专利名称：一种码垛机的机械手的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及码垛机械技术领域，特别是涉及一种码垛机的机械手。
背景技术：
现有技术的机械手是安装固定在码垛机的升降机构上，压砖机压制出的砖坯通过 布料小车上的夹坯器把砖坯送至输送机上，输送机再把砖坯送至码垛机机械手的的正下 方，最后码垛机的机械手再将砖坯抓走进行码跺，完成一个循环要经过砖机把混合料压制 成砖坯，夹坯器把砖坯从砖机内部夹持并运送到输送机上，输送机把砖坯输送至码坯机夹 手的正下方，码垛机的机械手再把砖坯从输送机上运送到蒸养车上并进行码跺等复杂的搬 运过程；由于刚压好的砖坯初始强度低，多次搬运容易造成砖坯的破损，码垛后的砖坯的成 品率低，破损的砖坯需要人工码放，劳动强度大，不利于实现全程自动化生产；同时夹坯器 在回到模腔位置时，容易把已送到输送机上的砖坯再带回模腔位置，在下一次压制过程中， 把模具的模腔压坏。为此，本申请人实用新型了“砖的全自动液压成型和智能码垛装置”，专利号 ZL200820129473. 1，授权公告号CN201291507Y，该专利中机械手安装在码垛机器人的机械 臂上，机械手在机器人机械臂的带动下进入压砖机模腔上部，在进入的同时对砖坯上平面 的残留料进行清扫，然后下行进入砖坯中间进行抓砖，抓砖后把砖抬起，使砖坯与模腔脱 离，然后从压砖机中退出，机械臂旋转把砖坯码放到蒸养车上，该机械手由机架、直线导轨 及滑块、横梁、夹紧模块、合拢驱动装置和清扫装置组成，清扫装置有毛刷及风管组成，当机 械手进入压砖机内部模具模腔上部的同时，机械手上的毛刷对砖坯上平面的残留料进行清 扫，清扫装置固定安装在机架的一侧，为了保证机械手在进入压机内部时，能够清扫到砖坯 上的残留料，同时夹紧模块不会碰到砖坯，这样，安装后清扫装置的毛刷的下端要低于夹紧 模块的最下端，因清扫装置固定在机架上，当清扫的残留料落在模具上后，夹紧模块和清扫 装置要进入压制好的砖坯中进行夹持，因清扫装置的毛刷低于夹紧模块，这样在夹砖时，毛 刷的下端会接触到模框上的残留料，残留料会进入到毛刷内，在下一次循环中，清扫装置的 毛刷清不干净砖坯表面上的残留料，因砖坯表面有残留料，这样机械手码出的砖垛的层与 层之间会有残留料，码出的砖跺高低不一致，砖垛整体不整齐，易垮塌，造成砖坯损毁，同时 夹紧模块是一种短行程薄膜气缸，夹紧模块在进入砖坯中间进行夹砖时，两夹紧模块与砖 坯的夹持面需要较小的夹持间隙，当夹持间隙较大时，夹紧模块的夹持面接触不到砖坯的 被夹持面，从而无法夹砖，当夹持间隙较小时，夹紧模块的夹持面很容易把砖坯夹碎，夹紧 模块与砖坯之间的间隙不便于调整。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中机械手的清扫机构清扫不 干净砖坯表面的残留料的缺陷，提供一种结构简单，便于操作，能提高对砖坯表面的清扫效 果，从而提高砖坯的码垛质量的码垛机的机械手。[0005]本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是一种码垛机的机械手，包 括机架、清扫机构和夹持机构，清扫机构由毛刷和气管组成，夹持机构设置在机架下方，还 包括摆动升降机构，摆动升降机构包括摆动驱动机构和摆动机构，摆动驱动机构与摆动机 构铰接，摆动驱动机构和摆动机构分别与机架铰接，清扫机构与摆动机构固定连接。摆动驱 动机构驱动摆动机构上下摆动，从而带动清扫机构上下运动，摆动机构位于下极限位时，毛 刷的下端面低于夹持机构的下端面，清扫机构位于上极限位时，毛刷的下端面高于夹持机 构的下端面。
