CN112453246A - 一种用于多工位加工的二次元机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机械手领域，具体的说是一种用于多工位加工的二次元机械手，包括工作台、底架、导轨、第一机械架和第二机械架，所述工作台位于底架中部，所述底架顶部设置有两个底滑槽，两个所述底滑槽上均安装有一个底滑板，两个所述底滑板顶部均固定安装有一个撑架。可以解决现有的用于多工位加工的二次元机械手由于在抓料、送料过程中需要不断的调整机械手的方向、角度和位置，在进行切换物料过程中甚至需要对输送物料的工具进行方向的调整，导致操作极其麻烦，整个二次元机械手使用过程中的工作效率也大打折扣，并且整个机械手调整方向、角度和位置需要多个调节用的驱动设备，导致整个二次元机械手的生产和使用成本均大大增加的问题。

Description

一种用于多工位加工的二次元机械手
技术领域
本发明涉及机械手领域，具体的说是一种用于多工位加工的二次元机械手。
背景技术
二次元机械手是只能机械手臂的一种，现有的此类机械手常备用于多工位冲压加工，并且需要多次连续冲压，冲压工序十分多，因此需要二次元机械手来快速且稳步地抓料、送料和切换物料。
但是，现有的用于多工位加工的二次元机械手在使用时仍存在一定缺陷，首先，抓料、送料过程中需要不断的调整机械手的方向、角度和位置，其次，在进行切换物料过程中甚至需要对输送物料的工具进行方向的调整，导致操作极其麻烦，整个二次元机械手使用过程中的工作效率也大打折扣，并且整个机械手调整方向、角度和位置需要多个调节用的驱动设备，导致整个二次元机械手的生产和使用成本均大大增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于多工位加工的二次元机械手，可以解决现有的用于多工位加工的二次元机械手由于在抓料、送料过程中需要不断的调整机械手的方向、角度和位置，在进行切换物料过程中甚至需要对输送物料的工具进行方向的调整，导致操作极其麻烦，整个二次元机械手使用过程中的工作效率也大打折扣，并且整个机械手调整方向、角度和位置需要多个调节用的驱动设备，存在整个二次元机械手的生产和使用成本均大大增加的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于多工位加工的二次元机械手，包括工作台、底架、导轨、第一机械架和第二机械架，所述工作台位于底架中部，所述底架顶部设置有两个底滑槽，两个所述底滑槽上均安装有一个底滑板，两个所述底滑板顶部均固定安装有一个撑架，两个所述撑架之间固定安装有两条导轨，两条所述导轨的一侧外壁上安装有一个第一机械架，两条所述导轨的另一侧外壁上安装有一个第二机械架，所述第一机械架、第二机械架与导轨之间均安装有两个位于导轨侧壁上的侧滑板，所述第一机械架、第二机械架的侧壁上均固定有一个气缸，两个所述气缸的侧壁上均固定有一个吸气泵，所述气缸底部的气动杆连接有一个带吸盘冲压板，所述带吸盘冲压板上的吸盘与吸气泵之间管道连接，所述第一机械架、第二机械架相邻的侧壁上均设置有一块齿板，两块所述齿板交错且两块所述齿板相邻的侧壁上均设置有一条齿痕，两块所述齿板之间相交错的位置啮合有一个齿轮，所述齿轮底部连接有一根转轴，所述转轴贯穿位于下方的导轨，且所述转轴接入工作台内部，所述转轴接入工作台内部的底端连接一个位于工作台内部的伺服电机；
所述工作台上设置有两个冲压工位，两个所述冲压工位相邻的一侧均设置有一个位于工作台上的取料工位，两个所述取料工位内部均安装有一个托盘，两个所述托盘在初始时各自位于一个取料工位内部，两个所述托盘的底部各自连接一根L型结构的撑杆，且所述撑杆的一端与转轴相连接，所述工作台一侧外壁上设置有一个第一进料口，且所述工作台另一侧外壁上设置有一个第二进料口，所述第一进料口、第二进料口内部均安装有一个传送带，两个所述传送带的出料端各自朝向一个托盘。
优选的，所述齿轮旋转180°时，第一机械架与第二机械架分离到导轨的两端，且两个带吸盘冲压板各自朝向一个冲压工位，所述齿轮旋转角度复位时，第一机械架与第二机械架相互靠拢，且两个两个带吸盘冲压板各自朝向一个取料工位。
优选的，两个所述传送带上均设置有若干个均匀分布的放置槽，每个所述放置槽的两侧均设置有隔板，两个所述传送带的一端侧壁上均安装有一个驱动电机。
