一种桁架式上下料机械手的制作方法

1.本发明涉及物料转运设备技术领域，具体涉及一种桁架式上下料机械手。


背景技术：

2.机械手，指能模仿人手和臂的某些动作功能，并按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，其主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。它可代替人进行繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，广泛应用于数控加工设备、物料转运装置和码垛装置等，但是机械手的执行机构受到转动自由度的限制以及应用场景带来的体积限制，使得其执行机构的作业覆盖范围受到限制，本发明提供一种桁架式上下料机械手，使得机械手机构的作业范围得以扩大，具有更好的应用前景。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种桁架式上下料机械手，解决以下技术问题：
4.解决了机械手的执行机构受到转动自由度的限制以及应用场景带来的体积限制，使得其执行机构的作业覆盖范围受到限制的问题；
5.解决了装配完成后，在整体转运过程中会受到限高影响的问题。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.一种桁架式上下料机械手，包括两个呈前后设置的支撑架，两个支撑架之间固定安装有两个呈水平并排设置的桁梁梁板，所述桁梁梁板上滑动安装有平移机构，其中一个支撑架的上端设置有驱动平移机构进行滑动的平移油缸，所述平移机构的两侧均设置有弧形板，两个弧形板的之间连接有两个固定组件，两个固定组件关于弧形板的轴线呈对称分布，两个弧形板的内壁上均对称安装有与平移机构卡箍固定的滑动组件，其中一个固定组件的上端螺栓固定有机械手机构。
8.作为本发明进一步的方案：所述固定组件包含固定块，所述固定块的内部设置有固定轴杆，所述固定轴杆的外表面上固定安装有若干个呈环形阵列排布的卡接块，所述固定块的内部设置卡槽，具体为：卡接块和固定轴杆为一体式结构，固定块的内部设置有与卡接块和固定轴杆组成的一体式结构相适配的卡槽；所述固定块的两侧均设置有与固定轴杆相连接的转动柱，所述转动柱上设置有限位螺钉；所述弧形板与固定块的内壁上均设置有齿板，且弧形板与固定块的内壁上均对称开设有与滑动组件相适配的滑槽。
9.作为本发明进一步的方案：所述平移机构包含平移底座，所述平移底座的上表面两侧均安装有两个呈并排设置的连接气缸，所述平移底座的下表面对称安装有内侧板和外侧板，两个内侧板均位于两个外侧板之间，所述平移底座的内部设置有腔室，所述内侧板和外侧板的上端均延伸至平移底座的内部，且腔室内部设置有分别与两个内侧板相连接的推动气缸一，腔室内部还对称设置有分别与两个外侧板相连接的推动气缸二，所述内侧板和外侧板上均转动安装有若干个呈等距离排布的滚轮，所述平移底座的一侧固定安装有动力电机。
10.作为本发明进一步的方案：所述动力电机的输出端上套设有与齿板啮合连接的齿轮；所述滑动组件包含滑块，所述滑块上连接有连接轴杆，所述连接轴杆远离滑块的一端与连接气缸的输出端卡箍固定；所述弧形板上设置有与转动柱相适配的转动槽，且弧形板与转动柱上均设置有与限位螺钉相适配的限位槽，转动槽与限位槽相连通。
11.作为本发明进一步的方案：所述机械手机构包含固定盘，所述固定盘的上端转动安装有安装底座，且固定盘的内部设置有驱动安装底座转动的转动电机，安装底座的上端转动安装有第一连接部，安装底座上设置有驱动第一连接部进行转动的电机一，所述第一连接部的上端转动安装有第二连接部，所述第一连接部上设置有驱动第二连接部进行转动的电机二，所述第二连接部的一侧设置有第三连接部，所述第二连接部的另一侧设置有驱动第三连接部进行转动的旋转电机，所述第三连接部远离第二连接部的一端转动安装有转动板，所述第三连接部上设置有驱动转动板进行转动的电机三，所述转动板远离第三连接部的一端固定连接有夹紧板一，所述夹紧板一上对称安装有夹紧气缸，所述夹紧气缸的输出端连接有夹紧板二，所述夹紧板二位于夹紧板一的一侧。
12.本发明的有益效果：
13.1、本发明便于装配和拆分，各部件损坏时可以进行单独更换，减少维修费用，并且在拆分后可以减少占用空间，便于存放。
14.2、作业完成后可以将机械手机构进行“隐藏”，将机械手机构转动至两个弧形板之间的位置，可以便于装配完成后的本发明整体转运，因为在转运过程中需要考虑到限高的问题，因此将机械手机构转动至两个弧形板之间的位置时，即本发明整体高度相应的降低。
15.3、机械手机构可以和常用的机械手一样进行作业，配合上固定组件、弧形板、滑动组件和平移机构配合使用，相较于常用的机械手，本发明具有了更大的作业范围。
