CN208099232U - 工件抓取机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种工件抓取机械手，旨在提供一种自动对旋铆机进行上下料的工件抓取机械手，其包括框架，框架上设有PLC及与PLC电连接的X轴步进驱动器，框架上设有工件盒，工件盒上设有铝壳，铝壳内设有X轴位移装置，X轴位移装置包括位于铝壳一端的与X轴步进驱动器电连接的X轴步进电机，X轴步进电机的出口贯穿铝壳连接有第一同步带轮，铝壳远离第一同步带轮的一端设有第二同步带轮，第一同步带轮与第二同步带轮通过同步带进行传动，同步带一侧固定安装有支撑板，支撑板上通过Y轴位移装置连接有抓取装置，铝壳远离第一步进电机的一端设有旋铆机工作台，旋铆机工作台上固定安装有旋铆机，实现了自动对旋铆机进行上下料。
Description
技术领域
本实用新型涉及旋铆机的上下料装置领域，特别涉及一种工件抓取机械手。
背景技术
旋铆机是一种依据冷辗原理研制而成的铆接设备，利用铆钉对工件进行铆接。
目前，公开号为CN203541983U的中国专利公开了一种高精度旋铆机，它包括由光栅尺、电控***和液压***组成的电液位置伺服***，还包括独立于液压***之外的轴承组冷却、润滑液压***，安装在液压***的油箱上的液压油专用过滤机构，且设有精密油缸，光栅尺、电控***和液压***组成的电液位置伺服***通过电气线路互相连接，并通过油管与轴承组连接，精密油缸通过螺钉被固定在机座上，并通过油管与液压***连接。
这种高精度旋铆机虽然由于改进了现有的普通旋铆机的电气控制***和液压***，增加轴承组的冷却、润滑液压***，增加了液压***中液压油专用过滤机构，同时提高了油缸的制造精度，使旋铆过程的工艺参数实现高精度自动化控制，有效提升了国内旋铆机的技术水平，但是需要人工对旋铆机进行上下料。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种工件抓取机械手，其具有自动对旋铆机进行上下料的优点。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种工件抓取机械手，包括框架，所述框架中部固定安装有PLC及X轴步进驱动器，所述 X轴步进驱动器与PLC的输出端电连接，所述框架内还固定安装有工件盒，所述工件盒上方固定安装有铝壳，所述铝壳内固定安装有X轴位移装置，所述X轴位移装置包括位于铝壳一端的X轴步进电机，所述X轴步进电机与X轴步进驱动器电连接，所述X轴步进电机的出口贯穿铝壳连接有第一同步带轮，所述铝壳远离第一同步带轮的一端设有第二同步带轮，所述第一同步带轮与第二同步带轮通过同步带进行传动，所述同步带一侧固定安装有支撑板，所述支撑板上通过Y轴位移装置连接有抓取装置，所述铝壳远离第一步进电机的一端设有旋铆机工作台，所述旋铆机工作台上固定安装有旋铆机。
通过采用上述技术方案，PLC发出信号到X轴步进驱动器，X轴步进驱动器驱动X 轴步进电机工作，带动第一同步带轮转动，第一同步带轮与第二同步带轮之间通过同步带进行传动，同步带带动支撑板在X轴上发生位移，X轴步进电机正转时，支撑板向远离X轴步进电机的方向位移，X轴步进电机反转时，支撑板向靠近X轴步进电机的方向位移，通过X轴位移装置带动抓取装置在X轴方向上发生位移，从而利用抓取装置在工件盒中抓取工件后，位移到旋铆机工作台上，进行上料，旋铆机再对工件进行铆接加工，加工完成后，抓取装置再抓取将工件从旋铆机工作台上抓取下来，利用X轴位移装置带动抓取装置进行位移，从而进行下料。
进一步设置：所述铝壳内固定安装有导轨，所述导轨上滑动连接有滑块，所述滑块与支撑板固定连接。
通过采用上述技术方案，同步带带动支撑板发生位移，同时位于支撑板底部的滑块与铝壳内的导轨发生位移，从而减小了由同步带直接拖动支撑板时，支撑板与铝壳之间的摩擦力。
进一步设置：所述铝壳表面固定安装有护盖，所述支撑板上设有槽道，所述护盖贯穿槽道与支撑板滑动连接。
通过采用上述技术方案，盖板能够遮挡部分灰尘进入到铝壳中，同时避免了操作者误将手伸入到铝壳中，发生意外；支撑板在同步带的带动下进行位移，盖板通过槽道与支撑板滑动连接，避免了盖板阻碍支撑板的动作。
