CN110842343A - 自动化工件转运机械手的回转机架结构 - Google Patents

Abstract

一种自动化工件转运机械手的回转机架结构，自动化工件转运机械手包括设于工作台朝向下一侧的回转机架驱动机构；回转机架结构包括回转机架总成，回转机架总成包括回转机架本体、回转机架本体腔顶盖、回转机架本体底座和支撑杆座升降导轨座，回转机架本体底座与回转机架驱动机构固定，回转机架本体与回转机架本体底座朝向上的一侧固定，回转机架本体腔顶盖与回转机架本体的顶部固定，支撑杆座升降导轨座固定在回转机架本体的前侧壁体上，在对应于支撑杆座升降导轨腔的腔口的位置固定腔盖板。结构简练；确保以回转机架本体以及回转机架本体腔顶盖为载体设置的其它机构的动作稳定性；能保障回转机架总成顺时针或逆时针交替回转90°的要求。

Description

自动化工件转运机械手的回转机架结构

技术领域

本发明属于自动化机械技术领域，具体涉及一种自动化工件转运机械手的回转机架结构。

背景技术

上面提及的自动化工件转运机械手主要但并非绝对限于应用于成套自动超声焊接***或称自动化超声波焊接***，而自动超声焊接***广泛应用于新能源锂电池生产行业、电子电气产品生产行业、文具及玩具之类的生产行业、汽车零部件生产行业和医疗用品生产行业，等等，其原理是利用高频振动波传递到两个需要彼此焊接为一体的物体即物件表面而使两个需焊接的物体结合在一起。以对热塑性的塑料焊接为例，当超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒上万乃至数万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动通过焊件把超声能量传递到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温，又由于塑料导热性差，一时来不及将高温散发，于是聚集在焊区，使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定的压力后使两者融合为一体。

在公开的中国专利文献中不乏与超声波焊接装置相关的技术信息，如CN208496057U（单体电池超声波焊接机）、CN110238506A（一种超声波焊接机）和CN110370654A（一种超音波自动焊接机），等等。

以加工锂电池部件为例，如果在一工作台上合理设置工件第一输送线、工件第二输送线、工件第三输送线、超声波预焊装置、超声波终焊装置、自动化工件转运机械手、预焊工位工件供给机械手、终焊工位工件搬运机械手以及目标工件拾取搬运机械手，将工件第一输送线在工作台上的位置对应于工件第二输送线以及工件第三输送线的左端，也就是说工件第二输送线以及工件第三输送线与工件第一输送线形成垂直关系，而工件第二输送线以及工件第三输送线彼此在长度方向保持前后平行，超声波预焊装置以及超声波终焊装置彼此左右对应并且位于工件第二输送线的前方中部区域，在工件第二输送线与工件第三输送线之间自左向右设置前述的自动化工件转运机械手、预焊工位工件供给机械手、终焊工位工件搬运机械手以及目标工件拾取搬运机械手。其中，前述的工件第一输送线、工件第二输送线以及工件第三输送线为输送带形式的输送线，那么这种设置方式可以使成套自动化超声焊接***的结构体系的前述各机构配置的合理性、紧凑性以及节省对空间的占用等效果发挥到极致的程度。然而依据前述可知，由于工件第一输送线与工件第二输送线以及工件第三输送线形成垂直设置的位置关系，因此若要将有待于超声波焊接的工件如锂电池部件从工件第一输送线转移至工件第二输送线，那么前述的自动化工件转送机械手在从工件第一输送线上提取工件如前述的锂电池部件（以下同）后需转过90°对应到工件第二输送线并将提取的工件释放于工件第二输送线上，释放工件后反向转动90°，以便再次从工件第一输送线上提取工件。于是，只有回转机架得以作顺时针与逆时针交替的90°回转，才能满足以回转机架为载体设置的自动化工件转运机械手相应顺逆交替转动90°，而要使回转机架平稳可靠以及准确转动，必须由合理的回转机架驱动机构保障，然而在迄今为止公开的中外专利和非专利文献中均未给出得以满足前述要求的技术启示，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于体现结构的简练性、转动动作的平稳可靠性以及准确性的自动化工件转运机械手的回转机架结构。

