CN106625601A - 双臂上下料机械手 - Google Patents

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Abstract

一种双臂上下料机械手，属于一种机械手，包括基座，基座上平行设有两个相同的机械手，每个机械手均包括固定臂、第一转动臂、第二转动臂以及连接在第二转动臂上的机械手爪，机械手爪包括支架、空心转轴、上盖板以及下盖板，支架与第二转动臂连接，空心转轴通过第一无油衬套与支架可转动连接，上盖板和下盖板一起与空心转轴的端部连接，上盖板和下盖板之间铰接有两个用于夹在薄板圆盘形工件侧面的弧形夹指，两个弧形夹指上连接有用于其开合的第一驱动机构，支架上设有带动空心转轴旋转的第二驱动机构。在薄板圆盘形工件的上下料过程中，本发明既不会影响薄板圆盘形工件的上下表面的精度、又能够完成翻转动作，而且上下料能同时进行。

Description

双臂上下料机械手
技术领域：
本发明涉及一种机械手，具体讲是一种双臂上下料机械手。
背景技术：
随着科学技术的发展，为了提高工件的质量和生产效率，工业生产中逐渐采用了机械手来带替人工的操作，目前，通常采用同一个机械手对工件既进行上料操作又进行下料操作，工件的上下料工作不能同时进行，上下料效率较低；另外，对一些薄板圆盘形工件进行自动上下料时，通常采用带有吸盘的机械手吸在薄板圆盘形工件的上面或采用带有三夹爪的机械手从上面进行抓取的方式进行上下料工作，但这种方式只能实现薄板圆盘形工件的平行移动，而在上下料过程中不能实现薄板圆盘形工件翻转180°的动作，并且当薄板圆盘形工件的上下表面的精度较高时，采用吸盘吸在薄板圆盘形工件的上面会影响薄板圆盘形工件的精度。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是，提供一种在薄板圆盘形工件的上下料过程中，既不会影响薄板圆盘形工件的上下表面的精度、又能够完成翻转动作，而且上下料能同时进行的双臂上下料机械手。
本发明的技术解决方案是，提供一种双臂上下料机械手，包括基座，基座上平行设有两个相同的机械手，每个机械手均包括固定臂、第一转动臂、第二转动臂以及连接在第二转动臂上的机械手爪，固定臂上安装有第一电机和第一减速器，第一减速器由第一电机驱动，第一转动臂连接在第一减速器的输出端上，第一转动臂上安装有第二电机和第二减速器，第二减速器由第二电机驱动，第二转动臂连接在第二减速器的输出端上，机械手爪包括支架、空心转轴、上盖板以及下盖板，支架与第二转动臂连接，空心转轴通过第一无油衬套与支架可转动连接，上盖板与下盖板扣合并连接在一起，上盖板和下盖板一起与空心转轴的端部连接，上盖板和下盖板之间铰接有两个用于夹在薄板圆盘形工件侧面的弧形夹指，弧形夹指的截面呈圆形且直径小于薄板圆盘形工件的厚度，两个弧形夹指上连接有用于其开合的第一驱动机构，支架上设有带动空心转轴旋转的第二驱动机构。
本发明所述的双臂上下料机械手，其中，第一驱动机构包括气缸、楔形块、斜推板以及推拉杆，气缸的缸体与第二转动臂连接，楔形块与气缸的活塞杆连接，推拉杆位于空心转轴内并可沿空心转轴轴向移动，斜推板与推拉杆的尾端连接，楔形块底部的斜面与斜推板上的斜面相贴合并可相对滑动，两个弧形夹指的尾端均铰接有一个第一连接杆，推拉杆的前端连接有可转动的第二连接杆，两个第一连接杆分别与第二连接杆的两端铰接，推拉杆上连接有卡簧，推拉杆上套有第一弹簧，第一弹簧的两端分别顶在卡簧和空心转轴上。
本发明所述的双臂上下料机械手，其中，第二驱动机构包括第三电机、第三减速器、第一锥齿轮以及第二锥齿轮，第三减速器连接在支架内腔中，第三电机安装在第三减速器上，第三电机的电机轴与第三减速器的输入轴连接，第一锥齿轮连接在第三减速器的输出轴上，第二锥齿轮连接在空心转轴上，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合。
本发明所述的双臂上下料机械手，其中，斜推板上连接有导向螺钉，导向螺钉通过第二无油衬套与支架可滑动连接，导向螺钉上套有第二弹簧，第二弹簧顶在导向螺钉的螺钉头与第二无油衬套之间。
本发明所述的双臂上下料机械手，其中，第一转动臂与第一减速器之间设有用于限制第一转动臂正反向转动范围的第一机械限位块和第一光电限位开关，第二转动臂与第二减速器之间设有用于限制第二转动臂正反向转动范围的第二机械限位块和第二光电限位开关。
