CN117021477A - 一种注塑件自动转运机器人 - Google Patents

Abstract

本专利申请公开了一种注塑件自动转运机器人，包括Z轴运动滑轨，Z轴运动滑轨的下部设有第四动力源和摆动件，摆动件上设有取料件和剪切组件，第四动力源驱动摆动件摆动至取料状态或放料状态；取料时，取料件竖立并抓取塑料制品，剪刀组件张开；放料时，取料件带动塑料制品横置，剪刀组件剪切注塑口。本发明具有的优点为：1.取料前，摆动件带动取料件竖立从而抓取塑料制品，放料时，摆动件带动取料件以及塑料制品横置后放下塑料制品，塑料制品下落后为正面朝下的姿态，可减少整理塑料制品所需的时间和精力；2.摆动件放料时可带动剪刀组件合口从而剪切注塑口，这一结构可提高加工效率，并减少用于剪切注塑口的人力和物力成本。

Description

一种注塑件自动转运机器人

技术领域

本发明涉及已成型塑料制品的后处理领域，具体涉及一种注塑件自动转运机器人。

背景技术

塑料制品一般通过注塑机将热塑性或热固性塑料注入塑料成型模具内而制造成型，在塑料制品注塑成型后，需要将塑料制品从塑料成型模具中取出。目前，有设置于注塑机上的转运机器人，可自动取出塑料制品并将其转运至下一工位，但现有技术存在以下不足之处：1.塑料制品取出时通常处于竖立的状态，转运机器人将塑料制品转运至下一工位后直接放下塑料制品，由于塑料制品的侧面面积小于其正面和背面的面积，在下落后会存在有些塑料制品正面朝上，有些背面朝上的情况，将塑料制品整理成适于进行下一工序加工的同一姿态需要耗费较多的时间和精力；2.取出的塑料制品会残留有需要剪除的注塑口，现有的转运机器人不具备剪除注塑口的结构，需要另外设置剪切注塑口的工序，效率比较低且成本也比较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种注塑件自动转运机器人，可在转运塑料制品的过程中剪除注塑口，并可在放下塑料制品前调整其姿态。

本发明所采用的技术方案如下：一种注塑件自动转运机器人，包括依次设置的X轴移动组件、Y轴移动组件和Z轴移动组件，所述X轴移动组件带动Y轴移动组件以及Z轴移动组件在X轴方向移动，所述Y轴移动组件带动Z轴移动组件在Y轴方向移动，所述Z轴移动组件包括沿Z轴移动的Z轴运动滑轨，所述Z轴运动滑轨的下部设有第四动力源和摆动件，所述摆动件具有竖立的取料状态和横置的放料状态，所述第四动力源用于驱动摆动件在y-z平面内摆动至取料状态或放料状态；

所述摆动件上设有用于抓取塑料制品的取料件，以及用于剪除注塑口的剪切组件，所述摆动件处于取料状态时，所述取料件用于抓取竖立的塑料制品，此时所述剪刀组件处于张开状态；

所述摆动件处于放料状态时，所述取料件带动塑料制品横置，此时所述剪刀组件随摆动件运动而剪切注塑口。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：1.在工作时，X轴移动组件、Y轴移动组件和Z轴移动组件带动第四动力源、摆动件、取料件以及剪切组件在取料工位和放料工位之间往复运动，在取料前，摆动件带动取料件竖立从而抓取处于竖立状态的塑料制品，放料时，摆动件带动取料件以及被抓取的塑料制品横置，然后再放下塑料制品，塑料制品下落后为正面朝下的姿态，因此可减少整理塑料制品所需的花费时间和精力；2.摆动件放料时可带动剪刀组件合口从而剪切塑料制品上的注塑口，这一结构无需另外设置剪切注塑口的工序，因此可提高加工效率，并减少用于剪切注塑口的人力和物力成本。

作为本发明优选的实施方式，所述摆动件为摆动安装座，所述第四动力源驱动摆动安装座绕其后端摆动，所述取料件设置于摆动安装座的前侧，所述剪切组件由摆动安装座带动从而剪切注塑口。

