带有故障报警系统的注塑机用机械手的制作方法

本实用新型涉及一种注塑机夹持装置，特别涉及一种带有故障报警系统的注塑机用机械手。

背景技术：

随着计算机和自动化技术的发展，机械手被普遍应用到工业生产当中，用来代替人工操作。现有注塑领域中，注塑机械手的作用是将注塑完成后的注塑产品从模具内取出，然后将产品运到指定的放料点。

在面对外形为矩形框架产品时，需要分别用气缸带动夹持板对产品框架的框边进行夹持，但是夹持板在出模口处对产品框架进行夹持时，会出现夹空或者虚夹的情况，导致产品框架不能被有效稳定的夹持，这样产品框架很容易在运输过程中发生掉落，一旦产品框架掉落至设备内部或者地面上，很容易会对产品框架或者设备造成较大的损坏，影响生产效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能够对机械手夹持板是否夹持住产品框架进行检测并进行声光报警警示从而提醒工作人员进行停机检修的带有故障报警系统的注塑机用机械手。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种带有故障报警系统的注塑机用机械手，包括支撑架、与支撑架共面且以支撑架中心点对称设置的两组滑动夹持机构；每组滑动夹持机构包括两根相互平行且滑移固定连接在支撑架上的夹持杆、固定连接在夹持杆上的两组驱动气缸以及连接于所述驱动气缸活塞端的夹持组件；所述夹持组件包括夹持板，位于夹持杆同一端的夹持板相对设置；所述驱动气缸驱动所述夹持板相对运动以夹持住产品框架从而将产品运送到卸料点；所述故障系统包括分别位于采样模块，包括压力传感器，用于检测所述夹持板与产品框架之间相互压力，并输出采样电压；基准模块，根据预设压力，用于提供基准电压；比较模块，耦接于所述基准模块与所述比较模块，当所述采样电压小于所述基准电压时，输出驱动信号；驱动模块，耦接于所述比较模块，受控于所述驱动信号以用于输出控制信号；声光报警模块，包括声光报警器，受控于所述驱动信号从而驱动所述声光报警器的开、闭。

通过采用上述技术方案，通过在两根相互平行的夹持杆上设置的驱动气缸能够驱动夹持板相互靠近对产品框架进行夹持，但是由于缺乏检测装置，不能够对夹持板是否夹持住了产品框架进行判断，通过在夹持板上设置压力传感器，当产品框架夹持住产品时，压力传感器感应并且输出采样电压，采样电压与预设的基准电压相比较，一旦采样电压小于基准电压时，比较模块便会输出驱动信号使得声光报警器工作，发出声光警示，提示现场的运行人员正在进行的产品框架没有有效被夹持，现场的工作人员可以立即停机对机械手进行检查、维护，通过在夹持板上设置远压力传感器能够及时对产品框架是否被夹持住进行检测并进行报警提示，较为有效的避免了夹持板空夹或者虚夹产品框架而进行运输的情况，提高了生产主动性。

较佳的，所述夹持板中心开设有检测腔，所述压力传感器嵌合在所述检测腔内。

通过采用上述技术方案，在夹持板上开设检测腔，能够将压力传感器稳定的安放在夹持板上，当夹持板夹持住产品框架时，压力传感器能够进行即时感应。

较佳的，所述压力传感器为柱式拉压力传感器。

通过采用上述技术方案，采用柱式拉压力传感器可以用于对夹持板与产品框架之间的压力进行检测，并且将采集到的夹持板与产品框架之间的压力信号转化为电信号，而且柱式拉压力传感器输出对称性好，另外，在实际的生产过程中，产品框架不能够在理想状态下被夹持在夹持板的正中心并稍有偏差，柱式拉压式传感器具有较强的抗偏载能力，使得检测出来的压力值较为可靠。

较佳的，所述基准模块包括串联接地的第一基准电阻R1、第二基准电阻R2和第三基准电阻R3，所述第一基准电阻R1与第二基准电阻R2的节点耦接于所述比较模块。

通过采用上述技术方案，通过第一基准电阻R1、第二基准电阻R2和第三基准电阻R3达到了能够稳定提供基准电压的目的。

较佳的，所述驱动模块包括第一驱动电阻R4、第二驱动电阻R5、第三驱动电阻R6以及驱动三极管Q1，所述的第一驱动电阻R4和第二驱动电阻R5串联接地，所述的第一驱动电阻R4和第二驱动电阻R5的节点耦接所述驱动三极管Q1的基极，所述的驱动三极管Q1的集电极耦接所述声光报警器。