本发明所述的双臂上下料机械手，其中，基座上连接有轨道，轨道上设有齿条，基座上连接有第四减速器，第四减速器上连接有第四电机，第四电机的电机轴与第四减速器的输入轴连接，第四减速器的输出轴上连接有齿轮，齿轮与齿条啮合。
本发明所述的双臂上下料机械手，其中，基座上设有光电距离传感器。
本发明所述的双臂上下料机械手，其中，基座上设有接近开关。
采用以上结构后，与现有技术相比，本发明双臂上下料机械手具有以下优点：由于本发明具有两个相同的机械手，因此，工件的上下料工作通过两个机械手能同时进行，上下料效率较高；另外，由于两个弧形夹指在抓取和放置薄板圆盘形工件时，是夹在薄板圆盘形工件的侧面的，因此，不会影响薄板圆盘形工件的上下表面的精度，并且弧形夹指的截面呈圆形且直径小于薄板圆盘形工件的厚度，也不会触碰到上下料时放置的平面，又由于支架上设有带动空心转轴旋转的第二驱动机构，因此，当第二驱动机构带动空心转轴旋转时，与空心转轴相连接的上盖板、下盖板和两个弧形夹指一起转动，从而可以实现两个弧形夹指夹持的薄板圆盘形工件翻转180°的动作。
导向螺钉和第二弹簧的设置可以使斜推板的移动导向和复位更顺畅。
第一机械限位块和第一光电限位开关用于限制第一转动臂正反向转动范围的两道限位方式，可以保证第一转动臂转动范围的安全性，起到了双保险的作用；第二机械限位块和第二光电限位开关用于限制第二转动臂正反向转动范围的两道限位方式，可以保证第二转动臂转动范围的安全性，起到了双保险的作用。
通过第四电机的转动经第四减速器的减速后带动齿轮在齿条上滚动，可使本发明双臂上下料机械手沿轨道移动，可使机械手夹持的薄板圆盘形工件搬运到较远的位置。
基座上设有的光电距离传感器能测量本发明双臂上下料机械手到要放置薄板圆盘形工件处的距离，使薄板圆盘形工件放置的更精确，基座上设有的接近开关可以控制本发明双臂上下料机械手沿轨道移动到指定位置。
附图说明：
图1是本发明双臂上下料机械手的立体结构示意图；
图2是本发明双臂上下料机械手中机械手的一个方向的局部分解结构示意图；
图3是本发明双臂上下料机械手中机械手的另一个方向的局部分解结构示意图；
图4是本发明双臂上下料机械手中机械手爪处的立体结构示意图；
图5是图4的主视剖视结构示意图；
图6是图4中弧形夹指处的俯视结构示意图；
图7是本发明双臂上下料机械手夹持有薄板圆盘形工件时的立体结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施方式对本发明双臂上下料机械手作进一步说明：
如图1至图7所示，本发明双臂上下料机械手包括基座8，基座8上平行设有两个相同的机械手，每个机械手均包括固定臂9、第一转动臂12、第二转动臂15以及连接在第二转动臂15上的机械手爪，固定臂9上安装有第一电机10和第一减速器11，第一电机10的电机轴上连接有第一主动同步带轮29，第一减速器11的输入轴上连接有第一从动同步带轮31，第一主动同步带轮29通过第一同步带30与第一从动同步带轮31连接，第一主动同步带轮29、第一同步带30和第一从动同步带轮31位于固定臂9的内腔里，固定臂9的内腔里连接有第一同步带保护盖33，固定臂9的内腔口处连接有第一端盖34，第一转动臂12连接在第一减速器11的输出端上，第一转动臂12上安装有第二电机13和第二减速器14，第二电机13的电机轴上连接有第二主动同步带轮22，第二减速器14的输入轴上连接有第二从动同步带轮27，第二主动同步带轮22通过第二同步带21与第二从动同步带轮27连接，第二主动同步带轮22、第二同步带21和第二从动同步带轮27位于第一转动臂12的内腔里，第一转动臂12的内腔里连接有第二同步带保护盖26，第一转动臂12的内腔口处连接有第二端盖25，第二转动臂15连接在第二减速器14的输出端上，机械手爪包括支架17、空心转轴45、上盖板51以及下盖板49，支架17与第二转动臂15连接，空心转轴45通过第一无油衬套44与支架17可转动连接，上盖板51与下盖板49扣合并连接在一起，上盖板51和下盖板49一起与空心转轴45的端部连接，上盖板51和下盖板49之间铰接有两个用于夹在薄板圆盘形工件101侧面的弧形夹指16，弧形夹指16的截面呈圆形且直径小于薄板圆盘形工件101的厚度，两个弧形夹指16上连接有用于其开合的第一驱动机构，支架17