一种物料搭接流程物料准备专用机器手的制作方法

1.本实用新型涉及烟草行业带状物料加工成型设备技术领域，具体涉及一种物料搭接流程物料准备专用机器手。


背景技术：

2.目前，对带状物料的带头进行牵引时，大多还只能采用人工操作，需要人工将新的带状物料的带头牵引至拼接装置备用，还需要人工将拼接用的胶片牵引至拼接装置备用，人工牵引的同时，为保证生产效率，旧有的带状物料还在正常工作，因此，人工牵引存在一定的安全隐患，而且，人工操作，效率低，劳动强度大。随着科学技术的发展，烟草行业中对卷烟生产设备的自动化程度要求越来越高，对人工的依赖越来越少，现有的人工牵引带头的方法已经严重制约了烟草自动化生产的发展。
3.因此，需要提供一种物料搭接流程物料准备专用机器手，以解决上述现有存在的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供一种物料搭接流程物料准备专用机器手，游走姿态、角度灵活，夹持效果稳定、可靠，确保在处理不同的物料和执行不同操作时，更加游刃有余。
5.为达到上述技术效果，本实用新型提供一种物料搭接流程物料准备专用机器手，采用如下技术方案：
6.一种物料搭接流程物料准备专用机器手，包括：
7.摆箱，所述摆箱设置于墙板的一侧；
8.公转驱动机构，所述公转驱动机构设置于墙板上，所述公转驱动机构的输出端与摆箱的一端连接且用于驱动摆箱旋转；
9.夹持机构，所述夹持机构转动设置于摆箱的另一端，所述夹持机构包括与摆箱转动连接的摆臂、设置于摆臂上的指座、与摆臂转动连接的板轴、设置于板轴上且与指座配合达到夹持目的的指板、与摆臂连接且用于驱动板轴旋转的旋转驱动组件；
10.自转驱动机构，所述自转驱动机构设置于摆箱内且用于驱动摆臂旋转。
11.进一步的，所述自转驱动机构包括套设于摆臂上的旋转缓冲组件、设置于摆箱内且用于驱动旋转缓冲组件旋转的自转驱动组件。
12.进一步的，所述旋转缓冲组件包括大齿轮、弹簧和蓄力板，大齿轮活动套设于摆臂的外部，蓄力板固定套设于摆臂上，大齿轮内部对称开设若干沟槽，弹簧设置于沟槽内，蓄力板上设有插入沟槽内的凸缘，在弹簧力的作用下，蓄力板与大齿轮保持一定的压力接触。
13.进一步的，所述自转驱动组件包括第二电机和小齿轮，第二电机设置于摆箱内部，小齿轮与第二电机的输出端连接且同轴转动，小齿轮与大齿轮啮合。
14.进一步的，所述蓄力板上固定连接安装板，所述旋转驱动组件包括设置于安装板上的气马达，气马达的输出端与板轴传动连接。
15.进一步的，所述公转驱动机构包括转动设置于墙板上的输出轴、设置于墙板上且用于驱动输出轴以其中轴线为中心旋转的公转驱动组件，所述输出轴与摆箱的端部连接。
16.进一步的，所述公转驱动组件包括座箱、第一电机、第一齿轮和第二齿轮，所述座箱设置于墙板上，所述第一电机设置于座箱外部，所述第一齿轮与第一电机的输出端连接且二者同轴转动，所述第二齿轮与输出轴连接且二者同轴转动，第一齿轮和第二齿轮均位于座箱内且二者啮合。
17.本实用新型的上述技术方案至少包括以下有益效果：
18.1、本实用新型结构简单，使用方便，设置公转驱动机构、自转驱动机构和夹持机构，使得摆臂既能随摆箱一起公转，又能自转，摆臂活动范围大，游走姿态、角度灵活，夹持机构的夹持效果稳定、可靠，确保在处理不同的物料和执行不同操作时，更加游刃有余；
19.2、自转驱动机构包括套装在摆臂上的旋转缓冲组件、安装在摆箱内且用于驱动旋转缓冲组件旋转的自转驱动组件，自转驱动组件驱动旋转缓冲组件旋转，从而达到带动摆臂旋转的目的，同时，旋转缓冲组件能起到缓冲作用，使得摆臂自身具有一定的旋转活动余量；
