一种机械手的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种机械手，涉及自动化设备【技术领域】，该机械手包括第一支架、设置于第一支架的横向导轨、驱动第一支架沿垂直于横向导轨的方向上下运动的垂直驱动装置、两个以上且从左到右依次设置于横向导轨的取料装置、设置于第一支架的横向驱动装置，横向驱动装置驱动取料装置沿横向导轨左右滑动，横向驱动装置连接设置于横向导轨最左端的第一取料装置及最右端的第二取料装置，相邻的两个取料装置间均连接有间距限制组件，该间距限制组件限制所述相邻两个取料装置间相对位移的最大距离，与现有技术的机械手相比，本实用新型机械手结构简单、多个取料装置的间距可调节、物品放置位置精准、制造成本较低，进一步，该机械手还能适用于包装熟食行业。
【专利说明】一种机械手
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及自动化设备【技术领域】，特别涉及一种机械手。
【背景技术】
[0002]为追求更高的生产效率，越来越多的企业开始采用机械手来替代原来人工的工作，例如生产流水线上的物品转运工作，现有物品转运机械手大多采用单个取料装置来进行转运工作，效率较低。
[0003]具有多个取料装置的机械手一般结构复杂、大多数机械手的取料装置之间距离不可调整，当碰到要求取料装置之间的距离可调节、转运后的各个物品间的间距不同且要求放置位置精准的问题时，目前行业内均采用对每个取料装置单独驱动控制的方式来解决，即一个驱动装置单独对应一个取料装置如此一来机械手的结构非常复杂、造价极高。
[0004]现有的机械手一般采用真空吸盘或者夹爪作为取料装置，这类机械手无法用于包装熟食行业，首先，大部分未装袋的熟食表面凹凸不平并裹有调味粉与食用油的混合物，机械手的真空吸盘常出现无法将食品吸稳或者调味混合物堵塞吸嘴的情况，由于熟食大多具有一定弹性、形状不规则且表面有油，夹爪也常常无法将其夹稳，介于上述原因，目前包装熟食行业生产线上对未包装食品的转运大多还是采用人工操作。
【发明内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供一种多个取料装置的间距可调节、物品放置位置精准、结构简单、低造价的机械手，进一步，该机械手还能适用于包装熟食行业。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:一种机械手，包括第一支架、设置于所述第一支架的横向导轨、驱动所述第一支架沿垂直于所述横向导轨的方向上下运动的垂直驱动装置、两个以上且从左到右依次设置于所述横向导轨的取料装置以及设置于所述第一支架的横向驱动装置，所述横向驱动装置驱动所述取料装置沿所述横向导轨左右滑动，所述横向驱动装置与设置于所述横向导轨最左端的第一取料装置及最右端的第二取料装置连接，相邻的两个取料装置间均连接有间距限制组件，所述间距限制组件限制所述相邻两个取料装置间相对位移的最大距离。
[0007]其中，所述间距限制组件包括一个连接块及两个限位螺栓，所述连接块设有一个长孔，所述限位螺栓的螺杆均穿过所述长孔并一一对应与所述相邻的两个取料装置螺纹连接，所述限位螺栓的螺杆均可于所述长孔内左右滑动。
[0008]或者，所述间距限制组件包括一个连接块及两个限位螺栓，所述连接块设有两个长孔，所述限位螺栓的螺杆一一对应穿过所述长孔并一一对应与所述相邻的两个取料装置螺纹连接，所述限位螺栓的螺杆均可于其对应穿过的长孔内左右滑动。
[0009]优选的，连接同一个取料装置的两个间距限制组件相互错开设置。
[0010]更优选的，所述连接块的横向端面开设有与所述长孔贯通的螺纹孔，所述螺纹孔内连接有调节螺栓。
[0011]进一步,所述横向驱动装置包括第一气缸和第二气缸,所述第一气缸的活塞杆与所述第一取料装置连接，所述第二气缸的活塞杆与所述第二取料装置连接。
[0012]更进一步，所述取料装置包括一个本体及若干个设置于所述本体的圆柱形扎取部件，所述扎取部件的外圆周面设有防脱结构。