优选的，所述冲压工位内部安装可升降冲压盘，且可升降冲压盘底部安装有用于调节高度的液压缸。
优选的，所述导轨连带着第一机械架、第二机械架通过底滑板与底架之间滑动连接，所述第一机械架、第二机械架通过侧滑板、齿板、齿轮与导轨之间滑动连接。
本发明的有益效果：由于在第一机械架、第二机械架相邻的侧壁上均设置有带有齿痕的齿板，并且两个齿板之间安装有配套使用的齿轮，初始时第一机械架、第二机械架呈相靠拢的状态，从而能够在伺服电机驱动转轴正转180°时，齿轮正转180°，齿轮在旋转的过程中两块齿板相互分离，从而第一机械架与第二机械架相互分离并移至冲压工位上方，此时，利用外部的PLC控制器控制吸气泵和气缸释放物料并在冲压工位内部进行冲压，在伺服电机驱动转轴反转180°时，齿轮反转180°，齿轮在旋转的过程中两块齿板相互靠拢并逐渐复位，从而只需控制伺服电机来带动齿轮的正反转即可实现第一机械架、第二机械架取料、冲压过程中的位置调整，并且取料、送料过程中无需不断的调整机械手的方向、角度，操作更加方便快捷，并且稳定性能、准确度均极高；
由于两个托盘各自通过一根撑杆与转轴相连接，使得转轴在带动齿轮正转时，两个托盘实现位置的对调，此时利用外部的PLC控制器控制两个传送带继续输送物料，两个托盘上所承载的物料与初始时呈相互掉换的状态，在完成冲压后，利用PLC控制器控制伺服电机反转，伺服电机反转过程中驱动转轴反转180°复位，从而带动第一机械架、第二机械架复位，第一机械架、第二机械架复位的同时，两个托盘也重新复位，而此时，两个托盘上所承载的物料完成了相互切换对调，实现取料过程中物料的自动化切换，切换物料无需对进料的工具进行调整，也无需调整第一机械架、第二机械架的方向、角度进行调整，而且物料的切换和调整第一机械架、第二机械架在同一个伺服电机的控制下同时运作，在节省操作时间的同时，一个驱动用的电机即可实现整个二次元机械手一系列的动作和功能，使得整个二次元机械手的成本大大降低。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明导轨结构示意图；
图3为本发明导轨的主视图；
图4为本发明工作台结构示意图；
图5为本发明齿板结构示意图；
图6为本发明转轴结构示意图；
图7为本发明传送带结构示意图；
图中：1、工作台；2、第一进料口；3、传送带；4、冲压工位；5、取料工位；6、底架；7、底滑槽；8、撑架；9、导轨；10、第一机械架；11、第二机械架；12、侧滑板；13、气缸；14、带吸盘冲压板；15、吸气泵；16、转轴；17、齿板；18、底滑板；19、第二进料口；20、齿痕；21、齿轮；22、撑杆；23、托盘；24、伺服电机；25、隔板；26、放置槽；27、驱动电机。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7所示，一种用于多工位加工的二次元机械手，包括工作台1、底架6、导轨9、第一机械架10和第二机械架11，工作台1位于底架6中部，底架6顶部设置有两个底滑槽7，两个底滑槽7上均安装有一个底滑板18，两个底滑板18顶部均固定安装有一个撑架8，两个撑架8之间固定安装有两条导轨9，两条导轨9的一侧外壁上安装有一个第一机械架10，两条导轨9的另一侧外壁上安装有一个第二机械架11，第一机械架10、第二机械架11与导轨9之间均安装有两个位于导轨9侧壁上的侧滑板12，第一机械架10、第二机械架11的侧壁上均固定有一个气缸13，两个气缸13的侧壁上均固定有一个吸气泵15，气缸13底部的气动杆连接有一个带吸盘冲压板14，带吸盘冲压板14上的吸盘与吸气泵15之间管道连接，第一机械架10、第二机械架11相邻的侧壁上均设置有一块齿板17，两块齿板17交错且两块齿板17相邻的侧壁上均设置有一条齿痕20，两块齿板17之间相交错的位置啮合有一个齿轮21，齿轮21底部连接有一根转轴16，转轴16贯穿位于下方的导轨9，且转轴16接入工作台1内部，转轴16接入工作台1内部的底端连接一个位于工作台1内部的伺服电机24；
工作台1上设置有两个冲压工位4，两个冲压工位4相邻的一侧均设置有一个位于工作台1上的取料工位5，两个取料工位5内部均安装有一个托盘23，两个托盘23在初始时各自位于一个取料工位5内部，两个托盘23的底部各自连接一根L型结构的撑杆22，且撑杆22的一端与转轴16相连接，工作台1一侧外壁上设置有一个第一进料口2，且工作台1另一侧外壁上设置有一个第二进料口19，第一进料口2、第二进料口19内部均安装有一个传送带3，两个传送带3的出料端各自朝向一个托盘23。