20.3、气马达工作，即可带动板轴旋转，从而带动指板随板轴一起旋转，使得指板与指座相配合达到夹持目的，驱动稳定、可靠，夹持效果稳定、可靠。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例中物料搭接流程物料准备专用机器手的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例中公转驱动机构的立体图；
23.图3为图1的俯视图（公转驱动机构不显示）；
24.图4为本实用新型实施例中物料搭接流程物料准备专用机器手的立体图（公转驱动机构不显示）。
25.图中：
26.1、墙板；
27.2、公转驱动机构；21、轴承座；22、输出轴；23、座箱；24、第一电机；25、第一齿轮；26、第二齿轮；
28.3、摆箱；
29.4、夹持机构；41、摆臂；42、板轴；43、指座；44、指板；45、气马达；
30.5、自转驱动机构；51、第二电机；52、座板；53、小齿轮；54、支撑座；55、大齿轮；56、弹簧；57、蓄力板；58、安装板。
具体实施方式
31.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图1-4，对本实用新型实施例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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.一种物料搭接流程物料准备专用机器手，包括：
33.摆箱3，摆箱3设置于墙板1的一侧；
34.公转驱动机构2，公转驱动机构2设置于墙板1上，公转驱动机构2的输出端与摆箱3的一端连接且用于驱动摆箱3旋转；
35.夹持机构4，夹持机构4转动设置于摆箱3的另一端，夹持机构4包括与摆箱3转动连接的摆臂41、设置于摆臂41上的指座43、与摆臂41转动连接的板轴42、设置于板轴42上且与指座43配合达到夹持目的的指板44、与摆臂41连接且用于驱动板轴42旋转的旋转驱动组件；
36.自转驱动机构5，自转驱动机构5设置于摆箱3内且用于驱动摆臂41旋转。
37.具体而言，如图1-4所示，一种物料搭接流程物料准备专用机器手，包括安装在墙板1一侧的摆箱3。墙板1上安装公转驱动机构2，公转驱动机构2的输出端与摆箱3的一端连接且用于驱动摆箱3旋转。摆箱3的另一端转动安装夹持机构4，夹持机构4包括与摆箱3转动连接的摆臂41、固定安装在摆臂41上的指座43、与摆臂41转动连接的板轴42、固定安装在板轴42上且与指座43配合达到夹持目的的指板44、与摆臂41连接且用于驱动板轴42旋转的旋转驱动组件。摆箱3内安装有用于驱动摆臂41旋转的自转驱动机构5。本实用新型结构简单，使用方便，设置公转驱动机构2、自转驱动机构5和夹持机构4，使得摆臂41既能随摆箱3一起公转，又能自转，摆臂41活动范围大，游走姿态、角度灵活，夹持机构4的夹持效果稳定、可靠，确保在处理不同的物料和执行不同操作时，更加游刃有余。
38.自转驱动机构5包括套装在摆臂41上的旋转缓冲组件、安装在摆箱3内且用于驱动旋转缓冲组件旋转的自转驱动组件。自转驱动组件驱动旋转缓冲组件旋转，从而达到带动摆臂41旋转的目的，同时，旋转缓冲组件能起到缓冲作用，使得摆臂41自身具有一定的旋转活动余量。旋转缓冲组件包括大齿轮55、弹簧56和蓄力板57，大齿轮55活动套装在摆臂41的外部，蓄力板57固定套装在摆臂41上，大齿轮55内部对称开设两个沟槽，弹簧56位于沟槽内，蓄力板57上延伸有插入沟槽内的凸缘，在弹簧56力的作用下，蓄力板57与大齿轮55保持一定的压力接触，从而达到弹性缓冲目的。
