一种输送带货物左右驳货机械手及其控制方法
【专利摘要】本发明涉及到一种输送带货物左右驳货机械手及其控制方法。包括控制气路及PLC逻辑控制电路，其特征在于机械手还包括平行四连杆式手臂机构、手臂驱动机构、抓物机构、手臂立柱；手臂立柱固定在两条输送带中间地面上；手臂机构由手臂、手臂转轴、“H”型连杆铰接架、两条连杆、横杆组成，手臂一端与横杆中心相铰接，两条连杆的一端分别与横杆的两端相铰接另一端分别与“H”型连杆铰接架上端面相铰接，手臂另一端通过其上的法兰与手臂转轴上的法兰用紧固件将两者连接在一起，手臂转轴穿过“H”型连杆铰接架上连接板中间的孔，整个手臂铰接定位在手臂立柱上。本发明针对性强和实用性强，结构简单，成本低，效率高工作可靠。
【专利说明】
一种输送带货物左右驳货机械手及其控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及到机械手领域，特别是涉及到一种输送带货物左右驳货机械手及其控制方法。
【背景技术】
[0002]现有的机械手五花八门，特别是在现代化的生产线上和货物分拣上各类机械手已被广泛应用。这些机械手通用性强，但结构复杂，各关节均采用伺服电机，这就势必导致造价高，动则上万甚至十几二十万。在实际生产线有些移动动作比较简单，如果使用通用性强的机械手势必给企业造成成本上的负担。如何根据企业自身的实际情况，有针对性地设计出结构简单，实用性强，成本低的机械手是本发明的主要研究课题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是要根据企业自身的实际情况，有针对性地设计出结构简单，实用性强，成本低的机械手，为了实现这一目的，本发明通过以下技术方案来实现:一种输送带货物左右驳货机械手，包括控制气路及PLC逻辑控制电路，其特征在于机械手还包括平行四连杆式手臂机构、手臂驱动机构、抓物机构、手臂立柱;手臂立柱通过其底板固定在两条输送带中间地面上；平行四连杆式手臂机构由手臂、手臂转轴、“H”型连杆铰接架、两条连杆、横杆组成，手臂一端与横杆中心相铰接，两条连杆的一端分别与横杆的两端相铰接另一端分别与“H”型连杆铰接架上端面相铰接，手臂另一端通过其上的法兰与手臂转轴上的法兰用紧固件将两者连接在一起，手臂转轴穿过“H”型连杆铰接架上连接板中间的孔;手臂驱动机构由定位在手臂转轴一端的齿轮、装在手臂立柱上端齿条盒内的齿条及齿条气缸组成，齿轮与齿条互为传动联接，齿条与齿条气缸的活塞杆相连接，齿条气缸用紧固件通过齿条盒上的法兰定位在齿条盒上;抓物机构由左右抓钩、爪钩横杆、抓钩升降气缸、左右抓钩收张气缸组成，左右抓钩分别铰接在爪钩横杆的两端，左右抓钩收张气缸的一端铰接定位在爪钩横杆的一个面上另一端分别与左右抓钩相铰接，爪钩横杆另一面的中部与抓钩升降气缸相连接，整个抓物机构通过抓钩升降气缸的另一端固定在平行四连杆式手臂机构的横杆中部;手臂立柱上端部设有齿条盒，齿条盒内设有齿条导轮，齿条置放在盒内并可沿齿条气缸的活塞杆轴向往复运动，顶端设置有一 “H”型连杆铰接架固定板，手臂立柱内部定位有一柱内轴承座，整个平行四连杆式手臂机构通过其手臂转轴上的卧式带座轴承和转轴轴承用紧固件铰接在手臂立柱上，同时平行四连杆式手臂机构的“H”型连杆铰接架通过紧固件固定在手臂立柱上端面的“H”型连杆铰接架固定板上;控制气路包括气阀、空气过滤器、节流阀及空压机;为了使机械手能够顺利的驳运货物在两条输送带上适当的位置分别设有一个货物检测传感器。采用平行四连杆式手臂机构，能使在左右驳货过程中被驳货物相对位置不会发生改变。
[0004]进一步的，以上所述的一种输送带货物左右驳货机械手，其特征在于机械手所用气缸均为缓冲式行程可调气缸，相应的配置有磁性开关，所述节流阀为可调式节流阀。以防止刚性冲击影响使用寿命和便于在现场调节增大使用范围。
[0005]进一步的，以上所述的一种输送带货物左右驳货机械手，其特征在于所述气阀为手动和电动两用气阀。以便在实际使用中更为方便。