本发明的任务是这样来完成的，一种自动化工件转运机械手的回转机架结构，所述的自动化工件转运机械手包括在使用状态下设置于一工作台朝向下的一侧的一回转机架驱动机构；所述的回转机架结构包括一回转机架总成，该回转机架总成包括一回转机架本体、回转机架本体腔顶盖、回转机架本体底座和支撑杆座升降导轨座，回转机架本体底座在所述工作台的上方的位置与所述回转机架驱动机构固定，并且在该回转机架本体底座的中央位置开设有一回转机架本体底座让位腔，回转机架本体与回转机架本体底座朝向上的一侧固定，该回转机架本体构成有一与所述回转机架本体底座让位腔相对应并且相通的升降作用缸蔽护腔，回转机架本体腔顶盖在对应于升降作用缸蔽护腔的位置与回转机架本体的顶部固定，并且在该回转机架本体腔顶盖的中部开设有一升降作用缸柱让位孔，支撑杆座升降导轨座固定在回转机架本体的前侧壁体上，在该支撑杆座升降导轨座的前侧并且循着支撑杆座升降导轨座的高度方向构成有一支撑杆座升降导轨腔，在对应于支撑杆座升降导轨腔的腔口的位置固定有一腔盖板。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的回转机架驱动机构包括旋转作用缸、旋转作用缸柱传动轮、回转筒传动轮、传动带、回转筒、回转盘、外筒圈和连接盘，旋转作用缸与所述工作台朝向下的一侧固定，该旋转作用缸的旋转作用缸柱朝向下并且在旋转作用缸朝向下的一侧固定有一旋转作用缸柱传动轮撞块螺钉座，该旋转作用缸柱传动轮撞块螺钉座的一端固定有一旋转作用缸柱传动轮第一撞块螺钉Ⅰ，而在该旋转作用缸柱传动轮撞块螺钉座的另一端固定有一旋转作用缸柱传动轮第二撞块螺钉Ⅱ，旋转作用缸柱传动轮在对应于旋转作用缸柱朝向下的一侧的位置与旋转作用缸柱固定，并且在该旋转作用缸柱传动轮朝向上的一侧固定有一第一旋转作用缸柱传动轮撞块Ⅰ和一第二旋转作用缸柱传动轮撞块Ⅱ，该第一旋转作用缸柱传动轮撞块Ⅰ与所述旋转作用缸柱传动轮第一撞块螺钉Ⅰ相对应，而第二旋转作用缸柱传动轮撞块Ⅱ与旋转作用缸柱传动轮第二撞块螺钉Ⅱ相对应，回转筒传动轮与回转筒朝向下的一端端面固定，传动带的一端套置在旋转作用缸柱传动轮上，另一端套置在回转筒传动轮上，外筒圈以纵向悬臂状态与所述工作台朝向下的一侧固定，在该外筒圈的下端端面上固定有一第一限位脚Ⅰ和一第二限位脚Ⅱ，该第一限位脚Ⅰ以及第二限位脚Ⅱ围绕外筒圈的圆周方向彼此形成面对面的位置关系，其中，在第一限位脚Ⅰ上设置有限位脚第一调整螺钉Ⅰ，而在第二限位脚Ⅱ上设置有限位脚第二调整螺钉Ⅱ，回转筒设置在外筒圈的外筒圈腔内，在该回转筒的外壁与外筒圈的内壁之间的上部和下部各设置有回转筒转动轴承，并且该回转筒的上端向上探出工作台朝向上的一侧表面，回转盘在对应于工作台的上方的位置与回转筒的上端构成一体结构，连接盘在对应于所述回转筒传动轮的下方的位置通过连接盘螺栓与所述回转筒固定，在该连接盘的一侧延伸有一限位脚调整螺钉撞头，该限位脚调整螺钉撞头对应于限位脚第一调整螺钉Ⅰ与限位脚第二调整螺钉Ⅱ之间；所述的回转机架总成的所述回转机架本体底座与所述回转盘朝向上的一侧固定。

在本发明的另一个具体的实施例中，在所述连接盘上固定有一对支撑杆座升降作用缸管路连接柱，并且在连接盘的下部还配接有一对工件夹爪开合驱动作用缸管路连接头。

在本发明的又一个具体的实施例中，在所述回转盘朝向上的一侧并且在对应于所述回转机架本体底座让位腔的位置设置有一支撑杆座升降作用缸支承装置。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的支撑杆座升降作用缸支承装置包括一组作用缸固定板支承柱和一作用缸固定板，一组作用缸固定板支承柱以井字形分布的状态固定在所述回转盘朝向上的一侧并且在对应于所述回转机架本体底座让位腔的位置向上升展到所述升降作用缸蔽护腔内，作用缸固定板固定在一组作用缸固定板支承柱的顶部，

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的旋转作用缸为旋转气缸。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的旋转作用缸柱传动轮、回转筒传动轮为皮带轮，所述的传动带为传动皮带。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的皮带轮为同步带轮，所述的传动皮带为同步带。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的一对支撑杆座升降作用缸管路连接柱在使用状态下通过连接座管路与外部产气装置连接。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的产气装置为空气压缩机或气泵。

本发明提供的技术方案的技术效果在于：由于回转机架结构的回转机架总成仅由回转机架本体、回转机架本体腔顶盖、回转机架本体底座和支撑杆座升降导轨座组成，因而结构较为简练；由于通过回转机架本体底座在对应于工作台的上方的位置与回转机架驱动机构固定，因而能保障回转机架驱动机构带动其转动动作平稳可靠性以及准确性，确保以回转机架本体以及回转机架本体腔顶盖为载体设置的其它机构的动作稳定性；能满足由回转机架驱动机构保障回转机架总成顺时针或逆时针交替回转90°的要求。

附图说明

图1为本发明的实施例结构图。

图2为图1所示的回转机架驱动机构的详细结构图。

图3为图1所示的设置在工件夹爪支架上的工件夹爪开合执行机构的详细结构图。

图4为本发明的应用例示意图。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是以图1所处的位置状态为基准的，因而不能将其理解为对本发明提供的技术方案的特别限定。

请参见图1并且结合图4，示出了自动化工件转运机械手的结构体系的一回转机架驱动机构1，该回转机架驱动机构1在使用状态下设置在工作台10朝向下的一侧，由于该工作台10设置在即支承在位于其下部的电气控制箱30上，因而该回转机架驱动机构1实质上位于电气控制箱内；示出了回转机架结构体系的一回转机架总成2，该回转机架总成2在位于前述工作台10的上方的位置与前述回转机架驱动机构1固定，即与回转机架驱动机构1固定连接。

由图1所示，在上述自动化工件转运机械手的结构体系中还包括一支撑杆座上下升降机构3，该支撑杆座上下升降机构3设置在前述回转机架总成2上；一支撑杆座4，该支撑杆座4在对应于前述支撑杆座上下升降机构3的上方的位置与支撑杆座上下升降机构3连接并且还与前述回转机架总成2滑动配合，在支撑杆座4上固定有一对支撑杆41，该对支撑杆41彼此前后并行并且该对支撑杆41的左端伸展到支撑杆座4的左侧，右端朝着远离支撑杆座4的方向伸展即向右延伸，而构成为支撑杆水平悬臂端并且在该支撑杆水平悬臂端的位置固定有一工件夹爪支架固定座411；示出了一工件夹爪开合驱动机构5和一工件夹爪支架6，工件夹爪开合驱动机构5固定在前述支撑杆座4与工件夹爪支架固定座411之间，并且还伸展到工件夹爪支架6的工件夹爪支架腔61内，而该工件夹爪支架6与前述工件夹爪支架固定座411背对前述一对支撑杆41的一侧即通过工件夹爪支架固定螺钉62与工件夹爪支架固定座411的右侧固定；一工件夹爪开合执行机构7，该工件夹爪开合执行机构7设置在前述工件夹爪支架腔61内并且与前述工件夹爪开合驱动机构5连接；一工件前夹爪8和一工件后夹爪9，该工件前夹爪8与工件后夹爪9以彼此相向位移（也可称“相向合拢”，以下同）或相互斥开的状态与前述的工件夹爪开合执行机构7铰接；示出了一工件迫持机构20，该工件迫持机构20在对应于工件前夹爪8和工件后夹爪9之间的位置设置在前述工件夹爪支架6上。