16.4、平移机构可以适用于两个不同间距和不同宽度的桁梁梁板，提高了本发明的适用性，并且在装配后，滚轮与桁梁梁板的底部相接触，这样的设计可以减少平移机构平移时的阻力，便于平移机构的移动，还可以降低平移机构脱落的风险。
附图说明
17.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
18.图1是本发明整体的结构主视图；
19.图2是本发明的机械手机构的结构示意图；
20.图3是本发明的平移机构与桁梁梁板的主视剖面图；
21.图4是本发明的固定组件的主视剖面图；
22.图5是本发明的弧形板的侧视图；
23.图6是本发明的弧形板与滑动组件的俯视剖面图。
24.图中：1、支撑架；11、桁梁梁板；2、弧形板；3、固定组件；4、机械手机构；5、平移油缸；6、平移机构；7、滑动组件；41、固定盘；42、第一连接部；43、第二连接部；44、第三连接部；45、旋转电机；46、转动板；47、夹紧板一；48、夹紧板二；49、夹紧气缸；21、齿板；22、滑槽；71、滑块；72、连接轴杆；61、平移底座；62、连接气缸；63、动力电机；64、齿轮；65、内侧板；66、推动气缸一；67、外侧板；68、推动气缸二；69、滚轮；31、固定块；32、固定轴杆；33、卡接块；34、转动柱；35、限位螺钉。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
26.请参阅图1
‑
图6所示，本发明为一种桁架式上下料机械手，包括两个呈前后设置的支撑架1，支撑架1的下端安装有万向轮，两个支撑架1之间固定安装有两个呈水平并排设置的桁梁梁板11，桁梁梁板11上滑动安装有平移机构6，其中一个支撑架1的上端设置有驱动平移机构6进行滑动的平移油缸5，平移机构6的两侧均设置有弧形板2，两个弧形板2的之间连接有两个固定组件3，两个固定组件3关于弧形板2的轴线呈对称分布，两个弧形板2的内壁上均对称安装有与平移机构6卡箍固定的滑动组件7，其中一个固定组件3的上端螺栓固定有机械手机构4，机械手机构4可以随着固定组件3的转动进行转动，机械手机构4具有更大的作业范围，在实际应用过程中，为了提高效率，另一个固定组件3上也可以螺栓固定另一个机械手机构4，本发明使用时，固定组件3可以起到为机械手机构4提供安装平台的作用。
27.固定组件3包含固定块31，固定块31的内部设置有固定轴杆32，固定轴杆32的外表面上固定安装有若干个呈环形阵列排布的卡接块33，固定块31的内部设置卡槽，具体为：卡接块33和固定轴杆32为一体式结构，固定块31的内部设置有与卡接块33和固定轴杆32组成的一体式结构相适配的卡槽，固定块31的两侧均设置有与固定轴杆32相连接的转动柱34，转动柱34上设置有限位螺钉35，弧形板2与固定块31的内壁上均设置有齿板21，且弧形板2与固定块31的内壁上均对称开设有与滑动组件7相适配的滑槽22，便于滑动组件7的滑动与安装。
28.平移机构6包含平移底座61，平移底座61的上表面两侧均安装有两个呈并排设置的连接气缸62，两个连接气缸62分别与位于同一个弧形板2上的两个滑动组件7一一对应，平移底座61的下表面对称安装有内侧板65和外侧板67，两个内侧板65均位于两个外侧板67之间，平移底座61的内部设置有腔室，内侧板65和外侧板67的上端均延伸至平移底座61的内部，且腔室内部设置有分别与两个内侧板65相连接的推动气缸一66，腔室内部还对称设置有分别与两个外侧板67相连接的推动气缸二68，内侧板65和外侧板67上均转动安装有若干个呈等距离排布的滚轮69，平移底座61的一侧固定安装有动力电机63，启动平移油缸5即可推动平移机构6在桁梁梁板11做直线往返运动，对平移机构6的水平位置进行调节，进而调节机械手机构4的位置，设置的内侧板65、外侧板67、推动气缸一66和推动气缸二68配合使用，使得本发明可以适用于不同宽度的桁梁梁板11和两个不同间距的桁梁梁板11，需要提及的是，内侧板65和外侧板67的结构相同，平移底座61上设置有供内侧板65和外侧板67滑动的方形槽，并且推动气缸一66为“双头气缸”，即推动气缸一66的两端均为输出端，所以在使用时，推动气缸一66可以调节两个内侧板65之间的距离，使其适用于两个桁梁梁板11之间的不同间距，推动气缸二68推动外侧板67向内侧板65的方向靠近，使其适用于不同宽度的桁梁梁板11。
29.动力电机63的输出端上套设有与齿板21啮合连接的齿轮64，启动动力电机63带动齿轮64转动，即可带动齿板21转动，即带动两个弧形板2与两个固定组件3一同转动，机械手
机构4随之进行转动，值得提及的是，当两个弧形板2与两个固定组件3连接后，两个弧形板2与固定组件3的内壁围成一个圆形，并且滑动组件7与连接气缸62卡箍固定后，连接轴杆72的中心轴线经过上述围成的圆形的圆心，使得在转动过程中，滑动组件7可以顺利在弧形板2与固定块31的内壁上开设的滑槽22内部滑动。
