一種用于紙漿模塑成型機的搬運機械手的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于紙漿模塑成型機的搬運機械手，該機械手具有三自由度，可以在X，Y，Z三個方向進行移動，X方向的移動(側(cè)移)是通過兩個無桿氣缸和直線導(dǎo)軌實現(xiàn)，可以準確實現(xiàn)三種狀態(tài)的定位，Y方向移動(平移)和Z方向移動(垂直升降)通過電機和絲桿實現(xiàn)，可以實現(xiàn)行程范圍內(nèi)任意位置的準確定位，鋼制托盤的抓取和放下是通過電磁鐵的通斷電實現(xiàn)，該機械手可以用托盤直接將紙漿模塑成型機生產(chǎn)的貨物從模具上接住，然后按照順序依次擺放至小車上，對貨物進行統(tǒng)一的烘干處理，該機械手具有結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，成本低廉，性能穩(wěn)定的特點，可以替代人工，節(jié)約勞動力和生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種用于紙漿模塑成型機的搬運機械手
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于紙漿模塑成型機的搬運機械手【背景技術(shù)】
[0002]紙漿模塑是以紙漿為原料，用帶濾網(wǎng)的模具使紙漿脫水，纖維成型而生產(chǎn)出所需產(chǎn)品的方法。紙漿模塑具有性能良好，經(jīng)濟環(huán)保的特點。目前我國紙漿模塑成型設(shè)備的主流機型是往復(fù)升降式，生產(chǎn)過程中普遍采用人工將從成型機接到的貨物轉(zhuǎn)移至小車上，這一過程為簡單的重復(fù)操作，但勞動強度較大，工人負擔(dān)較重，為此設(shè)計了本實用新型，用于紙漿模塑成型機的貨物搬運。目前市場上尚未見到此類機械手。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決紙漿模塑成型機生產(chǎn)的貨物搬運需要人工完成的問題，本實用新型設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)簡單可靠，經(jīng)濟適用的機械手。
[0004]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種用于紙漿模塑成型機的搬運機械手是由支架，電機，絲桿，無桿氣缸，直線導(dǎo)軌和電磁鐵組裝，由PLC控制來實現(xiàn)的。首先垂直升降電機I和絲桿2通過聯(lián)軸器相連，并由支架支撐，垂直升降絲桿2的螺帽與垂直升降直線導(dǎo)軌一 3的滑塊固定在一起，垂直升降直線導(dǎo)軌一 3、垂直升降直線導(dǎo)軌二 16對地固定。平移電機15和平移絲桿11也是通過聯(lián)軸器相連，平移絲桿11的螺帽和平移直線導(dǎo)軌10的滑塊固定在一起，平移電機15、平移絲桿11、平移直線導(dǎo)軌10的左右兩端安裝在垂直升降直線導(dǎo)軌一 3、垂直升降直線導(dǎo)軌二 16的滑塊上。側(cè)移氣缸一 9固定在平移直線導(dǎo)軌10的滑塊上，同時側(cè)移氣缸一9的缸體與側(cè)移直線導(dǎo)軌二8的導(dǎo)軌通過連接件連接在一起，側(cè)移氣缸一 9的滑塊和側(cè)移直線導(dǎo)軌二 8的滑塊以及連接架7通過連接件用螺栓連接在一起，連接架7的左右兩側(cè)分別連接側(cè)移氣缸二 12的缸體和側(cè)移直線導(dǎo)軌一 6的滑塊，其中側(cè)移氣缸二 12的缸體與側(cè)移直線導(dǎo)軌三13的滑塊連接在一起，而側(cè)移氣缸二 12的滑塊與側(cè)移直線導(dǎo)軌三13的導(dǎo)軌通過螺栓固定在一起。在側(cè)移直線導(dǎo)軌一 6，側(cè)移直線導(dǎo)軌三13的導(dǎo)軌的合理位置處分別通過螺栓固定好2個電磁鐵5，用于吸放托盤。側(cè)移直線導(dǎo)軌一 6、側(cè)移直線導(dǎo)軌三13上的兩對電磁鐵通過連桿14固定在一起，保證連接架7兩側(cè)的側(cè)移直線導(dǎo)軌一 6，側(cè)移直線導(dǎo)軌三13和4個電磁鐵同步動作。在電磁鐵處添加有拉伸傳感器，PLC可以根據(jù)拉伸傳感器傳來的信號判斷貨物是否墜落至托盤上以及墜落貨物的重量。
[0005]本實用新型的控制系統(tǒng)采用PLC控制，能夠方便可靠的控制電機和無桿氣缸的運動，同時為了適應(yīng)紙塑模型生產(chǎn)過程中的小批量多品種的特點，添加了觸摸屏的使用，以便于生產(chǎn)過程中對機械手運動參數(shù)的實時修改。
