一种下料桁架机械手的制作方法

本实用新型涉及机械手领域，具体是指一种下料桁架机械手。

背景技术：

机械手是是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器的优点。

下料桁架机械手有助于机械搬运物料，减轻人工劳动强度并提升产品线自动化强度。但是，现有的机械手通常在抓取物料框时，机械手难以精确限定物料框的抓取位置，造成物料框有时会在抓取过程中从机械手上脱落，不利于物料框的抓取。因此我们迫切需要一种能够精确抓取物料框的机械手。

技术实现要素：

基于以上问题，本实用新型提供了一种下料桁架机械手。本实用新型可实现精确抓取物料框目的，机械手在抓取物料框时就限定其位置，避免了机械手未将物料框抓紧就搬动物料框，可更为安全有效的抓取物料框。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种下料桁架机械手，包括机架和夹板，机架上设有多维度运动机构，多维度运动机构上设有夹板驱动机构，夹板驱动机构两侧设有移动臂，夹板安装在移动臂内侧；夹板内侧设有防倒块，夹板上设有用于抓紧和限位的卡爪。

在本实用新型中，机架上的多维度运动机构可控制夹板驱动机构的横向移动和竖向移动，夹板驱动机构控制移动臂的移动来控制相对夹板间的距离，当夹板可将物料框夹住时可通过控制多维度运动机构将物料框运输到指定位置。当夹板夹取物料框时，卡爪将物料框从底部抓起，并通过夹板上卡爪的位置对物料框进行位置限定，使物料框只有在卡爪限定的区域被抓起，同时通过卡爪进一步增强了夹板的抓取力，且防倒块可进一步对物料框位置进行限定，避免物料框意外从机械手上脱离，实现精确抓取物料框的目的。本实用新型可实现精确抓取物料框目的，机械手在抓取物料框时就限定其位置，避免了机械手未将物料框抓紧就搬动物料框，可更为安全有效的抓取物料框。

其中，多维度运动机构包括横向移动机构和竖向移动机构、五轴机械手、六轴机械手等可以控制机械手多维度运动的机构。

且多维度运动机构、夹板驱动机构采用PLC程序控制，即可实现多维度运动机构和夹板驱动机构的自动化运行，实现机械手的自动化抓取。

其次，卡爪的安装可通过使卡爪卡在夹板侧壁上，或者卡爪嵌入夹板侧壁上，再用螺栓固定或螺钉固定等连接方式将卡在固定在夹板上，从而将卡爪活动连接在夹板上，可灵活调整卡爪的位置。

作为一种优选的方式，夹板驱动机构包括驱动电机、正反丝杠和固定架，固定架固定在竖向移动机构下部，正反丝杠穿过固定架内侧与驱动电机的输出端连接，移动臂上部可在正反丝杠上移动。

作为一种优选的方式，多维度运动机构可由竖向移动机构和横向移动机构组成，竖向移动机构下部固定有夹板驱动机构。

作为一种优选的方式，机架侧壁设有滑动卡盘，竖向移动机构和横向移动机构安装在滑动卡盘上。

作为一种优选的方式，竖向移动装置包括竖向基座和第一伺服电机，竖向基座内侧设有竖向齿条，第一伺服电机安装在滑动卡盘上，第一伺服电机的输出轴上设有第一主动齿轮，第一主动齿轮和竖向齿条啮合，竖向基座外侧设有固定在机架上的侧滑板，竖向基座卡在侧滑板内侧并沿着侧滑板滑行。

作为一种优选的方式，横向机构包括第二伺服电机，第二伺服电机的输出端设有第二主动齿轮，机架侧壁设有横向齿条，第二主动齿轮和横向齿条啮合。

作为一种优选的方式，夹板驱动机构的一侧移动臂上的夹板外侧设有固定在夹板上的旋转电机，且相邻夹板间设有同步杆。

作为一种优选的方式，夹板驱动机构的一侧移动臂上的夹板外侧设有压块驱动机构，压块驱动机构包括伸缩装置、连接架、翻转臂组件和压块，伸缩装置铰接在夹板外侧，连接架固定在夹板外侧，伸缩装置的输出端固定在翻转臂组件上，翻转臂组件铰接在连接架上，翻转臂组件上部和压块之间设有加长杆，压块固定在加长杆内侧端面上。

作为一种优选的方式，翻转臂组件包括V型架、驱动臂、固定夹臂和延长夹臂，连接架两侧铰接有V型架，固定夹臂铰接在连接架上，驱动臂一端和固定夹臂连接，驱动臂另一端与V型架一侧铰接，延长夹臂活动固定在固定夹臂上，伸缩装置的输出端铰接在V型架的另一侧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型可实现精确抓取物料框目的，机械手在抓取物料框时就限定其位置，避免了机械手未将物料框抓紧就搬动物料框，可更为安全有效的抓取物料框；

