一种保温杯自动夹取装置的制作方法

1.本发明属于保温杯加工设备技术领域，具体涉及一种保温杯自动夹取装置。


背景技术：

2.保温杯在加工过程中为了减少人工操作，通常会配备大型机械手进行取料送料。传统的保温杯加工设备配套的机械手往往是单独外置安装在保温杯加工设备附近，这类机械手占地面积大、操作步骤缓慢且不够灵活；这类设备的通用性较差，夹取不同尺寸的保温杯就需要更换不同类型的夹持模具；同时，还需要重新设置工艺参数，操作复杂且效率低，大大增加了生产成本。这类机械手往往结构复杂且体积大，在一定的三维空间范围内抓取保温杯不够灵活，抓取不够可靠，保温杯无法准确放置到指定位置，抓取效率低。因此，需要设计一种保温杯自动夹取装置去克服以上困难。


技术实现要素：

3.本发明针对现有技术中存在存在的问题，设计了一种保温杯自动夹取装置，本发明在机身平台上设置了升降组件、摆动组件、转动组件和夹持组件，通过夹持组件夹紧保温杯，并通过升降组件、摆动组件和转动组件带动保温杯在三维空间内随意移动，抓取效率高，结构简单，自动化程度高且可续续性好。
4.本发明的发明目的是通过以下技术方案实现的：一种保温杯自动夹取装置，包括机身平台，所述机身平台上设有放置模具和安装框架，所述安装框架上设有相互连接的第一安装座、第二安装座和第三安装座，所述安装框架顶部设有带动第一安装座上下移动的升降组件；所述第一安装座上设有带动第二安装座左右摇摆的摆动组件，所述摆动组件包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和第二连杆均与第一安装座枢接，所述第一安装座通过第一连杆和第二连杆连接第二安装座，所述第二安装座上设有带动第三安装座旋转的转动组件；所述转动组件包括第一电机，所述第一电机的电机轴与第三安装座固定连接且同步转动，所述第三安装座上设有夹持保温杯的夹持组件；所述升降组件、摆动组件、转动组件和夹持组件均成对设置在放置模具的左右两侧。
5.作为优选，所述第一安装座、第二安装座和第三安装座成对设置在安装框架的左右两侧；每个所述升降组件带动对应的第一安装座上下移动，每个所述摆动组件带动对应的第二安装座相对第一安装座摆动，每个所述转动组件带动对应的第三安装座相对第二安装座转动。
6.设置在放置模具左侧的升降组件、摆动组件、转动组件和夹持组件工作时把保温杯从流水线往放置模具上转移；设置在放置模具右侧的升降组件、摆动组件、转动组件和夹持组件工作时把加工好的保温杯从放置模具上取走。放置保温杯和取走保温杯的间隔短，转移效率高；同时，放置保温杯和取走保温杯的组件均安装在机身平台上，结构紧凑且占用空间小。
7.作为优选，所述升降组件包括第二电机、联轴器和第一丝杆，所述第二电机固定安
装在安装框架的顶部，所述第一丝杆的两端通过轴承安装在安装框架上，所述第一丝杆通过联轴器与第二电机的电机轴连接，所述第二电机的电机轴与第一丝杆同步转动；所述第二电机的电机轴竖直向下且与第一丝杆同轴心设置；所述第一安装座背对放置模具的端面上设有第一凸出部，所述第一凸出部套设安装在第一丝杆上，且第一凸出部内设有与第一丝杆相互啮合的螺纹。
8.第二电机工作的同时带动第一丝杆转动，第一丝杆转动的同时带动第一安装座上下移动；所述第一安装座与第二安装座相互连接，第二安装座与第三安装座相互连接，第三安装座上设有夹持组件，那么第一安装座上下移动的同时就会带动夹持组件上的保温杯上下移动。
9.作为优选，所述安装框架上设有成对设置且沿竖直方向延伸的第一导向轨道，所述第一安装座安装在第一导向轨道上，第二电机带动第一丝杆转动的同时第一安装座沿着第一导向轨道上下移动；所述升降组件成对设置在放置模具的左右两侧，每个升降组件单独驱动每个所述第一安装座下移动，每个所述第一安装座设置在放置模具的外侧。
10.第二电机带动第一丝杆转动的同时第一安装座就会沿着第一导向轨道上下移动；左右两侧的第一安装座在各自对应的第一导向轨道上移动，这样保温杯上料与下料时不会相互干涉且效率更高。
