应用于纸托自动化加工的上下料机械手的制作方法

应用于纸托自动化加工的上下料机械手
【技术领域】
1.本实用新型属于机械设备的技术领域，尤其涉及应用于纸托自动化加工的上下料机械手。


背景技术：

2.机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术领域内，迅速发展起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点。
3.因此，现有技术中已经开始把机械手用于纸托上料运输，但是大多采用带伸缩悬臂的机械手，固定长度的机械手难以满足不同规格的纸托、设备间不同运输距离，且现有的悬臂可进行多段伸缩的机械手，其伸缩结构往往需配备多个伸缩驱动单元，结构复杂、运行不够平稳，而且这种机械手悬臂是单一方向输送纸托，要想多方位输送则需将机械手设于外加机架滑轨上改变输送方向，效率低，占用空间大；而悬臂可自由转动的模块化机械手结构复杂、成本高、转动不灵活、输送纸托效率低，且运输不平稳。


技术实现要素：

4.本实用新型目的在于提供应用于纸托自动化加工的上下料机械手，在工作时满足夹取不同规格的纸托、设备间不同运输距离以及运输处于不同角度设备的要求的同时，结构简单紧凑，传动合理安全，运行平稳可靠。
5.本实用新型由以下技术方案实现的：
6.应用于纸托自动化加工的上下料机械手，包括伸缩臂，所述伸缩臂包括第一悬臂、第二悬臂，所述第一悬臂和第二悬臂之间设有驱动所述第二悬臂沿所述第一悬臂轴向前后移动的伸缩驱动机构、以及驱动所述第二悬臂在所述第一悬臂上左右摆动的摆动驱动机构。
7.如上所述应用于纸托自动化加工的上下料机械手，所述伸缩驱动机构包括沿所述第一悬臂长度方向设于所述第一悬臂上的前后滑轨、滑动连接在所述前后滑轨上的前后滑块、分别设于所述前后滑轨前端和后端用于限制所述前后滑块前后滑动行程的前后滑动挡块、设于所述前后滑块上的伸缩驱动电机、以及与所述伸缩驱动电机输出轴连接的前后传动组件，所述第二悬臂安装在所述前后滑块上，所述前后滑块随所述前后传动组件做方向相反的传动而前后移动并带动所述第二悬臂运动。
8.如上所述应用于纸托自动化加工的上下料机械手，所述前后传动组件包括与所述伸缩驱动电机输出轴连接的前后齿轮、以及设于所述前后滑轨上与所述前后齿轮传动连接的前后齿条，所述伸缩驱动电机驱动所述前后齿轮转动，以使所述前后滑块随所述前后齿轮与前后齿条做方向相反的传动而前后移动并带动所述第二悬臂运动。
9.如上所述应用于纸托自动化加工的上下料机械手，所述摆动驱动机构包括安装在所述前后滑块上的第一旋转电机安装架以及转动安装在所述第一旋转电机安装架上的第一旋转电机，所述第二悬臂一端安装在所述第一旋转电机上，以使所述第二悬臂随所述第一旋转电机在所述第一旋转电机安装架上做方向相反的转动而左右摆动。
10.如上所述应用于纸托自动化加工的上下料机械手，还包括设于所述第二悬臂上用于夹取物料的夹持机构，所述夹持机构与所述第二悬臂之间设有驱动所述夹持机构旋转的旋转驱动机构。
11.如上所述应用于纸托自动化加工的上下料机械手，所述旋转驱动机构包括竖直安装在所述第二悬臂远离所述第一悬臂一端上的第二旋转电机，所述第二旋转电机输出轴与所述夹持机构连接。
12.如上所述应用于纸托自动化加工的上下料机械手，还包括立柱支架，所述立柱支架与所述伸缩臂之间设有用于带动所述伸缩臂上下移动的上下驱动机构。
13.如上所述应用于纸托自动化加工的上下料机械手，所述上下驱动机构包括沿所述立柱支架长度方向设于所述立柱支架上的上下滑轨、滑动连接在所述上下滑轨上的上下滑块、分别设于所述上下滑轨上端和下端用于限制所述上下滑块上下滑动行程的上下滑动挡块、设于所述上下滑块上的上下驱动电机、以及与所述上下驱动电机输出轴连接的上下传动组件，所述第一悬臂安装在所述上下滑块上，所述上下滑块随所述上下传动组件做方向相反的传动而上下移动并带动所述第一悬臂运动。
14.如上所述应用于纸托自动化加工的上下料机械手，所述上下传动组件包括与所述上下驱动电机输出轴连接的上下齿轮、以及设于所述上下滑轨上与所述上下齿轮传动连接的上下齿条，所述上下驱动电机驱动所述上下齿轮转动，以使所述上下滑块随所述上下齿轮与上下齿条做方向相反的传动而上下移动并带动所述第一悬臂运动。
15.与现有技术相比，本实用新型有如下优点：