所述的摆动机构包括两套摇臂、摆杆和连杆，摇臂、摆杆和连杆对称分布于机架的 两侧，摇臂和摆杆的一端分别与机架铰接，摇臂和摆杆的另一端与连杆铰接，对称的两个连 杆同时与清扫机构的两端固定连接。所述的摇臂是一种V型结构，V型的顶点与机架铰接，V型的另外两个端点分别与 连杆和摆动驱动机构铰接。所述的摆动驱动机构是两套气缸，两套气缸对称水平布置在机架上，气缸的一端 与机架铰接，另一端与摇臂铰接。所述的夹持机构包括直线导轨机构和夹持单元，夹持单元通过直线导轨机构悬挂 在机架的下方，相邻的夹持单元的横梁通过限位机构连接，合拢驱动机构的两端与位于外 端的两夹持单元连接。所述的夹持单元包括横梁、夹手、夹持气缸和连接杆，夹手上部与横梁铰接，两夹 持面相对的夹手的中部分别与夹持气缸和连接杆铰接。所述的夹持气缸和连接杆之间还设有调节杆，调节杆两端通过螺纹与夹持气缸和 连接杆连接，调节杆的两端螺纹旋向相反。所述的限位机构包括限位板和限位螺钉，限位板两端各具有一腰形槽孔。所述的合拢驱动机构包括两个合拢气缸，两个合拢气缸对称固定在机架的下方与 夹持单元垂直的方向上，两个合拢气缸的活塞杆与位于最外侧的夹持单元的横梁固定连 接。综上所述，本实用新型相比现有技术具有以下优点本实用新型码垛机的机械手 结构简单，便于操作和调整，能够避免清扫机构的毛刷夹带残留料，大大提高了对砖坯表面 的清扫效果。提高了砖坯的码垛质量，砖坯码垛后密实，不易垮塌。夹持机构能够调整夹 持面与砖坯之间的间隙，使其具有适中的加持力度，提高了对砖坯夹持效果，保证砖坯不损 坏。
图1是本实用新型的主视图。图2是图1的俯视图。图3是限位板的放大视图。图中1.机架，2.清扫机构，21.毛刷，22.气管，3.夹持机构，31.直线导轨机构， 311.直线导轨，312.滑块，32.夹持单元，321.横梁，322.夹手，3221.夹持面，323.夹持气 缸，324.调节杆，325.连接杆，33.限位机构，331.限位板，3311.腰形槽孔，332.限位螺钉， 34.合拢驱动机构，341.合拢气缸，4.摆动升降机构，41.摆动驱动机构，411.摆动气缸，
42.摆动机构，421.摇臂，422.摆杆，423.连杆具体实施方式
参照图1和图2，码垛机的机械手包括机架1、清扫机构2和夹持机构3，清扫机构 2具有毛刷21和气管22。还包括摆动升降机构4，摆动升降机构4包括摆动驱动机构41和 摆动机构42，摆动驱动机构41与摆动机构42铰接，摆动驱动机构41和摆动机构42分别与 机架1铰接，清扫机构2与摆动机构42固定连接，摆动驱动机构41驱动摆动机构42上下 摆动，从而带动清扫机构2上下运动，清扫机构2运动到下极限位时，毛刷21的下端面低于 夹持单元32的下端面，清扫机构2运动到上极限位时，毛刷21的下端面高于夹持单元32 的下端面。这样，机械手进入压机内部时，摆动驱动机构41驱动摆动机构42下降，带动清扫 机构2的毛刷21处于下极限位，机械手在进入压机内部的运动中，毛刷21下端对砖坯上平 面进行清扫，因毛刷21的下端面低于夹持单元32的下端面，夹持单元32不会碰触到砖坯， 当夹持单元32与砖坯对正后，进入砖坯夹持砖坯时，摆动驱动机构41驱动摆动机构42上 升，带动清扫机构2的毛刷21处于上极限位，机械手向下移动进入砖坯进行夹砖时，因毛刷 21的下端面高于夹持单元32的下端面，毛刷21下端部不会碰触到从砖坯上平面清扫下来 落在模具中框上平面的残留料，保持毛刷的清洁，保证在下一次循环中清扫干净砖坯表面 的残留料。