CN105397974A - 一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动化设备和智能机器人领域，具体涉及一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，安装于工业机器人末端，用于物料取放，其特征在于，由固定座、安装于固定座的金属件抓手、成品抓手和水口废料抓手，通过直线运动单元使成品抓手和水口废料抓手前置或后退以使得金属件抓手、成品抓手和水口废料抓手不相互干涉；所述的金属件抓手由夹持机构和推出机构组成。本发明提高了自动化作业程度，降低了劳动强度；应用范围广，可根据物料形状更改抓手，实现多种物料同时抓取；规避了安全隐患，提高了机械抓手上、下料的可靠性。

Description

一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手

技术领域

本发明属于自动化设备和智能机器人领域，具体涉及一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手。

背景技术

我国传统产业长期以来在国民经济中占据主体地位，对经济社会发展起着基础性作用。充分发挥工业自动化技术的倍增性作用，在传统产业的生产和服务上具有提高自动化、智能化水平，提升产品质量，增加经济效益，推动传统产业结构升级的作用，是实现经济发展方式转变的战略性举措。工业自动化技术是改造提升传统产业的思路和重点。

目前金属预埋注塑成型工艺，主要靠人来实现。操作工人抓取金属预埋件，放入模具，再控制成型机台做塑胶射出，最后靠人手取出成品。上述现有技术存在以下缺陷：

1.人力成本高；

2.时间成本高；

3.精度低：靠人眼定位、人手操作；

4.重复性劳动，效率低下；

5.易出现误操作：容易撞伤模具，撞坏产品；

6.危险：需要人手进入到成型机台内部操作，可能会发生人员伤亡。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，该用于金属预埋成型的多功能机械抓手可完全替代人力完成上下料动作，具有降低成本、缩短工时、精度更高、不易出错及保障安全等优点。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，安装于工业机器人末端，用于物料取放，其特征在于，由固定座、安装于固定座的金属件抓手、成品抓手和水口废料抓手，通过直线运动单元使成品抓手和水口废料抓手前置或后退以使得金属件抓手、成品抓手和水口废料抓手不相互干涉；所述的金属件抓手由夹持机构和推出机构组成。

前述的一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，所述的夹持机构由夹持气缸、牵引部、爪钩顺序连接而成，爪钩与爪钩弹簧贴合设置；金属件抓手在夹持气缸未动作时，爪钩在爪钩弹簧作用下处于闭合状态；夹持气缸动作时，通过牵引部推动爪钩旋转使得爪钩张开，抓取金属件完成后，夹持气缸收回，爪钩在爪钩弹簧作用下恢复闭合状态并夹紧金属件。

前述的一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，所述的推出机构由推出气缸、推柱构成，推出气缸在爪钩张开后动作并带动推柱将金属件推出。

前述的一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，第一光杠安装在固定座上，成品抓手和水口废料抓手安装在连接座上，连接座在直线运动单元的作用下带动成品抓手和水口废料抓手沿着第一光杠前后运动；金属件抓手处于工作状态时，成品抓手和水口废料抓手在直线运动单元作用下退回在整组机械抓手后部；金属件抓手工作完成后，成品抓手和水口废料抓手在直线运动单元作用下运动到整组机械抓手最前端，处于工作状态。

前述的一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，成品抓手的开合由气动夹爪的开合动作实现，成品抓手的末端与注塑成型品接触部分装有橡胶条，成品抓手的正中间装有在弹簧作用下前后伸缩的预压端片，在成品抓手闭合前，预压端片压住注塑成型品。

前述的一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，水口废料抓手的开合由气动夹爪的开合动作实现，水口废料抓手的末端与水口废料接触部分装有橡胶条，水口废料抓手设有在弹簧作用下前后伸缩的水口废料预压端片，在水口废料抓手闭合前，水口废料预压端片压住水口废料。

前述的一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，所述的直线运动单元包括但不限于摆缸、无杆气缸。

前述的一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，金属件抓手上设有第二光杠，第二光杠和固定座上的直线轴承配合，通过缓冲弹簧的作用，使得金属件抓手在受到外力作用时可沿固定座垂直方向缓慢运动。

前述的一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，所述的金属件设有与定位柱相互配合的定位孔，所述的定位柱穿过金属件。