有益效果：本方案中，第四动力源驱动摆动安装座摆动，从而令取料件随摆动安装座的运动变换其抓取的方向，使得取料件可抓取处于竖立状态的塑料制品，并可将抓取得到的塑料制品横置后将其放下，在取料件随摆动安装座将塑料制品横置的同时，剪切组件会随摆动安装座的运动而合口并剪切注塑口，这一结构使得第四动力源可同时驱动取料件和剪切组件，通过一次输出完成转移塑料制品和剪切注塑口的操作，整体结构简单，并可节省安装空间和能源，从而有效降低塑料制品的加工成本。

作为本发明优选的实施方式，所述摆动安装座的前端设有容纳槽，所述剪切组件包括固定横杆和两个相互铰接的刀片，所述固定横杆固定于容纳槽内，两个刀片安装于固定横杆上，所述刀片的前端为刀刃，后端为刀柄，所述剪切组件还包括用于带动刀柄的传动结构。

有益效果：本方案中，固定横杆用于安装两个刀片，由于固定横杆在容纳槽内的高度是依据注塑口的位置设定的，刀片通过固定横杆安装能稳定的对准注塑口所在的位置，从而剪切注塑口。

作为本发明优选的实施方式，所述摆动安装座的前端还设有用于容纳传动结构的活动槽，所述活动槽与容纳槽连通，所述传动结构包括曲柄，所述曲柄的上端与Z轴运动滑轨的端部轴铰接，所述曲柄的下端通过轴铰接带动刀片，所述曲柄两端所绕的轴均与X轴平行，所述曲柄和摆动安装座分别绕其后端摆动，且曲柄可随摆动安装座摆动而带动刀片张开或合口。

有益效果：本方案中，摆动安装座绕其后端摆动，曲柄则随摆动安装座摆动做弧线运动，这一弧线运动以曲柄与Z轴运动滑轨的铰接处为圆心，以曲柄的长度为半径，在曲柄做弧线运动的过程中，曲柄用于带动刀片的一端沿摆动安装座移动，从而迫使两个刀片张开或合口，这一结构通过曲柄利用摆动安装座的运动实现剪切注塑口的效果，整体结构简单。

作为本发明优选的实施方式，所述刀柄后端具有滑块，所述滑块具有侧铰接轴和下铰接轴，所述刀柄通过下铰接轴与滑块铰接，所述曲柄通过侧铰接轴与远离摆动安装座后端的滑块铰接，所述固定横杆与远离摆动安装座后端的滑块滑动连接，靠近所述摆动安装座后端的滑块固定于固定横杆的端部。

有益效果：由于固定横杆随摆动安装座摆动，此时曲柄通过带动滑块而利用摆动安装座的摆动迫使两个刀片张开或合口；另外，固定横杆起到通过两个滑块安装两个刀片的作用，在工作时，还通过滑块带动其中一个刀片运动，从而迫使两个刀片张开或合口。

作为本发明优选的实施方式，所述第四动力源为侧资气缸，所述侧资气缸设置于Z轴运动滑轨的底部，所述侧资气缸具有向上伸出的活塞杆，以及由活塞杆驱动的翻转板，所述摆动安装座固定于翻转板上，所述侧资气缸通过翻转板驱动摆动安装座摆动。

有益效果：本方案中，活塞杆与翻转板通过第四齿条以及第四齿轮将直线运动转换为旋转运动，当侧资气缸通过活塞杆输出动力时，通过翻转板带动摆动安装座摆动，从而使得取料件随摆动安装座摆动而抓取塑料制品或放下塑料制品，剪切组件随摆动安装座摆动而剪切注塑口。

