本發(fā)明涉及傳統(tǒng)機(jī)械制造的智能控制領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于易變形物料的取料機(jī)械手控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，自動化流水線生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)廣泛用于各生產(chǎn)領(lǐng)域中，比如能夠進(jìn)行抓取和搬運(yùn)的機(jī)械手，可按照預(yù)設(shè)的軌跡運(yùn)動，按固定程序抓取、搬運(yùn)物料，它可代替人工的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、食品加工、電子、輕工和原子能等領(lǐng)域。

在面包、蛋糕等軟質(zhì)食品的生產(chǎn)流水線中，需要對產(chǎn)品包裝進(jìn)行打碼，現(xiàn)有的生產(chǎn)流水線適用于易變形物料的取料機(jī)械手控制系統(tǒng)多為日本、歐洲或臺灣的進(jìn)口設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。而且，機(jī)械手運(yùn)動控制的精度不夠，無法有效控制機(jī)械手的抓取壓力，壓力過大容易造成軟質(zhì)食品的變形甚至損壞。

此外，現(xiàn)有適用于易變形物料的取料機(jī)械手控制系統(tǒng)還存在以下問題：（1）只能實現(xiàn)抓取和旋轉(zhuǎn)換位，在抓取物料后未對其進(jìn)行抬升操作，使得抓手旋轉(zhuǎn)換位時容易刮擦到傳送帶，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性較差，且容易損壞物料。（2）機(jī)械手結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修和更換不方便，且抓取效果不理想。（3）抓持力度控制不好，力度太輕物料容易從機(jī)械手的兩手臂之間掉落。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型的結(jié)構(gòu)簡單，制造和維護(hù)成本低的適用于易變形物料的取料機(jī)械手控制系統(tǒng)，將抓取、升降和旋轉(zhuǎn)換位機(jī)構(gòu)集成到一起，能夠傳感并控制機(jī)械手內(nèi)側(cè)的壓力，保持合適的抓取壓力，不易脫落，且可避免壓力過大造成物料變形。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：適用于易變形物料的取料機(jī)械手控制系統(tǒng)，包括水平支架、豎直支架、控制機(jī)柜、縱向升降驅(qū)動裝置、承載件、橫向抓取驅(qū)動裝置和機(jī)械手，控制機(jī)柜固定安裝在豎直支架上，豎直支架上固定安裝有移位電機(jī)，水平支架的一端固定安裝在移位電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)軸上；

所述的縱向升降驅(qū)動裝置包括升降驅(qū)動氣缸，升降驅(qū)動氣缸由升降驅(qū)動氣缸缸體和升降驅(qū)動氣缸活塞桿組成，升降驅(qū)動氣缸缸體固定安裝在水平支架上，承載件固定安裝在升降驅(qū)動氣缸活塞桿的頂端；

所述的橫向抓取驅(qū)動裝置包括抓取驅(qū)動氣缸，抓取驅(qū)動氣缸由抓取驅(qū)動氣缸缸體和抓取驅(qū)動氣缸活塞桿組成，抓取驅(qū)動氣缸缸體固定安裝在承載件上；升降驅(qū)動氣缸缸體、抓取驅(qū)動氣缸缸體和移位電機(jī)均與控制機(jī)柜電連接；機(jī)械手包括兩個相互對稱設(shè)置的L型機(jī)械手臂，兩個L型機(jī)械手臂的頂端均通過鉸接軸a鉸接在抓取驅(qū)動氣缸活塞桿上，兩個L型機(jī)械手臂的轉(zhuǎn)角端均通過鉸接軸b鉸接在支撐凸塊上，支撐凸塊固定安裝在承載件的下方，支撐凸塊對稱設(shè)置于抓取驅(qū)動氣缸活塞桿的兩側(cè)；

所述L型機(jī)械手臂的內(nèi)側(cè)設(shè)置有壓力傳感器，壓力傳感器與控制機(jī)柜的信號輸入端相連，控制機(jī)柜的信號輸出端與抓取驅(qū)動氣缸缸體相連。

本發(fā)明的有益效果是：

1）將抓取、升降和旋轉(zhuǎn)換位機(jī)構(gòu)集成到一起，抓取物料并抬升后送遞至打碼機(jī)進(jìn)行打碼，大大提高了生產(chǎn)效率。

2）通過氣缸實現(xiàn)機(jī)械手的升降和抓取控制，設(shè)計巧妙，控制精度高。

3）機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，通過抓取驅(qū)動氣缸活塞桿的伸縮即可實現(xiàn)機(jī)械手的抓取和卸料動作，結(jié)構(gòu)簡單，拆卸和更換方便，且使用效果良好。

