CN109230489B - 一种机械手卸料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机械手卸料装置，底盘架底部设有X轴向移动滚轮，在底盘架外侧设有X轴向移动电机，所述X轴向移动电机与X轴向移动滚轮传动连接，卸料移动车通过X轴向移动滚轮安装在导轨移动架上，通过X轴向移动电机控制卸料移动车在导轨移动架上X轴向移动，所述升降架设置在底盘架上，在升降架底端设有滑动块，在底盘架上设有滑动槽，在底盘架一侧与滑动槽对应位置设有Z轴向移动电机，所述Z轴向移动电机传动连接有Z轴向传动丝杆，滑动块套在Z轴向传动丝杆上，通过Z轴向移动电机控制升降架在底盘架上Z轴向移动，所述升降架内竖直设有升降丝杆，所述升降丝杆上端传动连接有升降电机。
Description
技术领域
本发明涉及机械手技术领域，具体涉及一种机械手卸料装置。
背景技术
在金属板材冶炼或热处理领域，特别是金属板热处理领域，在窑炉内进行热处理后的板条需要从炉内取出，传统的卸料方式，一般采用人工使用夹具夹取，机械控制的有在夹具上采用液压缸或气缸控制的，由于被热处理后的条板温度在几百度，并且炉膛口温度也在一百度以上，采用人工卸料方式存在极大的安全隐患，采用液压缸或气缸控制的夹具，由于工作环境温度过高，经常导致液压缸或气缸的密封件出现损坏，导致油、气卸漏，使液压缸或气缸无法正常控制，另外，现有的夹具自动夹取和自动松开夹取，控制比较复杂，导致卸料效率低。
发明内容
本发明的目的即在于克服现有技术不足，提供一种机械手卸料装置，解决采用人工卸料方式存在极大的安全隐患，采用液压缸或气缸控制的夹具，由于工作环境温度过高，经常导致液压缸或气缸的密封件出现损坏，导致油、气卸漏，使液压缸或气缸无法正常控制，另外，现有的夹具自动夹取和自动松开夹取，控制比较复杂，导致卸料效率低的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种机械手卸料装置，包括卸料移动车、机械手和导轨移动架，所述卸料移动车包括底盘架和升降架，所述底盘架底部设有X轴向移动滚轮，在底盘架外侧设有X轴向移动电机，所述X轴向移动电机与X轴向移动滚轮传动连接，卸料移动车通过X轴向移动滚轮安装在导轨移动架上，通过X轴向移动电机控制卸料移动车在导轨移动架上X轴向移动，所述升降架设置在底盘架上，在升降架底端设有滑动块，在底盘架上设有滑动槽，在底盘架一侧与滑动槽对应位置设有Z轴向移动电机，所述Z轴向移动电机传动连接有Z轴向传动丝杆，滑动块套在Z轴向传动丝杆上，通过Z轴向移动电机控制升降架在底盘架上Z轴向移动，所述升降架内竖直设有升降丝杆，所述升降丝杆上端传动连接有升降电机；
所述机械手包括臂杆、V型爪手架、夹紧偏心轮和机械手松开控制轮组，所述臂杆外端连接有升降丝套，所述升降丝套套设在升降丝杆上，所述臂杆内端与V型爪手架连接，在V型爪手架的上手架和下手架外端对称设有夹紧偏心轮转轴，所述夹紧偏心轮设置在夹紧偏心轮转轴上，在卸载条板时，两件夹紧偏心轮的夹口与条板对齐上向前移动，两件夹紧偏心轮夹在条板头上，然后两件夹紧偏心轮再向后移动将条板夹紧在两件夹紧偏心轮的夹口内；即可通过控制卸料移动车（1）移动将条板（20）抽出卸下；