进一步设置：所述Y轴位移装置包括固定安装于支撑板上的固定块，所述上方设有支板，所述固定块一侧设有与支板固定连接的安装板，所述安装板远离固定块的一侧设有与支板固定连接的电机固定座，所述框架上还固定安装有与PLC输出端电连接的Y轴步进驱动器，所述电机固定座远离安装板的一侧固定安装有Y轴步进电机，所述Y轴步进电机与 Y轴步进驱动器电连接，所述Y轴步进电机的出口贯穿电机固定座连接有联轴器，所述联轴器远离Y轴步进电机的一端连接有丝杠，所述固定块内固定安装有螺母，所述丝杠与螺母转动连接，所述丝杠贯穿螺母连接有抓取装置。
通过采用上述技术方案，PLC输出信号到Y轴步进驱动器，Y轴步进驱动器驱动Y 轴步进电机运转，Y轴步进电机带动丝杠旋转，由于固定块固定于支撑板上，所以丝杠与固定块由旋转运动转为直线运动，Y轴位移装置带动抓取装置在Y轴上发生相对位移，对工件抓取及放置的位置更加精确。
进一步设置：所述固定块内设有通孔，所述通孔位于丝杠两侧，所述通孔与丝杠平行，所述通孔内安装有轴承，所述安装板远离Y轴步进电机的一面固定安装有支杆，所述支杆与轴承滑动连接。
通过采用上述技术方案，丝杠与固定块发生相对位移时，支杆也与固定块发生相对位移，轴承也会在固定块中发生角度旋转，减小了支杆与固定块直接接触发生磨损，同时支杆对丝杠的运动起到了固定作用，避免了丝杠在运动过程中发生角度偏转。
进一步设置：所述支板上设有感应装置，所述感应装置包括位于支板两端的感应器固定块，所述感应器固定块固定于支板靠近旋铆机工作台的一侧，所述感应器固定块底部固定安装有光电开关，所述光电开关与PLC的输入端电连接，所述固定块靠近光电开关的一侧固定安装有感应片。
通过采用上述技术方案，Y轴位移装置在位移过程中，带动支板上的光电开光一同位移，固定于固定块上的感应片不动作，当光电开关位移到感应片处时，感应片遮挡光电开关，从而光电开关传输到PLC的信号发生改变，PLC控制Y轴步进电机停止转动，实现了对Y轴位移装置的位移距离的限制，避免了操作者忘记将Y轴步进电机停止，使得Y轴步进电机一直运转，导致抓取装置、安装板与固定块发生碰撞、摩擦，对其造成损坏。
进一步设置：所述抓取装置包括沿竖直方向设置的连接板，所述连接板固定安装于支板远离Y轴步进电机的一端，所述连接板一面固定安装有与PLC电连接的第一电磁阀，所述连接板一面还固定安装有与第一电磁阀电连接的气缸，所述气缸的底部连接有活塞杆，所述活塞杆底端固定连接有抓取气缸安装板，所述抓取气缸安装板一面沿竖直方向固定安装有手指气缸及第二电磁阀，所述手指气缸与第二电磁阀电连接，所述第二电磁阀与PLC电连接，所述手指气缸的出口固定安装有工件手抓。
通过采用上述技术方案，抓取装置在X轴位移装置及Y轴位移装置的作用下，位移到工件放置的位置，PLC通过第一电磁阀驱动气缸动作，活塞杆伸出，带动手指气缸下移到工件放置的位置，PLC通过第二电磁阀驱动手指气缸动作，手指气缸分开，工件手抓随之分开，工件手抓抓取工件，PLC再次驱动手指气缸动作，将工件手抓闭合，将工件夹紧，活塞杆收缩，带动手指气缸上移，从而实现了对工件的抓取。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过PLC传输信号到X、Y轴步进驱动器，X、Y轴步进驱动器分别驱动X、Y轴步进电机运转，从而控制抓取装置的横向及纵向位移；PLC通过第一、第二电磁阀控制气缸及手指气缸动作，实现对工件的抓取；感应装置对Y轴位移装置的最大位移距离起到了限定作用。
附图说明
图1是工件抓取机械手整体结构示意图；
图2是工件抓取机械手用于显示X轴位移装置的结构示意图；
图3是图2中A处结构放大示意图；
图4是工件抓取机械手用于显示Y轴位移装置的结构示意图；
图5是图4中B处结构放大示意图；
图6是工件抓取机械手用于显示感应装置的结构示意图；
图7图6中C处结构放大示意图；
图8是工件抓取机械手用于显示抓取装置的结构示意图。
