集成机械手的制作方法

本实用新型属于机械加工技术领域，更具体地说，是涉及一种集成机械手。

背景技术：

在注塑成型中，成型一个塑胶件产品时通过注塑模具来实现的，水口是完成注塑充填过程所必不可少的一部分。多数注塑产品的水口由于受自身设计的限制，不能在注塑过程中直接切除，必须要在注塑完成后再予以切除。

目前，只能依靠人工使用传统工具的方法逐个对其进行处理加工后再进行码放。这样，不但影响塑胶件的生产效率，还将耗费大量人工，增加企业生产成本，同时因为人工操作易出现误操作，易造成未切干净等情况，不利于企业的产品质量管控。

此外，现有市场上的机械手仅仅是用于搬运的工具，其功能较为单一，当其应用于占用面积较大的系统中，会使得该系统的结构布局更为复杂，占地面积更大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种集成机械手，以解决现有技术中存在的机械手功能单一及占用体积大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供了集成机械手，包括：

机械手本体，具有底座及执行端，所述底座可设置于工作平台上，所述执行端具有多个自由度；

信息采集装置，设于所述执行端，用于采集待处理产品的位置信息及所述待处理产品的边料界线信息；

抓取组件，设于所述执行端，用于根据所述位置信息抓取所述待处理产品；

切除组件，设于所述执行端，用于根据所述边料界线信息将所述待处理产品进行边料切除；

其中，所述信息采集装置、抓取组件及切除组件相互间隔设置。

进一步地，所述机械手本体为六轴机器人。

进一步地，所述机械手本体包括翻转轴，所述执行端为所述翻转轴的末端，所述执行端上设有安装板，所述安装板贴设于所述执行端并与所述翻转轴轴向垂直，所述抓取组件、所述信息采集装置及所述切除组件均安装于所述安装板上。

进一步地，所述切除组件及所述信息采集装置均垂直于所述安装板并向远离所述执行端方向延伸，所述抓取组件平行于所述安装板并向远离执行端方向延伸。

进一步地，所述切除组件及所述信息采集装置分别设于所述安装板的相对两端，所述抓取组件设于所述切除组件及信息采集装置之间，并沿垂直于所述切除组件及信息采集装置的中心线方向延伸。

进一步地，所述信息采集装置为ccd相机。

进一步地，所述安装板具有相对设置的第一侧及第二侧，所述第一侧贴设于所述执行端；

所述切除组件及所述抓取组件均安装于所述第二侧，所述信息采集装置通过连接件安装于所述第一侧；

所述连接件包括相互垂直连接的第一连接板及第二连接板，所述第一连接板外侧贴设于所述第一侧，所述第二连接板至少部分凸出于所述安装板一端，所述信息采集装置贴设于所述第二连接板外侧并向远离所述执行端方向延伸。

进一步地，所述切除组件包括安装于所述安装板上的刀架，以及安装于所述刀架上的刀片，所述刀架及所述刀片均垂直于所述安装板向远离所述安装板方向延伸。

进一步地，所述抓取组件包括：

连接杆，一端固定于所述安装板上，另一端垂直于所述信息采集装置及所述切除组件的连接线向远离所述安装板方向延伸；

吸座，安装于所述连接杆另一端，所述吸座与所述安装板垂直设置；

多个吸嘴，均匀分布于所述吸座上，用于吸附待处理产品。

进一步地，所述吸座上设有多个均匀分布的腰形孔，各所述吸嘴以位置可调地方式固定于各所述腰形孔上。

本实用新型提供的集成机械手的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型的集成机械手包括机械手本体、信息采集装置、抓取组件及切除组件，机械手本体继承了机械手本身的搬运功能，且信息采集装置具有待处理产品的位置信息及边料界线信息的采集功能，抓取组件具有待处理产品的抓取功能，切除组件具有边料切除功能，也即是本申请的集成机械手将搬运功能、信息采集功能及边料切除功能集于一身，使得该集成机械手功能齐全，适用范围更广，且当将该集成机械手设置于塑胶件边料切除系统中，可以使得该塑胶件边料切除系统结构简单化，结构紧凑，占用面积小，安装方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的集成机械手的结构示意图；

图2为图1中集成机械手的局部细节图。

其中，图中各附图标记：

1-机械手本体；2-切除组件；3-信息采集装置；4-抓取组件；11-底座；12-执行端；13-翻转轴；14-安装板；15-连接件；21-刀架；22-刀具；23-压板；41-连接杆；42-吸座；43-吸嘴；141-第一侧；142-第二侧；151-第一连接板；152-第二连接板；210-安装槽；420-腰形孔；200-待处理产品。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，现对本实用新型提供的集成机械手进行说明。该集成机械手设置于塑胶件边料切除系统中，用于塑胶件的搬运及其边料切除。可以理解地，在本实用新型的其他实施例中，该集成机械手也可以设置于其他系统或其他领域中，用于产品的搬运及产品的废料切除，此处不做唯一限定。

