專利名稱：循環(huán)抓取機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
循環(huán)抓取機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及包裝機(jī)械自動(dòng)生產(chǎn)線上的自動(dòng)輸送裝置，具體是一種循環(huán)抓取機(jī)構(gòu)，適用于同時(shí)抓取多個(gè)物件并順次在固定位置放置工件的流水作業(yè)生產(chǎn)線上。
背景技術(shù)：
[0002]在包裝機(jī)械自動(dòng)生產(chǎn)線領(lǐng)域，往往需要包裝機(jī)上料部分能夠同時(shí)抓取多個(gè)待包裝的物件，且能夠順次將這些物件按相同的時(shí)間間隔一個(gè)一個(gè)送入包裝機(jī)入口處，同時(shí)，必須保證間隔的時(shí)間較短。[0003]目前，為滿足上述要求，現(xiàn)有技術(shù)中往往是通過PLC控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)多個(gè)抓取機(jī)械手在直線導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。上述抓取機(jī)構(gòu)由于抓取的過程不能和放置過程同步進(jìn)行，往往效率不高，需要降低包裝機(jī)的包裝速度。當(dāng)單次抓取的物件數(shù)量較大時(shí)，往往直線導(dǎo)軌的長度太長，導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)線的長度過長，無法滿足設(shè)計(jì)要求，而且，這種抓取機(jī)構(gòu)和方式對(duì)控制的要求較高，使得整個(gè)抓取機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和控制復(fù)雜。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種體積小、生產(chǎn)高效、結(jié)構(gòu)簡單且便于維護(hù)的多進(jìn)單出循環(huán)抓取機(jī)構(gòu)。[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:[0006]一種循環(huán)抓取機(jī)構(gòu)，設(shè)置在生產(chǎn)線上，用于實(shí)現(xiàn)物件在生產(chǎn)線上的抓取和放置的同步循環(huán)執(zhí)行，其特征在于，該機(jī)構(gòu)包括:導(dǎo)軌，其呈封閉的環(huán)形，設(shè)置在生產(chǎn)線的進(jìn)料區(qū)和出料區(qū)之間；多個(gè)滑軌小車，其設(shè)置在導(dǎo)軌上，可在該導(dǎo)軌移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)各滑軌小車在循環(huán)進(jìn)料區(qū)和出料區(qū)間移動(dòng)；多個(gè)機(jī)械手，其可加緊或松開，以用于抓取物件或?qū)⑽锛砷_，其中每個(gè)機(jī)械手固定在一個(gè)滑塊小車上；各機(jī)械手在對(duì)應(yīng)的滑軌小車的帶動(dòng)下沿導(dǎo)軌移動(dòng)，依次將進(jìn)料區(qū)的物件加緊后搬運(yùn)到出料區(qū)放置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化搬運(yùn)。[0007]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述各滑軌小車在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)通過鏈傳動(dòng)、皮帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)。[0008]進(jìn)一步優(yōu)選地,所述鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)鏈、步進(jìn)電機(jī)和鏈輪,該傳動(dòng)鏈呈與導(dǎo)軌相近的環(huán)狀，各滑軌小車固定設(shè)置在該傳動(dòng)鏈上，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，即可帶動(dòng)傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)各滑軌小車在導(dǎo)軌上移動(dòng)。[0009]進(jìn)一步優(yōu)選地,所述軌道小車包括前輪，后輪，前輪座，鏈板連接件，車身及后輪座，其中，前輪座和后輪 座分別設(shè)置在車身前后兩端，所述前輪和后輪分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述前輪座和后輪座上，所述導(dǎo)軌可接在前輪和后輪之間，所述鏈板連接件固定設(shè)置在前輪座或后輪座上，其用于與傳動(dòng)鏈固接。[0010]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述前輪座和后輪座分別通過連接軸與車身連接，前輪座和后輪座可自由地繞各自的連接軸軸心旋轉(zhuǎn)。[0011]進(jìn)一步優(yōu)選地,所述前輪和后輪均為一對(duì),分別對(duì)稱安裝于前輪座和后輪座上。[0012]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述機(jī)械手包括基座，推桿，兩連桿和兩機(jī)械臂，其中，所述基座與滑軌小車固連，兩連桿一端分別與基座鉸接，另一端分別與機(jī)械臂的一端鉸接，兩機(jī)械臂的另一端端部鉸接，且分別固定設(shè)置有一夾片，形成夾爪，推桿一端與兩機(jī)械臂固定連接，另一端穿過基座后與氣缸的作動(dòng)件連接，氣缸推動(dòng)推桿相對(duì)基座來回運(yùn)動(dòng)，使推桿推動(dòng)機(jī)械臂相對(duì)相對(duì)于連桿端部轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得兩機(jī)械臂端部的夾片相對(duì)打開或閉合，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的張開或抓緊。