参照图1和图2，摆动机构42包括两套摇臂421、摆杆422和连杆423，两套摇臂 421、摆杆422和连杆423对称分布于机架1的两侧，摇臂421和摆杆422的一端分别与机 架1铰接，摇臂421和摆杆422的另一端与连杆423铰接，对称的两个连杆423同时与清扫 机构2的两端固定连接。参照图1，摇臂421是一种V型结构，V型的顶点与机架1铰接，V型的另外两个端 点分别与连杆423和摆动驱动机构41铰接。参照图1和图2，摆动驱动机构41是两套摆动气缸411，两套摆动气缸411对称水 平布置在机架1上，摆动气缸411的一端与机架1铰接，另一端与摇臂421铰接。这样，在摆动驱动机构42的摆动气缸411的驱动下，摇臂421转动，带动摆杆422 摆动，使中间连接的连杆423的上下运动，从而带动清扫机构2的毛刷21和气管上下运动， 当清扫机构2运动到下极限位时，对砖坯上平面进行清扫，当清扫机构2运动到上极限位 时，机械手进行夹持砖坯，两套摇臂421、摆杆422和连杆423与两套摆动气缸411，对称分 布在机架1的两侧，使清扫机构2的两端受力均勻，能对数排每排复数块砖坯的上平面进行 清扫，提高清扫的效率。参照图1和图2，夹持机构3包括直线导轨机构31和若干个夹持单元32，图2中所 示为五个夹持单元32。夹持机构3的五个夹持单元32通过直线导轨机构31悬挂在机架1 的下方。直线导轨机构31包括两条直线导轨311和若干个滑块312，两条直线导轨311固 定在机架1的下方，滑块312在直线导轨311上滑动。每个夹持单元32具有一个横梁321， 横梁321分别与两条直线导轨311上各一滑块312固定连接，夹持单元32通过滑块312悬 挂在直线导轨311上。位于中间位置的夹持单元32的横梁321可以与机架1固定连接。相 邻的夹持单元32的横梁321通过限位机构33连接，合拢驱动机构34固定在机架1下方，同时与五个夹持单元32位于外端的两夹持单元32连接，驱动夹持单元32在直线导轨311 上移动，限位机构33带动其余未与机架1固定的夹持单元32在直线导轨311上移动。参照图1和图2，夹持单元32包括横梁321、夹手322、夹持气缸323和连接杆325， 夹手322的下部侧面具有夹持面3221，两夹持面3221相对的夹手322上部与横梁321铰 接，两夹手322中部分别与夹持气缸323和连接杆325铰接。夹持气缸323和连接杆325 通过两端具有螺纹的调节杆324连接；复数对夹手322与横梁321铰接后，每对夹手再通过 夹持气缸323、连接杆325和调节杆324连接共同组成了一个夹持单元32，调节杆324的两 端螺纹旋向相反。
这样，当夹持气缸323进入压缩空气，活塞杆伸出时，两夹手322相对的夹持面 3221对砖坯是放松状态，当活塞杆缩回气缸内时，两夹手322相对的夹持面3221对砖坯是 夹紧状态，当两夹手322相对的夹持面3221是放松状态，夹持面3221与砖坯的被夹持面 3221间距存在过大或过小时，通过旋转调节杆324来调节夹持面3221与砖坯被夹持面的间 隙，当活塞杆缩回气缸内时，两夹手322相对的夹持面3221对砖坯施加夹紧力，夹紧砖坯， 调节杆324两端螺纹旋向相反，正反旋转调节杆324，相对的两夹持面3221就会收拢和分 开，结构简单，调节操作非常方便。