[0013]进一步，所述防脱结构为若干个防脱凹槽，所述防脱凹槽沿所述扎取部件的轴向平行间隔设置或者螺旋设置。
[0014]更进一步，所述机械手还可以包括用于使被扎取的物料与所述扎取部件分离的退料板及设置于所述第一支架的退料气缸，所述退料气缸的活塞杆与所述退料板连接。
[0015]最后，所述机械手还可以包括第二支架、设置于所述第二支架且与所述横向导轨垂直的垂直导轨、底座、设置于所述底座且与所述横向导轨及垂直导轨均垂直的纵向导轨，所述第一支架滑动连接于所述垂直导轨，所述第二支架滑动连接于所述纵向导轨，所述底座还设有驱动所述第二支架沿所述纵向导轨前后滑动的纵向驱动装置。
[0016]本实用新型取得的有益效果在于:提供了一种包括多个取料装置的机械手，上述取料装置之间距离可调整，由于本实用新型的机械手采用间距限制组件连接相邻的两个取料装置，整个机械手的结构非常简单、制造成本低，同时本实用新型采用取料装置从中间往滑轨两端散开或者从滑轨两端往中间聚拢集中的双向驱动方式，使得取料装置的取/放料位置精度高，在本实用新型中，通过在取料装置上设置扎取部件及在扎取部件上设置防脱凹槽，使得该机械手能够很好地适用于包装熟食行业。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的正面立体结构示意图。
[0018]图2为本实用新型的背面立体结构示意图。
[0019]图3为本实用新型中连接块的结构示意图。
[0020]图4为图3中A-A方向的剖视图。
[0021]图5为本实用新型扎取部件的结构示意图。
[0022]图6为图5中B-B方向的剖视图。
[0023]附图标记为:
[0024]I——第一支架 2——横向导轨3——垂直驱动装置
[0025]4—取料装置5—横向驱动装置 6—间距限制组件
[0026]7——退料板 8——第二支架9——垂直导轨
[0027]10——底座 11——纵向导轨12——纵向驱动装置
[0028]41——第一取料装置 42——第二取料装置 51——第一气缸
52——第二气缸 61——连接块62——限位螺栓
[0029]71——退料板驱动气缸 411——本体412——扎取部件
[0030]413——防脱凹槽 611——长孔612——螺纹孔。
【具体实施方式】
[0031]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
[0032]如图1至图4所示，一种机械手，包括第一支架1、设置于第一支架I的横向导轨
2、驱动第一支架I沿垂直于横向导轨2的方向上下运动的垂直驱动装置3、两个以上且从左到右依次设置于横向导轨2的取料装置4以及设置于第一支架I的横向驱动装置5，该横向驱动装置5驱动取料装置4沿横向导轨2左右滑动，该横向驱动装置5与设置于横向导轨2最左端的第一取料装置41及最右端的第二取料装置42连接，相邻的两个取料装置4间均连接有间距限制组件6，该间距限制组件6限制相邻两个取料装置4间相对位移的最大距离。
[0033]在本实施例中，机械手完成一个取、放料动作的循环包括以下步骤:
[0034]第一步，所有取料装置4集中在一起并往下运动完成取料动作。
[0035]第二步，集中在一起的取料装置4向横向导轨2的两端散开并完成放料动作。
[0036]第三步，散开的取料装置4靠拢集中，为下次取料作准备。
[0037]下面具体介绍每一步骤的运动方式:
[0038]第一步:机械手运行前，所有取料装置4先集中在一起，然后由垂直驱动装置3驱动第一支架I往下运动，取料装置4完成取料动作。