通过采用上述技术方案，第一驱动电阻R4和第二驱动电阻R进行分压为驱动三极管Q1的基极提供电压，使其导通，然后，声光报警器得电进行工作。

较佳的，所述比较模块为电压比较器。

通过采用上述技术方案，采用电压比较器能够进行电压信号的比较。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过采用两组滑动连接在支撑架上的夹持杆能够适用于不同产品边框的大小，一架多用，配合在夹持杆上的多个气缸，能够对产品边框进行多点定位，使得产品能够稳定夹持在爪架上，不易掉落，有利于设备的正常运行；

2、通过在夹持板内的检测腔内设置的压力传感器能够对夹持板夹持住产品框架时的压力进行检测，一旦发现夹空或者虚夹的情况，信号传输至声光报警器进行报警，提示现场工作人员对设备进行维护、检修。

附图说明

图1是爪架处于竖直状态下进行夹件的结构示意图；

图2是图1中突出翻转机构的A的放大示意图；

图3是一种用于注塑机的机械手爪架的整体结构示意图；

图4是图3中突出滑动夹持机构的B的放大示意图；

图5是图3中突出支撑架与第一滑槽与第一滑动螺栓的C的放大示意图；

图6是夹持组件的剖视图;

图7是报警系统的电路图。

图中，1、注塑机；11、出料口；12、水平机械臂；13、竖直机械臂；2、翻转机构；21、翻转气缸；22、直角钢；23、连接杆；24、竖直支架；3、爪架；4、支撑架；41、支撑杆；42、第二滑槽；43、第二滑动螺栓；5、滑动夹持机构；51、夹持杆；511、第一滑槽；512、第一滑动螺栓；513、滑动块；52、驱动气缸；53、夹持组件；531、夹持板；532、固定衬板；533、间隔；6、橡胶垫/海绵垫；7、固定部；8、产品框架；9、压力传感器；10、声光报警器；700、报警系统；702、采样模块；704、基准模块；706、比较模块；708、驱动模块；710、声光报警模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

一种带有故障报警系统的注塑机用机械手，如图3与图4所示，包括支撑架4以及固定连接在支撑架4下方的两组滑动夹持机构5，两组滑动夹持机构5以支撑架4的中线为对称轴对称设置，每组滑动夹持机构5分别夹持外形呈矩形的产品框架8的较长的侧边。

如图3所示，每组滑动夹持机构5包括两根相互平行的两根夹持杆51，夹持杆51的截面呈“工”字形，夹持杆51的两侧均沿其长度方向开设有第一滑槽511，第一滑槽511内滑动连接有第一滑动螺栓512，夹持杆51的长度方向上均滑移固定连接有驱动方向与支撑杆41（如图5所示）长度方向一致的若干个驱动气缸52，驱动气缸52数量根据产品框架8长边侧的长度可以选择两个或者三个，驱动气缸52沿夹持杆51长度方向等间距间隔设置，两根夹持杆51同一端的驱动气缸52相对设置且驱动方向相反，驱动气缸52的两侧固定连接有滑动块513，第一滑动螺栓512竖直穿过第一滑块并贯穿滑动块513于滑动块513的底端通过螺母固定，驱动气缸52通过第一滑动螺栓512在夹持杆51的长度方向上滑动。

如图5所示，支撑架4包括两根相互平行的支撑杆41，支撑杆41的截面呈“工”字形，支撑杆41上的两侧均沿其长度方向开设有第二滑槽42，第二滑槽42内滑动连接有第二滑动螺栓43，第二滑动螺栓43穿过第二滑槽42以及第一滑槽511并于第一滑槽511的底端通过螺母固定，夹持杆51通过第二滑动螺栓43能够沿支撑杆41长度方向滑动从而调整同组夹持杆51之间的间距，也能够调整两组夹持杆51之间的相对距离。

如图4所示，每个驱动气缸52的活塞端部均固定连接有用于夹持产品框架8的夹持组件53。

如图4与图6所示，夹持组件53包括外形呈矩形的夹持板531以及固定衬板532，固定衬板532的宽度方向的两端分别向同一侧弯折90度形成固定部7使得固定衬板532与夹持板531之间形成有间隔533；固定部7上开设有螺纹安装孔，夹持板531的宽度方向两端开设有与固定部7上的螺纹安装孔同心的通孔，夹持板531通过螺栓固定连接在固定衬板532两端的固定部7上，固定衬板532背离夹持板531的一侧固定连接在驱动气缸52的活塞端，相对设置的驱动气缸52驱动夹持板531相对运动使得夹持板531将产品框架8的侧边稳定夹持从而将产品框架8输送到指定卸料点。

