速马达；用于连接减速马达与翻转台的连接组件，所述连接组件包括：固于所述减速马达输出轴上的主动轮；设于所述翻转台与垛料台转动处的从动轮；以及用于连接主动轮与从动轮的链条。

进一步的，所述垛料台还包括设于所述垛料台底部的四角均设有高度可调的地脚；设于所述垛料台上用于支撑所述控制机构的支撑台；以及设于所述垛料台上用于翻转组件支撑的安装架。

本实用新型的有益技术效果是：通过皮带输送组件可以从数控机床等生产设备中将加工完成后的产品进行引导输送，实现机床下料的过程，降低安全风险，使机床可不停机长时间工作，提高产量，利用Y轴组件可以带动X轴组件进行Y轴方向移动，而X轴组件则可以带动Z轴组件进行X轴方向移动，最后的Z轴组件则可以带动抓取机构进行Z轴方向移动，从而实现抓取机构的X、Y、Z三轴方向的运动，加上抓取机构可旋转，形成四轴运动，提高抓取机构的灵活性，从而增加码垛的方式，提高码垛效率，当垛料通过抓取机构放置在放置台上时，可以通过转动实现垛料的翻转，从而降低人工翻转的难度，可进一步方便垛料的后续处理。

附图说明

图1是本实用新型的结构立体示意图；

图2是本实用新型的结构垛料翻转后示意图；

图3是本实用新型垛料台的结构立体示意图；

图4是本实用新型皮带输送组件的结构放大示意图；

图5是本实用新型Y轴组件的结构立体示意图；

图6是本实用新型X轴组件的结构立体示意图；

图7是本实用新型Z轴组件和抓取机构的结构立体示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1、垛料台；11、地脚；12、支撑台；13、安装架；2、铝框架；21、输送带；22、调速马达；3、第一模组本体；31、第一安装板；32、第一伺服电机；33、第一拖链；4、第二模组本体；41、第二滚珠丝杠组件；42、第二伺服电机；43、第二安装板；44、第二拖链；5、第三模组本体；51、同步轮组件；52、第一减速机；53、第三伺服电机；54、第三拖链；6、连接件；61、控制电机；62、第二减速机；63、旋转轴；64、吸盘组件；7、翻转台；71、放置台；72、减速马达；73、链条。

具体实施方式

为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参见附图1-7所示，本实施例的三轴垛料翻转机械手，包括：垛料台1；设于垛料台1上用于垛料上料的皮带输送组件；皮带输送组件可以从数控机床等生产设备中将加工完成后的产品进行引导输送，实现机床下料的过程，且无需人工操作，降低安全风险，使机床可不停机长时间工作，提高产量。

设于垛料台1上用于垛料旋转抓取放置的抓取机构；通过抓取机构可以将皮带输送组件输送过来的垛料进行抓取，抓取后将其中整齐堆放在垛料台1上，实现码垛的作用。

且抓取机构可旋转，因此可对抓取后的垛料进行转动，便于更好的放置。

设于垛料台1上用于控制抓取机构三维空间运动的控制机构；控制机构可以实现抓取机构的X、Y、Z三轴的方向移动，加上抓取机构可旋转，形成四轴运动，提高抓取机构的灵活性，从而增加码垛的方式，提高码垛效率。

以及设于垛料台1上用于垛料放置与翻转的翻转组件；翻转组件可以使抓取机构抓取的垛料放置，然后对放置的垛料进行翻转，使板状等产品可以进一步的降低占地空间，便于运输和存储。

其中，抓取机构包括连接件6；设于连接件6上的控制电机61；与控制电机61输出轴传动连接且固设于连接件6上的第二减速机62；设于第二减速机62输出端其呈竖直设置的旋转轴63；以及设于旋转轴63底端的吸盘组件64；

控制电机61工作时可通过第二减速机62带动旋转轴63旋转，当吸盘组件64抓取垛料后，即可使垛料旋转。

翻转组件包括通过轴承可90度垂直翻转的翻转台7；固于翻转台7上用于垛料放置的L形放置台71；以及设于垛料台1上用于控制翻转台7转动的传动组件。

翻转台7可以在垛料台1上90度转动，当垛料通过抓取机构放置在放置台71上时，可以通过转动实现垛料的快速翻转，可进一步方便垛料的后续处理。

控制机构包括设于垛料台1上用于抓取机构Y轴往复移动的Y轴组件；搭载于Y轴组件上用于控制抓取机构X轴往复移动的X轴组件；位于X轴组件上用于控制抓取机构Z轴往复移动的Z轴组件。