在上手架和下手架内端上对称设有机械手松开控制轮组，所述机械手松开控制轮组包括松开轮、松开轮安装架和传导杆，所述松开轮安装在松开轮安装架下端，所述松开轮安装架上端部插设在V型爪手架内，所述松开轮安装架上端设有锥型头，所述锥型头与夹紧偏心轮转轴之间的V型爪手架内设有传导杆，传导杆与夹紧偏心轮转轴对应端设有棘爪，夹紧偏心轮转轴上与传导杆对应位置设有棘轮，当完成条板卸载，需要使机械手与条板松开夹紧时，控制机械手向前，使条板端头向V型爪手架内移动，当条板插设进入两个松开轮之间，两件松开轮被挤压张开，松开轮推动松开轮安装架向外侧移动，从而松开轮安装架的锥型头挤压传导杆向夹紧偏心轮转轴方向移动，传导杆端部设置的棘爪插设在棘轮上，同时夹紧在条板上的夹紧偏心轮也被带动旋转张开，夹紧偏心轮再带动夹紧偏心轮转轴转动，然后再控制机械手向后移动，当机械手向后移动时，由于夹紧偏心轮转轴上的棘轮被棘爪限定，夹紧偏心轮无法随条板转动，即两件夹紧偏心轮保持张开状态从条板上抽出。
本发明一种机械手卸料装置，采用具有X、Y、Z三轴向移动的卸料移动车，通过卸料移动车控制机械手也在X、Y、Z三轴向移动移动，从而可以将炉膛内的任一位置条板夹持并卸载；
机械手采用V型爪手架和夹紧偏心轮，抓取方便，在通过机械手将条板抽出时，越拉夹紧偏心轮就越牢固夹紧条板，从而避免条板在抽出时出现掉落，脱手的风险，有效防止高温条板掉落导致安全事故发生，在机械手与条板脱手控制上，本发明采用机械手松开控制轮组与夹紧偏心轮配合，需要使机械手与条板松开夹紧时，控制机械手向前，使条板端头向V型爪手架内移动，当条板插设进入两个松开轮之间，两件松开轮被挤压张开，松开轮推动松开轮安装架向外侧移动，从而松开轮安装架的锥型头挤压传导杆向夹紧偏心轮转轴方向移动，传导杆端部设置的棘爪插设在棘轮上，同时夹紧在条板上的夹紧偏心轮也被带动旋转张开，夹紧偏心轮再带动夹紧偏心轮转轴转动，然后再控制机械手向后移动，当机械手向后移动时，由于夹紧偏心轮转轴上的棘轮被棘爪限定，夹紧偏心轮无法随条板转动，即两件夹紧偏心轮保持张开状态从条板上抽出。
上述结构，使机械手与条板夹紧和松开夹紧都操作简便，全部采用机械传动，有效避免采用液压缸或气缸长期在高温下易导致控制失灵的风险，并且使机械手与条板夹紧和松开夹紧都操作快捷，提高了条板的卸载效率。
进一步的，所述夹紧偏心轮外圆轮面设有摩擦纹，每根夹紧偏心轮转轴两端均设有夹紧偏心轮。
进一步的，所述传导杆与锥型头配合端设有弧型面，传导杆的弧型面与锥型头的锥面贴合，在传导杆上套设有传导杆复位弹簧，通过传导杆复位弹簧弹力使传导杆上的棘爪与夹紧偏心轮转轴上的棘轮分离。
进一步的，所述传导杆设置棘爪一端设有棘爪安装槽，所述棘爪通过棘爪轴安装在传导杆，在棘爪安装槽底部上侧设有防棘爪顺时转动挡块，通过挡块使棘爪无法顺时转动，但可以逆时转动。
进一步的，所述松开轮安装架上端的锥型头上设有松开轮复位弹簧，在条板撤出两件松开轮之间时，通过松开轮复位弹簧的复位弹力使松开轮及松开轮安装架复位。
进一步的，所述松开轮安装架上设有悬臂架，所述悬臂架包括悬臂套和悬臂挂架，所述悬臂套套设在松开轮安装架上，多个所述悬臂挂架的底端均布环绕设置在悬臂套上，悬臂挂架上端挂钩部分设置在V型爪手架内，通过悬臂挂架使松开轮安装架可在V型爪手架上伸缩运动而不会掉落。
进一步的，多个所述悬臂挂架上套设有缓冲弹簧，在松开轮及松开轮安装架复位过程中，通过缓冲弹簧缓冲弹力使松开轮及松开轮安装架延迟复位，从而保证条板从上下两套夹紧偏心轮内抽出时，上下两套夹紧偏心轮不会夹在条板上。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明一种机械手卸料装置，采用具有X、Y、Z三轴向移动的卸料移动车，通过卸料移动车控制机械手也在X、Y、Z三轴向移动移动，从而可以将炉膛内的任一位置条板夹持并卸载；