图中，1、框架；2、PLC；3、X轴步进驱动器；4、工件盒；5、铝壳；6、X轴位移装置；601、X轴步进电机；602、第一同步带轮；603、第二同步带轮；604、同步带； 605、支撑板；606、导轨；607、滑块；608、槽道；609、挡板；7、Y轴位移装置；701、固定块；702、支板；703、安装板；704、电机固定座；705、Y轴步进驱动器；706、Y轴步进电机；707、联轴器；708、丝杠；709、螺母；710、通孔；711、轴承；712、支杆； 8、抓取装置；801、连接板；802、第一电磁阀；803、气缸；804、活塞杆；805、抓取气缸安装板；806、手指气缸；807、第二电磁阀；808、工件手抓；9、旋铆机工作台；10、旋铆机；11、护盖；12、感应装置；121、感应器固定块；122、光电开关；123、感应片。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
实施例1：一种工件抓取机械手，如图1所示，包括框架1，框架1中部固定安装有PLC2及X轴步进驱动器3、Y轴步进驱动器705，X轴步进驱动器3及Y轴步进驱动器 705与PLC2的输出端电连接，框架1上固定安装有工件盒4，工件盒4位于PLC2上方，工件盒4摆放有工件，框架1上沿水平方向固定安装有长方形铝壳5，铝壳5位于框架1一侧，铝壳5的长度大于框架1的长度，铝壳5内固定安装有X轴位移装置6，框架1一侧设有旋铆机工作台9，旋铆机工作台9上固定安装有旋铆机10。
如图2、图3及图4所示，X轴位移装置6包括位于铝壳5远离旋铆机工作台9一端的X轴步进电机601，X轴步进电机601位于铝壳5底部，且垂直于铝壳5，X轴步进电机 601与X轴步进驱动器3电连接，X轴步进电机601的出口贯穿铝壳5连接有第一同步带轮 602，铝壳5远离第一同步带轮602的一端设有第二同步带轮603，第二同步带轮603与铝壳5转动连接，第一同步带轮602与第二同步带轮603通过同步带604进行传动，铝壳5内固定安装有导轨606，导轨606平行于同步带604，导轨606上滑动连接有滑块607，滑块 607上固定安装有支撑板605，支撑板605高于铝壳5，支撑板605与其一侧的同步带604 固定连接，与另一侧的同步带604相互分离，铝板上固定安装有挡板609，挡板609位于与支撑板605相互分离的同步带604外侧，挡板609起到了稳定同步带604的作用，铝壳5表面固定安装有护盖11，支撑板605上设有槽道608，护盖11贯穿槽道608与支撑板605滑动连接。
如图4及图5所示，支撑板605上固定安装有Y轴位移装置7，Y轴位移装置7包括固定安装于支撑板605上的固定块701，固定块701上方沿水平方向设有支板702，固定块 701一侧设有与支板702固定连接的安装板703，安装板703远离固定块701的一侧设有与支板702固定连接的电机固定座704，电机固定座704远离安装板703的一侧固定安装有Y 轴步进电机706，Y轴步进电机706与步进驱动器电连接，Y轴步进电机706的出口贯穿电机固定座704连接有联轴器707，联轴器707远离Y轴步进电机706的一端连接有丝杠 708，丝杠708与导轨606相互垂直，丝杠708贯穿安装板703，并通过轴承与安装板703 转动连接，固定块701内固定安装有螺母709，丝杠708贯穿固定块701，并通过螺母709 与固定块701转动连接，固定块701设有两个通孔710，通孔710位于丝杠708两侧，通孔 710内安装有轴承711，安装板703远离Y轴步进电机706的一面固定安装有支杆712，支杆712与丝杠708相互平行，支杆712通过轴承711与固定块701转动连接，支杆712、丝杠708及支板702远离Y轴步进电机706的一端位于同一竖直平面。
如图6及图7所示，支板702上设有感应装置12，感应装置12包括固定安装于支板702靠近旋铆机工作台9的一侧的感应器固定块121，感应器固定块121位于支板702两端，感应器固定块121底部固定安装有光电开关122，光电开关122型号为PM-L54，光电开关122与PLC2的输入端电连接，固定块701靠近光电开关122的一侧固定安装有感应片 123，当光电开关122位移到与感应片123处于同一竖直平面时，感应片123将遮挡光电开关122，从而对Y轴位移装置7进行限位。
