一种基于自动化生产线的送料机械手的制作方法

1.本发明属于送料机械手领域，具体地说是一种基于自动化生产线的送料机械手。


背景技术：

2.现在随着机械化程度的逐渐加深，机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，因此备受生产行业的青睐，逐渐成为生产中的主力军；但是现有技术中的机械手大多只能针对特定的物品进行抓取搬运，且一般是针对规则物体进行抓取搬运，但是在实际生产中，往往需要针对一些不规则的物料进行抓取搬运，尤其是大型采石场的石头生产中，其原料大多是不规则的形状，往往需要人工与机械同时协作才能完成抓取搬运，整个过程费时费力，且机械化程度不高。


技术实现要素：

3.本发明提供一种基于自动化生产线的送料机械手，用以解决现有技术中的缺陷。
4.本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于自动化生产线的送料机械手，包括截面为圆形的底面开口的壳体，壳体内顶面固定安装与之同轴的竖杆，竖杆的下端固定安装与之同轴的圆板，圆板的外周固定安装环形的第一导轨，圆板的底面位于壳体下方，第一导轨的外周套设有第二导轨，第二导轨的外周固定连接壳体底面开口处内侧，第一导轨与第二导轨之间设有至少四个呈环形分布的回型框，回型框的两侧分别固定安装c型的第一电动滑块，同一回型框的两个第一电动滑块分别位包裹于第一导轨、第二导轨外侧且与之滑动配合，回型框内均销轴安装有截面为梯形的竖管，竖管的下端均为钩形，壳体顶面中部固定连接机械臂，位于第一导轨外周的第一电动滑块上设有与对应的竖管铰接安装的斜向上的液压杆，圆板底面还设有图像采集装置，图像采集装置、第一电动滑块、机械臂均分别与电源连接，图像采集装置、第一电动滑块、机械臂均分别与控制终端连接。
5.如上所述的一种基于自动化生产线的送料机械手，位于所述的第一导轨外周的第一电动滑块顶部均固定安装第三导轨，第三导轨均朝向圆板中心沿其径向分布，第三导轨顶面远离圆板中部的一侧顶面与对应的竖管之间铰接安装液压杆，第三导轨顶面朝向圆板中部的一侧均固定安装第二电动滑块，第二电动滑块的一侧设有水平的第一转轴，第一转轴朝向圆板中部的一端均贯穿对应的第二电动滑块且与之转动连接，第一转轴的另一端均通过第一万向联轴器连接活动端斜向上的伸缩轴，伸缩轴的活动端通过第二万向联轴器固定连接水平的第二转轴，竖管内转动安装有与之同轴的方轴，方轴与竖管的转动连接处安装扭簧，方轴的外周套装有数个呈上下分布的线辊，线辊的上下两侧均设有与之同轴的限位环，限位环固定安装于方轴外周，限位环与对应的线辊之间均固定安装弹簧，线管的内侧为方形，竖管上部靠近圆板的一侧均开设水平的第一通孔，第二转轴的另一端均贯穿对应的第一通孔且与之转动连接，第二转轴的另一端均固定安装第一伞齿轮，方轴的上部均固定安装第二伞齿轮，第二伞齿轮均与对应的第一伞齿轮啮合配合，竖管一侧的斜边开设与
线辊一一对应的第二通孔，第二通孔的内均设有水平的插块，线辊的外周均缠绕数圈第一连接绳，第一连接绳的自由端均固定连接对应插块的内端，插块的外端均贯穿对应的第二通孔，竖管的另一斜边均固定安装与第二通孔一一对应的连接块，连接块远离竖管的一侧均开设水平的插孔，插块分别能与相邻的竖管对应的插孔插接配合，插孔的内侧壁开设环形的插槽，同时插块均设有能够与相邻竖管对应的插槽插接配合的锁止结构，第一转轴朝向圆板中部的一端均固定安装第三伞齿轮，竖杆的外周套装有与之转动连接的套管，套管的下端固定安装环形伞齿轮，第三伞齿轮均能与环形伞齿轮啮合配合，壳体内设有驱动套管转动的动力装置，第二通孔的内端外侧均固定安装两个呈上下分布的限位块，动力装置分别与电源、控制终端连接。