机械手采用V型爪手架和夹紧偏心轮，抓取方便，在通过机械手将条板抽出时，越拉夹紧偏心轮就越牢固夹紧条板，从而避免条板在抽出时出现掉落，脱手的风险，有效防止高温条板掉落导致安全事故发生，在机械手与条板脱手控制上，本发明采用机械手松开控制轮组与夹紧偏心轮配合，需要使机械手与条板松开夹紧时，控制机械手向前，使条板端头向V型爪手架内移动，当条板插设进入两个松开轮之间，两件松开轮被挤压张开，松开轮推动松开轮安装架向外侧移动，从而松开轮安装架的锥型头挤压传导杆向夹紧偏心轮转轴方向移动，传导杆端部设置的棘爪插设在棘轮上，同时夹紧在条板上的夹紧偏心轮也被带动旋转张开，夹紧偏心轮再带动夹紧偏心轮转轴转动，然后再控制机械手向后移动，当机械手向后移动时，由于夹紧偏心轮转轴上的棘轮被棘爪限定，夹紧偏心轮无法随条板转动，即两件夹紧偏心轮保持张开状态从条板上抽出。
上述结构，使机械手与条板夹紧和松开夹紧都操作简便，全部采用机械传动，有效避免采用液压缸或气缸长期在高温下易导致控制失灵的风险，并且使机械手与条板夹紧和松开夹紧都操作快捷，提高了条板的卸载效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明一种机械手卸料装置实施状态结构示意图；
图2为本发明机械手俯视结构示意图；
图3为本发明机械手剖面结构示意图；
附图中标记及对应的零部件名称：
1-卸料移动车，2-机械手，3-导轨移动架，4-底盘架，5-升降架，6-X轴向移动滚轮，7-X轴向移动电机，8-滑动块，9-滑动槽，10-Z轴向移动电机，11-Z轴向传动丝杆，12-升降丝杆，13-升降电机，14-臂杆，15-V型爪手架，16-夹紧偏心轮，17-升降丝套，18-上手架，19-下手架，20-条板，21-松开轮，22-松开轮安装架，23-传导杆，24-锥型头，25-棘爪，26-棘轮，27-传导杆复位弹簧，28-棘爪安装槽，29-棘爪轴，30-挡块，31-松开轮复位弹簧，32-悬臂架，33-悬臂套，34-悬臂挂架，35-缓冲弹簧，36-隔热挡板，37-热处理炉，38-卸料导轨，39-夹紧偏心轮转轴。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1-3所示，本发明一种机械手卸料装置，包括卸料移动车1、机械手2和导轨移动架3，所述卸料移动车1包括底盘架4和升降架5，所述底盘架4底部设有X轴向移动滚轮6，在底盘架4外侧设有X轴向移动电机7，所述X轴向移动电机7与X轴向移动滚轮6通过皮带、齿轮或传动轴传动连接，X轴向移动电机7，卸料移动车1通过X轴向移动滚轮6安装在导轨移动架3上，通过X轴向移动电机7控制卸料移动车1在导轨移动架3上X轴向移动，所述升降架5设置在底盘架4上，在升降架5底端设有滑动块8，在底盘架4上设有滑动槽9，在底盘架4一侧与滑动槽9对应位置设有Z轴向移动电机10，所述Z轴向移动电机10传动连接有Z轴向传动丝杆11，滑动块8套在Z轴向传动丝杆11上，通过Z轴向移动电机10控制升降架5在底盘架4上Z轴向移动，所述升降架5内竖直设有升降丝杆12，所述升降丝杆12上端传动连接有升降电机13；升降电机13带动升降丝杆12转动，升降丝杆12带动机械手2上下移动。