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述基座和推桿的固定端之間設(shè)置有彈簧，該彈簧保持拉伸狀態(tài)，使得兩機(jī)械臂端部的夾爪保持有一定的預(yù)定抓緊力。本實(shí)用新型將成批量的抓取機(jī)械手、軌道小車和運(yùn)送鏈有機(jī)的聯(lián)系起來，物件被抓取機(jī)械手抓取后，在運(yùn)送鏈的帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，到達(dá)目的位置后，松開機(jī)械手，將工件放下。同時(shí)，循環(huán)至物件處的機(jī)械手抓取物件。從而保證在放置物件的同時(shí)抓取物件。通過PLC進(jìn)行控制，保證各個(gè)部分之間的協(xié)調(diào)，并能對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。本實(shí)用新型中的物件呈直線布置，故選擇軌道小車運(yùn)行的軌道為兩段直線軌道加兩段半圓弧軌道疊加而成，實(shí)現(xiàn)成批量的軌道小車在軌道上面循環(huán)運(yùn)行，各軌道小車間等間距，且通過傳送鏈拖動(dòng)。鏈輪通過步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)，當(dāng)小車運(yùn)行至包裝機(jī)入口處時(shí)，步進(jìn)電機(jī)停止，機(jī)械手將物件放下，若此時(shí)有足夠數(shù)量的機(jī)械手運(yùn)行至抓取物件處，則機(jī)械手在包裝機(jī)入口處將物件放下的同時(shí)，在物件抓取處，各機(jī)械手實(shí)現(xiàn)對(duì)物件的抓取。本實(shí)用新型為保證軌道小車能在兩段直線軌道加兩段半圓弧軌道疊加而成的導(dǎo)軌上面平滑的運(yùn)行，且小車不脫離軌道，小車的前后車輪必須在車身平面自由旋轉(zhuǎn)，且車輪將軌道卡住。在小車上選擇適當(dāng)?shù)奈恢?，使小車與運(yùn)送鏈固定。本實(shí)用新型的機(jī)械手固定于軌道小車上，由于機(jī)械手在軌道上循環(huán)運(yùn)動(dòng)，故機(jī)械手不宜選用固定于其結(jié)構(gòu)上的動(dòng)力源。機(jī)械手采用四桿機(jī)構(gòu)，由彈簧產(chǎn)生初始抓緊力。當(dāng)機(jī)械手需要松開時(shí)，利用外部氣缸輸出動(dòng)力，推動(dòng)機(jī)械手桿件，使機(jī)械手手臂張開。本本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了在生產(chǎn)線上同時(shí)抓取多個(gè)物件，順次在固定位置放置工件的流水作業(yè)，且占用空間小、批量處理工件高效、機(jī)構(gòu)簡單且便于維護(hù)。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的帶有六個(gè)機(jī)械手的抓取機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的的軌道小車結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的的抓取機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。下述實(shí)施例僅是解釋性的，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定，凡是在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)精神下所作的修改或變型，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。如圖1所示，本實(shí)施例的多進(jìn)單出循環(huán)抓取機(jī)構(gòu)包括抓取機(jī)械手11、19、110、111、112、113，導(dǎo)軌12，與機(jī)械手對(duì)應(yīng)的六個(gè)滑軌小車13，進(jìn)料氣缸14，出料氣缸15，步進(jìn)電機(jī)16，鏈輪17和雙側(cè)彎板傳動(dòng)鏈18。為描述方便，本實(shí)施例中是以帶有六個(gè)機(jī)械手的單循環(huán)抓取機(jī)構(gòu)為例進(jìn)行說明，但是機(jī)械手及相應(yīng)的滑軌小車的數(shù)量并不限定于此，其可跟據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。如圖1所示，導(dǎo)軌12呈環(huán)形，沿生產(chǎn)線的進(jìn)料區(qū)和出料區(qū)布置，各滑軌小車13設(shè)置在導(dǎo)軌12上，可在該導(dǎo)軌12移動(dòng)，各滑軌小車13在導(dǎo)軌12上循環(huán)移動(dòng)，依次分別經(jīng)過進(jìn)料區(qū)夾取物料再移動(dòng)到出料區(qū)放開物料。各滑軌小車13在導(dǎo)軌12上的運(yùn)動(dòng)通過一鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)。該鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)鏈18、步進(jìn)電機(jī)16和鏈輪17，其中鏈輪17為兩個(gè)，分別為主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪，傳動(dòng)鏈18呈與導(dǎo)軌12相似的環(huán)狀，優(yōu)選設(shè)置在導(dǎo)軌12內(nèi)圈，各滑軌小車13固定設(shè)置在傳動(dòng)鏈18上，步進(jìn)電機(jī)16驅(qū)動(dòng)鏈輪17轉(zhuǎn)動(dòng)，即可帶動(dòng)各滑軌小車13在導(dǎo)軌12上移動(dòng)。