30.滑动组件7包含滑块71，滑块71上连接有连接轴杆72，连接轴杆72远离滑块71的一端与连接气缸62的输出端卡箍固定，滑块71与连接轴杆72的连接方式选用固定连接或螺纹连接，优选为螺纹连接，这样在损坏时便于更换，并且连接轴杆72与滑块71螺纹连接的情况下，再将连接轴杆72与连接气缸62的输出端卡箍固定，螺纹连接的方式也很安全可靠，弧形板2上设置有与转动柱34相适配的转动槽，且弧形板2与转动柱34上均设置有与限位螺钉35相适配的限位槽，转动槽与限位槽相连通，将两个转动柱34分别插至两个弧形板2的转动槽内，然后将限位螺钉35旋进限位槽内，即可将弧形板2与固定组件3固定在一起。
31.机械手机构4包含固定盘41，固定盘41的上端转动安装有安装底座，且固定盘41的内部设置有驱动安装底座转动的转动电机，安装底座的上端转动安装有第一连接部42，安装底座上设置有驱动第一连接部42进行转动的电机一，第一连接部42的上端转动安装有第二连接部43，第一连接部42上设置有驱动第二连接部43进行转动的电机二，第二连接部43的一侧设置有第三连接部44，第二连接部43的另一侧设置有驱动第三连接部44进行转动的旋转电机45，第三连接部44远离第二连接部43的一端转动安装有转动板46，第三连接部44上设置有驱动转动板46进行转动的电机三，转动板46远离第三连接部44的一端固定连接有夹紧板一47，夹紧板一47上对称安装有夹紧气缸49，夹紧气缸49的输出端连接有夹紧板二48，夹紧板二48位于夹紧板一47的一侧，在夹取物品时，启动夹紧气缸49即可带动夹紧板二48做直线往返运动，直至将物品夹紧在夹紧板二48与夹紧板一47之间。
32.本实施例中的一种桁架式上下料机械手，在使用前，需要将机械手机构4装配到桁架上，装配步骤为：
33.步骤一：先将平移机构6安装在桁梁梁板11上，具体为，将两个内侧板65置于两个桁梁梁板11之间，两个桁梁梁板11位于两个外侧板67之间，启动推动气缸一66调节两个内侧板65之间的距离，直至两个内侧板65分别与两个桁梁梁板11相接触，启动推动气缸二68推动外侧板67向内侧板65的方向靠近，直至外侧板67与桁梁梁板11相接触，需要说明的是，此时，滚轮69与桁梁梁板11的底部相接触，这样的设计可以减少平移机构6平移时的阻力，便于平移机构6的移动；
34.步骤二：将滑动组件7安装在弧形板2上，然后分别将两个固定组件3的转动柱34插至两个弧形板2的转动槽内，接着将限位螺钉35旋进限位槽内，将弧形板2与固定组件3固定在一起，最后将滑动组件7的连接轴杆72与连接气缸62通过卡箍固定；
35.步骤三：根据实际使用需求，选择将一个机械手机构4安装在其中一个固定组件3上，或两个固定组件3上均安装上机械手机构4。
36.装配完成后，机械手机构4在夹取物品时，启动夹紧气缸49即可带动夹紧板二48做直线往返运动，直至将物品夹紧在夹紧板二48与夹紧板一47之间，启动平移油缸5即可推动平移机构6在桁梁梁板11做直线往返运动，对平移机构6的水平位置进行调节，进而调节机械手机构4的位置，启动动力电机63带动齿轮64转动，即可带动齿板21转动，即带动两个弧形板2与两个固定组件3一同转动，机械手机构4随之进行转动，可以对夹取的物品完成上下
料、转运和码垛操作。
37.作业完成后可以将机械手机构4进行“隐藏”，指的是可以将机械手机构4转动至两个弧形板2之间的位置，可以便于装配完成后的本发明整体转运，因为在转运过程中需要考虑到限高的问题，因此将机械手机构4转动至两个弧形板2之间的位置时，即本发明整体高度相应的降低；具体操作如下：先将限位螺钉35由限位槽内旋出，即可将转动柱34在限位槽进行转动，将转动柱34转动180度后，弧形板2与转动柱34上的两个限位槽重新对准，此时，机械手机构4经过180度旋转后，已经转动至两个弧形板2之间的位置，然后将限位螺钉35重新旋进限位槽内，即完成“隐藏”。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示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发明和简化描述，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、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
39.在本发明的描述中，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”等应做广义理解，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连接，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发明中的具体含义。
40.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。