所述机械手2包括臂杆14、V型爪手架15、夹紧偏心轮16和机械手松开控制轮组，所述臂杆14外端连接有升降丝套17，所述升降丝套17套设在升降丝杆12上，所述臂杆14内端与V型爪手架15连接，在V型爪手架15的上手架18和下手架19外端对称设有夹紧偏心轮转轴39，所述夹紧偏心轮16设置在夹紧偏心轮转轴39上，在卸载条板时，两件夹紧偏心轮16的夹口与条板20对齐上向前移动，两件夹紧偏心轮16夹在条板20头上，然后控制两件夹紧偏心轮16再向后移动将条板20夹紧在两件夹紧偏心轮16的夹口内，即可通过控制卸料移动车1移动将条板20抽出卸下。
在上手架18和下手架19内端上对称设有机械手松开控制轮组，所述机械手松开控制轮组包括松开轮21、松开轮安装架22和传导杆23，所述松开轮21安装在松开轮安装架22下端，所述松开轮安装架22上端部插设在V型爪手架15内，所述松开轮安装架22上端设有锥型头24，锥型头24上端小，下端大，当锥型头24上端与传导杆23贴合时，传导杆23处于回缩状态，当锥型头24下端与传导杆23贴合时，传导杆23处于伸长状态，所述锥型头24与夹紧偏心轮转轴39之间的V型爪手架15内设有传导杆23，传导杆23与夹紧偏心轮转轴39对应端设有棘爪25，夹紧偏心轮转轴39上与传导杆23对应位置设有棘轮26，当完成条板20卸载，需要使机械手2与条板20松开夹紧时，控制机械手2向前，使条板20端头向V型爪手架15内移动，当条板20插设进入两个松开轮21之间，两件松开轮21被挤压张开，松开轮21推动松开轮安装架22向外侧移动，从而松开轮安装架22的锥型头24挤压传导杆23向夹紧偏心轮转轴39方向移动，传导杆23端部设置的棘爪25插设在棘轮26上，同时夹紧在条板20上的夹紧偏心轮16也被带动旋转张开，夹紧偏心轮16再带动夹紧偏心轮转轴39转动，然后再控制机械手2向后移动，当机械手2向后移动时，由于夹紧偏心轮转轴39上的棘轮26被棘爪25限定，夹紧偏心轮16无法随条板20转动，即两件夹紧偏心轮16保持张开状态从条板20上抽出。
本发明一种机械手卸料装置使用时，将机械手卸料装置设置在热处理炉37门前，热处理炉37前铺设有卸料导轨38，在导轨移动架3底部设有滑轮，导轨移动架3通过滑轮安装在卸料导轨38上，通过机械手2将条板卸载到导轨移动架3上，再通过导轨移动架3将卸载的条板20通过卸料导轨38运输到生产线上。
所述夹紧偏心轮16外圆轮面设有摩擦纹，摩擦纹可以提高夹紧偏心轮16摩擦力，每根夹紧偏心轮转轴39两端均设有夹紧偏心轮16。通过上下各设两件夹紧偏心轮16可以增大夹紧偏心轮16夹持面积，一方面提高夹持强度，另一方面提高与条板夹持对接的成功率。
传导杆23与锥型头24配合端设有弧型面，传导杆23的弧型面与锥型头24的锥面贴合，在传导杆23上套设有传导杆复位弹簧27，通过传导杆复位弹簧27弹力使传导杆23上的棘爪25与夹紧偏心轮转轴39上的棘轮26分离。
传导杆23设置棘爪25一端设有棘爪安装槽28，所述棘爪25通过棘爪轴29安装在传导杆23，在棘爪安装槽28底部上侧设有防棘爪25顺时转动挡块30，通过挡块30使棘爪25无法顺时转动，但可以逆时转动。在从两件夹紧偏心轮16的夹口内退出条板20时，是先控制机械手2向条板方向推动，再向条板20反方向抽出，所以，在推-拉过程中，夹紧偏心轮16是只能顺时针转动，不能逆时针转动，否是夹紧偏心轮16还会在条板20抽出时咬紧在条板20上，因此，棘爪25可以绕棘爪轴29逆时针转动，但不能沿棘爪轴29顺时针转动，棘爪轴29顺时针转动时由挡块30限位无法转动。