[0039]第二步:完成取料后，垂直驱动装置3驱动第一支架I往上运动，横向驱动装置5驱动第一取料装置41往左滑动、第二取料装置42往右滑动，由于相邻的两个取料装置4间连接有间距限制组件6，当第一取料装置41往左滑动的距离达到间距限制组件6限制的其与相邻取料装置4 (为方便表述，将该取料装置4称为第三取料装置)的最大距离时，间距限制组件6开始带动该第三取料装置往左滑动，当第三取料装置往左滑动的距离达到间距限制组件6限制的其与右边相邻取料装置4(为方便表述，将该取料装置4称为第四取料装置)的最大距离时，第三取料装置通过前述间距限制组件6带动第四取料装置往左滑动，如此类推，每一个往左运动的取料装置4通过间距间距限制组件6带动位于其右侧的相邻取料装置4 一同往左滑动；第二取料装置42的运动方式与第一取料装置41相似，唯一不同的是第二取料装置42滑动方向往右，其具体运动过程在此不再赘述，每一个往右滑动的取料装置4通过间距限制组件6带动位于其左端的相邻取料装置4 一同往右滑动；从而使得原本集中在一起的取料装置4沿横向滑轨2往左右两端散开，完全散开后，相邻两个取料装置4之间的间距就等于连接该两个取料装置4的间距限制组件6所限制的最大距离，取料装置4完全散开后，物料从取料装置4上放下。
[0040]第三步:横向驱动装置5驱动第一取料装置41往右滑动，第一取料装置41往右靠近前述第二步中的第三取料装置，当第一取料装置41与第三取料装置之间的距离达到最小间距(该最小间距可以是第一取料装置41与第三取料装置抵靠在一起或者是间距限制组件6限制的最小间距)时，第一取料装置41推动第三取料装置往右滑动，同样的，第三取料装置推动第四取料装置往右滑动，如此类推，每一个往右滑动的取料装置4推动位于其右侧的相邻取料装置4 一同往右滑动，从而实现位于横向导轨2左端的取料装置4往中间靠拢集中；第二取料装置42的运动方式与第一取料装置41相似，唯一不同的是第二取料装置42滑动方向往左，其具体运动过程在此不再赘述，每一个往左滑动的取料装置4推动动位于其左端的相邻取料装置4 一同往左滑动，从而实现位于横向导轨2右端的取料装置4往中间靠拢集中；上述位于横向导轨2左右两端的取料装置4 一同往中间滑动靠拢，从而完成取料装置4集中到一起为下次取料作准备的过程。
[0041]需要说明的是，只要改变各驱动装置运行的先后顺序，该机械手也可以先在取料装置4散开的状态下往下完成取料动作，然后靠拢集中并完成放料动作，最后取料装置4再次散开为下次取料作准备。上述运行方式只是各步骤先后顺序的改变，每一步骤中各部件具体的运动方式并无改变，在此不再赘述。
[0042]上述实施例中通过采用间距限制组件6连接相邻的两个取料装置4，实现了横向驱动装置5带动所有取料装置4的效果，并且间距限制组件6控制了相邻两个取料装置4之间的间距。根据实际需要，本实用新型的间距限制组件6可以是铁链与铁链固定件、钢丝绳与钢丝绳固定件或者其他可以限制两个相邻取料装置4之间最大间距的限制组件，通过设置不同的间距限制组件6可以调整各个取料装置4间的距离，采用本实用新型技术方案可大大简化机械手的结构、降低机械手的制作成本。另外，由于取料装置4和间距限制组件6在实际制造及与机械手其他部件装配的过程中均会存在误差，若采用驱动取料装置4往左/右单向散开或靠拢集中的单向驱动方式，单个取料装置4及间距限制组件6的制造、装配误差会逐渐往运动末端累积，会出现运动端最后一个取料装置4的实际位置与设计要求重大偏离的情况，从而出现取料装置4取、放料位置不准的问题，本实用新型通过横向驱动装置5带动取料装置往左右两端散开及从左右两端往中间靠拢集中，这种双向驱动的方式相比单向驱动方式可将位于运动末端的取料装置4的累积误差减小至一半，大大提高了取料装置4的取/放料精准度，这种精准度的提高在取料装置4的数量非常多情况下尤为明显。
[0043]进一步，上述间距限制组件6包括一个连接块61及两个限位螺栓62，如图3至图4所示，该连接块61上设有一个长孔611，两个限位螺栓62的螺杆均穿过该长孔611并一一对应与相邻的两个取料装置4螺纹连接，两个限位螺栓62的螺杆均可于长孔611内左右滑动。
[0044]限位螺栓62将连接块6与相邻的两个取料装置4活动连接，限位螺栓62的头部与连接块6之间留有间隙，限位螺栓62的螺杆随取料装置4的运动在长孔611内滑动并与长孔611两端的侧面抵靠。通过采用连接块6和限位螺栓62来作为间距限制组件，在满足了低制造成本、装配简便的前提下，更好地保证了间距限制组件在整个机械手运行过程中的运动稳定性及传动精度。