6.如上所述的一种基于自动化生产线的送料机械手，所述的锁止结构包括插块的顶面靠近竖管的一侧均开设竖向的第三通孔，插块的顶面远离竖管的一侧均开设竖向的第四通孔，第四通孔与第三通孔之间均开设水平的第五通孔，第四通孔远离方管的内侧壁均固定安装线轮，第四通孔内均销轴安装两个水平的锁止块，锁止块分别位于对应的线轮上下两侧，锁止块与销轴处均安装扭簧，第三通孔内靠近方管一侧中部均固定水平的第二连接绳，第二连接绳的自由端均分成两股，第二连接绳的自由端均贯穿对应的第五通孔绕过对应的线轮固定连接位于线轮两侧的锁止块，且锁止块分别能与相邻的竖管对应的插槽插接配合，第二通孔内定面均开设竖向的盲孔，盲孔内均固定安装活动端朝下的第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆的下端均固定安装推块，推块的下端均能插入对应的第三通孔内且将第二连接绳推顶，第一电动伸缩杆均分别与电源、控制终端连接。
7.如上所述的一种基于自动化生产线的送料机械手，所述的推块的底面均开设水平的左右通透的透槽，透槽位于对应的第二连接绳上方。
8.如上所述的一种基于自动化生产线的送料机械手，所述的动力装置包括安装于壳体内定面的输出轴朝向的电机，电机的输出轴固定安装第一齿轮，套管的外周固定安装第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合配合，电机分别与电源、控制终端连接。
9.如上所述的一种基于自动化生产线的送料机械手，所述的图像采集装置包括圆板底面中部开设的竖向的收纳槽，收纳槽内固定安装活动端朝下的第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆的活动端均固定安装摄像头，第二电动伸缩杆、摄像头分别与电源连接，第二电动伸缩杆、摄像头分别与控制终端连接。
10.本发明的优点是：本发明适用于不规则的大体积大质量物料的传送与移动；初始状态时，竖管均处于竖直状态；当需要对物料进行抓取移动时，机械臂将壳体移动至物料上方，图像采集装置对下方的物料进行图像采集，并将图像信息反馈至控制终端，控制终端根据物料的形状制定相关的抓取方案，控制终端根据物料的形状设定物料的抓取点，且使得第一电动滑块沿对应的第一导轨、第二导轨移动至物料周围对应的位置，使得竖管移动至抓取点，然后液压杆收缩拉动对应的竖管上端沿其销轴向圆板一侧转动，从而使得竖管下端呈张开状态，然后液压杆逐渐伸长使得竖管下端与物料逐渐靠近，竖管的下端逐渐将物料进行夹持，且液压杆使得竖管保持夹持状态，再通过机械臂将壳体及下部的物料同时提升进行移动，将物料放置至对应的生产线，然后液压杆收缩使得竖管沿对应的销轴转动，使得竖管的下端张开与物料分开，第一电动滑块带动对应的竖管沿第一导轨移动至第一导轨的一侧，然后机械臂将壳体移动至初始位置，即可重复进行物料的抓取与搬运；本发明以图
像采集装置与控制终端作为整个装置的指挥终端，根据不同的异形物料制定相应的抓取方案，且采用环形分布的竖管作为机械手的手指部位进行夹持与抓取，再通过第一电动滑块带动竖管沿第一导轨、第二导轨移动，从而进行夹持点的布点，且不同的物料重心不同，从而夹持点各不相同，在液压杆的配合下使得竖管进行张开与收紧，从而实现夹持抓取动作，然后通过控制终端与机械臂的协作将物料进行搬运，能够充分的根据物料特点进行夹持抓取，采用智能化的操作，能够有效的提升整个生产线的智能化程度，减少人工的参与，且能够有效的提升搬运效率。