11.作为优选，所述摆动组件还包括第三电机、第一齿轮、第二齿轮、第一连接轴和第二连接轴，所述第三电机固定安装在所述第一安装座背对放置模具的端面上，所述第一齿轮与第三电机的电机轴连接且与其同步转动，所述第一齿轮设置在第一安装座朝向放置模具的端面上；所述第一连接轴和第二连接轴分别通过轴承安装在第一安装座上，所述第二齿轮套设安装在第一连接轴上且与其同步转动，所述第二齿轮与第一齿轮相邻设置且始终处于相互啮合状态；所述第一连接轴远离第一安装座的一端设有与其固定连接第一连杆，所述第一连杆与第一连接轴相互垂直设置且同步转动；所述第二连接轴远离第一安装座的一端设有与其固定连接第二连杆，所述第二连杆与第二连接轴相互垂直设置且同步转动，所述第一连杆和第二连杆相对第一安装座朝同一方向转动。
12.第三电机工作时带动第一齿轮转动，第一齿轮转动时带动第二齿轮啮合转动。第二齿轮转动的同时带动第一连接轴转动，第一连接轴转动的同时带动第一连杆转动，所述第一连杆的一端和第二连杆的一端均与第二安装座铰接，第一连杆的另一端和第二连杆的另一端均与第一安装座枢接，那么第一连杆转动的同时就会带动第二连杆同步转动，所述第一连杆和第二连杆同步转动时就会带动第二安装座相对第一安装座转动。
13.作为优选，所述第一连杆远离第一安装座的一端通过销轴与第二安装座铰接，所述第二连杆远离第一安装座的一端通过销轴与第二安装座铰接；所述第二安装座包括水平放置板和竖直侧板，所述第一连杆与第二连杆均通过销轴与竖直侧板铰接；所述水平放置板始终与水平面平行，所述水平放置板上设有转动组件。
14.所述第一连杆与竖直侧板铰接，所述第二连杆与竖直侧板铰接，所述竖直侧板与水平放置板相互垂直设置，那么水平放置板在第一连杆和第二连杆的限位下始终处于水平状态，这样第二安装座在转动过程中始终处于水平状态，那么夹持组件所夹取的保温杯开口始终处于竖直方向且不会发生偏移，这样就能准确把保温杯转移到放置模具上，提高了保温杯的上料效率。
15.作为优选，所述转动组件包括第一电机和连接轴套；所述第一电机安装在水平放置板的上端面，所述连接轴套固定安装在水平放置板的下端面，所述连接轴套通过轴承安装在第一电机的电机轴上，所述第一电机的电机轴竖直向下设置且与第三安装座固定连接。
16.第一电机工作就会带动第三安装座围绕第一电机的电机轴转动，所述第三安装座与夹持组件连接，这样第一电机工作就能带动保温杯相对第二安装座转动。
17.作为优选，所述夹持组件包括第一气缸和成对设置的夹臂，所述第一气缸固定安装在第三安装座上，所述第一气缸为双向气缸，第一气缸的两个活塞轴分别与每个所述夹臂固定连接，所述第一气缸的活塞轴的伸缩方向与第一安装座移动的方向相互垂直，所述放置模具为柱状体且其轴向与第一安装座的移动方向相互平行。
18.第一气缸的活塞轴往复伸缩时就会带动夹臂相互靠近或者远离，这样就能方便夹取保温杯；因为第一气缸的活塞轴的伸缩方向与第一安装座移动的方向相互垂直，第一安装座在升降组件的驱动下沿着竖直方向上下移动，这样被夹持的保温杯开口始终处于竖直方向。
19.作为优选，所述放置模具的正上方设有用于压紧保温杯的固定装置，所述固定装置包括第四安装座、第四电机、安装板、第二丝杆、第二气缸和压紧件；所述第四电机固定安装在安装框架的顶部，所述第二丝杆的两端通过轴承安装安装框架上，所述第四电机的电机轴与第二丝杆连接且同步转动，所述安装框架上设有成对设置的第二导向轨道，所述第四安装座安装在第二导向轨道上；所述第四安装座背对放置模具的端面设有第二凸出部，所述第二凸出部套设安装在第二丝杆上，且第二凸出部内设有与第二丝杆相互啮合的螺纹；所述第四安装座的水平端面上设有与其固定连接的第二气缸，所述第二气缸的活塞轴与安装板固定连接，所述安装板的下端面设有与其固定连接的压紧件。
20.当保温杯进行缩口作业时需提前固定，第四电机工作带动第二丝杆转动，第二丝杆转动的同时带动第四安装座靠近保温杯；当第四安装座接近保温杯时第四电机停止工作，接着第二气缸工作推动安装板靠近保温杯，安装板靠近保温杯的同时安装板下方的压紧件就会抵靠保温杯口，这样保温杯就会处于固定状态。
21.作为优选，所述安装板的上端面设有若干与其固定连接的导向柱，所述第四安装座套设安装在每个所述导向柱上，所述导向柱竖直设置。