(2)本实用新型通过夹板驱动机构包括驱动电机、正反丝杠和固定架，固定架固定在竖向移动机构下部，正反丝杠穿过固定架内侧与驱动电机的输出端连接，移动臂上部可在正反丝杠上移动，启动驱动电机(可采用汇川400W电机)，使驱动电机旋转带动固定架上的正反丝杠转动，从而使使移动臂可在正反丝杠上横向移动，即可实现控制相对夹板间的距离来夹取物料框；

(3)本实用新型通过多维度运动机构可由竖向移动机构和横向移动机构组成，竖向移动机构下部固定有夹板驱动机构，通过竖向移动机构控制夹板驱动机构的向下运动，控制横向移动机构控制机械手的横向运动，从而实现机械手的多维度运动；

(4)本实用新型通过机架侧壁设有滑动卡盘，竖向移动机构和横向移动机构安装在滑动卡盘上，通过控制横向移动机构使滑动卡盘在机架上横向移动，再控滑动卡盘上的竖向移动机构，有利于使机械手在同一水平面上实现多维度运动；

(5)本实用新型通过竖向移动装置包括竖向移动装置包括竖向基座和第一伺服电机，竖向基座内侧设有竖向齿条，第一伺服电机安装在滑动卡盘上，第一伺服电机的输出轴上设有第一主动齿轮，第一主动齿轮和竖向齿条啮合，竖向基座外侧设有固定在机架上的侧滑板，竖向基座卡在侧滑板内侧并沿着侧滑板滑行，启动第一伺服电机(可采用汇川1KW伺服电机)，从而带动第一主动齿轮旋转使竖向齿条可实现上、下运动，竖向齿条竖向运动带动竖向基座沿着侧滑板竖直运动，即可实现竖向基座沿着侧滑板稳定运动，有利于机械手的稳定性；

(6)本实用新型通过横向机构包括第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端设有第二主动齿轮，所述机架侧壁设有横向齿条，所述第二主动齿轮和横向齿条啮合，启动第二伺服电机(可采用汇川1KW伺服电机)，从而控制横向齿轮在机架侧壁上的横向齿条做横向移动，即可实现机械手的横向移动。

(7)本实用新型通过夹板驱动机构的一侧移动臂上的夹板外侧设有固定在夹板上的旋转电机，且相邻夹板间设有同步杆，启动旋转电机(可采用卓蓝PLF120-20电机)，使与旋转电机连接的夹板旋转，再通过同步杆使旋转夹板的对侧夹板旋转，通过旋转夹板将夹板夹取的物料框旋转，从而将卸掉物料框内的物料，而不需要先将物料框从机械手中脱离，再将物料框内的物料卸出，有利于减小卸载物料所需时间；

(8)本实用新型通过夹板驱动机构的一侧移动臂上的夹板外侧设有压块驱动机构，压块驱动机构包括伸缩装置、连接架、翻转臂组件和压块，伸缩装置铰接在夹板外侧，连接架固定在夹板外侧，伸缩装置的输出端固定在翻转臂组件上，翻转臂组件铰接在连接架上，翻转臂组件上部和压块之间设有加长杆，压块固定在加长杆内侧端面上，启动伸缩装置，使伸缩装置的输出端移动带动翻转臂组件在连接架上转动，翻转臂组件转动带动加长杆转动，从而使加长杆上的压块压紧物料框内的物料，在物料框因需卸料发生旋转时，防止物料在旋转时从物料框中掉落，使物料发生损坏,当物料框开口向下后，通过控制压块的位置，使物料缓慢从物料框中卸出，有效防止物料的损坏；

(9)本实用新型通过翻转臂组件包括V型架、驱动臂、固定夹臂和延长夹臂，连接架两侧铰接有V型架，固定夹臂铰接在连接架上，驱动臂一端和固定夹臂连接，驱动臂另一端与V型架一侧铰接，延长夹臂活动固定在固定夹臂上，伸缩装置的输出端铰接在V型架的另一侧，启动伸缩装置，使伸缩装置的输出端移动推动V型架围绕着V型架的铰接端转动，V型架转动带和V型架铰接的驱动臂围绕着铰接端转动，驱动臂转动带动固定夹臂围绕着与连接架铰接的铰接端发生一定角度的转动，从而使固定夹臂发生一定角度的转动，固定夹臂转动带动和活动连接在固定夹臂上的延长夹臂转动，固定夹臂和延长夹臂活动连接，可通过调节两者间的位置来调节延长夹臂的伸出量，即可实现压块压紧在物料表面上；