齿轮21旋转180°时，第一机械架10与第二机械架11分离到导轨9的两端，且两个带吸盘冲压板14各自朝向一个冲压工位4，齿轮21旋转角度复位时，第一机械架10与第二机械架11相互靠拢，且两个两个带吸盘冲压板14各自朝向一个取料工位5。
两个传送带3上均设置有若干个均匀分布的放置槽26，每个放置槽26的两侧均设置有隔板25，两个传送带3的一端侧壁上均安装有一个驱动电机27。
冲压工位4内部安装可升降冲压盘，且可升降冲压盘底部安装有用于调节高度的液压缸，使得冲压工位4能够在完成一次冲压后，能够通过调整冲压盘的高度进行后续的冲压。
导轨9连带着第一机械架10、第二机械架11通过底滑板18与底架6之间滑动连接，第一机械架10、第二机械架11通过侧滑板12、齿板17、齿轮21与导轨9之间滑动连接。
由于在第一机械架10、第二机械架11相邻的侧壁上均设置有带有齿痕20的齿板17，并且两个齿板17之间安装有配套使用的齿轮21，初始时第一机械架10、第二机械架11呈相靠拢的状态，从而能够在伺服电机24驱动转轴16正转180°时，齿轮21正转180°，齿轮21在旋转的过程中两块齿板17相互分离，从而第一机械架10与第二机械架11相互分离并移至冲压工位4上方，此时，利用外部的PLC控制器控制吸气泵15和气缸13释放物料并在冲压工位4内部进行冲压，在伺服电机24驱动转轴16反转180°时，齿轮21反转180°，齿轮21在旋转的过程中两块齿板17相互靠拢并逐渐复位，从而只需控制伺服电机24来带动齿轮21的正反转即可实现第一机械架10、第二机械架11取料、冲压过程中的位置调整，并且取料、送料过程中无需不断的调整机械手的方向、角度，操作更加方便快捷，并且稳定性能、准确度均极高；
由于两个托盘23各自通过一根撑杆22与转轴16相连接，使得转轴16在带动齿轮21正转180时，两个托盘23实现位置的对调，此时利用外部的PLC控制器控制两个传送带3继续输送物料，两个托盘23上所承载的物料与初始时呈相互掉换的状态，在完成冲压后，利用PLC控制器控制伺服电机24反转，伺服电机24反转过程中驱动转轴16反转180°复位，从而带动第一机械架10、第二机械架11复位，第一机械架10、第二机械架11复位的同时，两个托盘23也重新复位，而此时，两个托盘23上所承载的物料完成了相互切换对调，实现取料过程中物料的自动化切换，切换物料无需对进料的工具进行调整，也无需调整第一机械架10、第二机械架11的方向、角度进行调整，而且物料的切换和调整第一机械架10、第二机械架11在同一个伺服电机24的控制下同时运作，在节省操作时间的同时，一个驱动用的电机即可实现整个二次元机械手一系列的动作和功能，使得整个二次元机械手的成本大大降低。
本发明在使用时，首先，利用底滑板18在底滑槽7上滑动来调整导轨9的位置，完成后利用螺钉将底滑板18固定在底滑槽7上来固定导轨9的位置，随后将气缸13、吸气泵15、伺服电机24、驱动电机27均与外部电源之间导线连接，并且将气缸13、吸气泵15、伺服电机24、驱动电机27均与外部的PLC控制器(型号为CPM1A)之间电连接，随后将两种物料分别从第一进料口2、第二进料口19放在传送带3的放置槽26上，两个传送带3各自输送一种物料，在初始时第一进料口2、第二进料口19内部的传送带3各自将一种物料输送至对应的取料工位5内部被托盘23所承载，并且初始时第一机械架10、第二机械架11呈相靠拢的状态，此时利用外部的PLC控制器控制气缸13和吸气泵15启动，利用带吸盘冲压板14吸附物料，在完成取料之后，利用外部的PLC控制器伺服电机24正转，伺服电机24驱动转轴16正转180°，从而带动两根撑杆22转动互换位置，并且带动齿轮21正转180°，齿轮21在旋转的过程中两块齿板17相互分离，从而第一机械架10与第二机械架11相互分离并移至冲压工位4上方，此时，利用外部的PLC控制器控制吸气泵15和气缸13释放物料并在冲压工位4内部进行冲压，同时利用外部的PLC控制器控制两个传送带3继续输送物料，此时，两个托盘23上所承载的物料与初始时呈相互掉换的状态，在完成冲压后，利用PLC控制器控制伺服电机24反转，伺服电机24反转过程中驱动转轴16反转180°复位，从而带动第一机械架10、第二机械架11复位，第一机械架10、第二机械架11复位的同时，两个托盘23也重新复位，而此时，两个托盘23上所承载的物料完成了相互切换对调，实现取料过程中物料的自动化切换，并且切换物料无需对进料的工具进行调整，随后重复上述步骤，实现后续的冲压、重新取料步骤。