一种带消静电装置的出料机械手的制作方法

本实用新型涉及一种自动化设备的工作机构，更具体地说，它涉及一种带消静电装置的出料机械手。

背景技术：

在一些高新技术产业中，如光伏器件、线路板、光盘等产品的加工制造需要使用高精密度的设备来完成，很多产品的生产线采用了柔性生产工艺，可以在同一生产线上生产相同尺寸但颜色、产品号、装饰图案等加工要求不同的差异化定制产品，这就需要在最终产品下线收集前严格识别区分产品并分类收集，这一过程如果采用人工分拣方式完成，工作效率低、劳动强度大且人工成本高，如果使用多任务、多维度的机械手作为不同产品的分拣定点转移装置，就可以大大提高产品的分拣效率，减少人员配置。公开号为CN201300418的实用新型于2009年9月2日公开了一种横走式机械手,其包括横走部分、引拔部分和下行臂部分,横走部分包括原点感应开关、终点感应开关和伺服电机,并且在伺服电机内设置有旋转编码器,使机械手取出产品后可以多点放置,并且可以按顺序排列,循环置物,不会重叠,不会造成产品变形,不会碰花表面,而且可以实现自动装箱,还可以实现模内贴标等精度要求高的动作。但该实用新型中下行臂位于机械手末端，具有一定高度，若用来分拣产品不利于不同类产品进行高低错落的分类收集，难以充分利用空间。

技术实现要素：

同一生产线上采用柔性生产工艺生产出的差异化定制产品容易混淆，如果采用人工分拣方式完成，工作效率低、劳动强度大且人工成本高，为克服这些缺陷，本实用新型提供了一种能大大提高同线生产的差异化定制产品的分拣效率，减少人员配置的带消静电装置的出料机械手。

本实用新型的技术方案是：一种带消静电装置的出料机械手，包括升降支柱、横移梁和输送臂，横移梁位于水平面内水平并滑动连接在升降支柱上，输送臂也位于水平面内水平并垂直滑动连接在横移梁上，本带消静电装置的出料机械手还包括夹具板和翻转驱动分机构，翻转驱动分机构设于输送臂的末端，夹具板固连在翻转驱动分机构的运动输出端，输送臂上沿轴向设有输送带槽，输送带槽内设有输送带，输送臂末端端面上设有翻转驱动分机构安装部，输送带上方设有一水平转动的消静电毛刷，升降支柱、横移梁、输送臂和翻转驱动分机构均连在一PLC系统中，该PLC系统中还接有一识别装置。从生产线上转移而来的产品经输送带传递后被转移旋臂逐个转移到夹具板上定位，在识别装置处进行产品识别并在PLC系统中生成控制信号，然后夹具板在翻转驱动分机构驱动下翻转，根据控制信号再经不同距离的升降、横移等运动送达不同收集点后释放产品，完成产品的分拣堆垛。本实用新型中输送臂位于机械手的末端，对于垂直分布的不同收集点也可较好地进入、到达，可以更充分地利用空间。在很多产品如线路板、光盘的生产过程中，由于需要多次经过紫外光照射、烘干等装置，在通过高温和极度干燥的局部环境时，以及在输送摩擦过程中极易产生静电，一旦静电蓄积太多发生电击，对线路板、光盘等电子元件或信息存储单位密集的产品危害极大，因此需要及时消除静电。本实用新型中由于采用输送带输送产品，此种输送方式也极易产生静电。用经典毛刷接触产品表面直接导出静电是较为有效的手段，但目前常用的消静电毛刷通常是固定的，产品长时间反复沿同一方向与消静电毛刷摩擦，会导致刷毛不可复原地发生材料疲劳，朝摩擦方向翘起，使得产品与刷毛脱离接触，最终消静电措施失效。本实用新型使用水平转动的消静电毛刷，使刷毛持续改变摩擦受力方向，从而在各向上均匀受力，避免刷毛单向翘起与产品脱离接触。

作为优选，消静电毛刷包括圆管状的毛刷杆和固定在毛刷杆底端的刷毛，毛刷杆与一毛刷驱动电机的输出轴传动连接，毛刷驱动电机固定于一毛刷支架上，毛刷支架固连在输送臂上且架空于输送带上方，毛刷杆上适配转动套接有一铜环，铜环通过导线连接在输送臂的接地线端子上。毛刷驱动电机以适当转速持续或断续带动毛刷杆旋转，可使刷毛不断改变受力方向，避免刷毛受力方向集中导致材料疲劳，乃至变形翘起，脱离与产品的接触。产品上的静电可经刷毛、毛刷杆、铜环、导线最终导入大地。

作为优选，所述翻转驱动分机构包括动力安装架、翻转电机和驱动杆，动力安装架固连于所述翻转驱动分机构安装部，翻转电机固连在动力安装架上，驱动杆转动连接在动力安装架上，翻转电机的输出轴与驱动杆通过锥形齿轮组传动连接，翻转电机的输出轴轴线与输送臂的中轴线垂直，驱动杆轴线与输送臂的中轴线平行，夹具板固连在驱动杆上。翻转电机通过锥形齿轮组将转矩垂直传递到驱动杆上，驱动杆转动180°转角，可实现夹具板翻转。

作为优选，升降支柱上设有升降齿条和升降导向杆，横移梁上设有升降机座，升降机座滑动套接在升降导向杆上，升降机座上设有升降电机和升降齿轮，升降齿轮与升降电机传动连接且与升降齿条啮合。升降电机转动时带动升降齿轮，升降齿轮与相啮合的升降齿条间产生推斥作用，从而推动升降机座在升降导向杆上的升降，最终实现横移梁在升降支柱上的升降调节。