参照图1、图2和图3，限位机构33包括限位板331和限位螺钉332，限位板331两 端各具有一腰形槽孔3311，限位螺钉332在腰形槽孔3311内滑动，相邻两个横梁321设置 两个限位板331，两限位板331对称分布在横梁321的两端，限位螺钉332穿过限位板331 的腰形槽孔3311与夹持单元32的横梁321固定连接，夹持单元32的横梁321通过限位板 331和限位螺钉332进行定位。参照图1和图2，合拢驱动机构34包括两个合拢气缸341，两个合拢气缸341对称 固定在机架1的下方与夹持单元32垂直的方向上，两个合拢气缸341的活塞杆分别与五个 夹持单元32位于最外侧的夹持单元32的横梁321固定连接。因压砖机压制出的砖坯之间有间隙，在码垛砖坯时需要每块砖坯之间无间隙才能 保证码出的砖垛实，不易垮塌，这样，当压缩空气进入合拢气缸341，两合拢气缸341的活塞 杆同时伸出时，驱动最外侧的夹持单元32移动，最外侧的夹持单元32通过限位板331和限 位螺钉332带动其相邻的夹持单元32移动，最后使每个夹持单元32的间距相同，与压砖机 压制出的砖坯之间的间距相同，当机械手进入压砖机内部，复数个夹持单元32与复数个砖 坯对应，夹持单元32夹紧砖坯后，压缩空气进入合拢气缸341，两合拢气缸341的活塞杆同 时缩回，驱动最外侧的夹持单元32向中间收拢，直至相邻两夹持单元32夹持的砖坯面贴 合，砖坯码放在蒸养车上时砖坯面贴合，砖垛不易垮塌。机械手的清扫机构和夹持机构的工作过程如下当压砖机在压制砖坯时，机械手的清扫和夹持机构停在压砖机的外部，摆动驱动 机构41驱动摆动机构42的两套摇臂421、摆杆422和连杆423向下回转，从而使清扫机构 2处于下极限位置，合拢气缸341驱动两外侧的夹持单元32移动，夹持单元32在限位板331 和限位螺钉332的限位下使夹持单元32之间间距处于最大极限位置，此时的间距与压砖 机压制出的砖坯间距相一致，夹持气缸323驱动连接杆325和调节杆324两端使两夹持面 3221相对的夹手322处于张开状态。当压砖机压制成砖坯后，机械手的清扫和夹持机构进 入压砖机的内部，机械手的清扫和夹持机构在进入压砖机的时仍然保持进入前的状态，清扫机构2的毛刷21处于下 极限位置，对砖坯的上表面的残留料进行清扫，当机械手的清扫 和夹持机构进入压砖机的内部后，气缸411驱动摆动机构42的两套摇臂421、摆杆422和 连杆423向上回转，从而使清扫机构2处于上极限位置，机械手的清扫和夹持机构整体向下 移动，夹持单元32进入压砖机压制的砖坯中，夹持气缸323驱动连接杆325和调节杆324 两端使两夹持面3221相对的夹手322处于合拢状态，对砖坯进行夹持，然后，机械手的清扫 和夹持机构夹持砖坯整体抬起向外移动，合拢气缸341驱动两外侧的夹持单元32移动，夹 持单元32在限位板331和限位螺钉332的限位下使夹持单元32之间间距处于最小极限位 置，使砖坯相接触，机械手的清扫和夹持机构把每次压砖机压制出的砖坯整体夹持出，并码 放在蒸养车上，码放一次后，机械手的清扫和夹持机构回到压砖机的外部，清扫机构2、夹持 机构3和摆动升降机构4恢复到初始位置，等待下一次夹持和码垛循环。
权利要求1.一种码垛机的机械手，包括机架(1)、清扫机构(2)和夹持机构(3)，清扫机构O)由 毛刷和气管0 组成，夹持机构( 设置在机架(1)下方，其特征在于还包括摆动 升降机构G)，摆动升降机构(4)包括摆动驱动机构Gl)和摆动机构(42)，摆动驱动机构 (41)与摆动机构G2)铰接，摆动驱动机构Gl)和摆动机构G2)分别与机架(1)铰接，清 扫机构(2)与摆动机构G2)固定连接，摆动机构G2)位于下极限位时，毛刷的下端 面低于夹持机构(3)的下端面，清扫机构(2)位于上极限位时，毛刷的下端面高于夹 持机构(3)的下端面。