16.本实用新型提供了应用于纸托自动化加工的上下料机械手，包括伸缩臂，伸缩臂包括第一悬臂和第二悬臂，通过在第一悬臂和第二悬臂之间设置有驱动第二悬臂沿第一悬臂轴向前后移动的伸缩驱动机构，在实现机械手前后方向移动取料的同时，结构简单紧凑，传动合理安全，运行平稳可靠，而且，本技术在第一悬臂和第二悬臂之间还设置有驱动第二悬臂在所述第一悬臂上左右摆动的摆动驱动机构，使得机械手再前后方向移动取料的同时，左右摆动取料，在工作时，能够夹取不同规格的纸托，能够满足在上料机构、加工工位、成品输送线等设备间不同运输距离和运输位置的要求。
【附图说明】
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
18.图1为具体实施例中纸托自动化加工系统的立体图；
19.图2为具体实施例中上下料机械手的立体图；
20.图3为具体实施例中上下料机械手的立体图；
21.图4为图3中a是局部放大图；
22.图5为具体实施例中上下料机械手的立体图；
23.图6为图5中b的局部放大图；
24.图7为具体实施例中分料机构的立体图；
25.图8为图7中c的局部放大图；
26.图9为具体实施例中分料机构的立体图；
27.图10为具体实施例中分料机构的立体图。
【具体实施方式】
28.为了使本实用新型所解决的技术问题、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。
29.当本实用新型实施例提及“第一”、“第二”等序数词时，除非根据上下文其确实表达顺序之意，应当理解为仅仅是起区分之用。
30.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。
31.具体实施例，如图1
‑
10所示的纸托自动化加工系统，包括用于将层叠物料分离的分料机构2、用于承接并输送由分料机构2分离后的物料的上料机构1，所述上料机构1的周侧设有用于对物料进行加工的加工工位3、用于输送并收集成品的成品输送线4、以及用于将所述上料机构1上的物料转移至加工工位3并将加工完的成品物料转移至成品输送线4的上下料机械手5。人工只需把纸托叠放在分料机构2上，分料机构2可自动将层叠物料分离，通过分料机构2自动化方式分料输送不仅省时省力、降低人工成本，而且不容易出错，提高了批量生产的工作效率；具体地，所述上料机构1上端设有物料导正盒，分离后的纸托落于上料机构1下端，通过输送线输送至上端的导正盒处导正后，由上下料机械手5从导正盒处夹取纸托，送至加工工位3进行加工，无需人工将物料放进加工工位3，不仅提高工作效率，而且避免了人工放物料因机器故障或操作不当而伤害到操作工人。更具体地，在成品输送线4后端设置有纸托叠料收集盒，待加工工位3中的纸托加工完成后由上下料机械手5从加工工位3取料输送至成品输送线4前端，最终由纸托叠料收集盒收集。
32.具体地，如图2
‑
6所示，所述上下料机械手5包括伸缩臂51，所述伸缩臂51包括第一悬臂511、第二悬臂512，所述第一悬臂511和第二悬臂512之间设有驱动所述第二悬臂512沿所述第一悬臂511轴向前后移动的伸缩驱动机构513、以及驱动所述第二悬臂512在所述第一悬臂511上左右摆动的摆动驱动机构514。通过在第一悬臂511和第二悬臂512之间设置有驱动第二悬臂512沿第一悬臂511轴向前后移动的伸缩驱动机构513，在实现机械手前后方向移动取料的同时，结构简单紧凑，传动合理安全，运行平稳可靠，而且，本技术在第一悬臂511和第二悬臂512之间还设置有驱动第二悬臂512在所述第一悬臂511上左右摆动的摆动驱动机构514，使得机械手再前后方向移动取料的同时，左右摆动取料，在工作时，能够夹取不同规格的纸托，能够满足在上料机构1、加工工位3、成品输送线4等设备间不同运输距离和运输位置的要求。
33.更具体地，所述伸缩驱动机构513包括沿所述第一悬臂511长度方向设于所述第一悬臂511上的前后滑轨5131、滑动连接在所述前后滑轨5131上的前后滑块5132、分别设于所述前后滑轨5131前端和后端用于限制所述前后滑块5132前后滑动行程的前后滑动挡块5133、设于所述前后滑块5132上的伸缩驱动电机5134、以及与所述伸缩驱动电机5134输出轴连接的前后传动组件5135，所述第二悬臂512安装在所述前后滑块5132上，所述前后滑块5132随所述前后传动组件5135做方向相反的传动而前后移动并带动所述第二悬臂512运动。通过伸缩驱动电机5134驱动传动组件5135传动，使前后滑块5132前后移动，从而使得设于前后滑块5132上的第二悬臂512前后伸缩移动，结构简单紧凑，传动合理安全，运行平稳可靠。