集成机械手包括机械手本体1、信息采集装置3、抓取组件4及切除组件2。其中，信息采集装置3、抓取组件4及切除组件2均集成安装于机械手本体1上。

具体的，机械手本体1即为一般的机械手，其可用于待处理产品200的搬运，机械手本体1具有底座11及执行端12。底座11可设置于工作平台上，底座11可直接放置于工作平台上也可通过紧固件或其他方式固定于工作平台上。执行端12具有多个自由度，执行端12可随意摆动，因此可以用于待处理产品200的搬运。

信息采集装置3设于执行端12，信息采集装置3用于采集待处理产品200的位置信息及待处理产品200的边料界线信息。此处需要说明的是，信息采集装置3采集待处理产品200的位置信息，其目的是为了保证抓取组件4能够准确的抓取待处理产品200。而信息采集装置3采集待处理产品200的边料界线信息，则是为了保证切除组件2能够精准的切除待处理产品200的边料。

抓取组件4设于执行端12，抓取组件4用于根据上述位置信息抓取待处理产品200。切除组件2设于执行端12，切除组件2用于根据上述边料界线信息将待处理产品200进行边料切除。

此处需要说明的是，在本实施例中，上述信息采集装置3、抓取组件4及切除组件2均设于机械手本体1的执行端12，但是信息采集装置3、抓取组件4及切除组件2相互间隔设置，其保证信息采集装置3、抓取组件4及切除组件2在工作时相互之间不会产生结构干涉。

本实用新型提供的集成机械手包括机械手本体1、信息采集装置3、抓取组件4及切除组件2，机械手本体1继承了机械手本身的搬运功能，信息采集装置3具有待处理产品200的位置信息及边料界线信息的采集功能，抓取组件4具有待处理产品200的抓取功能，切除组件2具有边料切除功能，也即是本申请的集成机械手将搬运功能、信息采集功能及边料切除功能集于一身，使得该集成机械手功能齐全，适用范围更广，且当将该集成机械手设置于塑胶件边料切除系统中，可以使得该塑胶件边料切除系统结构简单化，结构紧凑，占用面积小，安装方便。

优选地，在本实施例中，请参阅图1，上述机械手本体1优选为六轴机器人，六轴机器人，也称垂直多关节机器人或多轴机器人，是当今工业领域中最常见的工业机器人形态之一。拥有五个或六个旋转轴，控制器，伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，类似于人类的手臂，可以代替很多不适合人力完成、有害身体的工作岗位。有很高的自由度，适合于多轨迹或多角度的工作，可以自由编程，自动控制，能在三维空间完成各种作业，是一种光机电一体化自动化生产设备，特别适合于多品种，变批量的生产作业。它对降低生产成本，提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。

在本实施例中，机械手本体1具体为irb120小型工业机器人，irb120小型工业机器人是abb制造的最小机器人，其具有敏捷、紧凑、轻量的特点，控制精度与路径精度俱优，是物料搬运与装配应用的理想选择。此外，irb120小型工业机器人的结构为现有技术，此处不做详细描述。

在本实施例中，请参阅图1及图2，机械手本体1包括六根轴，而最末尾的轴为翻转轴13，执行端12为该翻转轴13的末端，执行端12上设有安装板14，安装板14贴设于执行端12上并与翻转轴13轴向垂直，抓取组件4、信息采集装置3及切除组件2均安装于安装板14上。本实施例通过一安装板14即可将抓取组件4、信息采集装置3及切除组件2均安装于机械手本体1上，避免了分别将抓取组件4、信息采集装置3及切除组件2单独安装于机械手本体1上，此外，机械手本体1的翻转轴13的末端本身就设计有安装结构，只需将安装板14安装在安装结构上即可，其操作简单，无需在机械手本体1上再另外开发安装结构，简化了机械手本体1及整个集成机械手的结构。

此外，本实施例通过将安装板14贴设于执行端12并与翻转轴13轴向垂直的设置，其一方面有利于利用翻转轴13末端的安装结构进行安装板14的安装，简化结构，另一方面也使得安装在安装板14上的抓取组件4、信息采集装置3及切除组件2与翻转轴13的距离最小化，保证抓取组件4、信息采集装置3及切除组件2在机械手本体1上的安装稳定性，同时也保证翻转轴13在进行翻转时，能够轻松带动抓取组件4、信息采集装置3及切除组件2进行翻转。

具体的，请参阅图2，上述切除组件2及信息采集装置3均垂直于安装板14并向远离执行端12方向延伸，抓取组件4平行于安装板14并向远离执行端12方向延伸。此处需要说明的是，抓取组件4需要抓取待处理产品200，因此抓取组件4最终的载荷会远大于切除组件2及信息采集装置3，为了减小抓取组件4对机械手本体1的载荷，为了防止机械手本体1因载荷过大也失效，本实施例将抓取组件4平行于安装板14设置，这样可以大大缩短抓取组件4相对翻转轴13翻转支点的力臂，进而减小抓取组件4对翻转轴13的力。而切除组件2及信息采集装置3的重量相对较小，同时也为了保证信息采集装置3对信息采集的精度以及切除组件2的切除精度，则将切除组件2及信息采集装置3均设置为垂直于安装板14。