松开轮安装架22上端的锥型头24上设有松开轮复位弹簧31，在条板20撤出两件松开轮21之间时，通过松开轮复位弹簧31的复位弹力使松开轮21及松开轮安装架22复位。
所述松开轮安装架22上设有悬臂架32，所述悬臂架32包括悬臂套33和悬臂挂架34，所述悬臂套33套设在松开轮安装架22上，多个所述悬臂挂架34的底端均布环绕设置在悬臂套33上，悬臂挂架34上端挂钩部分设置在V型爪手架15内，通过悬臂挂架34使松开轮安装架22可在V型爪手架15上伸缩运动而不会掉落。
多个所述悬臂挂架34上套设有缓冲弹簧35，在松开轮21及松开轮安装架22复位过程中，通过缓冲弹簧35缓冲弹力使松开轮21及松开轮安装架22延迟复位，从而保证条板20从上下两套夹紧偏心轮16内抽出时，上下两套夹紧偏心轮16不会夹在条板20上。
所述升降架5内侧设有隔热挡板36。隔热挡板36可以有效保护卸料移动车1内的各个电机安全工作，防止热处理炉37内的高温及条板20的高温对电机造成损害。
本发明一种机械手卸料装置，采用具有X、Y、Z三轴向移动的卸料移动车1，通过卸料移动车1控制机械手2也在X、Y、Z三轴向移动移动，从而可以将炉膛内的任一位置条板20夹持并卸载；
机械手2采用V型爪手架15和夹紧偏心轮16，抓取方便，在通过机械手2将条板20抽出时，越拉夹紧偏心轮16就越牢固夹紧条板20，从而避免条板在抽出时出现掉落，脱手的风险，有效防止高温条板掉落导致安全事故发生，在机械手2与条板20脱手控制上，本发明采用机械手松开控制轮组与夹紧偏心轮16配合，需要使机械手2与条板20松开夹紧时，控制机械手2向前，使条板20端头向V型爪手架15内移动，当条板20插设进入两个松开轮21之间，两件松开轮21被挤压张开，松开轮21推动松开轮安装架22向外侧移动，从而松开轮安装架22的锥型头24挤压传导杆23向夹紧偏心轮转轴39方向移动，传导杆23端部设置的棘爪25插设在棘轮26上，同时夹紧在条板20上的夹紧偏心轮16也被带动旋转张开，夹紧偏心轮16再带动夹紧偏心轮转轴39转动，然后再控制机械手2向后移动，当机械手2向后移动时，由于夹紧偏心轮转轴39上的棘轮26被棘爪25限定，夹紧偏心轮16无法随条板20转动，即两件夹紧偏心轮16保持张开状态从条板20上抽出。
上述结构，使机械手2与条板20夹紧和松开夹紧都操作简便，全部采用机械传动，有效避免采用液压缸或气缸长期在高温下易导致控制失灵的风险，并且使机械手2与条板20夹紧和松开夹紧都操作快捷，提高了条板的卸载效率。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种机械手卸料装置，包括卸料移动车(1)、机械手(2)和导轨移动架(3)，其特征在于：所述卸料移动车(1)包括底盘架(4)和升降架(5)，所述底盘架(4)底部设有X轴向移动滚轮(6)，在底盘架(4)外侧设有X轴向移动电机(7)，所述X轴向移动电机(7)与X轴向移动滚轮(6)传动连接，卸料移动车(1)通过X轴向移动滚轮(6)安装在导轨移动架(3)上，通过X轴向移动电机(7)控制卸料移动车(1)在导轨移动架(3)上X轴向移动，所述升降架(5)设置在底盘架(4)上，在升降架(5)底端设有滑动块(8)，在底盘架(4)上设有滑动槽(9)，在底盘架(4)一侧与滑动槽(9)对应位置设有Z轴向移动电机(10)，所述Z轴向移动电机(10)传动连接有Z轴向传动丝杆(11)，滑动块(8)套在Z轴向传动丝杆(11)上，通过Z轴向移动电机(10)控制升降架(5)在底盘架(4)上Z轴向移动，所述升降架(5)内竖直设有升降丝杆(12)，所述升降丝杆(12)上端传动连接有升降电机(13)；