22.通过设置导向柱，安装板只能沿着导向柱所在的方向靠近保温杯，这样确保压紧件能抵靠在保温杯口。
23.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1、本发明设置了在安装框架上设置相互连接的第一安装座、第二安装座和第三安装座，所述安装框架上还设置了升降组件、摆动组件、转动组件和夹持组件，通过升降组件控制第一安装座上下移动，通过摆动组件控制第二安装座左右摇摆，通过转动组件带动第三安装座相对第二安装座旋转，通过夹持组件夹持保温杯，这样通过上述组件相互配合就能在三维空间内方便拿取保温杯，占地面积小，抓取保温杯安全可靠，抓取保温杯的过程速度快且灵活，自动化程度高。
24.2、本发明在放置模具的左右两侧均设置了升降组件、摆动组件、转动组件和夹持组件，设置在放置模具左侧的升降组件、摆动组件、转动组件和夹持组件用于上料，把保温
杯抓取到放置模具上；设置在放置模具右侧的升降组件、摆动组件、转动组件和夹持组件用于下料，把保温杯从放置模具上取走；保温杯的上料和下料同步进行且相互之间互不干扰，可持续对保温杯进行加工，加工工序与上下料工序无缝衔接，提高了生产效率，降低了制作成本。
附图说明
25.图1为本发明的立体图；图2为本发明隐藏机身平台和放置模具的立体图；图3为图2另一视角的立体图；图4为图2的主视图；图5为图1中a位置的局部放大图；图6为图2中b位置的局部放大图。
26.图中标记：1、机身平台；2、放置模具；3、安装框架；31、第一导向轨道；32、第二导向轨道；4、升降组件；41、第二电机；42、联轴器；43、第一丝杆；5、摆动组件；51、第一连杆；52、第二连杆；53、第三电机；54、第一齿轮；55、第二齿轮；56、第一连接轴；57、第二连接轴；6、转动组件；61、第一电机；62、连接轴套；7、夹持组件；71、第一气缸；72、夹臂；8、固定装置；81、第四安装座；82、第四电机；83、安装板；84、第二丝杆；85、第二气缸；86、压紧件；87、第二凸出部；88、导向柱；9、第一安装座；91、第一凸出部；10、第二安装座；101、水平放置板；102、竖直侧板；11、第三安装座。
具体实施方式
27.下面结合附图所表示的实施例对本发明作进一步描述：如图1至图6所示，本实施例公开了一种保温杯自动夹取装置，包括机身平台1，所述机身平台1上设有放置模具2和安装框架3，所述安装框架3上设有相互连接的第一安装座9、第二安装座10和第三安装座11，所述安装框架3顶部设有带动第一安装座9上下移动的升降组件4；所述第一安装座9上设有带动第二安装座10左右摇摆的摆动组件5，所述摆动组件5包括第一连杆51和第二连杆52，所述第一连杆51和第二连杆52均与第一安装座9枢接，所述第一安装座9通过第一连杆51和第二连杆52连接第二安装座10，所述第二安装座10上设有带动第三安装座11旋转的转动组件6；所述转动组件6包括第一电机61，所述第一电机61的电机轴与第三安装座11固定连接且同步转动，所述第三安装座11上设有夹持保温杯的夹持组件7；所述升降组件4、摆动组件5、转动组件6和夹持组件7均成对设置在放置模具2的左右两侧。
28.所述第一安装座9、第二安装座10和第三安装座11成对设置在安装框架3的左右两侧；每个所述升降组件4带动对应的第一安装座9上下移动，每个所述摆动组件5带动对应的第二安装座10相对第一安装座9摆动，每个所述转动组件6带动对应的第三安装座11相对第二安装座10转动。设置在放置模具2左侧的升降组件4、摆动组件5、转动组件6和夹持组件7工作时把保温杯从流水线往放置模具2上转移；设置在放置模具2右侧的升降组件4、摆动组件5、转动组件6和夹持组件7工作时把加工好的保温杯从放置模具2上取走。放置保温杯和取走保温杯的间隔短，转移效率高；同时，放置保温杯和取走保温杯的组件均安装在机身平
台1上，结构紧凑且占用空间小。