附图说明

图1为本实用新型的轴侧结构示意图。

图2为本实用新型的反向结构示意图。

图3为本实用新型的部分结构示意图。

图4为本实用新型的机械手结构示意图。

其中，1机架，2滑动卡盘，300多维度运动机构，310横向移动机构，311第二伺服电机，312第二主动齿轮，313横向齿条，314竖向拖链，320竖向移动机构，321竖向基座，322第一伺服电机，323竖向齿条，324第一主动齿轮，325侧滑板，40夹板驱动机构，41移动臂，42驱动电机，43正反丝杠，44固定架，5旋转电机，6同步杆，700压块驱动机构，710伸缩装置，720连接架，730压块，740翻转臂组件，741 V型架，742驱动臂，743固定夹臂，744延长夹臂，80夹板，81防倒块，82卡爪。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1：

参见图1～4，一种下料桁架机械手，包括机架1和夹板80，机架1上设有多维度运动机构300，多维度运动机构300上设有夹板驱动机构40，夹板驱动机构40两侧设有移动臂41，夹板80安装在移动臂41内侧；夹板80内侧设有防倒块81，夹板80上设有用于抓紧和限位的卡爪82。

在本实例中，参见图1～2，机架1上的多维度运动机构300可控制夹板驱动机构40的横向移动和竖向移动，夹板驱动机构40控制移动臂41的移动来控制相对夹板80间的距离，当夹板80可将物料框夹住时可通过控制多维度运动机构300将物料框运输到指定位置。当夹板80夹取物料框时，卡爪82将物料框从底部抓起，并通过夹板80上卡爪82的位置对物料框进行位置限定，使物料框只有在卡爪82限定的区域被抓起，同时通过卡爪82进一步增强了夹板80的抓取力，且防倒块81可进一步对物料框位置进行限定，避免物料框意外从机械手上脱离，实现精确抓取物料框的目的。本实用新型可实现精确抓取物料框目的，机械手在抓取物料框时就限定其位置，避免了机械手未将物料框抓紧就搬动物料框，可更为安全有效的抓取物料框。

其中，参见图1～3，多维度运动机构300包括横向移动机构310和竖向移动机构320、五轴机械手、六轴机械手等可以控制机械手多维度运动的机构。

且多维度运动机构300、夹板驱动机构40采用PLC程序控制，即可实现多维度运动机构300和夹板驱动机构40的自动化运行，实现机械手的自动化抓取。

其次，卡爪82的安装可通过使卡爪82卡在夹板80侧壁上，或者卡爪82嵌入夹板80侧壁上，再用螺栓固定或螺钉固定等连接方式将卡在固定在夹板80上，从而将卡爪82活动连接在夹板80上，可灵活调整卡爪82的位置。

实施例2：

参见图1～4，一种下料桁架机械手，包括机架1和夹板80，机架1上设有多维度运动机构300，多维度运动机构300上设有夹板驱动机构40，夹板驱动机构40两侧设有移动臂41，夹板80安装在移动臂41内侧；夹板80内侧设有防倒块81，夹板80上设有用于抓紧和限位的卡爪82。

参见图4，通过夹板驱动机构40包括驱动电机42、正反丝杠43和固定架44，固定架44固定在竖向移动机构320下部，正反丝杠43穿过固定架44内侧与驱动电机42的输出端连接，移动臂41上部可在正反丝杠43上移动，启动驱动电机42(可采用汇川400W电机)，使驱动电机42旋转带动固定架44上的正反丝杠43转动，从而使使移动臂41可在正反丝杠43上横向移动，即可实现控制相对夹板80间的距离来夹取物料框。

本实施例的其他部分与实施例1相同，这里就不再赘述。

实施例3：

参见图1～4，一种下料桁架机械手，包括机架1和夹板80，机架1上设有多维度运动机构300，多维度运动机构300上设有夹板驱动机构40，夹板驱动机构40两侧设有移动臂41，夹板80安装在移动臂41内侧；夹板80内侧设有防倒块81，夹板80上设有用于抓紧和限位的卡爪82。

参见图1～3，通过多维度运动机构300可由竖向移动机构320和横向移动机构310组成，竖向移动机构320下部固定有夹板驱动机构40，通过竖向移动机构320控制夹板驱动机构40的向下运动，控制横向移动机构310控制机械手的横向运动，从而实现机械手的多维度运动。

作为一种优选的方式，参见图1～2，通过机架1侧壁设有滑动卡盘2，竖向移动机构320和横向移动机构310安装在滑动卡盘2上，通过控制横向移动机构310使滑动卡盘2在机架1上横向移动，再控滑动卡盘2上的竖向移动机构320，有利于使机械手在同一水平面上实现多维度运动。