本實(shí)施例中采用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，但也可采用其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來帶動(dòng)滑軌小車13，如皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等等。如圖2所示，軌道小車13包括前輪21、22，后輪28、29，前輪座23，鏈板連接件24，車身25，連接軸26、27及后輪座20。軌道12被卡在四個(gè)輪子中間，保證小車不會(huì)脫離軌道12。前輪21、22通過螺孔對(duì)稱安裝于前輪座23上，后輪28、29通過螺孔對(duì)稱安裝于后輪座20上，為確保小車在軌道12上運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)卡死，將前輪座23和后輪座20分別通過連接軸26,27與車身25連接，且前輪座23和后輪座20可以自由的繞各自的連接軸軸心旋轉(zhuǎn)。鏈板連接件24設(shè)置在前輪座23或后輪座20上，并固定連接，以用于與傳動(dòng)鏈18固接。前輪座23內(nèi)螺孔的軸線在前輪21、22的中心軸線形成的平面內(nèi)，確保雙側(cè)彎板傳動(dòng)鏈18不會(huì)讓小車卡住。如圖3所示，抓取機(jī)械手包括基座31，推桿32，連桿33、37，機(jī)械臂34、36，彈簧35?；?1與滑軌小車13固連，連桿33、37 —端分別與基座31鉸接，另一端分別與機(jī)械臂34、36的一端鉸接，兩機(jī)械臂34、36的另一端端部分別固定設(shè)置夾爪。推桿32 —端與兩機(jī)械臂34,36固定連接，另一端穿過基座31后與氣缸14或15的作動(dòng)件連接。兩連桿33、37和兩機(jī)械臂34、36形成對(duì)稱布置的結(jié)構(gòu)，與推桿32 —起形成類似的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。彈簧35兩端分別與基座31和推桿32的固定端連接。彈簧35保持拉伸狀態(tài)，保證機(jī)械臂34、36合攏并有一定的抓緊力。氣缸14推動(dòng)推桿32相對(duì)基座31來回運(yùn)動(dòng),使推桿32推動(dòng)機(jī)械臂34、36相對(duì)相對(duì)于連桿33、37端部轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得機(jī)械臂34、36端部的夾爪相對(duì)打開或閉合，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的張開或抓緊。工作時(shí)，步進(jìn)電機(jī)16帶動(dòng)鏈輪17旋轉(zhuǎn)，使傳動(dòng)鏈18運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)滑軌小車13在軌道12上運(yùn)動(dòng)。抓取機(jī)械手112及抓取機(jī)械手113所在位置為抓取物件區(qū)，此時(shí)進(jìn)料氣缸14通氣，推動(dòng)抓取機(jī)械手112及抓取機(jī)械手113內(nèi)的連桿，抓取機(jī)械手112及抓取機(jī)械手113抓取物件，同時(shí)抓取機(jī)械手110處出料氣缸15通氣，使抓取機(jī)械手110將物件松開放置。待抓取及放置物件同時(shí)完成后，步進(jìn)電機(jī)16旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)各機(jī)械手在導(dǎo)軌12上運(yùn)動(dòng)，使抓取機(jī)械手19運(yùn)動(dòng)至圖中抓取機(jī)械手110所處位置，完成抓取機(jī)械手19內(nèi)物件放置。只有當(dāng)抓取物件區(qū)有兩個(gè)沒有抓取物件的機(jī)械手時(shí)，進(jìn)料氣缸14才動(dòng)作，使抓取物件區(qū)機(jī)械手抓取物件。多進(jìn)單出循環(huán)抓取機(jī)構(gòu)依此順序循環(huán)取物件及放置物件，實(shí)現(xiàn)抓取多個(gè)物件。
權(quán)利要求1.一種循環(huán)抓取機(jī)構(gòu)，設(shè)置在生產(chǎn)線上，用于實(shí)現(xiàn)物件在生產(chǎn)線上的抓取和放置的同步循環(huán)執(zhí)行，其特征在于，該機(jī)構(gòu)包括: 導(dǎo)軌(12)，其呈封閉的環(huán)形，設(shè)置在生產(chǎn)線上的進(jìn)料區(qū)和出料區(qū)之間； 多個(gè)滑軌小車(13)，其可移動(dòng)地設(shè)置在所述導(dǎo)軌(12)上，實(shí)現(xiàn)各滑軌小車(13)在循環(huán)進(jìn)料區(qū)和出料區(qū)間的交替循環(huán)移動(dòng)； 多個(gè)機(jī)械手，其可夾緊或松開，以用于抓取物件或?qū)⑽锛砷_，其中每個(gè)機(jī)械手固定在一個(gè)滑塊小車(13)上； 各機(jī)械手在對(duì)應(yīng)的滑軌小車(13)的帶動(dòng)下沿導(dǎo)軌(12)移動(dòng)，依次將進(jìn)料區(qū)的物件加緊后搬運(yùn)到出料區(qū)放置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化搬運(yùn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)抓取機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述各滑軌小車(13)在導(dǎo)軌(12)上的運(yùn)動(dòng)通過鏈傳動(dòng)、皮帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)抓取機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)鏈(18)、步進(jìn)電機(jī)(16)和鏈輪(1 