[0045]或者，间距限制组件6包括一个连接块61及两个限位螺栓62，该连接块61设有两个长孔611 (附图中未示出)，两个限位螺栓62的螺杆一一对应穿过上述两个长孔611并一一对应与相邻的两个取料装置4螺纹连接，上述限位螺栓62的螺杆均可于其对应穿过的长孔611内左右滑动。
[0046]通过在连接块61上设置两个长孔611，连接块61上两个长孔611之间的间隔部分使得相邻两个取料装置4在运行过程中无法完全抵靠在一起，该部分构成间距限制组件6对相邻两个取料装置4之间限制的最小间距，该机械手能够适用取/放物料时取料装置4不必靠在一起的情形。
[0047]在本实施例中，如图1和图2所示，最好将连接同一个取料装置4的两个间距限制组件6相互错开设置。若将连接同一取料装置4的两个间距限制组件6对齐设置在一条直线上，各取料装置4靠拢集中时，相邻的两个间距限制组件6也会靠拢，当连接块61的横向长度较长时，该两个相邻的间距限制组件6的连接块61可能会撞在一起、互相干涉，从而影响取料装置4的靠拢集中，影响机械手的正常使用，而如图1和图2所示将连接同一个取料装置4的两个间距限制组件6相互错开设置一即设置在取料装置4的同一平面但不在同一条直线上或者设置在取料装置4的不同平面上，就能完全避免出现上述情形，提高机械手运行的可靠性和稳定性，扩大了机械手的适用范围。
[0048]进一步，如图3至图4所示，可以在连接块61的横向端面开设与所述长孔611贯通的螺纹孔612，该螺纹孔612内连接有调节螺栓(调节螺栓及孔612的内螺纹结构附图中未示出)。旋动调节螺栓可以调整限位螺栓62的螺杆在长孔611内滑动的距离，当长孔611的横向长度随着使用时间的持续被磨损变长或者连接块61与取料装置4之间存在较大装配误差时，也可以通过该调节螺栓进行调整，从而降低磨损及装配误差给运动精度带来的不良影响。
[0049]进一步,横向驱动装置5包括第一气缸51和第二气缸52,第一气缸51的活塞杆与第一取料装置41连接，第二气缸52的活塞杆与第二取料装置42连接。采用气缸作为驱动装置，机械手的结构更紧凑，由于气缸制造成本较低，进一步降低了机械手的制造成本。
[0050]更进一步，取料装置4包括一个本体411及若干个设置于本体411的圆柱形扎取部件412，如图5至图6所示，该扎取部件412的外圆周面设有防脱结构。通过设置扎取部件412使得机械手可以用于包装熟食行业，通过设置防脱结构使得机械手取料稳定、物料不易意外掉落，该取料装置在满足运行稳定性的前提下，相比现有技术其结构更加简单实用、更换更加方便，机械手总体制造成本更低。
[0051]特别的，如图5至图6所示，防脱结构为防脱凹槽413，该防脱凹槽413沿扎取部件412的轴向平行间隔设置或者螺旋设置(螺旋设置方式附图中未示出)。
[0052]由于包装熟食(例如豆制品)一般具有一定弹性，当扎取部件412扎入其中后，其会对扎取部件412的外圆周面施加一挤压力(熟食自身的回弹力)，熟食位于防脱凹槽413内的部分受到来自其外围部分的挤压力产生变形，而防脱凹槽413会限制其变形，熟食位于凹槽内的部分就产生对防脱凹槽413的两侧壁的挤压力，由于该挤压力的存在，在机械手运行的过程中，被扎取的熟食不会从扎取部件412上意外脱落。该防脱凹槽413结构简单实用、加工方便、防意外脱落效果好，特别当防脱凹槽413采用螺旋方式设置时，该凹槽的防意外脱落效果更加突出。
[0053]此外，如图1至图2所示，还可以在机械手上设置用于使被扎取的物料与扎取部件412分离的退料板7及于第一支架I上设置退料气缸71，该退料气缸71的活塞杆与退料板7连接。上述退料装置结构简单、造价低廉、维护简便，机械手加装退料装置后整体功能更完备，使用更方便。
[0054]最后，如图1至图2所示，本实用新型的机械手还可以包括第二支架8、设置于第二支架8且与横向导轨2垂直的垂直导轨9、底座10、设置于底座10且与横向导轨2及垂直导轨9均垂直的纵向导轨11，第一支架I滑动连接于垂直导轨9，第二支架8滑动连接于纵向导轨11，底座10还设有驱动第二支架8沿纵向导轨11前后滑动的纵向驱动装置12。机械手通过增设上述部件，实现了取料装置的三轴运动，机械手的自动化程度更高、适用范围更广。