请参见图2并且结合图1，前述的回转机架驱动机构1包括旋转作用缸11、旋转作用缸柱传动轮12、回转筒传动轮13、传动带14、回转筒15、回转盘16、外筒圈17和连接盘18，旋转作用缸11通过旋转作用缸固定螺钉与前述工作台10朝向下的一侧固定，该旋转作用缸11的旋转作用缸柱111朝向下并且在旋转作用缸11朝向下的一侧通过撞块螺钉座固定螺钉1123固定有一旋转作用缸柱传动轮撞块螺钉座112，该旋转作用缸柱传动轮撞块螺钉座112的一端（即左端）固定有一旋转作用缸柱传动轮第一撞块螺钉Ⅰ1121，而在该旋转作用缸柱传动轮撞块螺钉座112的另一端（即右端）固定有一旋转作用缸柱传动轮第二撞块螺钉Ⅱ1122，旋转作用缸柱传动轮12通过一组间隔分布的旋转作用缸柱传动轮固定螺钉123在对应于旋转作用缸柱111朝向下的一侧的位置与旋转作用缸柱111固定，并且在该旋转作用缸柱传动轮12朝向上的一侧固定有一第一旋转作用缸柱传动轮撞块Ⅰ121和一第二旋转作用缸柱传动轮撞块Ⅱ122，该第一旋转作用缸柱传动轮撞块Ⅰ121与前述旋转作用缸柱传动轮第一撞块螺钉Ⅰ1121相对应，而第二旋转作用缸柱传动轮撞块Ⅱ122与旋转作用缸柱传动轮第二撞块螺钉Ⅱ1122相对应，回转筒传动轮13通过回转筒传动轮螺钉与回转筒15朝向下的一端端面固定，依据专业常识，该回转筒传动轮13与前述旋转作用缸柱传动轮12处于同一水平面上，传动带14的一端套置在旋转作用缸柱传动轮12上，另一端套置在回转筒传动轮13上，外筒圈17以纵向悬臂状态与前述工作台10朝向下的一侧固定，在该外筒圈17的下端端面上通过第一限位脚螺钉Ⅰ1712固定有一第一限位脚Ⅰ171和通过第二限位脚螺钉Ⅱ1722固定有一第二限位脚Ⅱ172，该第一限位脚Ⅰ171以及第二限位脚Ⅱ172围绕外筒圈17的圆周方向彼此形成面对面的位置关系，其中，在第一限位脚Ⅰ171上设置有限位脚第一调整螺钉Ⅰ1711，而在第二限位脚Ⅱ172上设置有限位脚第二调整螺钉Ⅱ1721，回转筒15设置在外筒圈17的外筒圈腔173内，在该回转筒15的外壁与外筒圈17的内壁之间的上部和下部各设置有回转筒转动轴承151，并且该回转筒15的上端向上探出工作台10朝向上的一侧表面，回转盘16在对应于工作台10的上方的位置与回转筒15的上端构成一体结构，连接盘18在对应于前述回转筒传动轮13的下方的位置通过连接盘螺栓181与前述回转筒15固定，具体是：由连接盘螺栓181自连接盘18的下方向上穿过开设在连接盘18上的连接盘螺栓孔185后继而向上穿过开设在回转筒传动轮13上的回转筒传动轮螺栓孔131再经预设在回转筒15上的回转筒螺栓孔152，直至旋入前述的回转盘16并用螺母限定，在该连接盘18的一侧延伸有一限位脚调整螺钉撞头182，该限位脚调整螺钉撞头182对应于限位脚第一调整螺钉Ⅰ1711与限位脚第二调整螺钉Ⅱ1721之间。上面提及的回转机架总成2与前述回转盘16朝向上的一侧固定。

在本实施例中，前述的旋转作用缸11为旋转气缸并且为具有正反转功能的旋转气缸，该旋转作用缸11的工作与否受控于设置在前述电气控制箱30内的PLC（可编程序控制器）。当旋转作用缸11工作而使旋转作用缸柱111带动旋转作用缸柱传动轮12转动至前述的第一旋转作用缸柱传动轮撞块Ⅰ121撞及前述旋转作用缸柱传动轮第一撞块螺钉Ⅰ1121时，旋转作用缸柱111不再继而向顺时针方向转动；反之当旋转作用缸11使旋转作用缸柱111逆时针转动并带动旋转作用缸柱传动轮12转动至前述的第二旋转作用缸柱传动轮撞块Ⅱ122撞及旋转作用缸柱传动轮第二撞块螺钉Ⅱ1122时，旋转作用缸柱111不再继而向逆时针方向转动，从而限定了旋转作用缸柱111的顺时针或逆时针旋转角度，本实施例为顺时针旋转以及逆时针旋转各90°，从而使前述的回转机架总成2也相应顺逆旋转各90°，即在90°范围内作顺逆转动。

在本实施例中，前述的旋转作用缸柱传动轮12以及回转筒传动轮13均为皮带轮，前述的传动带14为传动皮带，而前述的皮带轮为同步带轮，前述的传动皮带为同步带。此外，前述的回转盘16与回转筒15构成一体结构，从而回转盘16成为回转筒15的法兰状回转盘。