2.如权利要求1所示的一种码垛机的机械手，其特征在于所述的摆动机构G2)包括 两套摇臂(421)、摆杆(422)和连杆(423)，摇臂(421)、摆杆(422)和连杆(423)对称分布 于机架(1)的两侧，摇臂(421)和摆杆022)的一端分别与机架(1)铰接，摇臂(421)和摆 杆022)的另一端与连杆(423)铰接，对称的两个连杆023)同时与清扫机构的两端 固定连接。
3.如权利要求2所示的一种码垛机的机械手，其特征在于所述的摇臂(421)是一种V 型结构，V型的顶点与机架(1)铰接，V型的另外两个端点分别与连杆(42 和摆动驱动机 构(41)铰接。
4.如权利要求1所示的一种码垛机的机械手，其特征在于所述的摆动驱动机构Gl) 是两套气缸G11)，两套气缸(411)对称水平布置在机架(1)上，气缸Gll)的一端与机架 (1)铰接，另一端与摇臂(421)铰接。
5.如权利要求1所示的一种码垛机的机械手，其特征在于所述的夹持机构(3)包括 直线导轨机构(31)和夹持单元(32)，夹持单元(32)通过直线导轨机构(31)悬挂在机架 (1)的下方，相邻的夹持单元(3 的横梁(321)通过限位机构(3 连接，合拢驱动机构 (34)的两端与位于外端的两夹持单元(3 连接。
6.如权利要求5所示的一种码垛机的机械手，其特征在于所述的夹持单元(3 包括 横梁(321)、夹手(322)、夹持气缸(323)和连接杆(325)，夹手(322)上部与横梁(321)铰 接，两夹持面(3221)相对的夹手(32 的中部分别与夹持气缸(32 和连接杆(32 铰接。
7.如权利要求6所示的一种码垛机的机械手，其特征在于所述的夹持气缸(323)和 连接杆(32 通过两端具有螺纹的调节杆(324)连接，调节杆(324)的两端螺纹旋向相反。
8.如权利要求5所示的一种码垛机的机械手，其特征在于所述的限位机构(33)包括 限位板(331)和限位螺钉(332)，限位板(331)两端各具有一腰形槽孔(3311)。
9.如权利要求5所示的一种码垛机的机械手，其特征在于所述的合拢驱动机构(34) 包括两个合拢气缸(341)，两个合拢气缸(341)对称固定在机架(1)的下方与夹持单元 (32)垂直的方向上，两个合拢气缸(341)的活塞杆与位于最外侧的夹持单元(3 的横梁 (321)固定连接。
专利摘要一种码垛机的机械手，涉及码垛机械技术领域，包括机架、清扫机构和夹持机构，清扫机构由毛刷和气管组成，摆动驱动机构与摆动机构铰接，摆动驱动机构和摆动机构分别与机架铰接，清扫机构与摆动机构固定连接。摆动机构位于下极限位时，毛刷的下端面低于夹持机构的下端面，清扫机构位于上极限位时，毛刷的下端面高于夹持机构的下端面。本技术方案结构简单，便于操作和调整，能够避免清扫机构的毛刷夹带残留料，大大提高了对砖坯表面的清扫效果。提高了砖坯的码垛质量，砖坯码垛后密实，不易垮塌。夹持机构能够调整夹持面与砖坯之间的间隙，使其具有适中的加持力度，提高了对砖坯夹持效果，保证砖坯不损坏。
文档编号B28B11/00GK201872233SQ201020623639
公开日2011年6月22日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日
发明者何为莹, 陈德军 申请人:洛阳中冶重工机械有限公司