多臂抓放机械手的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种多臂抓放机械手，抓手(11)抓取抬升回转且自身翻转，然后依次码放到指定位置，状态保持装置(4)使机械手(1)的动作得以独立，避免复杂的管线连接，从而在机械手(1)脱离动力时既能顺利升降回转又保持住所需的工作状态，借助所附本机拖动完全合拍以防误动作且节能，机构精巧，动作可靠，自动化程度高解放劳力，结构简单制造成本低，操作方便洁净环保，并为此类产品的生产线提供了一种关键的自动化装备。
【专利说明】多臂抓放机械手
所属【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自动化抓取装置，特别是涉及一种多臂抓放机械手。
【背景技术】
[0002]目前广泛在用的生产砖块设备，如转盘式制砖机，每台机器至少需一、两名工人守在一旁，机器连续不断地产出，工人一刻不停地搬运，日复一日，年复一年，枯燥重复，繁重无休，至今尚无一种装备取代这种体力劳动，工作环境差，劳动强度大，工人不堪重负。
[0003]本发明目的旨在提供一种机器手，一边自动抓取压出产品，另一边将其顺序码放整齐，并为这种方式制砖的自动化生产线提供一种关键装备，本发明也可应用于其它块状物品生产当中。
【发明内容】
[0004]本发明由机械手1、手臂2、回转升降装置3、状态保持装置4、传动装置5、机架外壳6和中转装置7等部分组成。
[0005]本发明的技术方案为:机械手I抓起平置的物块，抬升以离开工作台面，回转到下一工位翻转，然后依次立置码放在中转装置7上；机械手I的收拢抓放翻转动作通过状态保持装置4完成，以使机械手I在抬升和回转时保持所触发的动作，从而脱离安装在机架上的动力源和控制源，避免复杂的管线连接；当机械手I回转到抓取和码放工位时，再由固联于机架的动力装置和控制装置实施相应的动作，周而复始，自动运行；机械手I的换位回转由压块本机的转盘拖动，保证机械手I动作与本机运行周期完全一致，以防误动作。
[0006]所述机械手I与手臂2相连，抓手11成对并对称于同步连杆机构12，抓手11可在手臂2的伸出端上滑动，同步连杆机构12的一个铰点固定在手臂2的伸出端，另外两铰点分别与两只抓手11固定，一只抓手受力，两只同步张合；
[0007]所述手臂2由小臂21和大臂22连接而成，承载机械手1、被抓对象13及其自身的负重；小臂21两端分别连接抓手11和平动保持器44的位移输出，大臂22两端分别连接小臂21和转动保持器42的扭转输出；
[0008]所述回转升降装置3与机架滑动连接，既可受垂直力作用上下移动又可受扭转力作用往复转动，回转升降装置3的滑轴33底部设推力轴承，向上移动时，定位杆32与定位机构31的定位槽分离，以便无障碍回转，转到给定角度下降，定位杆32插进定位机构31的定位槽，定位精准可靠，定位机构31的定位槽按设定角度分布；
[0009]所述状态保持装置4是一种开关量发生器，分为转动保持器42和平动保持器44，转动保持器42固定在回转升降装置3上，平动保持器44固定在大臂22上；转动保持器42一端的旋转触杆41被压下，同侧另一端旋转触杆伸出同样长度，同时与旋转触杆41所在面垂直的平面上输出给定旋转，并保持所转角度，直到触压伸出的触杆，被压下的触杆伸出，同时输出反向旋转，保持所转角度直到下次触发；同理，平动保持器44 一端的平动触杆43被压下，同侧另一端平动触杆伸出同样长度，同时另一侧输出给定伸长，并保持这一长度，直到触压伸出的触杆，被压下的触杆伸出，同时，输出的伸长退回，并保持退回状态直到下次触发；