[0006]—种输送带货物左右驳货机械手的控制方法，其特在于:步骤一、上电后机械手臂自动摆到待驳货物输送带的上方同时抓钩张开等待。这时手臂旋摆气阀和抓钩升张气阀及抓钩升降气阀均处在中间锁闭位置;步骤二、当输送带上的货物感应开关感应到输送带上有货物时，抓物机构往下伸出即抓钩升降气阀移到伸出位置;步骤三、抓物机构伸到底后，抓钩收张气阀移到收拢位置，抓钩收拢抓取货物;步骤四、抓钩收拢后抓钩收张气阀移到中间位置锁闭，抓钩升降气阀移到缩回位置抓物机构往上提升，同时手臂旋摆气阀移到反转位置手臂开始驳运货物到另一输送带上方;步骤五、手臂摆到另一输送带上方后，手臂旋摆气阀移到中间锁闭位置，并等待这条输送带给抓物机构发出往下伸出的命令即输送带上没有货物便可往下伸，有货物便等待;步骤六、当输送带上传感器感应到没有货物时，抓物机构往下伸即抓钩升降气阀移到伸出位置;步骤七、抓物机构往下伸底后，抓钩收张气阀移到张开位置抓钩张开货物放下;步骤八、抓钩张开到位后抓钩收张气阀移到中间锁闭位置，同时抓钩升降气阀移到缩回位置抓物机构往上提升和手臂旋摆气阀移到正转位置手臂开始往回到摆，在手臂往回旋摆的过程中抓物机构要完成提升锁闭的动作即抓钩升降气阀要完成从缩回到中间锁闭位置;步骤九、手臂回到原输送带上方后手臂旋摆气阀移到中间锁闭位置，并等待这条输送带给抓物机构发出往下伸出的命令即输送带上有货物便往下伸，没有货物便等待。如此反复循环。
[0007]从以上技术方案中可以看出，本发明针对性强和实用性强，结构简单，成本低，效率高工作可靠，是一项符合市场需求的一种输送带货物左右驳货机械手，特别适合快递物流货物分拣。
[0008]为了更好的说明本发明，现结合具体的实施方式及其附图做进一步地说明。
【附图说明】
[0009]图1是本发明【具体实施方式】的装配主视图。
[0010]图2是图1的俯视图。
[0011]图3是图1的A-A剖视图。
[0012]图4是图1的B-B剖视图。
[0013]图5是图1的A局部放大图。
[0014]图6是图1的B局部放大图。
[0015]图7是本发明【具体实施方式】气路控制图。
[0016]图8是本发明【具体实施方式】PLC逻辑电路控制程序框图。
[0017]图中:1_手臂;2—手臂立柱;3-“H”型连杆铰接架;4-横杆;5-连杆;6-手臂转轴;7、Qg4_抓钩升降气缸;8-抓钩横杆;9-左抓钩；10-右抓钩；11- “H”型连杆铰接架固定板;12-待驳运货物；13-输送带A; 14-卧式带座轴承；15-手臂加强筋；16-手臂法兰；17- “H”型连杆铰接架横向板；18-转轴法兰；19-立柱底板;20-立柱加强筋；21-连杆铰销；22-已驳运货物；23-输送带B ； 24-齿条盒;25-横杆铰销；26-销轴盖;27-齿条盒法兰;28、Qgl_齿条气缸;29-输送带A货物检测传感器;30齿条;31-齿轮;32-导轮;33-销轴;34-让轴孔;35-柱内轴承座；36-转轴轴承;37-齿轮定位套;38-导轮定位套;39、Qg2_右抓钩收张气缸;40、Qg3_左抓钩收张气缸;41-输送带B货物检测传感器;Gl-空气过滤器;Dfl-手臂旋摆三位四通手动电磁气阀；Df2-右抓钩收张气缸三位四通手动电磁气阀；Df3-左抓钩收张气缸三位四通手动电磁气阀;Df 4-抓钩升降气缸三位四通手动电磁气阀;Jf-可调节流阀。
【具体实施方式】