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种用于多工位加工的二次元机械手，包括工作台(1)、底架(6)、导轨(9)、第一机械架(10)和第二机械架(11)，其特征在于，所述工作台(1)位于底架(6)中部，所述底架(6)顶部设置有两个底滑槽(7)，两个所述底滑槽(7)上均安装有一个底滑板(18)，两个所述底滑板(18)顶部均固定安装有一个撑架(8)，两个所述撑架(8)之间固定安装有两条导轨(9)，两条所述导轨(9)的一侧外壁上安装有一个第一机械架(10)，两条所述导轨(9)的另一侧外壁上安装有一个第二机械架(11)，所述第一机械架(10)、第二机械架(11)与导轨(9)之间均安装有两个位于导轨(9)侧壁上的侧滑板(12)，所述第一机械架(10)、第二机械架(11)的侧壁上均固定有一个气缸(13)，两个所述气缸(13)的侧壁上均固定有一个吸气泵(15)，所述气缸(13)底部的气动杆连接有一个带吸盘冲压板(14)，所述带吸盘冲压板(14)上的吸盘与吸气泵(15)之间管道连接，所述第一机械架(10)、第二机械架(11)相邻的侧壁上均设置有一块齿板(17)，两块所述齿板(17)交错且两块所述齿板(17)相邻的侧壁上均设置有一条齿痕(20)，两块所述齿板(17)之间相交错的位置啮合有一个齿轮(21)，所述齿轮(21)底部连接有一根转轴(16)，所述转轴(16)贯穿位于下方的导轨(9)，且所述转轴(16)接入工作台(1)内部，所述转轴(16)接入工作台(1)内部的底端连接一个位于工作台(1)内部的伺服电机(24)；
所述工作台(1)上设置有两个冲压工位(4)，两个所述冲压工位(4)相邻的一侧均设置有一个位于工作台(1)上的取料工位(5)，两个所述取料工位(5)内部均安装有一个托盘(23)，两个所述托盘(23)在初始时各自位于一个取料工位(5)内部，两个所述托盘(23)的底部各自连接一根L型结构的撑杆(22)，且所述撑杆(22)的一端与转轴(16)相连接，所述工作台(1)一侧外壁上设置有一个第一进料口(2)，且所述工作台(1)另一侧外壁上设置有一个第二进料口(19)，所述第一进料口(2)、第二进料口(19)内部均安装有一个传送带(3)，两个所述传送带(3)的出料端各自朝向一个托盘(23)。
2.根据权利要求1所述的一种用于多工位加工的二次元机械手，其特征在于，所述齿轮(21)旋转180°时，第一机械架(10)与第二机械架(11)分离到导轨(9)的两端，且两个带吸盘冲压板(14)各自朝向一个冲压工位(4)，所述齿轮(21)旋转角度复位时，第一机械架(10)与第二机械架(11)相互靠拢，且两个两个带吸盘冲压板(14)各自朝向一个取料工位(5)。
3.根据权利要求2所述的一种用于多工位加工的二次元机械手，其特征在于，两个所述传送带(3)上均设置有若干个均匀分布的放置槽(26)，每个所述放置槽(26)的两侧均设置有隔板(25)，两个所述传送带(3)的一端侧壁上均安装有一个驱动电机(27)。
4.根据权利要求3所述的一种用于多工位加工的二次元机械手，其特征在于，所述冲压工位(4)内部安装可升降冲压盘，且可升降冲压盘底部安装有用于调节高度的液压缸。
5.根据权利要求4所述的一种用于多工位加工的二次元机械手，其特征在于，所述导轨(9)连带着第一机械架(10)、第二机械架(11)通过底滑板(18)与底架(6)之间滑动连接，所述第一机械架(10)、第二机械架(11)通过侧滑板(12)、齿板(17)、齿轮(21)与导轨(9)之间滑动连接。
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CN115673850A (zh) * 2022-12-30 2023-02-03 埃马克（中国）机械有限公司 多工位工件流转设备

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