所述机械手(2)包括臂杆(14)、V型爪手架(15)、夹紧偏心轮(16)和机械手松开控制轮组，所述臂杆(14)外端连接有升降丝套(17)，所述升降丝套(17)套设在升降丝杆(12)上，所述臂杆(14)内端与V型爪手架(15)连接，在V型爪手架(15)的上手架(18)和下手架(19)外端对称设有夹紧偏心轮转轴(39)，所述夹紧偏心轮(16)设置在夹紧偏心轮转轴(39)上；
在上手架(18)和下手架(19)内端上对称设有机械手松开控制轮组，所述机械手松开控制轮组包括松开轮(21)、松开轮安装架(22)和传导杆(23)，所述松开轮(21)安装在松开轮安装架(22)下端，所述松开轮安装架(22)上端部插设在V型爪手架(15)内，所述松开轮安装架(22)上端设有锥型头(24)，所述锥型头(24)与夹紧偏心轮转轴(39)之间的V型爪手架(15)内设有传导杆(23)，传导杆(23)与夹紧偏心轮转轴(39)对应端设有棘爪(25)，夹紧偏心轮转轴(39)上与传导杆(23)对应位置设有棘轮(26)。
2.根据权利要求1所述的一种机械手卸料装置，其特征在于：所述夹紧偏心轮(16)外圆轮面设有摩擦纹，每根夹紧偏心轮转轴(39)两端均设有夹紧偏心轮(16)。
3.根据权利要求1所述的一种机械手卸料装置，其特征在于：所述传导杆(23)与锥型头(24)配合端设有弧型面，传导杆(23)的弧型面与锥型头(24)的锥面贴合，在传导杆(23)上套设有传导杆复位弹簧(27)，通过传导杆复位弹簧(27)弹力使传导杆(23)上的棘爪(25)与夹紧偏心轮转轴(39)上的棘轮(26)分离。
4.根据权利要求1所述的一种机械手卸料装置，其特征在于：所述传导杆(23)设置棘爪(25)一端设有棘爪安装槽(28)，所述棘爪(25)通过棘爪轴(29)安装在传导杆(23)，在棘爪安装槽(28)底部上侧设有防棘爪(25)顺时转动挡块(30)，通过挡块(30)使棘爪(25)无法顺时转动，但可以逆时转动。
5.根据权利要求1所述的一种机械手卸料装置，其特征在于：所述松开轮安装架(22)上端的锥型头(24)上设有松开轮复位弹簧(31)。
6.根据权利要求1所述的一种机械手卸料装置，其特征在于：所述松开轮安装架(22)上设有悬臂架(32)，所述悬臂架(32)包括悬臂套(33)和悬臂挂架(34)，所述悬臂套(33)套设在松开轮安装架(22)上，多个所述悬臂挂架(34)的底端均布环绕设置在悬臂套(33)上，悬臂挂架(34)上端挂钩部分设置在V型爪手架(15)内。
7.根据权利要求6所述的一种机械手卸料装置，其特征在于：多个所述悬臂挂架(34)上套设有缓冲弹簧(35)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种机械手卸料装置，其特征在于：所述升降架(5)内侧设有隔热挡板(36)。
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