应用于具有空心圆柱的辊卷物的外张式传送机械手的制作方法

本发明涉及的是机械设备领域，更具体地说是一种应用于具有空心圆柱的辊卷物的外张式传送机械手。

背景技术：

无纺布：无纺布（英文名：Non Woven Fabric 或者 Nonwoven cloth）又称不织布，是由定向的或随机的纤维而构成，是新一代环保材料，具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点。一般都是采用聚丙烯（pp材质）粒料为原料，经高温熔融、喷丝、铺纲、热压卷取连续一步法生产而成，因而具有布的外观和某些性能而称其为布。基于无纺布生产过程中需要对无纺布外表面进行包膜处理，但是无纺布是用来制造个人护理、食品包装、医疗等对于卫生要求较高的产品，所以不允许对无纺布外表面进行触摸。而现有的无纺布一般采用人工的包装形式进行包装生产，利用人手抱取无纺布外表面放入包装机进行包装，不仅包装效率低、劳动强度大，而且无纺布外表面容易受到污染。

为了解决这一问题，有的生产企业使用了机械手进行夹取转送，但是机械手也是利用抱夹式进行抓取输送的，同样也容易对无纺布产品表面造成污染，而且由于无纺布规格多，体现在有多种不同的外径(600-1000mm)、高度(50-860mm)和重量(10-150kg)，采用同一套机械手无法对不同规格的无纺布进行包装、抱夹抓取输送，通用性比较差，给企业生产带来不小的困扰，严重影响了企业的生产效率和产品的质量。

技术实现要素：

本发明公开的是一种应用于具有空心圆柱的辊卷物的外张式传送机械手，其主要目的在于克服现有技术存在的上述不足和缺点，提供一种外张式传送机械手，它不仅可以实现对无纺布的无污染不接触的抓取传送，而且可以应用于不同规格、不同重量的无纺布的输送，适用性比较优异，另一方面，本机械手结构上更加合理，输出更加稳定、平顺，效率更高，使用寿命更长。

本发明采用的技术方案如下：

应用于具有空心圆柱的辊卷物的外张式传送机械手，包括底座，该底座的上、下两端分别向前延伸形成上安装座和下安装座，所述上安装座上固定装设有一气缸，所述下安装座的底部固定装设有一固定杆，该固定杆用于配合插入辊卷物的空心圆柱内，所述气缸上适配有一活塞，该活塞的动力输出端与一导轨支撑板相驱动连接设置，所述导轨支撑板配合装设在所述底座内；所述导轨支撑板的左、右两侧分别对称装设有一行程导向装置，所述行程导向装置上分别装设有对称设置的第一机械手支撑板和第二机械手支撑板，所述固定杆上装设有一由四块尺寸相同的连接板构成的板状平行四连杆结构，该板状平行四连杆分别与所述第一、第二机械手支撑板连接，且所述板状平行四连杆驱动所述第一、第二机械手支撑板分别向左、右两侧张开移动设置；所述固定杆、第一机械手支撑板与所述第二机械手支撑板形成一个三面定位的支撑取物结构。

更进一步，所述导轨支撑板左、右两侧的上部还装设有一直线轴承、一导杆以及一导杆座，所述直线轴承固定安装在所述上安装座的底部，所述导杆座固定装设在所述导轨支撑板的上部，所述导杆的上部配合装设在所述直线轴承上，所述导杆座配合套设在该导杆上，且该导杆的下端配合贯穿所述导轨支撑板。

更进一步，所述行程导向装置包括装设在所述导轨支撑板底部的导轨和滑动装设在该导轨上的滑块，该滑块与所述第一机械手支撑板或第二机械手支撑板的上端相固定连接设置。

更进一步，所述导轨支撑板上还开设有一直线结构的导轨槽，所述导轨适配地装设在所述导轨槽上。

更进一步，所述固定杆的外侧壁呈弧形状结构，该固定杆的外侧壁可配合贴合顶设在辊卷物空心圆柱的内侧壁上。

更进一步，所述底座的下安装座呈一“山”字形结构，分别包括左、中、右三个安装板，左、右安装板对称装设在中安装板的两侧，所述固定杆通过固定螺母固定装设在所述下安装座的中安装板上，所述左、右安装板与中安装板之间的间距大于所述第一机械手支撑板和第二机械手支撑板的向外侧移动的距离。