如图6所示，夹持板531背离固定衬板532的一面上固定连接有用于弹性夹持产品框架8的弹性垫，弹性垫可以采用橡胶垫/海绵垫6，橡胶垫/海绵垫6可以通过胶水粘接在夹持板531表面。

如图7所示，该机械手还包括故障报警系统700，故障报警系统700包括采样模块702、基准模块704、比较模块706、驱动模块708以及声光报警模块710。

如图4、图6与图7所示，采样模块702包括压力传感器9，该压力传感器9可以采用柱式拉压力传感器9，柱式拉压力传感器9,其型号可以采用CYT-201型，夹持板531上的中心开设有检测腔，该柱式拉压力传感器9插入该检测腔内并且沉入到衬板内对其进行固定，柱式拉压力传感器9的触头部分超出该夹持板531且沉入橡胶垫/海绵垫66中，柱式拉压力传感器9将夹持板531与产品框架8之间的压力信号转化为电信号。

如图4与图7所示，基准模块704包括串联接地的第一基准电阻R1、第二基准电阻R2和第三基准电阻R3，第一基准电阻R1与第二基准电阻R2的节点耦接在比较模块706的正向输入端，基准模块704预先设定好一个预设压力值，该预设压力值为夹持板531与产品框架8之间的压力值为最低限值，基准模块704能够提供一个基准电压，

比较模块706采用电压比较器，电压比较器的输出端耦接于驱动模块708，当采样电压小于基准电压时，输出一个驱动信号。

驱动模块708包括第一驱动电阻R4、第二驱动电阻R5、第三驱动电阻R6以及驱动三极管Q1，第一驱动电阻R4和第二驱动电阻R5串联接地，第一驱动电阻R4和第二驱动电阻R5的节点耦接驱动三极管Q1的基极，驱动三极管Q1的集电极耦接声光报警模块710。

如图4与图7所示，声光报警模块710可以采用声光报警器10，当夹持板531夹空或者虚夹时，声光报警器10工作，现场的工作人员能够及时停机，并且对机械手进行检修、维护，确保产品框架8能够被稳定夹持不会在运输过程中发生掉落。

当夹持板531夹持住从注塑机1的出模口出来的产品框架8时，柱式拉压式传感器能够感应二者之间的压力，当检测到的压力值小于预设压力值时，电压比较器输出的电压为高电平，高电平信号输出至第一驱动电阻R4和第二驱动电阻R5进行分压使得驱动三极管Q1的基极上电，驱动三极管Q1导通，经过第三驱动电阻R6之后接通声光报警器10（如图1所示），声光报警器10进行声光警示。

需要说明的是，如图1与图2所示，该机械手爪架3专用于抓取外形呈矩形的框架8，且该机械手爪架3的两根支撑杆41上固定连接有用于驱动该爪架3翻转90度的翻转机构2。

如图2所示，该翻转机构2包括竖直支架24，底端铰接于竖直支架24顶端的翻转气缸21、一直角边固定连接于两根支撑杆41的中点的直角钢22以及一端铰接于竖直支架24底端，另一端铰接于另一直角边的连接杆23，翻转气缸21驱动的活塞杆驱动直角钢22转动90度以使得爪架3翻转90度。

竖直支架24的上端连接于在竖直方向上下滑动的竖直机械臂13，竖直机械臂13沿横向机械臂左右滑动。

动作过程：

首先翻转气缸21驱动爪架3翻转至竖直夹件状态，竖直机械臂13向下伸长带动爪架3贴近出料口11；

注塑机1向外挤出矩形的产品框架8，产品框架8较长的两侧分别置于两组驱动气缸52之间，驱动气缸52驱动夹持板531相对运动将产品框架8夹持住；

竖直机械臂13向上收缩，带动爪架3从上方离开注塑机1出料口11，翻转至注塑机1上方时，翻转气缸21驱动直角钢22翻转90度使得爪架3处于水平夹件状态；

水平机械臂12运动带动爪架3从水平方向离开注塑机1上方并运动至产品卸料点，当到达产品卸料点上空时，竖直机械臂13向下伸长带动爪架3向下运动；

爪架3于低空处停止，驱动气缸52驱动夹持板531相互远离，产品框架8自由掉落至卸料点；

最后爪架3沿卸料路径反向运动至注塑机1上空，然后重复上述步骤。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。