作为本发明优选的实施方式，所述第四动力源为旋转气缸，所述旋转气缸具有第四输出轴，所述摆动安装座的后端固定于第四输出轴的端部。

有益效果：本方案中的旋转气缸为与侧资气缸并列的实施方式，旋转气缸通过第四输出轴带动摆动安装座摆动从而实现上述效果。

作为本发明优选的实施方式，还包括抽真空机构和气管，所述取料件为至少两个吸盘，所述抽真空机构通过气管与两个吸盘连通。

有益效果：本方案中，通过抽真空机构控制吸盘吸取或放下塑料制品，吸盘吸取塑料制品的方式适用于抓取表面光滑的塑料制品，设置至少两个吸盘利于稳定抓取塑料制品。

作为本发明优选的实施方式，还包括机座，所述X轴移动组件设置于机座上，所述Y轴移动组件设置于X轴移动组件上并可随X轴移动组件在X轴方向移动，所述Z轴移动组件设置于Y轴移动组件上并可随Y轴移动组件在X轴方向以及Y轴方向移动。

有益效果：本方案中，通过X轴移动组件、Y轴移动组件和Z轴移动组件的配合可将注塑成型的塑料制品转移至一定范围内的下一工位或工序。

附图说明

图1是本发明注塑件自动转运机器人实施例1的整体结构示意图；

图2是图1中A位置的结构示意图；

图3是本发明注塑件自动转运机器人实施例1中摆动安装座和剪切组件处于放料状态时的结构示意图；

图4是本发明注塑件自动转运机器人实施例1中摆动安装座和剪切组件摆动时的下视图；

图5是本发明注塑件自动转运机器人实施例2的整体结构示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中具体叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”、“一侧”、“中部”、“前端”、“后端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

说明书附图中的附图标记包括：机座1、X轴移动组件2、第一电机201、移动座202、X轴滑座203，Y轴移动组件3、第二电机301、Y轴运动滑轨302、第一滑轨安装座303、Z轴移动组件4、第三电机401、Z轴运动滑轨402、安装板4021、第二滑轨安装座403、摆动安装座5、活动槽501、容纳槽502、吸盘6、侧资气缸7、翻转板701、固定横杆8、曲柄9、刀片10、滑块11、旋转气缸12。

实施例1

实施例基本如图1-4所示：一种注塑件自动转运机器人，包括机座1以及依次设置的X轴移动组件2、Y轴移动组件3和Z轴移动组件4，X轴移动组件2可带动Y轴移动组件3以及Z轴移动组件4在X轴方向移动，Y轴移动组件3可带动Z轴移动组件4在Y轴方向移动。具体的，X轴移动组件2设置于机座1上，且X轴移动组件2包括第一电机201、第一齿条、第一齿轮、移动座202和X轴滑座203，移动座202的下部与X轴滑座203滑动配合，第一齿条沿X轴方向设置于X轴滑座203的一侧，Y轴移动组件3与第一电机201均设置于移动座202上，第一电机201的下部设有第一输出轴，第一齿轮固定于第一输出轴的端部，第一齿条与第一齿轮啮合，当第一电机201启动时，移动座202沿X轴滑座203以及第一齿条移动。

本实施例中，Y轴移动组件3包括第二电机301、第二齿条、第二齿轮、Y轴运动滑轨302和第一滑轨安装座303，第二齿条设置于Y轴运动滑轨302的一侧，第一滑轨安装座303与第二电机301均固定于移动座202上，第二电机301的上部设有第二输出轴，第二齿轮固定于第二输出轴的上端，第二齿条与第二齿轮啮合，Y轴运动滑轨302与第一滑轨安装座303滑动配合，Z轴移动组件4设置于Y轴运动滑轨302的前端，当第二电机301启动时，Y轴运动滑轨302带动Z轴移动组件4沿Y轴移动。同样的，Z轴移动组件4包括第三电机401、第三齿条、第三齿轮、Z轴运动滑轨402和第二滑轨安装座403，第三齿条设置于Z轴运动滑轨402的一侧，第二滑轨安装座403固定于Y轴运动滑轨302的前端，第三电机401固定于第二滑轨安装座403的后侧，第三电机401的前部设有第三输出轴，第三齿轮固定于第三输出轴的前端，第三齿条与第三齿轮啮合，Z轴运动滑轨402与第二滑轨安装座403滑动配合，当第三电机401启动时Z轴运动滑轨402沿Z轴移动。