请再参阅图2，上述切除组件2及信息采集装置3分别设于安装板14的相对两端，抓取组件4设于切除组件2及信息采集装置3之间，并沿垂直与切除组件2及信息采集装置3的中心线方向延伸，这样，不仅避免了信息采集装置3、切除组件2及抓取组件4之间工作时产生相互干涉，同时也使得重量较重的抓取组件4设于中间位置，其一方面可以尽可能的减小抓取组件4的工作力臂，另一方面也使得整个集成机械手重量分布平稳，结构稳固，不会因重量不平衡而产生晃动，保证了抓取组件4、切除组件2及信息采集装置3的工作稳定性。

优选地，在本实施例中，上述信息采集装置3为ccd相机。ccd相机是在安全防范系统中，图像的生成当前主要是来自ccd相机，ccd是电荷耦合器件(chargecoupleddevice)的简称，它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的ccd相机元件，以其构成的ccd相机具有体积小、重量轻、不受磁场影响、具有抗震动和撞击之特性而被广泛应用。本实施例通过ccd相机获取待处理产品200及其边料界线的光线亮度，并将光线处理成电压变化，从而转换成待处理产品200的位置信息及边料界线信息。

在本实施例中，请参阅图2，安装板14具有相对设置的第一侧141及第二侧142，第一侧141贴设于执行端12，第二侧142背离执行端12设置。切除组件2及抓取组件4均安装于第二侧142，具体的，请参阅图2，切除组件2安装于第二侧142的右端，抓取组件4安装于右侧中间位置并向下延伸，而信息采集装置3则通过连接件15安装于第一侧141左端，当然，上述位置仅为某一状态下示意图，当机械手本体1进行位置转换时，切除组件2、抓取组件4及信息采集装置3的位置都会随之改变，但是三者之间的位置关系不会变。

具体的，连接件15呈l形，连接件15包括第一连接板151及第二连接板152，第一连接板151与第二连接板152相互垂直连接，第一连接板151外侧贴设于安装板14的第一侧141，第二连接板152至少部分凸出于安装板14一端(图2中左端)，信息采集装置3贴设于第二连接板152外侧并向远离执行端12方向延伸。本实施例通过连接件15的设置，其一方面方便信息采集装置3在安装板14上的安装，另一方面也使得信息采集装置3沿长度方向大致中间位置安装于安装板14上，受力平稳，安装可靠。

此处需要说明的是，连接件15呈l形，第一连接板151及第二连接板152围合有一l形空间，因此将第一连接板151的背离该l形空间的一侧称为第一连接板151外侧，将第二连接板152的背离该l形空间的一侧称为第二连接板152外侧。

优选地，在本实施例中，请参阅图2，安装板14的两端沿竖直方向上的宽度小于中间的宽度，且两端与中间通过圆弧过渡。

在本实施例中，请参阅图2，切除组件2包括刀架21及刀片22，刀架21安装于安装板14上，刀片22安装于刀架21上，刀架21及刀片22均垂直于安装板14向远离安装板14的方向延伸。

具体的，刀架21呈阶梯圆柱状，刀架21直径较大的一端通过紧固件固定于安装板14上，刀架21直径较小的一端开设有安装槽210，安装槽210呈小半圆弧状并贯穿刀架21的右侧及前侧，刀片22一端安装于安装槽210上并通过压板23压设固定，压板23通过紧固件固定于刀架21上。本实施例的刀架21结构简单，刀片22安装简单，从而简化了整个集成机械手结构，且拆装方便。

在本实施例中，请参阅图2，抓取组件4包括连接杆41、吸座42及四个吸嘴33。连接杆41一端固定于安装板14上，另一端垂直于信息采集装置3及切除组件2的连接线向远离安装板14方向延伸，吸座42安装于连接杆41另一端，吸座42与安装板14垂直设置，各吸嘴33均匀分布于吸座42上，各吸嘴33用于吸附待处理产品200。本实施例通过吸嘴33来抓取待处理产品200，其不会对待处理产品200产生抓痕，且吸附牢固，利于搬运。可以理解地，在本实用新型的其他实施例中，根据待处理产品200的实际大小，上述抓取组件4也可以包括两个、五个、六个及六个以上吸嘴33，此处不做唯一限定。

在本实施例中，请参阅图2，上述吸座42上设有八个腰形孔420，八个腰形孔420分成两排，且每排腰形孔420等间隔排列，上述四个吸嘴33分布设于其中四个腰形孔420中，且吸嘴33以位置可调的方式固定于腰形孔420中，即吸嘴33可固定于腰形孔420长度方向上的任意位置，这样，各吸嘴33之间不仅位置可调，且各吸嘴33之间可形成不同的间距，从而可以用于吸附抓取尺寸大小不同的待处理产品200。可以理解地，在本实用新型的其他实施例中，根据待处理产品200的实际尺寸情况，上述吸座42上也可以设置四个、六个及六个以上腰形孔420，此处不做唯一限定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。