继续见图1和图2，前述的回转机架总成2包括一回转机架本体21、回转机架本体腔顶盖22、回转机架本体底座23和支撑杆座升降导轨座24，回转机架本体底座23在前述工作台10的上方的位置与前述回转机架驱动机构1固定，具体是：通过回转机架本体底座固定螺钉232与前述回转盘16朝向上的一侧固定，并且在该回转机架本体底座23的中央位置开设有一回转机架本体底座让位腔231，回转机架本体21通过回转机架本体固定螺钉212与回转机架本体底座23朝向上的一侧固定，该回转机架本体21构成有一与前述回转机架本体底座让位腔231相对应并且相通的升降作用缸蔽护腔211，回转机架本体腔顶盖22在对应于升降作用缸蔽护腔211的位置通过螺钉与回转机架本体21的顶部固定，并且在该回转机架本体腔顶盖22的中部开设有一升降作用缸柱让位孔221，支撑杆座升降导轨座24优选采用紧固件固定在回转机架本体21的前侧壁体上，在该支撑杆座升降导轨座24的前侧并且循着支撑杆座升降导轨座24的高度方向构成有横截面形状呈U字形的一支撑杆座升降导轨腔241，在对应于支撑杆座升降导轨腔241的腔口的位置采用腔盖板螺钉24111固定有一腔盖板2411。

由图2所示，在前述连接盘18上固定有一对支撑杆座升降作用缸管路连接柱183并且在连接盘18的下部还配接有一对工件夹爪开合驱动作用缸管路连接头184；在前述回转盘16朝向上的一侧并且在对应于前述回转机架本体底座让位腔231的位置设置有一支撑杆座升降作用缸支承装置161。

作为优选的方案，由于前述的一对支撑杆41的左端伸展到了支撑杆座4的左侧，因而在对应于支撑杆座4的左侧配设一犹如配重或称对重效应的支撑杆端部支承座412，在该支撑杆端部支承座412上并且在对应于一对支撑杆41的左端的位置开设有一对支撑杆端部***孔4121，一对支撑杆41的左端端部***一对支撑杆端部***孔4121内并且优选采用旋配在支撑杆端部支承座412上的与支撑杆端部***孔4121相通的支撑杆端部锁定螺钉4122锁定。此外，在支撑杆端部支承座412的中部即在对应于一对支撑杆端部***孔4121之间的位置开设有一工件夹爪开合作用缸探入支承孔4123。

上面已提及：由旋转作用缸柱111带动旋转作用缸柱传动轮12顺时针或逆时针旋转90°，于是由该旋转作用缸柱传动轮12通过传动带14带动回转筒传动轮13相应顺时针或逆时针旋转90°，从而由回转筒传动轮13带动回转筒15连回转盘16也相应作顺时针或逆时针旋转90°。当前述的限位脚调整螺钉撞头182撞及前述限位脚第一调整螺钉Ⅰ1711时，回转筒传动轮13不再顺时针转动，而当限位脚调整螺钉撞头182撞及限位脚第二调整螺钉Ⅱ1721时，回转筒传动轮13不再逆时针转动。

由图1所示，前述的回转机架总成2的回转机架本体底座23与前述回转盘16朝向上的一侧固定；前述支撑杆座上下升降机构3在处于由回转机架总成2的蔽护的状态下设置在回转机架总成2上；在前述支撑杆座4上并且在对应于前述工件夹爪开合驱动机构5的位置开设有一夹爪作用缸让位孔42；在前述工件夹爪支架6的工件夹爪支架腔61的左腔壁上开设有工件夹爪支架让位孔611，前述工件夹爪开合驱动机构5经工件夹爪支架让位孔611伸展到工件夹爪支架腔61内供前述工件夹爪开合执行机构7与其连接；对应于前述工件前夹爪8以及工件后夹爪9之间的位置设置在前述工件夹爪支架6上的前述工件迫持机构20是上下浮动的。

前述的支撑杆座上下升降机构3设置在前述升降作用缸蔽护腔211内并且支承在前述支撑杆座升降作用缸支承装置161上，该支撑杆座上下升降机构3还与前述一对支撑杆座升降作用缸管路连接柱183管路连接；对应于前述夹爪作用缸让位孔42的位置固定在前述支撑杆座4与前述工件夹爪支架固定座411之间的前述工件夹爪开合驱动机构5与前述的一对工件夹爪开合驱动作用缸管路连接头184管路连接，在支撑杆座4上并且在对应于前述的一对支撑杆41的位置开设有一对支撑杆穿过孔43，一对支撑杆41的左端途经一对支撑杆穿过孔43伸展到支撑杆座4的左侧，并且继而***前述的一对支撑杆端部***孔4121内，在前述工件夹爪支架6的上部采用工件夹爪支架腔上盖板螺钉6121在对应于间隔开设在工件夹爪支架6的上表面的盖板螺钉孔63的位置固定有一工件夹爪支架腔上盖板612，由该工件夹爪支架腔上盖板612对设置在前述工件夹爪支架腔61内的用于驱使前述工件前夹爪8与工件后夹爪9彼此相向位移或相互斥开的工件夹爪开合执行机构7以及对位于工件前夹爪8与工件后夹爪9之间的前述工件迫持机构20的上方蔽护。工件夹爪支架腔61的下部形成敞口。

继续见图1和图2，前述的支撑杆座上下升降机构3包括一支撑杆座上下升降作用缸31和一支撑杆座上下升降作用缸柱连接座32，支撑杆座上下升降作用缸31以纵向状态固定在前述支撑杆座升降作用缸支承装置161上，该支撑杆座上下升降作用缸31的支撑杆座上下升降作用缸柱311朝向上并且与支撑杆座上下升降作用缸柱连接座32固定，而该支撑杆座上下升降作用缸柱连接座32固定在前述支撑杆座4的底部的居中位置，其中，支撑杆座上下升降作用缸31为气缸并且由一对升降作用缸通气管312与前述的一对支撑杆座升降作用缸管路连接柱183（图2示）连接，而该对支撑杆座升降作用缸管路连接柱183在使用状态下通过连接座管路与外部产气装置连接，外部气源装置如设置在电气控制箱30内的空气压缩机或气泵，由此可知本实施例所述的支撑杆上下升降作用缸31为气缸。