[0006]本實用新型的有益效果是實現(xiàn)成型機貨物從模具到裝載小車的自動的轉(zhuǎn)移功能，結(jié)構(gòu)簡單可靠，成本低廉，可以節(jié)約勞動力和生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】[0007]圖1為本實用新型的主視圖；
[0008]圖2為本實用新型在機械手處于取空托盤或者放置貨物于小車上時的側(cè)移氣缸部分的左視圖；
[0009]圖3為本實用新型在機械手處于調(diào)整位置狀態(tài)時的側(cè)移氣缸部分的左視圖；
[0010]圖4為本實用新型在機械手處于取貨物狀態(tài)時側(cè)移氣缸部分的左視圖；
[0011]圖中，1、垂直升降電機，2、垂直升降絲桿，3、垂直升降直線導(dǎo)軌一，4、托盤，5、電磁鐵，6、側(cè)移直線導(dǎo)軌一,7、連接架,8、側(cè)移直線導(dǎo)軌二, 9、側(cè)移氣缸一，10、平移直線導(dǎo)軌，
11、平移絲桿，12、側(cè)移氣缸二，13、側(cè)移直線導(dǎo)軌三,14、連桿，15、平移電機,16、垂直升降直線導(dǎo)軌二。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0013]本實用新型的結(jié)構(gòu)連接如圖1，2所示。首先垂直升降的電機I和絲桿2通過聯(lián)軸器相連，并由支架支撐，垂直升降絲桿2的螺帽與垂直升降直線導(dǎo)軌一 3的滑塊固定在一起，垂直升降直線導(dǎo)軌一 3和垂直升降直線導(dǎo)軌二 16對地固定。平移電機15和絲桿11也是通過聯(lián)軸器相連，平移絲桿11的螺帽與平移直線導(dǎo)軌10的滑塊固定在一起，平移電機15，絲桿11，直線導(dǎo)軌10的左右兩端通過螺栓安裝在垂直升降直線導(dǎo)軌一 3、垂直升降直線導(dǎo)軌二 16的滑塊上。側(cè)移氣缸一 9固定在平移直線導(dǎo)軌10的滑塊上，同時側(cè)移氣缸一 9的缸體與側(cè)移直線導(dǎo)軌二 8的導(dǎo)軌通過連接件連接在一起，側(cè)移氣缸一 9的滑塊和側(cè)移直線導(dǎo)軌二 8的滑塊以及連接架7通過連接件用螺栓連接在一起，連接架7的左右兩側(cè)分別連接側(cè)移氣缸二 12的缸體和側(cè)移直線導(dǎo)軌一 6的滑塊，其中側(cè)移氣缸二 12的缸體與側(cè)移直線導(dǎo)軌三13的滑塊連接在一起，而側(cè)移氣缸二 12的滑塊與側(cè)移直線導(dǎo)軌三13的導(dǎo)軌通過螺栓固定在一起。在側(cè)移直線導(dǎo)軌一 6，側(cè)移直線導(dǎo)軌三13的導(dǎo)軌的合理位置處分別通過螺栓固定好2個電磁鐵，用于吸放托盤。側(cè)移直線導(dǎo)軌一 6、側(cè)移直線導(dǎo)軌三13上的電磁鐵通過連桿14固定在一起，保證側(cè)移直線導(dǎo)軌一 6、側(cè)移直線導(dǎo)軌三13和4個電磁鐵同步動作。在電磁鐵處添加有拉伸傳感器，PLC可以根據(jù)拉伸傳感器傳來的信號判斷貨物是否墜落至托盤上以及墜落貨物的重量。
[0014]當紙漿模塑成型機即將生產(chǎn)出貨物，打開模具前，垂直升降電機1，平移電機15工作，調(diào)整機械手的位置，使得當模具打開，機械手處于圖4狀態(tài)時，托盤正好處于成型機模具的正下方，且托盤的上邊緣略低于貨物的下邊緣。在這一過程中應(yīng)當保證機械手能夠在小車和成型機之間的空間正常的進行垂直升降和水平移動，而不會碰撞到小車或者成型機。
[0015]當模具打開后，側(cè)移氣缸一 9在側(cè)移導(dǎo)軌二 8的導(dǎo)向作用下從圖3所示的一端運動到圖4所示的一端，此時的狀態(tài)為機械手取貨物的狀態(tài)。此時應(yīng)該保證貨物能夠正常的墜落至托盤上而不會被機械手的結(jié)構(gòu)部件如側(cè)移氣缸一 9、側(cè)移氣缸二 12和側(cè)移直線導(dǎo)軌一 6、側(cè)移直線導(dǎo)軌二 8、側(cè)移直線導(dǎo)軌三13影響，接到貨物后，側(cè)移氣缸一 9在側(cè)移導(dǎo)軌二8的導(dǎo)向作用下從圖4所示的一端運動到圖3所示的一端，這一過程要求托盤4與連接架7之間的距離應(yīng)該高于所生產(chǎn)貨物的高度，以保證貨物正常的通過而不會與機械手的連接架7發(fā)生碰撞以至于損壞貨物。