如图1和2所示，在Z轴运动滑轨402的下部设有第四动力源和摆动件，摆动件具有竖立的取料状态和横置的放料状态，第四动力源用于驱动摆动件在y-z平面内摆动至取料状态或放料状态，在摆动件上设有用于抓取塑料制品的取料件，以及用于剪除注塑口的剪切组件；在本实施例中，取料件朝向塑料制品的一面为正面，反之为背面；当摆动件处于取料状态时，取料件可抓取竖立的塑料制品的背面，此时剪刀组件处于张开状态；当摆动件放料时，取料件带动塑料制品横置并使塑料制品的正面朝下，剪刀组件受摆动件带动而剪切注塑口。

如图2-4所示，本实施例中，Z轴运动滑轨402的下部具有用于安装第四动力源、摆动件以及剪切组件的安装板4021，上述的第四动力源为侧资气缸7，摆动件为摆动安装座5，侧资气缸7设置于安装板4021的下部，摆动安装座5设置于安装板4021的上部。具体的，侧资气缸7具有向上伸出的活塞杆，以及由活塞杆控制的翻转板701，在活塞杆上设有第四齿条，在第四齿条与翻转板701之间则设有用于带动翻转板701翻转的第四齿轮，第四齿条与第四齿轮啮合，摆动安装座5固定于翻转板701上，侧资气缸7驱动摆动安装座5与第四齿轮同轴摆动，侧资气缸7为成熟的现有技术，其具体结构本实施例中不再赘述。进一步的，摆动安装座5摆动所绕的轴与X轴平行，在摆动安装座5的前端具有用于设置剪切组件的容纳槽502和活动槽501，活动槽501与容纳槽502是连通的，取料件设置于摆动安装座5前端的正面，且取料件位于摆动安装座5的中部，当取料件取到塑料制品时，塑料制品的注塑口便位于剪切组件的剪切范围内。

如图2-4所示，剪切组件包括固定横杆8和两个相互铰接的刀片10，固定横杆8固定于容纳槽502内，两个刀片10安装于固定横杆8上，刀片10的前端为刀刃，后端为刀柄，剪切组件还包括用于带动刀柄的传动结构。具体的，传动结构包括曲柄9，曲柄9在活动槽501内活动，刀柄的后端具有滑块11，滑块11具有侧铰接轴和下铰接轴，刀柄的后端通过下铰接轴与滑块11铰接，曲柄9的上端与安装板4021的上部轴铰接，上述的曲柄9通过侧铰接轴与远离摆动安装座5后端的滑块11铰接，曲柄9两端所绕的轴均与X轴平行，上述的固定横杆8与远离摆动安装座5后端的滑块11滑动连接，靠近摆动安装座5后端的滑块11固定于固定横杆8的端部。需要说明的是：曲柄9在摆动安装座5的后方与安装板4021铰接，摆动安装座5则绕第四齿轮的轴摆动，二者所绕轴的朝向相同，在工作时，摆动安装座5的前端绕其后端做四分之一的圆弧运动，曲柄9的下端则绕其上端做弧线运动。

在放料时，第四动力源驱动摆动安装座5向下摆动，从而带动取料件向下摆动并将塑料制品横置，同时曲柄9带动其中一个滑块11沿固定横杆8朝另一个滑块11滑动，从而促使刀片10合口并剪切注塑口；在放料后，第四动力源驱动摆动安装座5向上摆动，从而带动取料件摆动至用于抓取塑料制品的竖立状态，同时曲柄9带动上述滑块11沿固定横杆8朝远离另一个滑块11的方向滑动，从而促使刀片10张开。进一步的，摆动安装座5摆动时，曲柄9则随摆动安装座5摆动做弧线运动，由于曲柄9的长度是一定的，上述弧线运动以曲柄9与安装板4021的铰接处为圆心，以曲柄9的长度为半径；另外，由于曲柄9的两端分别与滑块11以及安装板4021铰接，在曲柄9做弧线运动时，曲柄9会相对于滑块11以及安装板4021发生适应性的转动。