39.自转驱动组件包括第二电机51和小齿轮53，第二电机51通过座板52安装在摆箱3内部，小齿轮53与第二电机51的输出端连接且同轴转动，小齿轮53与大齿轮55啮合。第二电机51工作，即可驱动小齿轮53旋转，小齿轮53与大齿轮55啮合，带动大齿轮55旋转，驱动稳定、可靠。
40.蓄力板57的底部固定连接安装板58，旋转驱动组件包括安装在安装板58底部的气马达45，气马达45的输出端朝上通过联轴器与板轴42连接。气马达45工作，即可带动板轴42旋转，从而带动指板44随板轴42一起旋转，使得指板44与指座43相配合达到夹持目的，驱动稳定、可靠，夹持效果稳定、可靠。
41.公转驱动机构2包括通过轴承座21转动安装在墙板1上的输出轴22、安装在墙板1上且用于驱动输出轴22以其中轴线为中心旋转的公转驱动组件，输出轴22与摆箱3的端部连接。公转驱动组件包括座箱23、第一电机24、第一齿轮25和第二齿轮26，座箱23安装在墙板1上，第一电机24安装在座箱23外部，第一齿轮25与第一电机24的输出端连接且二者同轴转动，第二齿轮26与输出轴22连接且二者同轴转动，第一齿轮25和第二齿轮26均位于座箱23内且二者啮合。第一电机24工作，第一齿轮25与第一电机24的输出端同轴转动，第一齿轮25与第二齿轮26啮合，输出轴22与第二齿轮26同轴转动，从而带动摆箱3旋转，驱动稳定、可靠，传动效果好。
42.本实用新型的工作原理/使用方法：
43.第二齿轮26、输出轴22和摆箱3固连为一体，与轴承座21形成回转副，此为第一自由度，由第一电机24通过第一齿轮25传递动力。支撑座54安装在摆箱3上，伸入到二者内部的摆臂41轴头部分与二者形成回转副，此为第二自由度，由第二电机51输出动力给小齿轮53，通过与小齿轮53啮合的大齿轮55带动旋转。大齿轮55内部开有两个容纳弹簧56的沟槽，蓄力板57上伸出两个凸缘插入到沟槽内部，在弹簧56力的作用下，蓄力板57与大齿轮55保持一定的压力接触。大齿轮55与支撑座54围绕第二自由度回转中心组成一个回转副。摆臂41的轴头穿过蓄力板57与安装板58连在一起，安装板58又与蓄力板57固定连接在一起，这样整个大齿轮55部分就组成一个围绕第二自由度回转中心旋转的整体。安装板58上的气马达45通过该板上的偏心孔，由联轴器连接板轴42，板轴42的外露部分连接一个指板44，此为第三自由度，也即机器手的手指，它由通断气控制指板44的张开闭合，与固定安装在摆臂41上的指座43相配合，从而实现物料的夹持、拾取。
44.本实用新型机器手的主要执行任务分别是拾取胶带、安放胶带、盘纸开卷、薄片牵引，每一种任务对它的姿态角度都有较高要求。第一电机24驱动第一自由度回转，摆箱3就会游走于胶带、放卷、拼接等各个功能模块之间，实现物料的转移。第二电机51控制的第二自由度可以允许摆臂41姿态和角度灵活，这样机器手在处理不同的物料和执行不同操作时，更加游刃有余。需要特别指出的是，机器手在放卷工位执行开卷任务时，对摆臂41角度要求很高，否则将会影响夹取的成功率。由于机器手结构的特殊性，允许我们采用简易的控制算法，先行让摆臂41以一定的角度到达指定空位，然后令直线模组带动盘纸向下俯冲，盘纸就碰触摆臂41上的指座43，在弹簧56的缓冲下，摆臂41会转动从而触发开关，直线模组停止，此时摆臂41的角度就是期望的最佳拾取姿态，气马达45通气，指板44将薄片纸夹取到指座43上，从而完成开卷。
45.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.以上是本实用新型的优选实施方式，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原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。