附图说明
11.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1是本发明的结构示意图；图2是图1a向视图的放大图；图3是图1ⅰ局部的放大图；图4是图1ⅱ局部的放大图；图5是图2ⅲ局部的放大图；图6是图2沿b-b线的剖视图；图7是推块的结构图；图8是本发明的第一使用状态图；图9是本发明的第二使用状态图。
具体实施方式
13.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.一种基于自动化生产线的送料机械手，如图所示，包括截面为圆形的底面开口的壳体1，壳体1内顶面固定安装与之同轴的竖杆2，竖杆2的下端固定安装与之同轴的圆板3，圆板3的外周固定安装环形的第一导轨50，圆板3的底面位于壳体1下方，第一导轨50的外周套设有第二导轨4，第二导轨4的外周固定连接壳体1底面开口处内侧，第一导轨50与第二导轨4之间设有至少四个呈环形分布的回型框5，回型框5的两侧分别固定安装c型的第一电动滑块6，同一回型框5的两个第一电动滑块6分别位包裹于第一导轨50、第二导轨4外侧且与之滑动配合，回型框5内均销轴安装有截面为梯形的竖管7，竖管7的下端均为钩形，壳体1顶面中部固定连接机械臂，位于第一导轨50外周的第一电动滑块6上设有与对应的竖管7铰接安装的斜向上的液压杆9，圆板3底面还设有图像采集装置，图像采集装置、第一电动滑块6、机械臂均分别与电源连接，图像采集装置、第一电动滑块6、机械臂均分别与控制终端连接。本发明适用于不规则的大体积大质量物料的传送与移动；初始状态时，竖管7均处于竖直状态；当需要对物料进行抓取移动时，机械臂将壳体1移动至物料上方，图像采集装置对下方的物料进行图像采集，并将图像信息反馈至控制终端，控制终端根据物料的形状制定相关的抓取方案，控制终端根据物料的形状设定物料的抓取点，且使得第一电动滑块6沿对应的第一导轨50、第二导轨4移动至物料周围对应的位置，使得竖管7移动至抓取点，然后液压杆9收缩拉动对应的竖管7上端沿其销轴向圆板3一侧转动，从而使得竖管7下端呈张开状态，然后液压杆9逐渐伸长使得竖管7下端与物料逐渐靠近，竖管7的下端逐渐将物料进行夹持，
且液压杆9使得竖管7保持夹持状态，再通过机械臂将壳体1及下部的物料同时提升进行移动，将物料放置至对应的生产线，然后液压杆9收缩使得竖管7沿对应的销轴转动，使得竖管7的下端张开与物料分开，第一电动滑块6带动对应的竖管7沿第一导轨50移动至第一导轨50的一侧，然后机械臂将壳体1移动至初始位置，即可重复进行物料的抓取与搬运；本发明以图像采集装置与控制终端作为整个装置的指挥终端，根据不同的异形物料制定相应的抓取方案，且采用环形分布的竖管7作为机械手的手指部位进行夹持与抓取，再通过第一电动滑块6带动竖管7沿第一导轨50、第二导轨4移动，从而进行夹持点的布点，且不同的物料重心不同，从而夹持点各不相同，在液压杆9的配合下使得竖管7进行张开与收紧，从而实现夹持抓取动作，然后通过控制终端与机械臂的协作将物料进行搬运，能够充分的根据物料特点进行夹持抓取，采用智能化的操作，能够有效的提升整个生产线的智能化程度，减少人工的参与，且能够有效的提升搬运效率。