Y轴组件固定在垛料台1上，利用Y轴组件可以带动X轴组件进行Y轴方向移动，而X轴组件则可以带动Z轴组件进行X轴方向移动，最后的Z轴组件则可以带动抓取机构进行Z轴方向移动，从而实现抓取机构的X、Y、Z三轴方向的运动。

进一步的，述皮带输送组件包括设于垛料台1上的铝框架2；沿铝框架2长度方向设于其内部且上方露出至铝框架2外部的输送带21；设于铝框架2一端用于驱动输送带21工作的调速马达22。

输送带21由主动轮、从动轮以及皮带组成，调速马达22的输出轴则与主动轮固连，当调速马达22工作时即可带动输送带21工作，从而可以将机床加工完成后的产品进行引导输送，使产品靠近抓取机构。

进一步的，Y轴组件包括固设于垛料台1上的第一模组本体3，第一模组本体3的内部设有沿其长度方向设置的第一滚珠丝杠组件图中未显示；滑动设于第一模组本体3上用于安装X轴组件且通过第一滚珠丝杠组件图中未显示沿其长度方向往复运动的第一安装板31；设于第一模组本体上用于驱动第一滚珠丝杠组件图中未显示工作的第一伺服电机32；以及设于第一模组本体3上用于辅助X轴组件在Y轴方向稳定运动的第一拖链33。

X轴组件安装于第一安装板31上。

第一模组本体3其长度方向为Y轴，第一伺服电机32工作时可以通过第一滚珠丝杠组件图中未显示带动第一安装板31进行Y轴的往复移动，当X轴组件安装在第一安装板31上时，即可实现X轴组件的Y轴移动，第一拖链33做前后推拉运动。

进一步的，X轴组件包括通过Y轴组件在Y轴方向移动的第二模组本体4；沿第二模组本体4长度方向设于其内部的第二滚珠丝杠；设于第二模组本体4上用于驱动第二滚珠丝杠工作的第二伺服电机42；滑动设于第二模组本体4上用于安装Z轴组件且与第二滚珠丝杠连接的第二安装板43；以及设于第二模组本体4上用于辅助Z轴组件在Z轴方向稳定运行的第二拖链44。

Z轴组件安装于第二安装板43上。

第二模组本体4其长度方向为X轴，第二伺服电机42工作时可以通过第二滚珠丝杠组件41带动第二安装板43进行X轴的往复移动，当Z轴组件安装在第二安装板43上时，即可实现Z轴组件的X轴移动，第二拖链44做左右推拉运动。

进一步的，Z轴组件包括通过X轴组件在X轴方向移动的第三模组本体5；设于第三模组本体5上的同步轮组件51；输出轴与同步轮组件51传动连接的第一减速机52；输出轴与第一减速机52传动连接的第三伺服电机53；以及用于辅助抓取机构Z轴移动的第三拖链54。

第三模组本体5其长度方向为Z轴，第三伺服电机53工作时可以通过第一减速机52带动同步轮组件51工作，然后同步轮组件51通过第三拖链54带动抓取机构进行Z轴移动，第一拖链33做上下推拉运动。

进一步的，吸盘组件由阵列分布的若干真空吸盘组成。

进一步的，传动组件包括设于垛料台1上的减速马达72；用于连接减速马达72与翻转台7的连接组件，连接组件包括：固于减速马达72输出轴上的主动轮；设于翻转台7与垛料台1转动处的从动轮；以及用于连接主动轮与从动轮的链条73。

也可以采用皮带轮的方式进行传动。

减速马达72工作时可通过主动轮、链条和从动轮带动翻转台7转动，当垛料放置在翻转台7上时，即可完成垛料的翻转，便于垛料的后续搬运。

进一步的，垛料台1还包括设于垛料台1底部的四角均设有高度可调的地脚11；设于垛料台1上用于支撑控制机构的支撑台12；以及设于垛料台1上用于翻转组件支撑的安装架13。

通过地脚11可以调节高度，使该装置处于水平状态。

通过皮带输送组件可以从数控机床等生产设备中将加工完成后的产品进行引导输送，实现机床下料的过程，且无需人工操作，降低安全风险，使机床可不停机长时间工作，提高产量，利用Y轴组件可以带动X轴组件进行Y轴方向移动，而X轴组件则可以带动Z轴组件进行X轴方向移动，最后的Z轴组件则可以带动抓取机构进行Z轴方向移动，从而实现抓取机构的X、Y、Z三轴方向的运动，当垛料通过抓取机构放置在放置台71上时，可以通过转动实现垛料的快速翻转，方便垛料的后续处理。