作为一种优选的方式，参见1～3，通过竖向移动装置包括竖向移动装置包括竖向基座321和第一伺服电机322，竖向基座321内侧设有竖向齿条323，第一伺服电机322安装在滑动卡盘2上，第一伺服电机322的输出轴上设有第一主动齿轮324，第一主动齿轮324和竖向齿条323啮合，竖向基座321外侧设有固定在机架1上的侧滑板325，竖向基座321卡在侧滑板325内侧并沿着侧滑板325滑行，启动第一伺服电机322(可采用汇川1KW伺服电机)，从而带动第一主动齿轮324旋转使竖向齿条323可实现上、下运动，竖向齿条323竖向运动带动竖向基座321沿着侧滑板325竖直运动，即可实现竖向基座321沿着侧滑板325稳定运动，有利于机械手的稳定性。

作为一种优选的方式，参见1～3,通过横向机构包括第二伺服电机311，第二伺服电机311的输出端设有第二主动齿轮312，机架1侧壁设有横向齿条313，第二主动齿轮312和横向齿条313啮合，启动第二伺服电机311(可采用汇川1KW伺服电机)，从而控制横向齿轮在机架1侧壁上的横向齿条313做横向移动，即可实现机械手的横向移动。

本实施例的其他部分与实施例1相同，这里就不再赘述。

实施例4：

参见图1～4，一种下料桁架机械手，包括机架1和夹板80，机架1上设有多维度运动机构300，多维度运动机构300上设有夹板驱动机构40，夹板驱动机构40两侧设有移动臂41，夹板80安装在移动臂41内侧；夹板80内侧设有防倒块81，夹板80上设有用于抓紧和限位的卡爪82。

参见图4，通过夹板驱动机构40的一侧移动臂41上的夹板80外侧设有固定在夹板80上的旋转电机5，且相邻夹板80间设有同步杆6，启动旋转电机5(可采用卓蓝PLF120-20电机)，旋转电机5可通过PLC控制程序控制旋转电机5的自动化旋转，使与旋转电机5连接的夹板80在物料框需要卸料时候发生旋转，再通过同步杆6使旋转夹板80的对侧夹板80旋转，通过旋转夹板80将夹板80夹取的物料框旋转，从而将卸掉物料框内的物料，而不需要先将物料框从机械手中脱离，再将物料框内的物料卸出，有利于减小卸载物料所需时间。

作为一种优选的方式，参见图4，通过夹板驱动机构40的一侧移动臂41上的夹板80外侧设有压块驱动机构700，压块驱动机构700包括伸缩装置710、连接架720、翻转臂组件740和压块730，伸缩装置710铰接在夹板80外侧，连接架720固定在夹板80外侧，伸缩装置710的输出端固定在翻转臂组件740上，翻转臂组件740铰接在连接架720上，翻转臂组件740上部和压块730之间设有加长杆，压块730固定在加长杆内侧端面上，启动伸缩装置710，伸缩装置710可通过PLC程序控制，使伸缩装置710的输出端在恰当的时间点移动带动翻转臂组件740在连接架720上转动，翻转臂组件740转动带动加长杆转动，从而使加长杆上的压块730压紧物料框内的物料，在物料框因需卸料发生旋转时，防止物料在旋转时从物料框中掉落，使物料发生损坏,当物料框开口向下后，通过控制压块730的位置，使物料缓慢从物料框中卸出，有效防止物料的损坏。

作为一种优选的方式，参见图4，通过翻转臂组件740包括V型架741、驱动臂742、固定夹臂743和延长夹臂744，连接架720两侧铰接有V型架741，固定夹臂743铰接在连接架720上，驱动臂742一端和固定夹臂743连接，驱动臂742另一端与V型架741一侧铰接，延长夹臂744活动固定在固定夹臂743上，伸缩装置710的输出端铰接在V型架741的另一侧，启动伸缩装置710，使伸缩装置710的输出端移动推动V型架741围绕着V型架741的铰接端转动，V型架741转动带和V型架741铰接的驱动臂742围绕着铰接端转动，驱动臂742转动带动固定夹臂743围绕着与连接架720铰接的铰接端发生一定角度的转动，从而使固定夹臂743发生一定角度的转动，固定夹臂743转动带动和活动连接在固定夹臂743上的延长夹臂744转动，固定夹臂743和延长夹臂744活动连接，可通过调节两者间的位置来调节延长夹臂744的伸出量，即可实现压块730压紧在物料表面上。

本实施例的其他部分与实施例1相同，这里就不再赘述。

如上即为本实用新型的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型的验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。