15.具体而言，如图１所示，为了使得竖管7对物料进行夹持抓取更加的稳定，多个竖管7同时进行抓取时受力更加平衡，本实施例位于所述的第一导轨50外周的第一电动滑块6顶部均固定安装第三导轨8，第三导轨8均朝向圆板3中心沿其径向分布，第三导轨8顶面远离圆板3中部的一侧顶面与对应的竖管7之间铰接安装液压杆9，第三导轨8顶面朝向圆板3中部的一侧均固定安装第二电动滑块10，第二电动滑块10的一侧设有水平的第一转轴11，第一转轴11朝向圆板3中部的一端均贯穿对应的第二电动滑块10且与之转动连接，第一转轴11的另一端均通过第一万向联轴器连接活动端斜向上的伸缩轴12，伸缩轴12的活动端通过第二万向联轴器固定连接水平的第二转轴13，竖管7内转动安装有与之同轴的方轴14，方轴14与竖管7的转动连接处安装扭簧，方轴14的外周套装有数个呈上下分布的线辊15，线辊15的上下两侧均设有与之同轴的限位环34，限位环34固定安装于方轴14外周，限位环34与对应的线辊15之间均固定安装弹簧36，线管15的内侧为方形，竖管7上部靠近圆板3的一侧均开设水平的第一通孔16，第二转轴13的另一端均贯穿对应的第一通孔16且与之转动连接，第二转轴13的另一端均固定安装第一伞齿轮17，方轴14的上部均固定安装第二伞齿轮18，第二伞齿轮18均与对应的第一伞齿轮17啮合配合，竖管7一侧的斜边开设与线辊15一一对应的第二通孔19，第二通孔19的内均设有水平的插块20，线辊15的外周均缠绕数圈第一连接绳21，第一连接绳21的自由端均固定连接对应插块20的内端，插块20的外端均贯穿对应的第二通孔19，竖管7的另一斜边均固定安装与第二通孔19一一对应的连接块28，连接块28远离竖管7的一侧均开设水平的插孔29，插块20分别能与相邻的竖管7对应的插孔29插接配合，插孔29的内侧壁开设环形的插槽30，同时插块20均设有能够与相邻竖管7对应的插槽30插接配合的锁止结构，第一转轴11朝向圆板3中部的一端均固定安装第三伞齿轮31，竖杆2的外周套装有与之转动连接的套管32，套管32的下端固定安装环形伞齿轮33，第三伞齿轮31均能与环形伞齿轮33啮合配合，壳体1内设有驱动套管32转动的动力装置，第二通孔29的内端外侧均固定安装两个呈上下分布的限位块38，动力装置分别与电源、控制终端连接。初始状态时，竖管7均处于竖直状态，且第二电动滑块10均处于对应的第三导轨8中部，第三伞齿轮31均不与环形伞齿轮33啮合配合；当需要对异性的物料进行夹持时，以图８中所示的物料为例，先通过图像采集装置采集需要抓取的物料的外形，然后再将相应的图像信息反馈至控制终端，控制终端通过物料的外形拟定相应的抓取方案，所有的第一电动滑块6同时沿对应的第一导轨50、第二导轨4移动至物料的一侧，如图８所示，由于竖管7的横截面为梯形，
相邻的两竖管7的斜边相互靠近，在进行物料抓取前，先将其中两根相邻的竖管7的斜边相互靠近，使得一根竖管7的插块20均逐渐插入相邻的竖管7的插孔29内，在通过锁止结构将插块20与插孔29进行锁止固定，然后第一电动滑块6沿第一导轨50和第二导轨4移动至控制终端指定的抓取点，第一电动滑块6在移动的过程中，由于有两根竖管7的插块20与插孔29插接配合且锁止，随之两竖管7距离的增大，拉动第一连接绳21逐渐从对应的线辊15释放，且由于方轴14的外周套装有数个呈上下分布的线辊15，线辊15的上下两侧均设有与之同轴的限位环34，限位环34固定安装于方轴14外周，限位环34与对应的线辊15之间均固定安装弹簧36，从而使得线辊15释放第一连接绳16