如图4所示，本实施例中，注塑件自动转运机器人还包括抽真空机构(图中未示出)和气管(图中未示出)，取料件为沿竖向并列设置的两个吸盘6，抽真空机构为真空泵，真空泵通过气管与两个吸盘6连通，并控制吸盘6吸取或放下塑料制品。

具体工作原理

工作时，X轴移动组件2、Y轴移动组件3和Z轴移动组件4带动侧资气缸7、摆动安装座5、吸盘6以及剪切组件在取料工位和放料工位之间往复运动，在转移塑料制品的过程中，侧资气缸7驱动摆动安装座5绕其后端摆动，从而使吸盘6以及剪切组件在取料状态和放料状态之间切换。

在取料前，翻转板701驱动摆动安装座5以及吸盘6向上摆动，直至吸盘6可吸取处于竖立状态的塑料制品的背面；另外，在摆动安装座5向上摆动的过程中，会带动曲柄9的下端以及滑块11沿摆动安装座5运动，即曲柄9带动其中一个滑块11沿固定横杆8朝远离另一个滑块11的方向滑动，从而促使刀片10张开，当上述的吸盘6取到塑料制品时，塑料制品的注塑口便位于张开的两个刀片10的剪切范围内。

在放料时，翻转板701驱动摆动安装座5向下摆动，吸盘6以及塑料制品会随摆动安装座5摆动至横置状态，此时放下塑料制品，有利于塑料制品在下落后为正面朝下的姿态，从而减少整理塑料制品所需的花费时间和精力；另外，在摆动安装座5向下摆动的过程中，会带动曲柄9以及滑块11运动，即曲柄9带动其中一个滑块11沿固定横杆8朝另一个滑块11滑动，从而促使刀片10合口并剪切注塑口。

在上述摆动安装座5摆动的过程中，摆动安装座5的前端绕其后端做四分之一的圆弧运动，曲柄9的下端则绕其上端做弧线运动，由于曲柄9的长度是一定的，上述弧线运动以曲柄9与安装板4021的铰接处为圆心，以曲柄9的长度为半径；另外，由于曲柄9的两端分别与滑块11以及安装板4021铰接，在曲柄9做弧线运动时，曲柄9会相对于滑块11以及安装板4021发生适应性的转动。

在取料和放料的过程中，摆动安装座5起到带动吸盘6并使吸盘6变换状态而取料和放料的作用，在摆动安装座5带动吸盘6摆动时，剪切组件中的曲柄9、滑块11以及刀片10会随摆动安装座5运动而张开或合口，从而剪切注塑口，因为两个刀片10通过固定横杆8设置于摆动安装座5上，当吸盘6取到塑料制品后，塑料制品的注塑口便位于张开的两个刀片10的剪切范围内，摆动安装座5向下摆动时会带动两个刀片10合口从而剪除注塑口，然后真空泵控制吸盘6将塑料制品放下。另外，在取料和放料的过程中，固定横杆8起到随摆动安装座5摆动而利用其运动的作用；同时，固定横杆8能起到在合适位置安装两个刀片10的作用，由于固定横杆8在容纳槽502内的高度是依据注塑口的位置设定的，刀片10通过固定横杆8安装能稳定的对准注塑口所在的位置，从而剪切注塑口；最后，固定横杆8辅助设置于其上的两个滑块11迫使两个刀片10张开或合口，固定横杆8与其中一个滑块11滑动连接，与另一个滑块11固定连接，前一个滑块11沿固定横杆8移动从而带动其中一个刀片10运动。