前述的支撑杆座升降作用缸支承装置161包括一组作用缸固定板支承柱1611和一作用缸固定板1612，一组作用缸固定板支承柱1611以井字形分布的状态固定在前述回转盘16朝向上的一侧并且在对应于前述回转机架本体底座让位腔231的位置向上升展到前述升降作用缸蔽护腔211内，作用缸固定板1612固定在一组作用缸固定板支承柱1611的顶部，前述的支撑杆座上下升降作用缸31以纵向状态与作用缸固定板1612固定。

当支撑杆座上下升降作用缸31（即气缸）工作并使支撑杆座上下升降作用缸柱311向缸体外即向上伸展时，由于支撑杆座上下升降作用缸柱311的上端端部与支撑杆座上下升降作用缸柱连接座32连接，因而在支撑杆座上下升降作用缸31将支撑杆座上下升降作用缸柱连接座32向上顶升时，支撑杆座4也向上升起，反之则下降，下降的程度以由设置在前述回转机架本体腔顶盖22上的位置信号采集器223采集到下面将要详细描述的工件夹爪开合驱动机构5的下降位置信号为准，也可以由前述的PLC设定，因为支撑杆座上下升降作用缸31的工作与否受控于前述PLC。前面提及的位置信号采集器223采用位置接近开关，但可以采用行程开关、微动开关、干簧管或霍尔感应元件。

由图1所示，在前述回转机架本体腔顶盖22上以井字形分布的状态固定有一组支撑杆座升降导杆222，即设置有四根支撑杆座升降导杆222，在前述支撑杆座4上并且在对应于一组支撑杆座升降导杆222的位置设置有一组支撑杆座升降导杆导套44，一组支撑杆座升降导杆222与一组支撑杆座升降导杆导套44滑动配合。作为优选的方案还可以在支撑杆座4的下部固定一对导线管47，而在前述的回转机架本体腔顶盖22上并且在对应于一对导线管47的位置开设一对导线管孔224，一对导线管47与一对导线管孔224滑动配合。由上述说明可知：由于一组支撑杆座升降导杆222以及下面还要提及的支撑杆座导轨滑块固定座45等的协同作用，因而得以保障支撑杆座4上下升降的平稳性以及可靠性，确保动作准确。

继续见图1，在前述支撑杆座4的前侧并且在对应于前述支撑杆座升降导轨座24的上方的位置通过导轨滑块固定座螺钉452固定有一支撑杆座导轨滑块固定座45，该支撑杆座导轨滑块固定座45的后侧与支撑杆座4的前侧之间的空间构成为导轨滑块腔451，在该导轨滑块腔451内设置有一导轨滑块4511，该导轨滑块4511通过导轨滑块固定螺钉45111与支撑杆座导轨滑块固定座45的后侧固定，在导轨滑块4511的后侧与支撑杆座4的前侧之间设置有一支撑杆座升降导轨46，该支撑杆座升降导轨46的上端与导轨滑块4511滑动配合，也就是说导轨滑块4511与支撑杆座升降导轨46的上端滑动配合，而支撑杆座升降导轨46的下端***并固定于前述支撑杆座升降导轨腔241内，由于支撑杆座4通过前述导轨滑块4511与支撑杆座升降导轨46滑动配合，又由于支撑杆座升降导轨46的下端***并固定在支撑杆座升降导轨腔241内，因而印证了申请人在前面所讲的支撑杆座4还与回转机架总成2滑动配合。

在前述支撑杆座上下升降作用缸柱311通过支撑杆座上下升降作用缸柱连接座32带动支撑杆座4向上或向下移动即带动支撑杆座4升降时，导轨滑块4511便与支撑杆座升降导轨46的上端上下滑动配合，充分保障支撑杆座4的升降平稳性和可靠性。

继续见图1，前述的工件夹爪开合驱动机构5包括工件夹爪开合作用缸51、工件夹爪开合作用缸柱导管52和一对连接头配接管53，工件夹爪开合作用缸51在对应于前述夹爪作用缸让位孔42的位置以水平状态固定在前述支撑杆座4上，并且该工件夹爪开合作用缸51的左端自夹爪作用缸让位孔42伸展至支撑杆座4的左侧后探入前述工件夹爪开合作用缸探入支承孔4123内，而工件夹爪开合作用缸51的右端自夹爪作用缸让位孔42伸展至支撑杆座4的右侧，工件夹爪开合作用缸柱导管52固定在工件夹爪开合作用缸51的右端的端面与前述工件夹爪支架固定座411的左侧之间，其中，工件夹爪开合作用缸51的工件夹爪开合作用缸柱511位于工件夹爪开合作用缸柱导管52的导管腔521内并且该工件夹爪开合作用缸柱511的末端还伸出导管腔521的右端后途经前述工件夹爪支架让位孔611伸展到前述工件夹爪支架腔61内，一对连接头配接管53的上端与工件夹爪开合作用缸51配接，而下端与前述的一对工件夹爪开合驱动作用缸管路连接头184连接，而该对工件夹爪开合驱动作用缸管路连接头184由管路与外部产气装置连接，产气装置如前述设置在电气控制箱30内的空气压缩机或气泵；用于使前述工件前夹爪8与前述工件后夹爪9彼此合拢或相互斥开的前述工件夹爪开合执行机构7与前述工件夹爪开合作用缸柱511的末端连接，前述工件迫持机构20与前述工件夹爪支架腔61的左腔壁固定。

通过上述说明，可以毫无疑问地确定前述工件夹爪开合作用缸51为受控于电气控制箱30内的PLC的气缸。当工件夹爪开合作用缸51工作时，由工件夹爪开合作用缸柱511的左右位移而带动下面即将详细说明的工件夹爪开合执行机构7。