[0016]當拉伸傳感器傳遞來信號表示貨物已正常脫落到托盤上時，側(cè)移氣缸一 9在側(cè)移直線導(dǎo)軌二 8的導(dǎo)向作用下從圖4所示的一端運動到圖3所示的一端。如若機械手取貨狀態(tài)到位后，拉伸傳感器2s后仍未傳遞來貨物正常脫落的信號，垂直升降電機I將小范圍內(nèi)正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)托盤的輕微抖動，以促使貨物的脫落。3s后如若拉伸傳感器仍未傳遞來貨物正常脫落的信號，將會發(fā)出警報通知工作人員前來處理故障。
[0017]當機械手取得貨物處于圖3的狀態(tài)時垂直升降電機1，平移電機15工作，調(diào)整機械手的位置，使得當機械手處于圖2狀態(tài)時能夠?qū)⒂胸浳锏耐斜P放置于小車上的正確位置。在這一過程中應(yīng)當保證機械手能夠在小車和成型機之間的空間正常的進行垂直升降和水平移動，而不會碰撞到小車或者成型機。當機械手的位置調(diào)整得當后，側(cè)移氣缸二 12在側(cè)移直線導(dǎo)軌一 6和側(cè)移直線導(dǎo)軌三13的導(dǎo)向作用下從圖3所示的一端運動至圖2所示的一端，當機械手運動至圖2所示的狀態(tài)后，電磁鐵斷電，將裝有貨物的托盤放下。這一動作要求機械手探入小車的長度合理，而且機械手探入小車部分的高度不能高于小車兩層之間的距離。
[0018]將托盤放下后，機械手恢復(fù)到圖3的狀態(tài)，垂直升降電機I，平移電機15工作，調(diào)整機械手的位置，使得當機械手再次處于圖2的狀態(tài)時能夠按照預(yù)定順序取得置于小車上的空托盤。同上當機械手的位置調(diào)整得當后，側(cè)移氣缸二 12在側(cè)移直線導(dǎo)軌一 6和側(cè)移直線導(dǎo)軌三13的導(dǎo)向作用下從圖3所示的一端運動至圖2所示的一端，當機械手運動至圖2所示的狀態(tài)后，電磁鐵得電，取得空托盤。
[0019]當機械手取得空托盤后，再次恢復(fù)到圖3的狀態(tài)，準備下一次的接取貨物。此時完成了一個循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于紙漿模塑成型機的搬運機械手，包括垂直升降電機(1)，垂直升降絲桿(2)，垂直升降直線導(dǎo)軌一(3)、垂直升降直線導(dǎo)軌二(16)，平移電機(15)，平移絲桿(11)，平移直線導(dǎo)軌(10),側(cè)移氣缸一(9)、側(cè)移氣缸二(12),連接架(7),側(cè)移直線導(dǎo)軌一(6)、側(cè)移直線導(dǎo)軌二(8)、側(cè)移直線導(dǎo)軌三(13)，電磁鐵(5)，托盤(4)，連桿(14)，其特征在于:垂直升降電機(I)和垂直升降絲桿(2)安裝在支架上，垂直升降絲桿(2)的螺帽與垂直升降直線導(dǎo)軌一⑶的滑塊固定在一起，垂直升降直線導(dǎo)軌一(3)、垂直升降直線導(dǎo)軌二(16)對地固定，平移電機(15)、平移絲桿(11)和平移直線導(dǎo)軌(10)安裝在垂直升降直線導(dǎo)軌一(3)、垂直升降直線導(dǎo)軌二(16)的滑塊上，平移絲桿(11)的螺帽和平移直線導(dǎo)軌(10)的滑塊固定在一起，側(cè)移氣缸(9)安裝在平移直線導(dǎo)軌(10)的滑塊上，側(cè)移直線導(dǎo)軌二(8)的導(dǎo)軌與側(cè)移氣缸一(9)的缸體固定在一起,側(cè)移直線導(dǎo)軌二(8)的滑塊與側(cè)移氣缸一(9)的滑塊相連，同時連接架(7)也固定在側(cè)移直線導(dǎo)軌二(8)的滑塊上，連接架(7)的一側(cè)連接側(cè)移氣缸二(12)，另一側(cè)連接側(cè)移直線導(dǎo)軌一 (6)的滑塊，側(cè)移直線導(dǎo)軌三(13)的滑塊固定在側(cè)移氣缸二(12)的缸體上，其導(dǎo)軌與側(cè)移氣缸二(12)的滑塊相連，四個電磁鐵(5)和拉伸傳感器分別固定在側(cè)移直線導(dǎo)軌一(6)、側(cè)移直線導(dǎo)軌三(13)的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌兩側(cè)的電磁鐵(5)也通過連桿(14)連接固定在一起，實現(xiàn)其與側(cè)移氣缸二(12)的滑塊同步移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于紙漿模塑成型機的搬運機械手，其特征在于:該機械手的控制系統(tǒng)采用PLC控制，同時添加了觸摸屏的應(yīng)用，以實現(xiàn)機械手運動參數(shù)根據(jù)生產(chǎn)貨物的規(guī)格進行實時的更改。`
【文檔編號】B25J9/10GK203622422SQ201320735610
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】薛曉峰, 王欽若 申請人:廣東工業(yè)大學(xué)