[0018]如图1?图8所示，一种输送带货物左右驳货机械手，包括控制气路(见图7)及PLC逻辑控制电路，机械手还包括平行四连杆式手臂机构、手臂驱动机构、抓物机构、手臂立柱2;手臂立柱2通过其底板19固定在输送带A和输送带B的中间地面上;平行四连杆式手臂机构由手臂1、手臂转轴6、“H”型连杆铰接架3、两条连杆5、横杆4组成，手臂I一端通过横杆铰销25与横杆4中心相铰接，两条连杆5的一端分别通过连杆铰销21与横杆4的两端相铰接，两条连杆5的另一端分别通过连杆铰销21与“H”型连杆铰接架上端面相铰接，手臂I另一端通过其上的法兰16与手臂转轴6上的法兰18用紧固件将两者连接在一起，手臂转轴6穿过“H”型连杆铰接架3上的横向板17中间的孔;手臂驱动机构由定位在手臂转轴6—端的齿轮31、装在手臂立柱2上端齿条盒24内的齿条30及齿条气缸8、Qgl组成，齿轮31与齿条30互为传动联接，齿条30与齿条气缸8、Qgl的活塞杆相连接，齿条气缸8、Qgl用紧固件通过齿条盒24上的法兰27定位在齿条盒24上；抓物机构由左抓钩9、右抓钩10、爪钩横杆8、抓钩升降气缸7、Qg4、左抓钩收张气缸40、Qg3、右抓钩收张气缸39、Qg2组成，左抓钩9、右抓钩1分别铰接在爪钩横杆8的两端，左抓钩收张气缸40、Qg3、右抓钩收张气缸39、Qg2的一端均铰接定位在爪钩横杆8的一个面上另一端分别与左右抓钩相铰接，爪钩横杆8另一面的中部与抓钩升降气缸7、Qg4相连接，整个抓物机构通过抓钩升降气缸7、Qg4的另一端固定在平行四连杆式手臂机构的横杆4的中部;手臂立柱2上端部设有齿条盒24，齿条盒24内设有两个齿条导轮32，导轮32通过销轴33和导轮定位套定位在齿条盒24内，齿条30置放在齿条盒24内并可沿齿条气缸8、Qgl的活塞杆轴向往复运动，顶端设置有一 “H”型连杆铰接架固定板11，手臂立柱2内部定位有一柱内轴承座35，整个平行四连杆式手臂机构通过其手臂转轴6上的卧式带座轴承14和转轴轴承36用紧固件铰接在手臂立柱2上，同时平行四连杆式手臂机构的“H”型连杆铰接架3通过紧固件固定在“H”型连杆铰接架固定板11上;控制气路中的三组三位四通手动电磁气阀Dfl?Df3通过手动或PLC逻辑控制电路分别控制齿条气缸28、Qgl、和右抓钩收张气缸39、Qg2及左抓钩收张气缸40、Qg3还有抓钩升降气缸7、Qg4的伸出缩回和锁闭来实现手臂摆动定位、抓钩的升降张开合拢定位，以达到驳运货物的目的。气路中设置空气过滤器Gl以保证进入气阀和气缸中空干净以免影响气阀和气缸的正常工作和寿命、调节可调节流阀Jf可调节各气缸的工作快慢，空压机提供必要的气源;为了使机械手能够顺利的驳运货物在两条输送带上适当的位置分别设有一个货物检测传感器A和B。采用平行四连杆式手臂机构，能使在左右驳货过程中被驳货物相对位置不会发生改变。以上所用气缸均为缓冲式行程可调气缸，相应的配置有磁性开关。以防止刚性冲击影响使用寿命和便于在现场调节增大使用范围。
[0019]以上所示具体实施例是这样工作的:上电后手臂I自动摆到待驳货物输送带A的上方同时抓钩张开等待。这时手臂旋摆气阀Dfl和抓钩升张气阀Df2、Df3及抓钩升降气阀Df4均处在中间锁闭位置，当输送带A上的货物检测传感器29感应到输送带A上有货物时，抓物机构往下伸出即抓钩升降气阀Df4移到伸出位置，抓物机构伸到底后，抓钩收张气阀Df2、Df3移到收拢位置，抓钩收拢抓取货物。抓钩收拢后抓钩收张气阀Df 2、Df 3移到中间位置锁闭，抓钩升降气阀Df 4移到缩回位置抓物机构往上提升，同时手臂旋摆气阀Dfl移到反转位置手臂I开始驳运货物到另一输送带B上方。手臂I摆到另一输送带B上方后，手臂旋摆气阀Dfl移到中间锁闭位置，并等待这条输送带B给抓物机构发出往下伸出的命令即输送带B上没有货物便可往下伸，有货物便等待。当输送带B上货物检测传感器感应到没有货物时，抓物机构往下伸即抓钩升降气阀Df4移到伸出位置。抓物机构往下伸底后，抓钩收张气阀Df2、Df3移到张开位置抓钩张开货物放下。抓钩张开到位后抓钩收张气阀Df2、Df3移到中间锁闭位置，同时抓钩升降气阀Df4移到缩回位置抓物机构往上提升和手臂旋摆气阀Dfl移到正转位置手臂I开始往回到摆，在手臂I往回旋摆的过程中抓钩升降气阀Df4要完成从缩回到中间锁闭位置。手臂I回到原输送带A上方后手臂旋摆气阀Dfl移到中间锁闭位置，并等待这条输送带A给抓物机构发出往下伸出的命令即输送带A上有货物便往下伸，没有货物便等待。如此反复循环。从以上具体实施例中可以看出，本发明针对性强和实用性强，结构简单，成本低，效率高工作可靠，是一项符合市场需求的一种输送带货物左右驳货机械手，特别适合快递物流货物分拣。