请参见图3并且结合图1，前述工件夹爪开合执行机构7包括滑动座导杆71、滑动座72、前曲臂铰接座73、前曲臂74、后曲臂铰接座75、后曲臂76、一对工件夹爪上导滑杆77和一对工件夹爪下导滑杆78，滑动座导杆71有前后平行的一对并且该滑动座导杆71的左端与前述工件夹爪支架腔61的左腔壁固定，而滑动座导杆71的右端构成为水平悬臂端，滑动座72的中部通过滑动座滑套723左右滑动地套置在滑动座导杆71上，并且该滑动座72的中部与前述工件夹爪开合作用缸柱511的末端即图示的右端端部固定连接，在滑动座72的前端延伸有一滑动座前铰接耳721，而在滑动座72的后端延伸有一滑动座后铰接耳722，前曲臂铰接座73通过前曲臂铰接座固定螺钉731固定在工件夹爪支架腔61的左腔壁的前端，而后曲臂铰接座75通过后曲臂铰接座固定螺钉751固定在工件夹爪支架腔61的左腔壁的后端，在前曲臂74的一端以及另一端各开设有一前曲臂销轴滑动槽744，并且前曲臂74的一端通过前曲臂第一销轴Ⅰ741在对应于一端的所述前曲臂销轴滑动槽744的位置与前述工件前夹爪8的上部铰接，前曲臂74的中部通过前曲臂第二销轴Ⅱ742与前曲臂铰接座73铰接，而前曲臂74的另一端通过前曲臂第三销轴Ⅲ743在对应于另一端的所述前曲臂销轴滑动槽744的位置与滑动座前铰接耳721铰接，在后曲臂76的一端以及另一端各开设有一后曲臂销轴滑动槽764，并且后曲臂76的一端通过后曲臂第一销轴Ⅰ761在对应于后曲臂销轴滑动槽764的位置与前述工件后夹爪9的上部铰接，后曲臂76的中部通过后曲臂第二销轴Ⅱ762与后曲臂铰接座75铰接，而后曲臂76的另一端通过后曲臂第三销轴Ⅲ763在对应于后曲臂销轴滑动槽764的位置与滑动座后铰接耳722铰接，一对工件夹爪上导滑杆77在对应于开设在工件夹爪支架6的前后壁体上的夹爪上导滑杆固定孔64的位置固定在工件夹爪支架腔61的前后腔壁之间，而一对工件夹爪下导滑杆78在对应于一对工件夹爪上导滑杆77的下方的位置同样固定在工件夹爪支架腔61的前后腔壁之间，即在对应于开设在工件夹爪支架6的前后壁体上的夹爪下导滑杆固定孔65的位置固定在工件夹爪支架腔61的前后腔壁之间。

由图1和图3所示，前述滑动座导杆71的右端伸展到一对工件夹爪上导滑杆77与一对工件夹爪下导滑杆78之间；前述工件前夹爪8以及工件后夹爪9的上部各与一对工件夹爪上导滑杆77与以及一对工件夹爪下导滑杆78滑动配合；前述工件迫持机构20对应于前述一对工件夹爪下导滑杆78的下方。

当前述工件夹爪开合作用缸柱511向工件夹爪开合作用缸51的缸体内回缩即向左位移时，带动滑动座72循着一对滑动座导杆71向左移动，使前曲臂74向逆时针方向转过一个角度，同时后曲臂76向顺时针方向转过一个角度，从而通过前曲臂第一销轴Ⅰ741以及后曲臂第一销轴Ⅰ761分别带动工件前夹爪8以及工件后夹爪9沿着一对工件夹爪上导滑杆77以及一对工件夹爪下导滑杆78彼此相向位移，反之则相互斥开。

由图1结合图3所示，在前述工件前夹爪8的上部开设有一工件前夹爪槽81，而在前述工件后夹爪9的上部开设有一工件后夹爪槽91，工件前夹爪槽81与工件后夹爪槽91彼此对应，前述前曲臂74的一端伸展到工件前夹爪槽81内并且在该工件前夹爪槽81的位置由前述的前曲臂第一销轴Ⅰ741与工件前夹爪8的上部铰接，前述后曲臂76的一端伸展到工件后夹爪槽91内并且在该工件后夹爪槽91的位置由前述的后曲臂第一销轴Ⅰ761与工件后夹爪9的上部铰接；在工件前夹爪8的上部并且在对应于前述的一对工件夹爪上导滑杆77以及一对工件夹爪下导滑杆78的位置各设置有工件前夹爪滑套82，在工件后夹爪9的上部并且同样在对应于前述的一对工件夹爪上导滑杆77以及一对工件夹爪下导滑杆78的位置各设置有工件后夹爪滑套92，工件前夹爪滑套82以及工件后夹爪滑套92与前述的一对工件夹爪上导滑杆77以及一对工件夹爪下导滑杆78滑动配合。

继续见图1和图3，前述的工件迫持机构20包括一工件迫持浮动板支架201、一工件迫持浮动板202和一组浮动板导杆203，工件迫持浮动板支架201在对应于前述一对工件夹爪下导滑杆78的下方的位置设置在前述工件夹爪支架腔61内，并且该工件迫持浮动板支架201的左端与工件夹爪支架腔61的左腔壁固定，而右端构成为水平悬臂端，在工件迫持浮动板支架201上并且在对应于一组浮动板导杆203的位置设置有数量与组浮动板导杆203的数量相等（本实施例为四根浮动板导杆203）的浮动板导杆滑动孔，在该组浮动板导杆滑动孔内各设置有一浮动板导杆滑动导套2011，一组浮动板导杆203上下滑动地与浮动板导杆滑动导套2011相配合，工件迫持浮动板202在对应于工件迫持浮动板支架201的下方的位置与一组浮动板导杆203的下端固定，其中，在一组浮动板导杆203上各套置有浮动板施压弹簧2031，该浮动板施压弹簧2031的上端支承在工件迫持浮动板支架201朝向下的一侧，而下端支承在工件迫持浮动板202朝向上的一侧，前述工件迫持浮动板202对应于前述工件前夹爪8与工件后夹爪9的下部之间。