的过程中，线辊15沿对应的方轴14进行竖向移动，从而使得插块20拉动对应的第一连接绳21处于水平状态进行释放，能够防止在释放的过程中第一连接绳21卡住，此步骤也可先通过第一电动滑块6带动对应的竖管7先移动至指定的抓取点，然后再使得需要使用第一连接绳21的两根相邻的竖管7相互靠近，使得插块20与相邻竖管7的插孔29插接配合后，然后在第一电动滑块6的移动下，带动两竖管7再次移动至指定的抓取点，在此移动过程中拉出第一连接绳21，且由于方轴14与竖管7的转动连接处均安装扭簧，从而第一连接绳21在拉出的过程中在扭簧的作用下处于绷紧状态，确保第一连接绳21的内侧部分与物料外周紧密贴合，竖管7均移动至指定的抓取点后，液压杆9先收缩，使得对应的竖管7上部均沿对应的销轴向圆板3一侧旋转，从而使得竖管7的下端均处于张开状态，然后再逐渐的伸长液压杆9，使得对应的竖管7下端逐渐向物料靠近，竖管7的下端与物料接触，同时液压杆9继续伸长，使得竖管7的下端将物料外部施加压力从而进行稳定夹持，其状态如图９所示，通过竖管7的下端与第一连接绳21的共同作用下将物料进行抓取，在通过机械臂将整个装置进行提高与移动即可将物料抓取至相应的生产线，物料抓取至生产线后，先通过收缩液压杆9，使得竖管7均处于竖直状态，然后再通过第一电动滑块6沿对应的第一导轨50、第二导轨4移动至物料一侧，然后插块20与插孔29插接配合的两竖管7的第二电动滑块10均移动至对应的第三导轨8靠近圆板3中部的一侧，伸缩轴12伸长，使得第三伞齿轮31与环形伞齿轮33啮合配合，然后动力装置驱动套管32转动，套管32的转动带动对应的环形伞齿轮33转动，从而带动对应的两根第一转轴11转动，第一转轴11转动通过第一万向联轴器、伸缩轴12、第二万向联轴器带动第二转轴13转动，又由于第二伞齿轮18均与对应的第一伞齿轮17啮合配合，从而使得方轴14随第二转轴13转动，通过方轴14的转动带动对应的线辊15转动，从而将其对应的第一连接绳21拉紧缠绕在对应的线辊15外周，同时通过锁止结构解除对插块20与插槽30的锁止，将插块20从相邻的竖管7的插孔29中分离，通过机械臂将整个装置移动至初始位置，即可进行下一次物料抓取；采用插块20与相邻的插孔29插接配合的方式，通过竖管7随第一电动滑块6移动的过程中将第一连接绳21拉紧，从而使得第一连接绳21部分与物料外周贴紧，两竖管7通过第一连接绳21为支撑点，将物料抓取的过程中第一连接绳21相当于一个着力点，从而使得竖管7对物料的夹持更加的稳定，且抓取的力更分散，抓取过程更加稳定更安全，且能够根据物料的特点，控制终端控制多组相邻的竖管7之间拉出第一连接绳21，从而可以在竖管7的夹持下，增加第一连接绳21作为夹持点，进行夹持抓取，从而使得整个装置能够适用于各种异型的物料抓取与移动，且针对不同的物料能够采用不同的抓取方式进行抓取，确保抓取的稳定性，安全性及高效性。
16.具体的，如图５所示，为了使得在插块20插入插槽30内后及时进行锁止，且能够顺利的接触锁止，本实施例所述的锁止结构包括插块20的顶面靠近竖管7的一侧均开设竖向