上设有带动空心转轴45旋转的第二驱动机构，第一驱动机构包括气缸36、楔形块40、斜推板41以及推拉杆43，气缸36的缸体与第二转动臂15连接，楔形块40与气缸36的活塞杆连接，推拉杆43位于空心转轴45内并可沿空心转轴45轴向移动，斜推板41与推拉杆43的尾端连接，楔形块40底部的斜面与斜推板41上的斜面相贴合并可相对滑动，两个弧形夹指16的尾端均铰接有一个第一连接杆52，推拉杆43的前端连接有可转动的第二连接杆50，两个第一连接杆52分别与第二连接杆50的两端铰接，推拉杆43上连接有卡簧48，推拉杆43上套有第一弹簧47，第一弹簧47的两端分别顶在卡簧48和空心转轴45上，第二驱动机构包括第三电机19、第三减速器18、第一锥齿轮42以及第二锥齿轮46，第三减速器18连接在支架17内腔中，第三减速器18的输出轴与空心转轴45垂直布置，第三电机19安装在第三减速器18上，第三电机19位于第二转动臂15的下部内腔里，第二转动臂15的下部内腔口处连接有第三端盖28，第二转动臂15的上部内腔口处连接有第四端盖35，第三电机19的电机轴与第三减速器18的输入轴连接，第一锥齿轮42连接在第三减速器18的输出轴上，第二锥齿轮46连接在空心转轴45上，第一锥齿轮42与第二锥齿轮46啮合，斜推板41上连接有导向螺钉39，导向螺钉39通过第二无油衬套38与支架17可滑动连接，导向螺钉39上套有第二弹簧37，第二弹簧37顶在导向螺钉39的螺钉头与第二无油衬套38之间，第一转动臂12与第一减速器11之间设有用于限制第一转动臂12正反向转动范围的第一机械限位块23和第一光电限位开关24，第一机械限位块23有三个，两个第一机械限位块23连接第一减速器11上，另一个第一机械限位块23连接在第一转动臂12上且位于第一减速器11上的两个第一机械限位块23之间，第二转动臂15与第二减速器14之间设有用于限制第二转动臂15正反向转动范围的第二机械限位块20和第二光电限位开关32，第二机械限位块20有三个，两个第二机械限位块20连接在第二减速器14上，另一个第二机械限位块20连接在第二转动臂15上且位于第二减速器14上的两个第二机械限位块20之间，基座8上连接有轨道1，轨道1上设有齿条2，基座8上连接有第四减速器5，第四减速器5上连接有第四电机7，第四电机7的电机轴与第四减速器5的输入轴连接，第四减速器5的输出轴上连接有齿轮6，齿轮6与齿条2啮合，基座8上设有光电距离传感器4，光电距离传感器4能测量本发明双臂上下料机械手到要放置薄板圆盘形工件101处的距离，使薄板圆盘形工件101放置的更精确，基座8上设有接近开关3，接近开关3可以控制本发明双臂上下料机械手沿轨道1移动到指定位置，第一减速器11、第二减速器14、第三减速器18和第四减速器5均为市售产品，故其具体结构不在此赘述。
本发明双臂上下料机械手的工作原理是：当机械手要夹薄板圆盘形工件101时，通过气缸36的活塞杆向下移动时，会带动楔形块40向下移动，楔形块40向下移动可以使斜推板41和推拉杆43以及推拉杆43前端连接的第二连接杆50一起沿空心转轴45向后端移动，这时第一弹簧47会收缩，第二连接杆50会通过两个第一连接杆52带动两个弧形夹指16旋转，可以使两个弧形夹指16夹在薄板圆盘形工件101的侧面，实现夹持动作，再通过第一电机10带动第一转动臂12转动、第二电机13带动第二转动臂15转动共同作用下，会把薄板圆盘形工件101移动到指定位置，当机械手要放下薄板圆盘形工件101时，只要使气缸36的活塞杆向上移动，在第一弹簧47弹力的作用下，可使斜推板41和推拉杆43以及推拉杆43前端连接的第二连接杆50一起沿空心转轴45向前端移动，第二连接杆50会通过两个第一连接杆52带动两个弧形夹指16向反方向旋转，从而使两个弧形夹指16张开从而可以放下薄板圆盘形工件101；在机械手带动薄板圆盘形工件101移动的过程中，通过第三电机19的电机轴的转动，再经过第三减速器18的减速后带动第一锥齿轮42转动，第一锥齿轮42的转动带动第二锥齿轮46转动，第二锥齿轮46的转动带动空心转轴45转动，空心转轴45的转动带动和其相连接的上盖板51、下盖板49和两个弧形夹指16一起绕推拉杆43转动，可以实现两个弧形夹指16夹持的薄板圆盘形工件101翻转180°的动作。