29.所述升降组件4包括第二电机41、联轴器42和第一丝杆43，所述第二电机41固定安装在安装框架3的顶部，所述第一丝杆43的两端通过轴承安装在安装框架3上，所述第一丝杆43通过联轴器42与第二电机41的电机轴连接，所述第二电机41的电机轴与第一丝杆43同步转动；所述第二电机41的电机轴竖直向下且与第一丝杆43同轴心设置；所述第一安装座9背对放置模具2的端面上设有第一凸出部91，所述第一凸出部91套设安装在第一丝杆43上，且第一凸出部91内设有与第一丝杆43相互啮合的螺纹。第二电机41工作的同时带动第一丝杆43转动，第一丝杆43转动的同时带动第一安装座9上下移动；所述第一安装座9与第二安装座10相互连接，第二安装座10与第三安装座11相互连接，第三安装座11上设有夹持组件7，那么第一安装座9上下移动的同时就会带动夹持组件7上的保温杯上下移动。所述安装框架3上设有成对设置且沿竖直方向延伸的第一导向轨道31，所述第一安装座9安装在第一导向轨道31上，第二电机41带动第一丝杆43转动的同时第一安装座9沿着第一导向轨道31上下移动；所述升降组件4成对设置在放置模具2的左右两侧，每个升降组件4单独驱动每个所述第一安装座9下移动，每个所述第一安装座9设置在放置模具2的外侧。第二电机41带动第一丝杆43转动的同时第一安装座9就会沿着第一导向轨道31上下移动；左右两侧的第一安装座9在各自对应的第一导向轨道31上移动，这样保温杯上料与下料时不会相互干涉且效率更高。
30.所述摆动组件5还包括第三电机53、第一齿轮54、第二齿轮55、第一连接轴56和第二连接轴57，所述第三电机53固定安装在所述第一安装座9背对放置模具2的端面上，所述第一齿轮54与第三电机53的电机轴连接且与其同步转动，所述第一齿轮54设置在第一安装座9朝向放置模具2的端面上；所述第一连接轴56和第二连接轴57分别通过轴承安装在第一安装座9上，所述第二齿轮55套设安装在第一连接轴56上且与其同步转动，所述第二齿轮55与第一齿轮54相邻设置且始终处于相互啮合状态；所述第一连接轴56远离第一安装座9的一端设有与其固定连接第一连杆51，所述第一连杆51与第一连接轴56相互垂直设置且同步转动；所述第二连接轴57远离第一安装座9的一端设有与其固定连接第二连杆52，所述第二连杆52与第二连接轴57相互垂直设置且同步转动，所述第一连杆51和第二连杆52相对第一安装座9朝同一方向转动。第三电机53工作时带动第一齿轮54转动，第一齿轮54转动时带动第二齿轮55啮合转动。第二齿轮55转动的同时带动第一连接轴56转动，第一连接轴56转动的同时带动第一连杆51转动，所述第一连杆51的一端和第二连杆52的一端均与第二安装座10铰接，第一连杆51的另一端和第二连杆52的另一端均与第一安装座9枢接，那么第一连杆51转动的同时就会带动第二连杆52同步转动，所述第一连杆51和第二连杆52同步转动时就会带动第二安装座10相对第一安装座9转动。所述第一连杆51远离第一安装座9的一端通过销轴与第二安装座10铰接，所述第二连杆52远离第一安装座9的一端通过销轴与第二安装座10铰接；所述第二安装座10包括水平放置板101和竖直侧板102，所述第一连杆51与第二连杆52均通过销轴与竖直侧板102铰接；所述水平放置板101始终与水平面平行，所述水平放置板101上设有转动组件6。所述第一连杆51与竖直侧板102铰接，所述第二连杆52与竖直侧板102铰接，所述竖直侧板102与水平放置板101相互垂直设置，那么水平放置板101在第一连杆51和第二连杆52的限位下始终处于水平状态，这样第二安装座10在转动过程中始终处于水平状态，那么夹持组件7所夹取的保温杯开口始终处于竖直方向且不会发生偏移，这
样就能准确把保温杯转移到放置模具2上，提高了保温杯的上料效率。所述转动组件6包括第一电机61和连接轴套62；所述第一电机61安装在水平放置板101的上端面，所述连接轴套62固定安装在水平放置板101的下端面，所述连接轴套62通过轴承安装在第一电机61的电机轴上，所述第一电机61的电机轴竖直向下设置且与第三安装座11固定连接。第一电机61工作就会带动第三安装座11围绕第一电机61的电机轴转动，所述第三安装座11与夹持组件7连接，这样第一电机61工作就能带动保温杯相对第二安装座10转动。