如图8所示，抓取装置8包括沿竖直方向设置的连接板801，连接板801相当于坐标系中的Z轴，连接板801固定安装于支板702远离Y轴步进电机706的一端，连接板801 与支杆712固定连接，且通过轴承与丝杠708转动连接，连接板801远离Y轴步进电机706 的一面固定安装有气缸803及第一电磁阀802，气缸803与第一电磁阀802电连接，第一电磁阀802与PLC2电连接，气缸803的底部连接有活塞杆804，活塞杆804底端固定连接有抓取气缸安装板805，抓取气缸安装板805一面沿竖直方向固定安装有手指气缸806及第二电磁阀807，手指气缸806与第二电磁阀807电连接，第二电磁阀807与PLC2电连接，手指气缸806的出口固定安装有工件手抓808。
其主要工作原理为：工件放置在工件盒4上，PLC2驱动X轴步进驱动器3，X轴步进驱动器3接受到PLC2的信号，驱动X轴步进电机601运转，X轴步进电机601带动第一同步带轮602旋转，同步带604在第一同步带轮602与第二同步带轮603的作用下发生位移，固定于同步带604上的支撑板605在X轴上发生位移，X轴步进电机601正转，支撑板605向远离X轴步进电机601的方向位移，X轴步进电机601反转，支撑板605向靠近 X轴步进电机601的方向位移，利用X轴位移装置6带动抓取装置8进行X轴方向的位移；PLC2驱动Y轴步进驱动器705，Y轴步进驱动器705接受到PLC2的信号，驱动Y轴步进电机706运转，Y轴步进电机706带动丝杠708旋转，丝杠708与螺母709由旋转运动转为直线运动，带动支杆712在固定块701中滑动，使得固定块701固定于支撑板605上，其余的Y轴位移装置7在Y轴上发生位移，利用Y轴位移装置7带动抓取装置8进行Y轴方向的位移；抓取装置8通过X轴位移装置6及Y轴位移装置7位移到工件盒4中工件的位置，PLC2通过第一电磁阀802驱动气缸803运动作，活塞杆804伸出，带动手指气缸 806下移到工件盒4，PLC2通过第二电磁阀807驱动手指气缸806动作，将工件手抓808分开，工件手抓808抓取工件，PLC2再次驱动手指气缸806动作，将工件手抓808闭合，将工件夹紧，活塞杆804收缩，带动手指气缸806上移，抓取装置8再通过X轴位移装置6及Y轴位移装置7位移到旋铆机工作台9的位置，将工件放置在旋铆机工作台9上，旋铆机10对工件完成加工后，手指气缸806再将加工完成的工件从旋铆机工作台9上抓取下来，利用X轴位移装置6、Y轴位移装置7将抓取装置8位移到工件盒4上，将加工完成的工件放置在工件盒4中。
上述的实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (7)
1.一种工件抓取机械手，包括框架(1)，其特征在于：所述框架(1)中部固定安装有PLC(2)及X轴步进驱动器(3)，所述X轴步进驱动器(3)与PLC(2)的输出端电连接，所述框架(1)内还固定安装有工件盒(4)，所述工件盒(4)上方固定安装有铝壳(5)，所述铝壳(5)内固定安装有X轴位移装置(6)，所述X轴位移装置(6)包括位于铝壳(5)一端的X轴步进电机(601)，所述X轴步进电机(601)与X轴步进驱动器(3)电连接，所述X轴步进电机(601)的出口贯穿铝壳(5)连接有第一同步带轮(602)，所述铝壳(5)远离第一同步带轮(602)的一端设有第二同步带轮(603)，所述第一同步带轮(602)与第二同步带轮(603)通过同步带(604)进行传动，所述同步带(604)一侧固定安装有支撑板(605)，所述支撑板(605)上通过Y轴位移装置(7)连接有抓取装置(8)，所述铝壳(5)远离第一步进电机的一端设有旋铆机工作台(9)，所述旋铆机工作台(9)上固定安装有旋铆机(10)。