当以工件夹爪支架6为载体设置的工件夹爪开合执行机构7、工件前夹爪8、工件后夹爪9以及工件迫持机构20对应到工件的上方并且在支撑杆座上下升降作用缸31的工作下使工件夹爪支架6下行至工件迫持浮动板202与工件接触的程度时，在前述浮动板施压弹簧2031的弹簧力作用下能使工件迫持浮动板202起到对工件迫持而避免工件位移的作用，以利工件前夹爪8与工件后夹爪9的共同配合而将工件夹取。

请参见图4，在图4中示出了上面已多次提及的电气控制箱30，并且还示出了设置在前述工作台10上的工件第一输送线Ⅰ101、工件第二输送线Ⅱ102、工件第三输送线Ⅲ103、超声波预焊装置104、超声波终焊装置105、预焊工位工件供给机械手106、终焊工位工件搬运机械手107以及目标工件拾取搬运机械手108，工件第一输送线Ⅰ101在工作台10上的位置对应于工件第二输送线Ⅱ102以及工件第三输送线Ⅲ103的左端，也就是说工件第二输送线Ⅱ102以及工件第三输送线Ⅲ103与工件第一输送线Ⅰ101形成垂直关系，而工件第二输送线Ⅱ102以及工件第三输送线Ⅲ103彼此在长度方向保持前后平行，超声波预焊装置104以及超声波终焊装置105彼此左右对应并且位于工件第二输送线Ⅱ102的前方中部区域，在工件第二输送线Ⅱ102与工件第三输送线Ⅲ103之间自左向右设置本发明自动超声焊接用的工件转运机械手、前述的预焊工位工件供给机械手106、终焊工位工件搬运机械手107以及目标工件拾取搬运机械手108。其中，前述的工件第一输送线Ⅰ101、工件第二输送线Ⅱ102以及工件第三输送线Ⅲ103为输送带形式的输送线。

申请人以对新能源锂电池部件40进行超声焊接为例，由工件第一输送线Ⅰ101将有待于超声焊接的锂电池部件40输送至对应于本发明的左侧的位置，由本发明的前述工件转运机械手将锂电池部件40从工件第一输送线Ⅰ101拾取并转移至工件第二输送线Ⅱ102。

由于由本发明在上面已对回转机架驱动机构1驱动回转机架总成2转动、支撑杆座上下升降机构3使支撑杆座4升降、工件夹爪开合驱动机构5使工件夹爪开合执行机构7动作、由工件夹爪开合执行机构7带动工件前夹爪8以及工件后夹爪9开合的工作原理均作了较为详细的说明，因而申请人不再详细地重复阐述。

当回转机架总成2在回转机架驱动机构1的工作下向工件第一输送线Ⅰ101的方向转过90°，使尚位于工件第一输送线Ⅰ101上的锂电池部件40对应于工件迫持浮动板202的下方，此时、支撑杆座上下升降机构3的支撑杆座上下升降作用缸31工作，使支撑杆座上下升降作用缸柱311下行，下行程度由前述的位置信号采集器223采集信号并且将信号反馈给电气控制箱30，由电气控制箱30发出指令而使支撑杆座上下升降作用缸31停止工作，此时工件夹爪开合驱动机构5工作，使工件夹爪开合执行机构7动作，按申请人在上面所述而使工件前、后夹爪8、9彼此相向位移，将锂电池部件40夹住。接着支撑杆座上下升降作用缸31反向工作而使支撑杆座4向上位移，同时回转机架驱动机构1带动回转机架总成2反向运动90°，使处于由工件前、后夹爪8、9夹住的锂电池部件40对应到工件第二输送线Ⅱ102，接着支撑杆座上下升降作用缸31反向工作，即支撑杆座上下升降作用缸柱311下行，带动支撑杆座4下行，挟持于即夹住于工件前、后夹爪8、9之间的锂电池部件40处于趋于与工件第二输送线Ⅱ102接触的状态，紧接着，前述的工件夹爪开合驱动机构5反向工作，使工件夹爪开合作用缸柱511向右位移，前述的工件前、后夹爪8、9相互斥开，将锂电池部件40释放于工件第二输送线Ⅱ102上。重复前述动作而由本发明将工件第一输送线Ⅰ101上的有待于超声焊接的锂电池部件40逐个提取并释放于工件第二输送线Ⅱ102上，再通过预焊工位工件供给机械手106提取并放置于即供给前述的超声波预焊装置104，接着由终焊工位工件搬运机械手107将完成了预焊的锂电池部件40从超声波预焊装置104转移至超声波终焊装置105并且将完成了终焊的锂电池部件40从超声波终焊装置105取离而置于工件第二输送线Ⅱ102上，接着由目标工件拾取搬运机械手108将完成了终焊的并且由工件第二输送线Ⅱ102输送而至的锂电池部件40从工件第二输送线Ⅱ102转移至工件第三输送线Ⅲ103输出。从而实现理想的接力式加工效应。

综上所述，本发明提供的技术方案弥补了已有技术中的缺憾，顺利地完成了发明任务，如实地兑现了申请人在上面的技术效果栏中载述的技术效果。

Claims (10)

1.一种自动化工件转运机械手的回转机架结构，所述的自动化工件转运机械手包括在使用状态下设置于一工作台(10)朝向下的一侧的一回转机架驱动机构(1)；其特征在于所述的回转机架结构包括一回转机架总成(2)，该回转机架总成(2)包括一回转机架本体(21)、回转机架本体腔顶盖(22)、回转机架本体底座(23)和支撑杆座升降导轨座(24)，回转机架本体底座(23)在所述工作台(10)的上方的位置与所述回转机架驱动机构(1)固定，并且在该回转机架本体底座(23)的中央位置开设有一回转机架本体底座让位腔(231)，回转机架本体(21)与回转机架本体底座(23)朝向上的一侧固定，该回转机架本体(21)构成有一与所述回转机架本体底座让位腔(231)相对应并且相通的升降作用缸蔽护腔(211)，回转机架本体腔顶盖(22)在对应于升降作用缸蔽护腔(211)的位置与回转机架本体(21)的顶部固定，并且在该回转机架本体腔顶盖(22)的中部开设有一升降作用缸柱让位孔(221)，支撑杆座升降导轨座(24)固定在回转机架本体(21)的前侧壁体上，在该支撑杆座升降导轨座(24)的前侧并且循着支撑杆座升降导轨座(24)的高度方向构成有一支撑杆座升降导轨腔(241)，在对应于支撑杆座升降导轨腔(241)的腔口的位置固定有一腔盖板(2411)。