文中电气设备以及未详细描述的组件均采用现有技术，其控制方式及线路在文中并不进行过多赘述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，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型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种三轴垛料翻转机械手，其特征在于，包括：

垛料台(1)；

设于所述垛料台(1)用于垛料上料的皮带输送组件；

设于所述垛料台(1)上用于垛料旋转抓取放置的抓取机构；

设于所述垛料台(1)上用于控制所述抓取机构三维空间运动的控制机构；

以及设于所述垛料台(1)上用于垛料放置与翻转的翻转组件；

其中，所述抓取机构包括连接件(6)；设于所述连接件(6)上的控制电机(61)；与所述控制电机(61)输出轴传动连接且固设于所述连接件(6)上的第二减速机(62)；设于所述第二减速机(62)输出端其呈竖直设置的旋转轴(63)；以及设于所述旋转轴(63)底端的吸盘组件(64)；

所述翻转组件包括通过轴承可90度垂直翻转的翻转台(7)；固于所述翻转台(7)上用于垛料放置的L形放置台(71)；以及设于所述垛料台(1)上用于控制所述翻转台(7)转动的传动组件。

2.根据权利要求1所述的三轴垛料翻转机械手，其特征在于，所述控制机构包括设于所述垛料台(1)上用于所述抓取机构Y轴往复移动的Y轴组件；搭载于所述Y轴组件上用于控制抓取机构X轴往复移动的X轴组件；位于所述X轴组件上用于控制抓取机构Z轴往复移动的Z轴组件。

3.根据权利要求1所述的三轴垛料翻转机械手，其特征在于，所述皮带输送组件包括设于所述垛料台(1)上的铝框架(2)；沿所述铝框架(2)长度方向设于其内部且上方露出至铝框架(2)外部的输送带(21)；设于所述铝框架(2)一端用于驱动所述输送带(21)工作的调速马达(22)。

4.根据权利要求2所述的三轴垛料翻转机械手，其特征在于，所述Y轴组件包括固设于所述垛料台(1)上的第一模组本体(3)，所述第一模组本体(3)的内部设有沿其长度方向设置的第一滚珠丝杠组件；滑动设于所述第一模组本体(3)上用于安装所述X轴组件且通过所述第一滚珠丝杠组件沿其长度方向往复运第一安装板(31)；设于所述第一模组本体(3)上用于驱动所述第一滚珠丝杠组件工作的第一伺服电机(32)；以及设于所述第一模组本体(3)上用于辅助所述X轴组件在Y轴方向稳定运动的第一拖链(33)。

5.根据权利要求2所述的三轴垛料翻转机械手，其特征在于，所述X轴组件包括通过所述Y轴组件在Y轴方向移动的第二模组本体(4)；沿所述第二模组本体(4)长度方向设于其内部的第二滚珠丝杠；设于所述第二模组本体(4)上用于驱动所述第二滚珠丝杠工作的第二伺服电机(42)；滑动设于所述第二模组本体(4)上用于安装所述Z轴组件且与第二滚珠丝杠连接的第二安装板(43)；以及设于所述第二模组本体(4)上用于辅助所述Z轴组件在Z轴方向稳定运行的第二拖链(44)。

6.根据权利要求2所述的三轴垛料翻转机械手，其特征在于，所述Z轴组件包括通过所述X轴组件在X轴方向移动的第三模组本体(5)；设于所述第三模组本体(5)上的同步轮组件(51)；输出轴与所述同步轮组件(51)传动连接的第一减速机(52)；输出轴与所述第一减速机(52)传动连接的第三伺服电机(53)；以及用于辅助所述抓取机构Z轴移动的第三拖链(54)。

7.根据权利要求1所述的三轴垛料翻转机械手，其特征在于，所述吸盘组件由阵列分布的若干真空吸盘组成。

8.根据权利要求1所述的三轴垛料翻转机械手，其特征在于，所述传动组件包括设于所述垛料台(1)上的减速马达(72)；用于连接减速马达(72)与翻转台(7)的连接组件，所述连接组件包括：固于所述减速马达(72)输出轴上的主动轮；设于所述翻转台(7)与垛料台(1)转动处的从动轮；以及用于连接主动轮与从动轮的链条(73)。

9.根据权利要求1所述的三轴垛料翻转机械手，其特征在于，所述垛料台(1)还包括设于所述垛料台(1)底部的四角均设有高度可调的地脚(11)；设于所述垛料台(1)上用于支撑所述控制机构的支撑台(12)；以及设于所述垛料台(1)上用于翻转组件支撑的安装架(13)。