34.进一步地，所述前后传动组件5135包括与所述伸缩驱动电机5134输出轴连接的前后齿轮5135a、以及设于所述前后滑轨5131上与所述前后齿轮5135a传动连接的前后齿条5135b，所述伸缩驱动电机5134驱动所述前后齿轮5135a转动，以使所述前后滑块5132随所述前后齿轮5135a与前后齿条5135b做方向相反的传动而前后移动并带动所述第二悬臂512运动。通过齿轮齿条的啮合传动，使得运行更加平稳可靠。
35.另外，所述摆动驱动机构514包括安装在所述前后滑块5132上的第一旋转电机安装架5141以及转动安装在所述第一旋转电机安装架5141上的第一旋转电机5142，所述第二悬臂512一端安装在所述第一旋转电机5142上，以使所述第二悬臂512随所述第一旋转电机5142在所述第一旋转电机安装架5141上做方向相反的转动而左右摆动。通过第一旋转电机5142驱动第二悬臂512在前后滑块5132上左右摆动，使第二悬臂512在前后伸缩的同时还可以实现左右摆动，使其能够抓取转移位于在上料机构1、加工工位3、成品输送线4等设备间不同运输距离和运输位置的纸托，使用灵活，且无需外加机架滑轨以改变输送方向，减少设备占用空间。
36.进一步地，上下料机械手5还包括设于所述第二悬臂512上用于夹取物料的夹持机构52，所述夹持机构52与所述第二悬臂512之间设有驱动所述夹持机构52旋转的旋转驱动机构53。具体地，所述旋转驱动机构53包括竖直安装在所述第二悬臂512远离所述第一悬臂511一端上的第二旋转电机531，所述第二旋转电机531输出轴与所述夹持机构52连接。通过第二旋转电机531驱动夹持机构52，使得夹持机构52能够在第二悬臂512上360度全方位旋转，便于改变纸托的放置方向，根据不同规格的纸托，适用不同的运输场景。
37.再进一步地，上下料机械手5还包括立柱支架54，所述立柱支架54与所述伸缩臂51之间设有用于带动所述伸缩臂51上下移动的上下驱动机构55，通过上下驱动机构55驱动伸缩臂51升降取料或下料。
38.具体地，所述上下驱动机构55包括沿所述立柱支架54长度方向设于所述立柱支架54上的上下滑轨551、滑动连接在所述上下滑轨551上的上下滑块552、分别设于所述上下滑轨551上端和下端用于限制所述上下滑块552上下滑动行程的上下滑动挡块553、设于所述上下滑块552上的上下驱动电机554、以及与所述上下驱动电机554输出轴连接的上下传动组件555，所述第一悬臂511安装在所述上下滑块552上，所述上下滑块552随所述上下传动组件555做方向相反的传动而上下移动并带动所述第一悬臂511运动。
39.更具体地，所述上下传动组件555包括与所述上下驱动电机554输出轴连接的上下齿轮5551、以及设于所述上下滑轨551上与所述上下齿轮5551传动连接的上下齿条5552，所
述上下驱动电机554驱动所述上下齿轮5551转动，以使所述上下滑块552随所述上下齿轮5551与上下齿条5552做方向相反的传动而上下移动并带动所述第一悬臂511运动。
40.另外，如图7
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10所示，所述分料机构2包括包括倾斜设置的导料槽21，所述导料槽21上设有可伸入所述导料槽21内用于阻挡物料移动的伸缩分料组件22、以及位于所述伸缩分料组件22下方且可伸入所述导料槽21内用于阻挡物料移动的伸缩挡料组件23，所述伸缩挡料组件23伸入所述导料槽21内对物料进行一次阻挡后，所述伸缩分料组件22伸入所述导料槽21内对物料进行二次阻挡，以使所述伸缩挡料组件23伸出时位于所述伸缩挡料组件23和伸缩分料组件22之间的物料落下。本实用新型中，分料机构2包括倾斜设置的导料槽21，将层叠的纸托放置在导料槽21上端，通过自身重力滑落输送，充分利用物料本身重力，减少能耗，层叠的纸托从导料槽21上端滑落至下端时，由已伸入导料槽21内的伸缩挡料组件23进行一次阻挡，此时位于伸缩挡料组件23上方的伸缩分料组件22伸入导料槽21内对层叠的纸托进行二次阻挡，再使伸缩挡料组件23伸出导料槽21，此时位于伸缩挡料组件23和伸缩分料组件22之间的纸托落下，而位于伸缩分料组件22上方的纸托由于伸缩分料组件22的阻挡无法落下，实现纸托的分料，待伸缩挡料组件23和伸缩分料组件22之间的纸托落下后，伸缩挡料组件23重新伸入导料槽21，接着伸缩分料组件22伸出导料槽21使其上方受阻挡的纸托落下由伸缩挡料组件23阻挡，依此重复操作，实现层叠纸托的自动化连续分料输送，降低人工成本，提高生产效率。