更进一步，所述气缸活塞的行程大于所述第一、第二机械手支撑板外张时该活塞的运动行程。

更进一步，所述第一、第二机械手支撑板外张距离大于辊卷物空心圆柱的内直径。

更进一步，所述底座呈一“［”字形结构。

通过上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明的优点在于：

一：本发明通过设置板状平行四连杆结构，取物时，利用倒置平行四连杆、重物重量及平行四连杆张开外径大于纸筒内径的特点共同实现辊卷物的提取和传送，重物重量提供较大的一部分外张力，同时吊装时平行四连杆与水平面夹角较小，当物体越重，机械手支撑板与辊卷无纺布内纸筒挤压时的外张力越大，所能起吊的重物越重，并且能实现自锁，减小气缸的所需推力。

二：本发明的机械手体积小，可适用内纸管较小、物体重量较大、物体规格较多的使用场合。

三：本发明的第一、第二机械手支撑板和固定杆形成一个三面定位的支撑取物结构，在竖直提升时可起三面定位作用，提高抓取定位精度，同时在翻转提升重物时，采用固定杆完全承载物体重量，只有当重物内纸筒与水平面垂直时，第一机械手支撑板、第二机械手支撑板才起作用，这样可有效延长机械手的使用寿命。

四：本发明的气动元件的清洁和易获取性以及气动元件里面气体的可压缩性，保证设备的清洁性和安全性。

五：本发明当气缸的活塞往下推导轨支撑板的时候，第一、第二机械手支撑板分别沿着导杆和导轨、滑块作水平十字运动，导杆和导轨、滑块的作用是当第一、第二机械手支撑板往两边撑开的时候起水平十字导向作用。板状四连杆的作用是利用平行四边形原理，只是需要一个原动机即气缸，就可以让平行四连杆机构来传递力，而且使两个机械手支撑板受力均匀。导杆和导轨、滑块和板状平行四连杆的多重导向装置，提高设备寿命及运动平稳性。

六：本发明通过设置直线轴承和导杆，减少了气缸的偏向力，同时增加了气缸的运动导向作用，提高了气缸的使用寿命，同时通过将导杆座安装在导轨支撑板上，使导杆的悬臂长度明显减小，进一步提高导杆导向的准确性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的俯视结构示意图。

图3是本发明取物前的结构示意图。

图4是本发明取物时的结构示意图。

图中标记。

底座 1 上安装座 11。

下安装座 12 气缸 2。

活塞 21 固定杆 3。

辊卷物 4 导轨支撑板 5。

导轨槽 51。

直线轴承 61 导杆 62。

导杆座 63 板状平行四连杆 7 。

第一机械手支撑板 81 第二机械手支撑板 82 。

行程导向装置 9 导轨 91。

滑块 92。

具体实施方式

下面参照附图说明来进一步地说明来发明的具体实施方式。

如图1至图4所示，一种应用于具有空心圆柱的辊卷物的外张式传送机械手，包括底座1，该底座1的上、下两端分别向前延伸形成上安装座11和下安装座12，所述底座1呈一“［”字形结构。所述上安装座11上固定装设有一气缸2，所述下安装座12的底部固定装设有一固定杆3，该固定杆3用于配合插入无纺布辊卷物4的空心圆柱内，所述气缸2上适配有一活塞21，该活塞21的动力输出端与一导轨支撑板5相驱动连接设置，所述导轨支撑板5配合装设在所述底座1内，所述导轨支撑板5的左、右两侧分别对称装设有一直线轴承61、一导杆62以及一导杆座63，所述直线轴承61固定安装在所述上安装座11的底部，所述导杆座63固定装设在所述导轨支撑板5的上部，所述导杆62的上部配合装设在所述直线轴承61上，所述导杆座63配合套设在该导杆61上，且该导杆的下端配合贯穿所述导轨支撑板。通过设置直线轴承61和导杆62，减少了气缸1的偏向力，同时增加了气缸1的运动导向作用，提高了气缸1的使用寿命，同时通过将导杆座63安装在导轨支撑板5上，使导杆62的悬臂长度明显减小，进一步提高导杆62导向的准确性。