[0010]所述传动装置5由阻尼机构51、变速机构52、定角间歇机构53、回转传递机构54和离合机构55等组成；回转传递机构54为演变的曲柄滑块机构，一端连接在压块本机的转盘上，当转盘转动时，回转传递机构54的连杆随之摆动，回转传递机构54的另一端连接定角间歇机构的输入转轴，转轴装有轴承，通过轴承座与机架固定；定角间歇机构53将转轴的往复转动转换为按设定角度间隔同一方向的转动，当其反向转动时产生间歇，定角间歇机构53将这种有规律的运动经变速机构52转换成所需角度传递给滑轴33 ;阻尼机构51装于变速机构52上，以防机构运行的惯性所带来的过量、空回和冲击等不利影响，阻尼大小通过弹性力调整；离合机构55固定在机架上，通过扳动变速机构52的齿轮，当两齿轮副脱离接触时传动被中断以便处理非正常运行情况，当两齿轮副啮合时才进入正常运行，离合机构55与齿轮接触面之间的摩擦利用来补充阻尼；
[0011]所述机架外壳6的机架可由型钢焊接而成，外壳可由钣金制作，其中与地面接触的底壳承接传动装置5落下的润滑油及杂物等，以免污染，底壳下面设地脚；
[0012]所述中转装置7安装在机械手I的码放工位，机械手I每次放手之后，中转装置7的承接面相应移动给定距离，让出下一次码放的空间。
[0013]本发明的有益效果在于:机构精巧，动作可靠，借助原机自身动力节省能源，自动化程度高节省劳力，从根本上改变了现有同类产品的生产方式，工人由繁重的体力劳动转为简单的监控操作和设备维护保养，使劳动者从长期沉重的机器束缚中解放出来，成为机器的主人；结构简单，一目了然，制造容易，操作方便，加工生产成本低，便于普及推广；运行中无任何污染物排放，洁净、低噪、环保。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1:三维总图`
[0015]图2:结构图
[0016]图3:原理图
[0017]图中:
[0018]I机械手41旋转触杆
[0019]11抓手42转动保持器
[0020]12同步连杆机构43平动触杆
[0021]13抓取对象44平动保持器
[0022]2手臂5传动装置
[0023]21小臂51阻尼机构
[0024]22大臂52变速机构
[0025]3回转升降装置53定角间歇机构
[0026]31定位机构54回转传递机构
[0027]32定位杆55离合机构
[0028]33滑轴6机架外壳
[0029]4状态保持装置7中转装置【具体实施方式】
[0030]下面结合附图以实施例方式对本发明进一步说明。
[0031]机械手I在抓取工位，平动保持器44的平动触杆43被压进，同侧另一端平动触杆伸出同样长度，平动保持器44的输出端产生横向位移，通过小臂21传递给抓手11，另一只受同步连杆机构11制约，两只抓手同时抓紧，并由平动保持器44保持抓紧状态，触发动力源退回，以脱离接触；回转升降装置3的滑轴33受力抬升，带动与之固接的手臂2连同机械手I以及抓取对象13抬升到设定高度，定位机构31的槽孔与定位杆32分离，同时转动保持器42的旋转触杆41与其触发动力源也脱离接触，以便机械手I及其手臂2绕滑轴33回转；回转传递机构54受压块本机的转盘拖动而扭转定角间歇机构53，当且仅当该机构的拨块触及棘齿，与之相连的变速机构52旋转，并按所需角度传递给滑轴33 ;压块本机的转盘回转到位即反向转动，回转传递机构54随之反转，但定角间歇机构53不传递此反向转动，因而滑轴33处于转动间歇状态，此时手臂2及其所负部件一并降下，定位杆32插入定位机构31的槽孔内，直到槽与杆紧密配合，实现高度精确定位；与此同时，处于中间工位的旋转触杆41受压缩进，同侧另一端旋转触杆伸出，转动保持器42输出设定转角，与之相连的手臂2及其相连的机械手I 一并翻转，被抓对象13变向，由平变立，以便码放到中转装置7的承接面上；与该工位相对的另一工位，伸出的旋转触杆被压进，前次压进的旋转触杆伸出，转动保持器42反向输出同样转角，手臂2随之反向翻转，已完成释放动作的机械手I转回到抓取所需的方向；手臂2下降到位，抓取工位和码放工位的平动保持器44同时触发，抓取工位的平动触杆43被压进，另一端触杆伸出，平动保持器44输出的位移通过小臂21传递给抓手11，同步连杆机构11迫使两只抓手同时抓紧，并由平动保持器44保持抓紧状态，抓取工位伸出的平动触杆43在码放工位被压进，另一端触杆伸出，平动保持器44反向输出等量位移，同样，两只抓手在连杆机构11的约束下同时张开，完成释放动作，被抓对象13按要求立置码放在中转装置7的承接面上；触发动力源一触即发、随后即退，以使触杆与其动力源分离，在二者脱离接触期间，平动保持器44 一直保持已被触发的状态；机械手I及其手臂2抬升，压块本机的转盘回转，如此循环往复，只要本机不停，抓取和码放工作就与本机同步自动进行。