4）在抓取物料時，能夠傳感并控制機(jī)械手內(nèi)側(cè)的壓力，保持合適的抓取壓力，具有自適應(yīng)調(diào)整抓取力的功能，能夠適用于不同尺寸大小的物料，物料抓持效果良好，不易脫落，且可避免壓力過大造成物料變形，特別適用于面包、蛋糕等軟質(zhì)食品或極易變形不易恢復(fù)類產(chǎn)品的取料。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1-水平支架，2-控制機(jī)柜，3-升降驅(qū)動氣缸缸體，4-升降驅(qū)動氣缸活塞桿，5-承載件，6-抓取驅(qū)動氣缸缸體，7-抓取驅(qū)動氣缸活塞桿，8-L型機(jī)械手臂，9-鉸接軸a，10-鉸接軸b，11-支撐凸塊，12-壓力傳感器，13-豎直支架，14-輸出轉(zhuǎn)軸。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，適用于易變形物料的取料機(jī)械手控制系統(tǒng)，包括水平支架1、豎直支架13、控制機(jī)柜2、縱向升降驅(qū)動裝置、承載件5、橫向抓取驅(qū)動裝置和機(jī)械手，控制機(jī)柜2固定安裝在豎直支架13上，豎直支架13上固定安裝有移位電機(jī)，水平支架1的一端固定安裝在移位電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)軸14上；

所述的縱向升降驅(qū)動裝置包括升降驅(qū)動氣缸，升降驅(qū)動氣缸由升降驅(qū)動氣缸缸體3和升降驅(qū)動氣缸活塞桿4組成，升降驅(qū)動氣缸缸體3固定安裝在水平支架1上，承載件5固定安裝在升降驅(qū)動氣缸活塞桿4的頂端；

所述的橫向抓取驅(qū)動裝置包括抓取驅(qū)動氣缸，抓取驅(qū)動氣缸由抓取驅(qū)動氣缸缸體6和抓取驅(qū)動氣缸活塞桿7組成，抓取驅(qū)動氣缸缸體6固定安裝在承載件5上；升降驅(qū)動氣缸缸體3、抓取驅(qū)動氣缸缸體6和移位電機(jī)均與控制機(jī)柜2電連接；機(jī)械手包括兩個相互對稱設(shè)置的L型機(jī)械手臂8，兩個L型機(jī)械手臂8的頂端均通過鉸接軸a9鉸接在抓取驅(qū)動氣缸活塞桿7上，兩個L型機(jī)械手臂8的轉(zhuǎn)角端均通過鉸接軸b10鉸接在支撐凸塊11上，支撐凸塊11固定安裝在承載件5的下方，支撐凸塊11對稱設(shè)置于抓取驅(qū)動氣缸活塞桿7的兩側(cè)；

所述L型機(jī)械手臂8的內(nèi)側(cè)設(shè)置有壓力傳感器12，壓力傳感器12與控制機(jī)柜2的信號輸入端相連，控制機(jī)柜2的信號輸出端與抓取驅(qū)動氣缸缸體6相連。

取料機(jī)械手的工作過程如下：

S1：物料傳輸?shù)絺魉蛶系娜×衔唬?/p>

S2：控制機(jī)柜2輸出信號控制升降驅(qū)動氣缸活塞桿4伸出指定距離，直到L型機(jī)械手臂8的下端接近傳送帶；

S3：控制機(jī)柜2輸出信號控制抓取驅(qū)動氣缸活塞桿7收縮，拖拽L型機(jī)械手臂8以鉸接軸b10為中心向內(nèi)收攏，直到兩個L型機(jī)械手臂8夾緊物料；

S4：壓力傳感器12檢測到壓力值隨兩個L型機(jī)械手臂8的夾緊而變大，當(dāng)壓力值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，控制機(jī)柜2輸出信號控制抓取驅(qū)動氣缸活塞桿7停止收縮，保持該預(yù)設(shè)壓力抓緊物料；

S5：控制機(jī)柜2輸出信號控制升降驅(qū)動氣缸活塞桿4收縮抬起物料；

S6：控制機(jī)柜2輸出信號控制移位電機(jī)工作，輸出轉(zhuǎn)軸14轉(zhuǎn)動，帶動水平支架1轉(zhuǎn)動，從而帶動抓持有物料的機(jī)械手進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；

S7：控制機(jī)柜2輸出信號控制抓取驅(qū)動氣缸活塞桿7伸出，推動L型機(jī)械手臂8以鉸接軸b10為中心向外松開，物料從兩個L型機(jī)械手臂8之間落下。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。