2.根据权利要求1所述的一种工件抓取机械手，其特征在于：所述铝壳(5)内固定安装有导轨(606)，所述导轨(606)上滑动连接有滑块(607)，所述滑块(607)与支撑板(605)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种工件抓取机械手，其特征在于：所述铝壳(5)表面固定安装有护盖(11)，所述支撑板(605)上设有槽道(608)，所述护盖(11)贯穿槽道(608)与支撑板(605)滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种工件抓取机械手，其特征在于：所述Y轴位移装置(7)包括固定安装于支撑板(605)上的固定块(701)，所述固定块(701)上方设有支板(702)，所述固定块(701)一侧设有与支板(702)固定连接的安装板(703)，所述安装板(703)远离固定块(701)的一侧设有与支板(702)固定连接的电机固定座(704)，所述框架(1)上还固定安装有与PLC(2)输出端电连接的Y轴步进驱动器(705)，所述电机固定座(704)远离安装板(703)的一侧固定安装有Y轴步进电机(706)，所述Y轴步进电机(706)与Y轴步进驱动器(705)电连接，所述Y轴步进电机(706)的出口贯穿电机固定座(704)连接有联轴器(707)，所述联轴器(707)远离Y轴步进电机(706)的一端连接有丝杠(708)，所述固定块(701)内固定安装有螺母(709)，所述丝杠(708)与螺母(709)转动连接，所述丝杠(708)贯穿螺母(709)连接有抓取装置(8)。
5.根据权利要求4所述的一种工件抓取机械手，其特征在于：所述固定块(701)内设有通孔(710)，所述通孔(710)位于丝杠(708)两侧，所述通孔(710)与丝杠(708)平行，所述通孔(710)内安装有轴承(711)，所述安装板(703)远离Y轴步进电机(706)的一面固定安装有支杆(712)，所述支杆(712)与轴承(711)滑动连接。
6.根据权利要求5所述的一种工件抓取机械手，其特征在于：所述支板(702)上设有感应装置(12)，所述感应装置(12)包括位于支板(702)两端的感应器固定块(121)，所述感应器固定块(121)固定于支板(702)靠近旋铆机工作台(9)的一侧，所述感应器固定块(121)底部固定安装有光电开关(122)，所述光电开关(122)与PLC(2)的输入端电连接，所述固定块(701)靠近光电开关(122)的一侧固定安装有感应片(123)。
7.根据权利要求5所述的一种工件抓取机械手，其特征在于：所述抓取装置(8)包括沿竖直方向设置的连接板(801)，所述连接板(801)固定安装于支板(702)远离Y轴步进电机(706)的一端，所述连接板(801)一面固定安装有与PLC(2)电连接的第一电磁阀(802)，所述连接板(801)一面还固定安装有与第一电磁阀(802)电连接的气缸(803)，所述气缸(803)的底部连接有活塞杆(804)，所述活塞杆(804)底端固定连接有抓取气缸安装板(805)，所述抓取气缸安装板(805)一面沿竖直方向固定安装有手指气缸(806)及第二电磁阀(807)，所述手指气缸(806)与第二电磁阀(807)电连接，所述第二电磁阀(807)与PLC(2)电连接，所述手指气缸(806)的出口固定安装有工件手抓(808)。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111842767A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-10-30 | 刘争 | 一种钢制边框自动快速精准铆接设备 |
| CN112758685A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-05-07 | 广东友力智能科技有限公司 | 一种手套放料抓取设备 |
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2018
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| CN113618476A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-09 | 襄阳华中科技大学先进制造工程研究院 | 一种用于扭力轴滚压设备的上料搬送机构 |
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