的第三通孔22，插块20的顶面远离竖管7的一侧均开设竖向的第四通孔23，第四通孔23与第三通孔22之间均开设水平的第五通孔24，第四通孔23远离方管7的内侧壁均固定安装线轮25，第四通孔23内均销轴安装两个水平的锁止块27，锁止块27分别位于对应的线轮25上下两侧，锁止块27与销轴处均安装扭簧，第三通孔22内靠近方管7一侧中部均固定水平的第二连接绳26，第二连接绳26的自由端均分成两股，第二连接绳26的自由端均贯穿对应的第五通孔24绕过对应的线轮25固定连接位于线轮25两侧的锁止块27，且锁止块27分别能与相邻的竖管7对应的插槽30插接配合，第二通孔19内定面均开设竖向的盲孔36，盲孔36内均固定安装活动端朝下的第一电动伸缩杆37，第一电动伸缩杆37的下端均固定安装推块38，推块38的下端均能插入对应的第三通孔22内且将第二连接绳26推顶，第一电动伸缩杆37均分别与电源、控制终端连接。初始状态时，锁止块17在扭簧的作用下均处于竖直状态，且锁止块17的外端均位于对应的第四通孔23外部，同时推块38均处于对应的盲孔36内部，第二连接绳26均处于水平状态；在使用时，当插块20在随竖管7向相邻的竖管7的插孔29并插入的过程中，由于锁止块17的销轴处均安装有扭簧，当锁止块17与连接块28接触时，在扭簧的作用下，锁止块17沿对应的销轴向第二通孔19一侧转动，从而锁止块17随对应的插孔20向插孔29内部插入，同时当锁止块17移动至插槽30内侧时，锁止块17在扭簧的作用下恢复竖直状态（如图５虚线处所示），从而将插块20与连接块28进行锁止，当抓取物料完毕后，需要解除插块20与连接块28的锁止时，第一电动伸缩杆37均伸长，将推块38推入下方的第二通孔19内，且推块38插入下方的第三通孔22内部，推块38将第二连接绳26向第三通孔22下端推压，从而第二连接绳26拉动对应的锁止块17处于水平状态，两竖管7随第一电动滑块6逐渐远离，从而可以使得插块20逐渐从插孔29中分离，从而接触对插块20的锁止；通过推块38与第二连接绳26的相互配合控制锁止块17的状态，从而调整对插块20与插孔29的锁止状态，使得整个过程流畅连续，且能够及时的将插块20进行锁止。
17.进一步的，如图７所示，为了更好的推顶第二连接绳26，本实施例所述的推块38的底面均开设水平的左右通透的透槽39，透槽39位于对应的第二连接绳26上方。在使用时，电动伸缩杆37将对应的推块38推入第三通孔22内部，使得第二连接绳26位于对应的透槽39内部，通过透槽39推顶第二连接绳26有效的确保推顶过程中第二连接绳26不会发生滑动。
18.更进一步的，如图１所示，为了使得套管32进行转动，本实施例所述的动力装置包括安装于壳体1内定面的输出轴朝向的电机40，电机40的输出轴固定安装第一齿轮41，套管32的外周固定安装第二齿轮42，第一齿轮41与第二齿轮42啮合配合，电机40分别与电源、控制终端连接。在使用时，由于第一齿轮41与第二齿轮42啮合配合，电机40的转动驱动套管32进行转动。
19.更进一步的，如图１所示，为了针对每一个不一样的物料制定相应的抓取方案，需要先将物料的形状进行图像采集，然后通过控制终端将相应的发案进行拟定，从而控制终端控制对应的部件和结构进行协调抓取，本实施例所述的图像采集装置包括圆板3底面中部开设的竖向的收纳槽43，收纳槽43内固定安装活动端朝下的第二电动伸缩杆44，第二电动伸缩杆44的活动端均固定安装摄像头45，第二电动伸缩杆44、摄像头45分别与电源连接，第二电动伸缩杆44、摄像头45分别与控制终端连接。初始状态时，摄像头45、第二电动伸缩杆44均收纳于收纳槽43内部，在使用时，第二电动伸缩杆44伸长，使得摄像头45位于圆板3外部，然后摄像头45再进行拍摄，对物料进行图像信息采集。
20.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。