31.所述夹持组件7包括第一气缸71和成对设置的夹臂72，所述第一气缸71固定安装在第三安装座11上，所述第一气缸71为双向气缸，第一气缸71的两个活塞轴分别与每个所述夹臂72固定连接，所述第一气缸71的活塞轴的伸缩方向与第一安装座9移动的方向相互垂直，所述放置模具2为柱状体且其轴向与第一安装座9的移动方向相互平行。第一气缸71的活塞轴往复伸缩时就会带动夹臂72相互靠近或者远离，这样就能方便夹取保温杯；因为第一气缸71的活塞轴的伸缩方向与第一安装座9移动的方向相互垂直，第一安装座9在升降组件4的驱动下沿着竖直方向上下移动，这样被夹持的保温杯开口始终处于竖直方向。所述放置模具2的正上方设有用于压紧保温杯的固定装置8，所述固定装置8包括第四安装座81、第四电机82、安装板83、第二丝杆84、第二气缸85和压紧件86；所述第四电机82固定安装在安装框架3的顶部，所述第二丝杆84的两端通过轴承安装安装框架3上，所述第四电机82的电机轴与第二丝杆84连接且同步转动，所述安装框架3上设有成对设置的第二导向轨道32，所述第四安装座81安装在第二导向轨道32上；所述第四安装座81背对放置模具2的端面设有第二凸出部87，所述第二凸出部87套设安装在第二丝杆84上，且第二凸出部87内设有与第二丝杆84相互啮合的螺纹；所述第四安装座81的水平端面上设有与其固定连接的第二气缸85，所述第二气缸85的活塞轴与安装板83固定连接，所述安装板83的下端面设有与其固定连接的压紧件86。当保温杯进行缩口作业时需提前固定，第四电机82工作带动第二丝杆84转动，第二丝杆84转动的同时带动第四安装座81靠近保温杯；当第四安装座81接近保温杯时第四电机82停止工作，接着第二气缸85工作推动安装板83靠近保温杯，安装板83靠近保温杯的同时安装板83下方的压紧件86就会抵靠保温杯口，这样保温杯就会处于固定状态。所述安装板83的上端面设有若干与其固定连接的导向柱88，所述第四安装座81套设安装在每个所述导向柱88上，所述导向柱88竖直设置。通过设置导向柱88，安装板83只能沿着导向柱88所在的方向靠近保温杯，这样确保压紧件86能抵靠在保温杯口。
32.本实施例的具体工作过程如下，当需要进行流水线加工保温杯时，通过上料装置把保温杯从流水线抓取到放置模具2上，所述上料装置包括设置在放置模具2左侧的升降组件4、摆动组件5、转动组件6和夹持组件7；保温杯加工完成后通过下料装置把保温杯从放置模具2上取走，所述下料装置包括设置在放置模具2右侧的升降组件4、摆动组件5、转动组件6和夹持组件7；上料装置把第一个需要加工的保温杯抓取到放置模具2上时，右侧下料装置上的夹持组件7靠近放置模具2处于等待状态；上料装置把第一个需要加工的保温杯放下后会继续去流水线抓取第二个需要加工的保温杯，并抓取第二个需要加工的保温杯靠近放置模具2等待进一步加工；第一保温杯加工完成后，右侧的下料装置把第一保温杯从放置模具2上取走，下料装置取走第一保温杯后会立刻返回放置模具2附近等待取走第二个保温杯；当第一个保温杯被下料装置取走时，上料装置会立刻把第二个处于等待加工的保温杯放到放置模具2进行加工。然后，上料装置和下料装置就会重复以上步骤，相互配合完成保温杯
的上料和下料工序。
33.所述上料装置具体工作过程如下，左侧夹持组件7上的第一气缸71控制夹臂72相互靠近夹取保温杯，升降组件4控制第一安装座9上移，夹持组件7就会夹取保温杯上移并脱离流水线，接着摆动组件5控制第二安装座10转动且使其靠近放置模具2；与此同时，转动组件6工作时第三安装座11转动；第三安装座11转动的同时带动夹持组件7上的保温杯从背对放置模具2的方向转动到朝向放置模具2的方向，此时保温杯刚好处于放置模具2的正上方；然后升降组件4进一步控制第一安装座9下移动，最后夹持组件7上第一气缸71控制夹臂72相互远离，这样保温杯的上料工序完成。
34.同理，下料装置的工作原理与上料装置的工作原理相同，保温杯加工完成时下料装置就会马上把保温杯从放置模具2上取走。
35.文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。