[0055]上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种机械手，包括第一支架(I)、设置于所述第一支架(I)的横向导轨(2)、驱动所述第一支架(I)沿垂直于所述横向导轨(2)的方向上下运动的垂直驱动装置(3)、两个以上且从左到右依次设置于所述横向导轨(2)的取料装置(4)、设置于所述第一支架(I)的横向驱动装置(5)，所述横向驱动装置(5)驱动所述取料装置(4)沿所述横向导轨(2)左右滑动的，其特征在于:所述横向驱动装置(5)与设置于所述横向导轨(2)最左端的第一取料装置(41)及最右端的第二取料装置(42)连接，相邻的两个取料装置(4)间均连接有间距限制组件(6)，所述间距限制组件(6)限制所述相邻两个取料装置(4)间相对位移的最大距离。
2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于:所述间距限制组件(6)包括一个连接块(61)及两个限位螺栓(62)，所述连接块(61)设有一个长孔(611)，所述限位螺栓(62)的螺杆均穿过所述长孔(611)并一一对应与所述相邻的两个取料装置(4)螺纹连接，所述限位螺栓(62)的螺杆均可于所述长孔(611)内左右滑动。
3.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于:所述间距限制组件(6)包括一个连接块(61)及两个限位螺栓(62)，所述连接块(61)设有两个长孔(611)，所述限位螺栓(62)的螺杆一一对应穿过所述长孔(611)并一一对应与所述相邻的两个取料装置(4)螺纹连接，所述限位螺栓(62)的螺杆均可于其对应穿过的长孔(611)内左右滑动。
4.根据权利要求2或3所述的机械手，其特征在于:连接同一个取料装置(4)的两个间距限制组件(6)相互错开设置。
5.根据权利要求4所述的机械手，其特征在于:所述连接块(61)的横向端面开设有与所述长孔(611)贯通的螺纹孔(612)，所述螺纹孔(612)内连接有调节螺栓。
6.根据权利要求5所述的机械手，其特征在于:所述横向驱动装置(5)包括第一气缸(51)和第二气缸(52)，所述第一气缸(51)的活塞杆与所述第一取料装置(41)连接，所述第二气缸(52)的活塞杆与所述第二取料装置(42)连接。
7.根据权利要求6所述的机械手，其特征在于:所述取料装置(4)包括一个本体(411)及若干个设置于所述本体(411)的圆柱形扎取部件(412)，所述扎取部件(412)的外圆周面设有防脱结构。
8.根据权利要求7所述的机械手，其特征在于:所述防脱结构为防脱凹槽(413)，所述防脱凹槽(413)沿所述扎取部件(412)的轴向平行间隔设置或者螺旋设置。
9.根据权利要求8所述的机械手，其特征在于:所述机械手还包括用于使被扎取的物料与所述扎取部件(412)分离的退料板(7)及设置于所述第一支架(I)的退料气缸(71)，所述退料气缸(71)的活塞杆与所述退料板(7)连接。
10.根据权利要求9所述的机械手，其特征在于:所述机械手还包括第二支架(8)、设置于所述第二支架(8)且与所述横向导轨(2)垂直的垂直导轨(9)、底座(10)、设置于所述底座(10)且与所述横向导轨(2)及垂直导轨(9)均垂直的纵向导轨(11)，所述第一支架(I)滑动连接于所述垂直导轨(9)，所述第二支架(8)滑动连接于所述纵向导轨(11)，所述底座(10)还设有驱动所述第二支架(8)沿所述纵向导轨(11)前后滑动的纵向驱动装置(12)。
【文档编号】B25J9/00GK203945363SQ201420263725
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】温增璟 申请人:温增璟