2.根据权利要求1所述的自动化工件转运机械手的回转机架结构，其特征在于所述的回转机架驱动机构(1)包括旋转作用缸(11)、旋转作用缸柱传动轮(12)、回转筒传动轮(13)、传动带(14)、回转筒(15)、回转盘(16)、外筒圈(17)和连接盘(18)，旋转作用缸(11)与所述工作台(10)朝向下的一侧固定，该旋转作用缸(11)的旋转作用缸柱(111)朝向下并且在旋转作用缸(11)朝向下的一侧固定有一旋转作用缸柱传动轮撞块螺钉座(112)，该旋转作用缸柱传动轮撞块螺钉座(112)的一端固定有一旋转作用缸柱传动轮第一撞块螺钉Ⅰ(1121)，而在该旋转作用缸柱传动轮撞块螺钉座(112)的另一端固定有一旋转作用缸柱传动轮第二撞块螺钉Ⅱ(1122)，旋转作用缸柱传动轮(12)在对应于旋转作用缸柱(111)朝向下的一侧的位置与旋转作用缸柱(111)固定，并且在该旋转作用缸柱传动轮(12)朝向上的一侧固定有一第一旋转作用缸柱传动轮撞块Ⅰ(121)和一第二旋转作用缸柱传动轮撞块Ⅱ(122)，该第一旋转作用缸柱传动轮撞块Ⅰ(121)与所述旋转作用缸柱传动轮第一撞块螺钉Ⅰ(1121)相对应，而第二旋转作用缸柱传动轮撞块Ⅱ(122)与旋转作用缸柱传动轮第二撞块螺钉Ⅱ(1122)相对应，回转筒传动轮(13)与回转筒(15)朝向下的一端端面固定，传动带(14)的一端套置在旋转作用缸柱传动轮(12)上，另一端套置在回转筒传动轮(13)上，外筒圈(17)以纵向悬臂状态与所述工作台(10)朝向下的一侧固定，在该外筒圈(17)的下端端面上固定有一第一限位脚Ⅰ(171)和一第二限位脚Ⅱ(172)，该第一限位脚Ⅰ(171)以及第二限位脚Ⅱ(172)围绕外筒圈(17)的圆周方向彼此形成面对面的位置关系，其中，在第一限位脚Ⅰ(171)上设置有限位脚第一调整螺钉Ⅰ(1711)，而在第二限位脚Ⅱ(172)上设置有限位脚第二调整螺钉Ⅱ(1721)，回转筒(15)设置在外筒圈(17)的外筒圈腔(173)内，在该回转筒(15)的外壁与外筒圈(17)的内壁之间的上部和下部各设置有回转筒转动轴承(151)，并且该回转筒(15)的上端向上探出工作台(10)朝向上的一侧表面，回转盘(16)在对应于工作台(10)的上方的位置与回转筒(15)的上端构成一体结构，连接盘(18)在对应于所述回转筒传动轮(13)的下方的位置通过连接盘螺栓(181)与所述回转筒(15)固定，在该连接盘(18)的一侧延伸有一限位脚调整螺钉撞头(182)，该限位脚调整螺钉撞头(182)对应于限位脚第一调整螺钉Ⅰ(1711)与限位脚第二调整螺钉Ⅱ(1721)之间；所述的回转机架总成(2)的所述回转机架本体底座(23)与所述回转盘(16)朝向上的一侧固定。

3.根据权利要求2所述的自动化工件转运机械手的回转机架结构，其特征在于在所述连接盘(18)上固定有一对支撑杆座升降作用缸管路连接柱(183)，并且在连接盘(18)的下部还配接有一对工件夹爪开合驱动作用缸管路连接头(184)。

4.根据权利要求2所述的自动化工件转运机械手的回转机架结构，其特征在于在所述回转盘(16)朝向上的一侧并且在对应于所述回转机架本体底座让位腔(231)的位置设置有一支撑杆座升降作用缸支承装置(161)。

5.根据权利要求4所述的自动化工件转运机械手的回转机架结构，其特征在于所述的支撑杆座升降作用缸支承装置(161)包括一组作用缸固定板支承柱(1611)和一作用缸固定板(1612)，一组作用缸固定板支承柱(1611)以井字形分布的状态固定在所述回转盘(16)朝向上的一侧并且在对应于所述回转机架本体底座让位腔(231)的位置向上升展到所述升降作用缸蔽护腔(211)内，作用缸固定板(1612)固定在一组作用缸固定板支承柱(1611)的顶部。

6.根据权利要求2所述的自动化工件转运机械手的回转机架结构，其特征在于所述的旋转作用缸(11)为旋转气缸。

7.根据权利要求2所述的自动化工件转运机械手的回转机架结构，其特征在于所述的旋转作用缸柱传动轮(12)、回转筒传动轮(13)为皮带轮，所述的传动带(14)为传动皮带。

8.根据权利要求7所述的自动化工件转运机械手的回转机架结构，其特征在于所述的皮带轮为同步带轮，所述的传动皮带为同步带。

9.根据权利要求3所述的自动化工件转运机械手的回转机架结构，其特征在于所述的一对支撑杆座升降作用缸管路连接柱(183)在使用状态下通过连接座管路与外部产气装置连接。

10.根据权利要求9所述的自动化工件转运机械手的回转机架结构，其特征在于所述的产气装置为空气压缩机或气泵。

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