本发明采用金属件抓手、成品抓手和水口废料抓手，实现了金属物料的取放及注塑成型后产品及水口废料的取出功能，提高了自动化作业程度，降低了劳动强度；应用范围广，可根据物料形状更改抓手，实现多种物料同时抓取；金属件抓手的推出机构和夹持机构、成品抓手和水口废料抓手的预压端片、以及使三种抓手不相互干涉的结构设计，规避了安全隐患，提高了机械抓手上、下料的可靠性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2和图3为机械抓手结构图；

图4为金属件抓手及固定座结构图；

图5为金属件抓手的夹持机构结构图；

图6为金属件抓手的推出机构结构图；

图7为成品抓手及水口废料抓手结构图；

图8为金属件抓手的爪钩张开状态示意图；

图9为三种抓手工作状态示意图；

图10为金属件抓手局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，安装在工业机器人末端，作为末端执行器实现物料的取放目的，如图1所示。

一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，由一个固定座2，四组对称布置的金属件抓手3、成品抓手4、水口废料抓手5等主要功能部件构成，如图1、图2所示。固定座2垂直面上装有两个导柱6，起到导向作用。

固定座2通过法兰与机器人1连接固定，起到固定支撑的作用。

四组金属件抓手3均布在固定座2上，如图4所示。金属件抓手3上的两个第二光杠24和固定座2上的两个直线轴承（直线轴承由固定座上的与第二光杠接触的部位构成）配合，如图10所示，通过预压弹簧的作用，使得金属件抓手3在受到外力作用时，可沿固定座2垂直方向向上缓慢运动，起到缓冲保护固定座2的作用。连接块29通过缓冲弹簧与第二光杠24连接，同时另一端连接整个金属件抓手3，金属件抓手3和连接块29可随着第二光杠24沿着直线轴承滑动（在图10中表现为上下移动）。第二光杠24与缓冲弹簧27的一端连接，缓冲弹簧另一端固定于连接块。在金属件抓手不受外力时，机械限位柱28在缓冲弹簧27的预压力作用下，与固定座2接触。在金属件抓手3受到外力时，缓冲弹簧27继续压缩，机械限位柱28与固定座2不再接触。

金属件抓手3由夹持机构和推出机构两部分组成，分别如图5、图6所示。夹持机构由夹持气缸10，连接件11，定位柱12，爪钩13构成。金属件14为抓取的产品。

根据图8，金属件抓手3在夹持气缸10未动作时，三个爪钩13在各自爪钩弹簧作用下处于闭合状态。夹持气缸10动作时，在连接件11作用下同时推动三个爪钩13，使得爪钩张开，抓取金属件14，并用定位柱定位金属件后，夹持气缸10收回，三个爪钩在各自爪钩弹簧作用下恢复闭合状态，夹紧金属件14。金属件14上有定位孔，与定位住12配合起到定位作用。弹簧卡槽25中装有预压的爪钩弹簧，且各个爪钩弹簧与各爪钩贴合设置，当需要金属件抓手张开时，夹持气缸10收回牵引部11（即牵引部向左移动），使得三个爪钩13绕旋转轴26旋转，此时金属件抓手张开，如图8所示。当需要金属件抓手闭合时，夹持气缸10伸出（即使牵引部向右移动），在弹簧卡槽25中的爪钩弹簧作用下，三个爪钩13分别绕旋转轴26顺时针旋转，使得爪钩13闭合以夹紧金属件。爪钩弹簧的作用可以保证每个爪钩13分别受力，保证各自爪钩完全闭合。即每个爪钩13闭合时，不受其他爪钩的影响，保证了每个爪钩的闭合效果。

金属件抓手3的推出机构如图6所示，由推出气缸16，三个推柱15构成。当夹持机构的夹持气缸10动作后，爪钩处于打开状态。此时推出气缸16动作，带动三个推柱15把三个金属件14推出。

四组成品抓手4、水口废料抓手5均布在固定座2上，如图2和图9所示。第一光杠8安装在固定座2上，成品抓手4和水口废料抓手5安装在连接座7上，连接座7在无杆气缸9的作用下，带动成品抓手4和水口废料抓手5沿着平行于第一光杠8的延伸方向运动。在图9中，表现为成品抓手4和水口废料抓手5跟随连接座7上下移动，而连接座7跟随无杆气缸9上下移动。金属件抓手3处于工作状态时，成品抓手4和水口废料抓手5在无杆气缸9作用下退回在整组机械抓手后部，处于图9中的最上方；此时金属件抓手3位于整个结构的最前端，即图9的最下方，处于工作状态。金属件抓手3工作完成后，成品抓手4和水口废料抓手5在无杆气缸9作用下运动到整组机械抓手最前端，处于图9中的最下方，处于工作状态，而此时金属件抓手位于成品抓手和水口废料抓手的上方。成品抓手和水口废料抓手两者并不连接，其对应于不同的连接座部分，不同的连接座可以连成整体也可分离设置，但所有的连接座均由无杆气缸带动上下移动。金属件抓手3不能与其他两种抓手同时工作。