实施例2

如图5所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：第四动力源为旋转气缸12，旋转气缸12具有第四输出轴，摆动安装座5的后端固定于第四输出轴的端部。在本实施例中，旋转气缸12设置于安装板4021的一侧，第四输出轴穿过安装板4021从而带动摆动安装座5摆动。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种注塑件自动转运机器人，包括依次设置的X轴移动组件、Y轴移动组件和Z轴移动组件，所述X轴移动组件带动Y轴移动组件以及Z轴移动组件在X轴方向移动，所述Y轴移动组件带动Z轴移动组件在Y轴方向移动，其特征在于：所述Z轴移动组件包括沿Z轴移动的Z轴运动滑轨，所述Z轴运动滑轨的下部设有第四动力源和摆动件，所述摆动件具有竖立的取料状态和横置的放料状态，所述第四动力源用于驱动摆动件在y-z平面内摆动至取料状态或放料状态；

所述摆动件上设有用于抓取塑料制品的取料件，以及用于剪除注塑口的剪切组件，所述摆动件处于取料状态时，所述取料件用于抓取竖立的塑料制品，此时所述剪刀组件处于张开状态；

所述摆动件处于放料状态时，所述取料件带动塑料制品横置，此时所述剪刀组件随摆动件运动而剪切注塑口。

2.根据权利要求1所述的注塑件自动转运机器人，其特征在于：所述摆动件为摆动安装座，所述第四动力源驱动摆动安装座绕其后端摆动，所述取料件设置于摆动安装座的前侧，所述剪切组件由摆动安装座带动从而剪切注塑口。

3.根据权利要求2所述的注塑件自动转运机器人，其特征在于：所述摆动安装座的前端设有容纳槽，所述剪切组件包括固定横杆和两个相互铰接的刀片，所述固定横杆固定于容纳槽内，两个刀片安装于固定横杆上，所述刀片的前端为刀刃，后端为刀柄，所述剪切组件还包括用于带动刀柄的传动结构。

4.根据权利要求3所述的注塑件自动转运机器人，其特征在于：所述摆动安装座的前端还设有用于容纳传动结构的活动槽，所述活动槽与容纳槽连通，所述传动结构包括曲柄，所述曲柄的上端与Z轴运动滑轨的端部轴铰接，所述曲柄的下端通过轴铰接带动刀片，所述曲柄两端所绕的轴均与X轴平行，所述曲柄和摆动安装座分别绕其后端摆动，且曲柄可随摆动安装座摆动而带动刀片张开或合口。

5.根据权利要求4所述的注塑件自动转运机器人，其特征在于：所述刀柄后端具有滑块，所述滑块具有侧铰接轴和下铰接轴，所述刀柄通过下铰接轴与滑块铰接，所述曲柄通过侧铰接轴与远离摆动安装座后端的滑块铰接，所述固定横杆与远离摆动安装座后端的滑块滑动连接，靠近所述摆动安装座后端的滑块固定于固定横杆的端部。

6.根据权利要求2所述的注塑件自动转运机器人，其特征在于：所述第四动力源为侧资气缸，所述侧资气缸设置于Z轴运动滑轨的底部，所述侧资气缸具有向上伸出的活塞杆，以及由活塞杆驱动的翻转板，所述摆动安装座固定于翻转板上，所述侧资气缸通过翻转板驱动摆动安装座摆动。

7.根据权利要求2所述的注塑件自动转运机器人，其特征在于：所述第四动力源为旋转气缸，所述旋转气缸具有第四输出轴，所述摆动安装座的后端固定于第四输出轴的端部。

8.根据权利要求1所述的注塑件自动转运机器人，其特征在于：还包括抽真空机构和气管，所述取料件为至少两个吸盘，所述抽真空机构通过气管与两个吸盘连通。

9.根据权利要求1所述的注塑件自动转运机器人，其特征在于：还包括机座，所述X轴移动组件设置于机座上，所述Y轴移动组件设置于X轴移动组件上并可随X轴移动组件在X轴方向移动，所述Z轴移动组件设置于Y轴移动组件上并可随Y轴移动组件在X轴方向以及Y轴方向移动。