41.优选地，所述伸缩分料组件22包括设于所述导料槽21侧壁上且可伸入所述导料槽21内的伸缩分料挡块221、以及设于所述导料槽21侧壁上且用于驱动所述伸缩分料挡块221移动的第一驱动组件222，所述第一驱动组件222驱动所述伸缩分料挡块221伸入所述导料槽21内阻挡物料下落或伸出所述导料槽21使物料下落。第一驱动组件222驱动伸缩分料挡块221伸入所述导料槽内，可阻挡伸缩分料挡块221上方的纸托，使其无法落下。
42.更优选地，所述伸缩分料组件22为两个且相对设置于所述导料槽21两侧壁上，两所述第一驱动组件222分别驱动两所述伸缩分料挡块221，以使两所述伸缩分料挡块221相向移动伸入所述导料槽21内阻挡物料下落或相背移动伸出所述导料槽21使物料下落。通过两所述伸缩分料挡块221相向移动伸入所述导料槽21内阻挡纸托，采用两个伸缩分料挡块221伸入和伸出的速度更快，效率更高，而且对纸托的阻挡更加稳固。
43.具体地，所述第一驱动组件222包括可拆卸安装在所述导料槽21侧壁上的第一驱动安装件2221、以及安装在所述第一驱动安装件2221上的第一伸缩气缸2222。两个所述第一驱动安装件2221分别安装在于导料槽21的两侧壁上，且分别安装在两所述第一驱动安装件2221上的第一伸缩气缸2222同步驱动。
44.优选地，所述伸缩挡料组件23包括设于所述导料槽21下端的滑槽组件231、以及滑动安装在所述滑槽组件231上的挡料板232，所述滑槽组件231上设有带动所述挡料板232滑动的第二驱动组件233。具体地，所述滑槽组件231包括分别设于所述导料槽21两侧壁下端的两个第一滑槽板2311，以及分别设于两所述第一滑槽板2311下方的两个第二滑槽板2312，所述第一滑槽板2311与对应第二滑槽板2312之间形成供所述挡料板232滑动的滑槽2313。更具体地，所述第二驱动组件233包括安装在所述第一滑槽板2311上的第二驱动安装件2331、安装在所述第二驱动安装件2331上的第二伸缩气缸2332、以及分别与所述第二伸缩气缸2332输出端和所述挡料板232连接的第二驱动连接件2333。通过第二伸缩气缸2332
驱动挡料板232沿滑槽2313活动，挡料板232沿滑槽2313伸出，使纸托落至上料机构1的下端，挡料板232沿滑槽2313伸入堵塞导料槽21槽口，进而阻挡纸托从导料槽21滑下。
45.具体地，所述导料槽21下方设有导料安装支架24，所述导料槽21包括可拆卸安装在所述导料安装支架24上的导料底板211、以及设于所述导料底板211两侧的导料挡板212，所述导料底板211与所述导料挡板212之间设有用于调节两所述导料挡板212之间距离的调节组件213。更具体地，所述调节组件213包括两个位于所述导料底板211两侧且相对设置的调节柱2131以及调节柱安装件2132，两所述导料挡板212分别设于两所述调节柱2131上，两所述调节柱2131通过所述调节柱安装件2132可拆卸安装在所述导料安装支架24上，通过调节两所述调节柱2131的距离，进而调节两所述导料挡板212的间距。通过调节两调节柱2131之间的距离，进而调节两导料底板213的距离，使得导料槽21可以适用于多种规格型号的纸托。
46.本实用新型的应用于纸托自动化加工的上下料机械手，包括伸缩臂，伸缩臂包括第一悬臂和第二悬臂，通过在第一悬臂和第二悬臂之间设置有驱动第二悬臂沿第一悬臂轴向前后移动的伸缩驱动机构，在实现机械手前后方向移动取料的同时，结构简单紧凑，传动合理安全，运行平稳可靠，而且，本技术在第一悬臂和第二悬臂之间还设置有驱动第二悬臂在所述第一悬臂上左右摆动的摆动驱动机构，使得机械手再前后方向移动取料的同时，左右摆动取料，在工作时，能够夹取不同规格的纸托，能够满足在上料机构、加工工位、成品输送线等设备间不同运输距离和运输位置的要求。
47.如上所述是结合具体内容提供的一种实施方式，并不认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。凡与本实用新型的方法、结构等近似、雷同，或是对于本实用新型构思前提下做出若干技术推演或替换，都应当视为本实用新型的保护范围。