[0020]以上所述的【具体实施方式】仅为其中的一种。凡依本发明申请专利范围所做的变化和修饰，均属于本发明涵盖的范围。
【主权项】
1.一种输送带货物左右驳货机械手，包括控制气路及PLC逻辑控制电路，其特征在于机械手还包括平行四连杆式手臂机构、手臂驱动机构、抓物机构、手臂立柱;手臂立柱通过其底板固定在两条输送带中间地面上;平行四连杆式手臂机构由手臂、手臂转轴、“H”型连杆铰接架、两条连杆、横杆组成，手臂一端与横杆中心相铰接，两条连杆的一端分别与横杆的两端相铰接另一端分别与“H”型连杆铰接架上端面相铰接，手臂另一端通过其上的法兰与手臂转轴上的法兰用紧固件将两者连接在一起，手臂转轴穿过“H”型连杆铰接架上连接板中间的孔;手臂驱动机构由定位在手臂转轴一端的齿轮、装在手臂立柱上端齿条盒内的齿条及齿条气缸组成，齿轮与齿条互为传动联接，齿条与齿条气缸的活塞杆相连接，齿条气缸用紧固件通过齿条盒上的法兰定位在齿条盒上;抓物机构由左右抓钩、爪钩横杆、抓钩升降气缸、左右抓钩收张气缸组成，左右抓钩分别铰接在爪钩横杆的两端，左右抓钩收张气缸的一端铰接定位在爪钩横杆的一个面上另一端分别与左右抓钩相铰接，爪钩横杆另一面的中部与抓钩升降气缸相连接，整个抓物机构通过抓钩升降气缸的另一端固定在平行四连杆式手臂机构的横杆中部;手臂立柱上端部设有齿条盒，齿条盒内设有齿条导轮，齿条置放在盒内并可沿齿条气缸的活塞杆轴向往复运动，顶端设置有一 “H”型连杆铰接架固定板，手臂立柱内部定位有一柱内轴承座，整个平行四连杆式手臂机构通过其手臂转轴上的卧式带座轴承和转轴轴承用紧固件铰接在手臂立柱上，同时平行四连杆式手臂机构的“H”型连杆铰接架通过紧固件固定在手臂立柱上端面的“H”型连杆铰接架固定板上;控制气路包括气阀、空气过滤器、节流阀及空压机;在两条输送带上适当的位置分别设有一个货物检测传感器。2.根据权利要求1所述的一种输送带货物左右驳货机械手，其特征在于机械手所用气缸均为缓冲式行程可调气缸，相应的配置有磁性开关，所述节流阀为可调式节流阀。3.根据权利要求1所述的一种输送带货物左右驳货机械手，其特征在于所述气阀为手动和电动两用气阀。4.一种输送带货物左右驳货机械手的控制方法，其特在于:步骤一、上电后机械手臂自动摆到待驳货物输送带的上方同时抓钩张开等待;这时手臂旋摆气阀和抓钩升张气阀及抓钩升降气阀均处在中间锁闭位置;步骤二、当输送带上的货物感应开关感应到输送带上有货物时，抓物机构往下伸出即抓钩升降气阀移到伸出位置;步骤三、抓物机构伸到底后，抓钩收张气阀移到收拢位置，抓钩收拢抓取货物;步骤四、抓钩收拢后抓钩收张气阀移到中间位置锁闭，抓钩升降气阀移到缩回位置抓物机构往上提升，同时手臂旋摆气阀移到反转位置手臂开始驳运货物到另一输送带上方;步骤五、手臂摆到另一输送带上方后，手臂旋摆气阀移到中间锁闭位置，并等待这条输送带给抓物机构发出往下伸出的命令即输送带上没有货物便可往下伸，有货物便等待;步骤六、当输送带上传感器感应到没有货物时，抓物机构往下伸即抓钩升降气阀移到伸出位置;步骤七、抓物机构往下伸底后，抓钩收张气阀移到张开位置抓钩张开货物放下;步骤八、抓钩张开到位后抓钩收张气阀移到中间锁闭位置，同时抓钩升降气阀移到缩回位置抓物机构往上提升和手臂旋摆气阀移到正转位置手臂开始往回到摆，在手臂往回旋摆的过程中抓物机构要完成提升锁闭的动作即抓钩升降气阀要完成从缩回到中间锁闭位置;步骤九、手臂回到原输送带上方后手臂旋摆气阀移到中间锁闭位置，并等待这条输送带给抓物机构发出往下伸出的命令即输送带上有货物便往下伸，没有货物便等待。
【文档编号】B25J9/16GK106041907SQ201610523746
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月6日
【发明人】李德福
【申请人】福州幻科机电科技有限公司