作为优选，横移梁上设有设有横移齿条和横移导向杆，输送臂上设有横移机座，横移机座滑动套接在横移导向杆上，横移机座上设有横移电机和横移齿轮，横移齿轮与横移电机传动连接且与横移齿条啮合。横移电机带动横移齿轮转动，横移齿轮与横移齿条间的推斥力可使横移机座在横移导向杆上滑动横移，从而实现输送臂沿横移梁的横向位置调节。

本实用新型的有益效果是：

提高同线生产的差异化定制产品的分拣效率。本实用新型可在PLC系统控制下将被识别的差异化定制产品经不同距离的升降、横移等运动送达不同收集点后释放，完成产品的分拣堆垛。

减少人工，降低人力成本。本实用新型自动化完成同线生产的差异化定制产品的分拣，可减少人员配置，降低人力成本。

可靠地消除静电。本实用新型使用水平转动的消静电毛刷，使刷毛持续改变摩擦受力方向，在各向上均匀受力，避免刷毛单向翘起与产品脱离接触，从而确保可靠地消除静电。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图；

图2为本实用新型的一种俯视图。

图中，1-升降支柱，2-横移梁，3-输送臂，4-夹具板，5-动力安装架，6-翻转电机，7-驱动杆，8-升降机座，9-横移机座，10-输送带槽，11-输送带，12-消静电毛刷，13-毛刷支架，14-毛刷驱动电机。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：

如图1至图2所示，一种带消静电装置的出料机械手，接在光盘生产线末端，用于共线生产的、具有不同刻印ID码的DVD光盘的下线分拣，本出料机械手包括升降支柱1、横移梁2和输送臂3，横移梁2位于水平面内水平并滑动连接在升降支柱1上，输送臂3也位于水平面内水平并垂直滑动连接在横移梁2上，本出料机械手包括夹具板4和翻转驱动分机构，翻转驱动分机构设于输送臂3的末端，夹具板4固连在翻转驱动分机构的运动输出端，升降支柱1、横移梁2、输送臂3和翻转驱动分机构均连在一PLC系统中，该PLC系统中还接有一识别装置，该识别装置为ID码读码机，该ID码读码机位于处在原点位置上的夹具板4正下方。输送臂3上沿轴向设有输送带槽10，输送带槽10末端封闭，输送带槽10内设有输送带11，输送带11上等间距固设有芯柱托台，每个芯柱托台托举一张光盘，芯柱托台上的芯柱适配插入光盘芯孔。输送带11中后段上方设有一水平转动的消静电毛刷12，消静电毛刷12包括圆管状的毛刷杆和固定在毛刷杆底端的刷毛，毛刷杆与一毛刷驱动电机14的输出轴键连接，毛刷驱动电机14固定于一L形的毛刷支架13上，毛刷支架13固连在输送臂3上且架空于输送带11上方，毛刷杆上适配转动套接有一铜环，铜环通过导线连接在输送臂3的接地线端子上。输送臂3末端端面上设有翻转驱动分机构安装部，所述翻转驱动分机构包括动力安装架5、翻转电机6和驱动杆7，动力安装架5固连于所述翻转驱动分机构安装部，翻转电机6固连在动力安装架5上，驱动杆7转动连接在动力安装架5上，翻转电机6的输出轴轴线与输送臂3的中轴线垂直，驱动杆7轴线与输送臂3的中轴线平行，翻转电机6的输出轴与驱动杆7通过锥形齿轮组传动连接，夹具板4固连在驱动杆7上。夹具板4上设有可插入光盘芯孔的气动三瓣爪，输送带槽末端侧旁设有一凸轮驱动、可作升降、旋转合运动的转移旋臂，转移旋臂末端设有一吸盘，在转移旋臂的旋转路径上，吸盘的始点位置对应输送带上最靠近夹具板4的一个芯柱托台，终点位置则对应气动三瓣爪，升降支柱1上设有升降齿条和升降导向杆，横移梁2上设有升降机座7，升降机座7滑动套接在升降导向杆上，升降机座7上设有升降电机和升降齿轮，升降齿轮与升降电机传动连接且与升降齿条啮合。横移梁2上设有设有横移齿条和横移导向杆，输送臂3上设有横移机座9，横移机座9滑动套接在横移导向杆上，横移机座9上设有横移电机和横移齿轮，横移齿轮与横移电机传动连接且与横移齿条啮合。本带消静电装置的出料机械手处于工作原点时，横移梁2在升降支柱1上处于最低点，输送臂3在横移梁2上也处于输送零点，即尚未向外端移动。

本带消静电装置的出料机械手工作时，光盘生产线上自带的传送装置将成型的光盘逐张转移到输送臂3的输送带上，在芯柱托台上一一定位，输送带由一电机驱动作间歇输送，输送过程中，每一个产品经过消静电毛刷12事都会与消静电毛刷12接触，一旦积蓄有静电可以及时导出，毛刷驱动电机以适当转速持续或断续带动毛刷杆旋转，可使刷毛不断改变受力方向，避免刷毛受力方向集中导致材料疲劳，乃至变形翘起，脱离与产品的接触。所述的转移旋臂将输送带上最末一张光盘抓取转移到夹具板4上，光盘芯孔套在气动三瓣爪上，随后气动三瓣爪撑开，通过在光盘芯孔孔壁上产生的摩擦力将光盘夹持住。然后翻转电机6启动，带动驱动杆7转动，进而带动夹具板4翻转180°，光盘正对ID码读码机，然后ID码读码机开始读取每张光盘上已在线上完成打印的ID码，根据读取结果，分配该张光盘最终的卸载收集位置。光盘的分类收集点分处上下两层，共四个收集点，即可共线生产四个不同的订单。通过横移梁2、输送臂3的配合运动，经不同距离的升降、横移等运动送达不同收集点后释放产品，完成产品的分拣堆垛。