成品抓手4用于夹取注塑成型后的成品。在气动夹爪17的开合动作下实现成品抓手4的开合。成品抓手4的末端与注塑成型品20接触部分装有橡胶条，对注塑成型品20起到外观保护作用，同时增大相互摩擦力，防止注塑成型品20脱落。成品抓手4的正中间装有预压端片19，可在弹簧18的作用下前后伸缩，在成品抓手4闭合前，预压端片19可以压住注塑成型品20，防止其脱落。

水口废料抓手5工作原理与成品抓手4相同，23为水口废料预压端片，22为水口废料。

本发明应用范围广，可根据物料形状更改抓手，实现多种物料同时抓取。本发明方法简单，易于操作，使用可靠。本发明可实现预埋金属件、注塑成型品、水口废料的同时抓取。

无杆气缸9可实现成品抓手4和水口废料抓手5的前置或后退，使得三种抓手3、4、5中处于工作中的抓手置于最前端，防止其他抓手干涉。其他方式实现此目的同等替换方案，如使用摆缸或其他直线单元代替无杆气缸9的机构，需在本专利保护范围之内。

金属件抓手3的推出机构，保证了金属件放开时的可靠性，同时推出机构可使三个金属件更方便可靠的被推进模具中。

上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，安装于工业机器人末端，用于物料取放，其特征在于，由固定座、安装于固定座的金属件抓手、成品抓手和水口废料抓手，通过直线运动单元使成品抓手和水口废料抓手前置或后退以使得金属件抓手、成品抓手和水口废料抓手不相互干涉；所述的金属件抓手由夹持机构和推出机构组成。

2.根据权利要求1所述的一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，其特征在于，所述的夹持机构由夹持气缸、牵引部、爪钩顺序连接而成，爪钩与爪钩弹簧贴合设置；金属件抓手在夹持气缸未动作时，爪钩在爪钩弹簧作用下处于闭合状态；夹持气缸动作时，通过牵引部推动爪钩旋转使得爪钩张开，抓取金属件完成后，夹持气缸收回，爪钩在爪钩弹簧作用下恢复闭合状态并夹紧金属件。

3.根据权利要求2所述的一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，其特征在于，所述的推出机构由推出气缸、推柱构成，推出气缸在爪钩张开后动作并带动推柱将金属件推出。

4.根据权利要求1所述的一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，其特征在于，第一光杠安装在固定座上，成品抓手和水口废料抓手安装在连接座上，连接座在直线运动单元的作用下带动成品抓手和水口废料抓手沿着第一光杠前后运动；金属件抓手处于工作状态时，成品抓手和水口废料抓手在直线运动单元作用下退回在整组机械抓手后部；金属件抓手工作完成后，成品抓手和水口废料抓手在直线运动单元作用下运动到整组机械抓手最前端，处于工作状态。

5.根据权利要求4所述的一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，其特征在于，成品抓手的开合由气动夹爪的开合动作实现，成品抓手的末端与注塑成型品接触部分装有橡胶条，成品抓手的正中间装有在弹簧作用下前后伸缩的预压端片，在成品抓手闭合前，预压端片压住注塑成型品。

6.根据权利要求4所述的一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，其特征在于，水口废料抓手的开合由气动夹爪的开合动作实现，水口废料抓手的末端与水口废料接触部分装有橡胶条，水口废料抓手设有在弹簧作用下前后伸缩的水口废料预压端片，在水口废料抓手闭合前，水口废料预压端片压住水口废料。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，其特征在于，所述的直线运动单元包括但不限于摆缸、无杆气缸。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，其特征在于，金属件抓手上设有第二光杠，第二光杠和固定座上的直线轴承配合，通过缓冲弹簧的作用，使得金属件抓手在受到外力作用时可沿固定座垂直方向缓慢运动。

9.根据权利要求2所述的一种用于金属件预埋注塑成型的多功能机械抓手，其特征在于，所述的金属件设有与定位柱相互配合的定位孔，所述的定位柱穿过金属件。