如图1至图4所示，所述导轨支撑板5的左、右两侧分别对称装设有一行程导向装置9，所述行程导向装置9上分别装设有对称设置的第一机械手支撑板81和第二机械手支撑板82，所述固定杆3上装设有一由四块尺寸相同的连接板构成的板状平行四连杆7结构，该板状平行四连杆7分别与所述第一、第二机械手支撑板（81、82）连接，且所述板状平行四连杆7驱动所述第一、第二机械手支撑板（81、82）分别向左、右两侧张开移动设置，所述板状四连杆7驱动所述第一、第二机械手支撑板（81、82）分别向左、右两侧张开移动设置，所述行程导向装置9包括装设在所述导轨支撑板5底部的导轨91和滑动装设在该导轨91上的滑块92，该滑块92与所述第一机械手支撑板81或第二机械手支撑板82的上端相固定连接设置。所述导轨支撑板5上还开设有一直线结构的导轨槽51，所述导轨91适配地装设在所述导轨槽51上。当气缸2的活塞21往下推导轨支撑板5的时候，第一、第二机械手支撑板（81、82）分别沿着导杆62和导轨91、滑块92作水平十字运动，导杆62和导轨91、滑块92的作用是当第一、第二机械手支撑板（81、82）往两边撑开的时候起水平十字导向作用。板状平行四连杆7的作用是利用平行四边形原理，只是需要一个原动机即气缸2，就可以让板状平行四连杆机构来传递力，而且使两个机械手支撑板（81、82）受力均匀。导杆62和导轨91、滑块92和板状四连杆7的多重导向装置，提高设备寿命及运动平稳性。

如图1至图4所示，所述固定杆3、第一机械手支撑板81与所述第二机械手支撑板82形成一个三面定位的支撑取物结构，在辊卷物4竖直提升时可起三面定位作用，提高抓取定位精度。所述固定杆3的外侧壁呈弧形状结构，该固定杆3的外侧壁可配合贴合顶设在辊卷物4空心圆柱的内侧壁上，在翻转提升辊卷物4时，采用固定杆3完全承载辊卷物4的重量，只有当辊卷物4内纸筒与水平面垂直时，第一机械手支撑板81、第二机械手支撑板82才起作用，这样可有效延长机械手的使用寿命。

如图1至图4所示，所述底座1的下安装座12呈一“山”字形结构，分别包括左、中、右三个安装板，左、右安装板对称装设在中安装板的两侧，所述固定杆3通过固定螺母固定装设在所述下安装座12的中安装板上，所述左、右安装板与中安装板之间的间距大于所述第一机械手支撑板81和第二机械手支撑板82的向外侧移动的距离。所述气缸活塞21的行程大于所述第一、第二机械手支撑板（81、82）外张时该活塞21的运动行程，所述第一、第二机械手支撑板（81、82）外张距离大于辊卷物4空心圆柱的内直径，保证了机械手的安全性、可靠性。

工作过程如下：

1、气缸2未通气时第一、第二机械手支撑板（81、82）收缩，第一、第二机械手支撑板（81、82）和固定杆3插入无纺布辊卷物4的内圈。

2、气缸2通气往导轨支撑板5方向推活塞21，利用导杆62和导轨91、滑块92的水平十字导向作用以及板状平行四连杆7的平衡与受力作用使第一、第二机械手支撑板（81、82）沿着导杆62和导轨91、滑块92作水平十字运动而外张，外张至两个机械手支撑板（81、82）的外表面与无纺布辊卷物4的内圈表面挤压压紧。第一、第二机械手支撑板（81、82）、固定杆3在竖直提升时可起三面定位作用，提高抓取定位精度，同时在竖直提升重物时，采用固定杆3完全承载物体重量，只有当无纺布辊卷物4内纸筒与地面垂直时，第一机械手支撑板81、第二机械手支撑板82才起作用，这样可有效延长机械手寿命。

本发明通过设置板状平行四连杆结构，取物时利用倒置四连杆、重物重量及四连杆张开外径大于纸筒内径的特点共同实现辊卷物的提取和传送，重物重量提供较大的一部分外张力，同时吊装时四连杆与水平夹角较小，当物体越重，机械手支撑板与辊卷无纺布内纸筒挤压时的外张力越大，所能起吊的重物越重，并且能实现自锁，减小气缸的所需推力。本发明不仅可以实现对无纺布的无污染不接触的抓取传送，而且可以应用于不同规格、不同重量的无纺布的输送，适用性比较优异，另一方面，本机械手结构上更加合理，输出更加稳定、平顺，效率更高，使用寿命更长。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不仅局限于此，凡是利用此构思对本发明进行非实质性地改进，均应该属于侵犯本发明保护范围的行为。