[0032]机械手I及其手臂2的组合数量不限，根据需要而定，但以四臂为佳，便于垂直分布，这样，抓取工位和码放工位在一条线上且与两中间工位连线垂直；相应地，垂直分布的状态保持装置4，其触发的重复精度更高，回转后下落时定位杆对位入孔更为准确；这种四臂垂直分布形式，既充分满足抓放、翻转、升降、回转和换位动作的要求，又能最大限度地节省制作原材料，也使得加工装配调试维护更为简便易行，生产成本更为节省。
[0033]机械手I及其手臂2的组合数量少于4将使机械手翻转动作没有时间和空间，必须另想办法；机械手I及其手臂2的组合数量多于4必然多用材料，布置起来较为复杂，同时必须保证换位和状态保持装置4触发的重复精度，加工、装配、调试、维护等都增加了难度。
【权利要求】
1.一种多臂抓放机械手，包括:机械手(I)、手臂(2)、回转升降装置(3)、状态保持装置(4)、传动装置(5)、机架外壳(6)和中转装置(7)等，其特征是:机械手(I)连于手臂(2)，手臂(2)和回转升降装置(3)之间装有状态保持装置(4)，回转升降装置(3)装在传动装置(5)上,传动装置(5)装于机架外壳(6)内，机架外壳(6)外侧设抓取工位、另一侧为码放工位、其余则中间工位，中转装置(7)安装在码放工位，回转升降装置(3)拖动手臂(2)升降旋停，状态保持装置(4)使机械手(I)抓放翻转。
2.根据权利要求1所述的机械手(I)由抓手(11)和同步连杆机构(12)等组成，其特征是:抓手(11)成对并关于同步连杆机构(12)对称安装，任一只抓手(11)动作，另一只受同步连杆机构(12)约束而相反动作。
3.根据权利要求1所述的手臂⑵由小臂(21)和大臂(22)等组成，其特征是:小臂(21)与状态保持装置(4)的平动输出连接使机械手(I)张合，大臂(22)与状态保持装置(4)的平动输出连接带动机械手(I)翻转，整体绕升降装置(3)的轴线回转并沿该轴线升降。
4.根据权利要求1所述的回转升降装置(3)由定位机构(31)、定位杆(32)、滑轴(33)等组成，其特征是:其滑轴(33)底部设推力轴承，定位杆(32)插在定位机构(31)的相应孔内以精确定位，该孔按手臂(2)回转角度分布，滑轴(33)上升则杆与孔分离。
5.根据权利要求1所述的状态保持装置(4)分为转动保持器(42)和平动保持器(44)，其特征是:转动保持器(42)的一端触杆压下，同侧另一端触杆伸出，并保持所输出转角，直到触压伸出的触杆而被压下的触杆伸出，得到反向转角输出并保持到下次触发；同理，平动保持器(44) 一端触杆压下，同侧另一端触杆伸出，另一侧定长输出位移并保持，直到触压伸出的触杆而被压下的触杆伸出，已输出的位移退回并保持该状态直到下次触发。
6.根据权利要求1所述的传动装置(5)由阻尼机构(51)、变速机构(52)、定角间歇机构(53)、回转传递机构(54)和离合机构(55)等组成，其特征是:阻尼机构(51)装于变速机构(52)上，阻尼大小通过弹性力调整，定角间歇机构(53)当且仅当其拨块触及棘齿才有输出，回转传递机构(54) —端连接转盘往复摆动，另一端接定角间歇机构(53)的输入轴，离合机构(55)固于机架扳动齿轮副或脱离或啮合，扳动接触面摩擦补充阻尼。
7.根据权利要求1所述的中转装置(7)，其特征是:严格按码放频率位移，正好让出下一次码放的空间。
【文档编号】B65G47/90GK103708220SQ201210376609
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年10月8日 优先权日:2012年10月8日
【发明者】高国强 申请人:高国强