以上所述的具体实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种双臂上下料机械手，其特征在于：包括基座(8)，所述基座(8)上平行设有两个相同的机械手，所述每个机械手均包括固定臂(9)、第一转动臂(12)、第二转动臂(15)以及连接在第二转动臂(15)上的机械手爪，所述固定臂(9)上安装有第一电机(10)和第一减速器(11)，所述第一减速器(11)由第一电机(10)驱动，所述第一转动臂(12)连接在第一减速器(11)的输出端上，所述第一转动臂(12)上安装有第二电机(13)和第二减速器(14)，所述第二减速器(14)由第二电机(13)驱动，所述第二转动臂(15)连接在第二减速器(14)的输出端上，所述机械手爪包括支架(17)、空心转轴(45)、上盖板(51)以及下盖板(49)，所述支架(17)与第二转动臂(15)连接，所述空心转轴(45)通过第一无油衬套(44)与支架(17)可转动连接，所述上盖板(51)与下盖板(49)扣合并连接在一起，所述上盖板(51)和下盖板(49)一起与空心转轴(45)的端部连接，所述上盖板(51)和下盖板(49)之间铰接有两个用于夹在薄板圆盘形工件(101)侧面的弧形夹指(16)，所述弧形夹指(16)的截面呈圆形且直径小于薄板圆盘形工件(101)的厚度，所述两个弧形夹指(16)上连接有用于其开合的第一驱动机构，所述支架(17)上设有带动空心转轴(45)旋转的第二驱动机构。
2.根据权利要求1所述的双臂上下料机械手，其特征在于：所述第一驱动机构包括气缸(36)、楔形块(40)、斜推板(41)以及推拉杆(43)，所述气缸(36)的缸体与第二转动臂(15)连接，所述楔形块(40)与气缸(36)的活塞杆连接，所述推拉杆(43)位于空心转轴(45)内并可沿空心转轴(45)轴向移动，所述斜推板(41)与推拉杆(43)的尾端连接，所述楔形块(40)底部的斜面与斜推板(41)上的斜面相贴合并可相对滑动，所述两个弧形夹指(16)的尾端均铰接有一个第一连接杆(52)，所述推拉杆(43)的前端连接有可转动的第二连接杆(50)，所述两个第一连接杆(52)分别与第二连接杆(50)的两端铰接，所述推拉杆(43)上连接有卡簧(48)，所述推拉杆(43)上套有第一弹簧(47)，所述第一弹簧(47)的两端分别顶在卡簧(48)和空心转轴(45)上。
3.根据权利要求1或2所述的双臂上下料机械手，其特征在于：所述第二驱动机构包括第三电机(19)、第三减速器(18)、第一锥齿轮(42)以及第二锥齿轮(46)，所述第三减速器(18)连接在支架(17)内腔中，所述第三电机(19)安装在第三减速器(18)上，所述第三电机(19)的电机轴与第三减速器(18)的输入轴连接，所述第一锥齿轮(42)连接在第三减速器(18)的输出轴上，所述第二锥齿轮(46)连接在空心转轴(45)上，所述第一锥齿轮(42)与第二锥齿轮(46)啮合。
4.根据权利要求3所述的双臂上下料机械手，其特征在于：所述斜推板(41)上连接有导向螺钉(39)，所述导向螺钉(39)通过第二无油衬套(38)与支架(17)可滑动连接，所述导向螺钉(39)上套有第二弹簧(37)，所述第二弹簧(37)顶在导向螺钉(39)的螺钉头与第二无油衬套(38)之间。
5.根据权利要求1所述的双臂上下料机械手，其特征在于：所述第一转动臂(12)与第一减速器(11)之间设有用于限制第一转动臂(12)正反向转动范围的第一机械限位块(23)和第一光电限位开关(24)，所述第二转动臂(15)与第二减速器(14)之间设有用于限制第二转动臂(15)正反向转动范围的第二机械限位块(20)和第二光电限位开关(32)。
6.根据权利要求1所述的双臂上下料机械手，其特征在于：所述基座(8)上连接有轨道(1)，所述轨道(1)上设有齿条(2)，所述基座(8)上连接有第四减速器(5)，所述第四减速器(5)上连接有第四电机(7)，所述第四电机(7)的电机轴与第四减速器(5)的输入轴连接，所述第四减速器(5)的输出轴上连接有齿轮(6)，所述齿轮(6)与齿条(2)啮合。
7.根据权利要求1所述的双臂上下料机械手，其特征在于：所述基座(8)上设有光电距离传感器(4)。
8.根据权利要求1所述的双臂上下料机械手，其特征在于：所述基座(8)上设有接近开关(3)。
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