7)，其中，傳動(dòng)鏈(18)呈與所述導(dǎo)軌(12)相近的環(huán)狀，各滑軌小車(13 )固定設(shè)置在該傳動(dòng)鏈(18 )上，所述步進(jìn)電機(jī)(16 )驅(qū)動(dòng)鏈輪(17 )轉(zhuǎn)動(dòng)，即可帶動(dòng)傳動(dòng)鏈(18)運(yùn)動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)各滑軌小車(13)在所述導(dǎo)軌(12)上移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的循環(huán)抓取機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述軌道小車(13)包括前輪(21、22)，后輪(28、29)，前輪座(23)，鏈板連接件(23)，車身(25)及后輪座(20)，其中，前輪座(23 )和后輪座(20 )分別設(shè)置在車身(25 )前后兩端，所述前輪(21、22 )和后輪(28、29)分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述前輪座(23)和后輪座(20)上，所述導(dǎo)軌(12)卡接在前輪(21、22 )和后輪(28、29 )之間，所述鏈板連接件(23 )固定設(shè)置在所述前輪座(23 )或后輪座(20 )上，用于與傳動(dòng)鏈(18)固接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的循環(huán)抓取機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述前輪座(23)和后輪座(20)分別通過連接軸(26、27)與車身(25)連接，該前輪座(23)和后輪座(20)可自由地繞各自的連接軸軸心旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的循環(huán)抓取機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述前輪(21、22)和后輪(28、29)均為一對(duì)，分別對(duì)稱安裝于前輪座(23)和后輪座(20)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1_3、5或6中任一項(xiàng)所述的循環(huán)抓取機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述機(jī)械手包括基座(31)，推桿(32 )，兩連桿(33、37 )和兩機(jī)械臂(34、36 )，其中，所述基座(31)與滑軌小車(13 )固連，兩連桿(33、37 ) —端分別與基座(31)鉸接，另一端分別與機(jī)械臂(34、36 )的一端鉸接，兩機(jī)械臂(34、36)的另一端端部鉸接，且分別固定設(shè)置有一夾片，形成夾爪，推桿(32)—端與兩機(jī)械臂(34、36)固定連接，另一端穿過基座(31)后與氣缸(14、15)的作動(dòng)件連接，該氣缸(14、15)推動(dòng)推桿(32)相對(duì)基座(31)來回運(yùn)動(dòng)，使推桿(32)推動(dòng)機(jī)械臂(34、36)相對(duì)相對(duì)于連桿(33、37)端部轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得兩機(jī)械臂(34、36)端部的夾片相對(duì)打開或閉合，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的張開或抓緊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的循環(huán)抓取機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述基座(31)和推桿(32)的固定端之間設(shè)置有彈簧(35)，該彈簧(35)保持拉伸狀態(tài)，使得兩機(jī)械臂(34、36)端部的夾爪保持有一定的預(yù)定抓緊力。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種循環(huán)抓取機(jī)構(gòu)，設(shè)置在生產(chǎn)線上，用于實(shí)現(xiàn)物件在生產(chǎn)線上的抓取和放置的同步循環(huán)執(zhí)行，其特征在于，該機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌，其呈封閉的環(huán)形，設(shè)置在生產(chǎn)線的進(jìn)料區(qū)和出料區(qū)之間；多個(gè)滑軌小車，其設(shè)置在導(dǎo)軌上，可在該導(dǎo)軌移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)各滑軌小車在循環(huán)進(jìn)料區(qū)和出料區(qū)間移動(dòng)；多個(gè)機(jī)械手，其可加緊或松開，以用于抓取物件或?qū)⑽锛砷_，其中每個(gè)機(jī)械手固定在一個(gè)滑塊小車上；各機(jī)械手在對(duì)應(yīng)的滑軌小車的帶動(dòng)下沿導(dǎo)軌移動(dòng)，依次將進(jìn)料區(qū)的物件加緊后搬運(yùn)到出料區(qū)放置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化搬運(yùn)。本實(shí)用新型的機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)線上同時(shí)抓取多個(gè)物件，順次在固定位置放置工件的流水作業(yè)，且占用空間小、批量處理工件高效、機(jī)構(gòu)簡單且便于維護(hù)。
文檔編號(hào)B65B35/36GK202966748SQ20122070093
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者胡友民, 劉奧, 吳波, 李延磊, 何純, 張如杰, 熊晶, 朱愛華 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)