一种自动摆盘机的机械手结构的制作方法

1.本实用新型属于自动摆盘机领域，特别涉及一种自动摆盘机的机械手结构。


背景技术：

2.在中国人的食品结构中，面食是主要的食品之一，其中的馒头、包子等是主要的面食之一；随着生活节凑的加快，馒头，包子一类的食品，从自制逐渐变成了集中制作，成为可以直接购买的商品；由于馒头，包子（以下简称馒头）的集中生产，产量变大，由传统的手工制作变成了机械化、自动化制作；现有的馒头大多采用的工序是和面、制坯、蒸制几个工序，在制坯和蒸制工序之间，大多采用自动摆盘机将馒头坯摆入蒸盘，然后送入蒸箱进行蒸制；现有的自动摆盘机大多采用机械手抓取的方式进行摆盘，也就是，从制坯工序送来的馒头坯，在输送带上进入自动摆盘机，摆盘机有送盘装置将蒸盘送到设定的位置，一般在馒头输送带附近，的蒸盘输送装置上，摆盘机械手将馒头坯从馒头输送带上抓取后送入到蒸盘内，通过蒸盘的间隔运动，实现整个蒸盘的摆盘；从实践中发现，现有的机械手大多采用机械传动或者气动传动的方式；机械传动需要通过刹车线实现机械手的开合，存在的问题是结构复杂，刹车线不耐用容易断；而气动的机械手速度调节困难，容易造成把馒头坯夹持变形的情况出现。


技术实现要素：

3.针对现有的自动摆盘机存在的上述问题，本实用新型提出一种结构简单，夹持速度可随意调节的自动摆盘机的机械手结构，具体的技术方案是，一种自动摆盘机的机械手结构，其特征在于：所述的机械手安装在自动摆盘机上，与自动摆盘机的机架连接，并与自动摆盘机的电气控制系统连接；所述的机械手安装的位置位于自动摆盘机的馒头输送带的上方；所述的机械手包括上导向座、导向板、导向槽、导向滚子、机械手运动驱动、手爪开合右齿轮、手爪臂、手爪、手爪开合左齿轮、导向下座、上下滑块、上下滑轨、手爪开合驱动装置、手爪支撑板、横向滑块、横向滑轨、滚子连接件和转臂；所述的上导向座安装在导向板上，位于导向板的一侧，与导向板固定连接；所述的导向板为平板结构，通过连接部件与自动摆盘机的机架连接；所述的导向槽设置在导向板上，贯穿导向板的厚度；所述的导向滚子安装在导向槽内，与转臂可滑动连接，能够在转臂的驱动下沿导向槽运动；所述的机械手运动驱动安装在导向板上，与导向板固定连接，其动力输出轴与转臂连接，能够带动转臂旋转；所述的机械手运动驱动位于导向槽的外轮廓内部；所述的手爪开合右齿轮安装在手爪支撑板上，通过齿轮轴和轴承与手爪支撑板连接，能够在手爪支撑板上转动；所述的手爪臂有一对，分别安装在手爪开合右齿轮和手爪开合左齿轮上，并分别与手爪开合右齿轮和手爪开合左齿轮固定连接；所述的手爪为长板条状，其长度方向与馒头输送带的运动方向相同；所述的手爪安装在手爪臂上，有一对，分别与手抓臂固定连接；所述的手爪开合左齿轮安装在手爪支撑板上，通过齿轮轴和轴承与手爪支撑板连接，齿部与手爪开合右齿轮的齿部啮合；所述的导向下座安装在导向板上，与导向板固定连接，并和上导向座位于同一竖直
线上；所述的上导向座和导向下座成对安装；所述的上下滑块安装在上下滑轨上，与上下滑轨套装，能够在上下滑轨上滑动；所述的上下滑轨安装在上导向座和导向下座之间，两端分别与上导向座和导向下座连接；所述的手爪开合驱动装置安装在手爪支撑板上，与手爪支撑板固定连接；所述的手爪开合驱动装置的动力输出轴与手爪开合左齿轮或者手爪开合右齿轮连接；所述的手爪开合驱动装置是带有减速装置的伺服电机或者步进电机；所述的手爪支撑板安装在横向滑块上，与横向滑块连接；所述的横向滑块安装在横向滑轨上，与横向滑轨套装，能够在横向滑轨上滑动；所述的横向滑轨安装在上下滑块上，与上下滑块连接；所述的滚子连接件安装在手爪支撑板上，与手爪支撑板连接，同时与导向滚子连接；所述的转臂安装在手爪支撑板的一侧，一端与机械手运动驱动的动力输出轴连接，能够在机械手运动驱动的带动下绕机械手运动驱动的动力输出轴旋转；所述的转臂的另一端为长孔，或者是开口槽。
4.进一步的，所述的导向槽是曲线或者组合曲线形。
5.进一步的，所述的导向槽是门形。
6.进一步的，所述的导向槽的宽度与导向滚子的直径匹配。
7.进一步的，所述的机械手运动驱动是带有减速装置的步进电机或者伺服电机。
8.进一步的，所述的上下滑轨有1个以上。
9.进一步的，所述的上下滑块有1个以上。
10.进一步的，所述的横向滑块有1个以上。
11.进一步的，所述的横向滑轨有1个以上。
12.进一步的，所述的滚子连接件是封闭的矩形槽。
13.进一步的，所述的滚子连接件是孔。
14.进一步的，所述的滚子连接件是轴。
15.有益效果
16.本实用新型的有益效果在于，结构简单，传动直接，且能够精确调节机械手运动或机械手手爪夹持的速度，避免馒头坯夹持变形或者在运动过程中被甩掉。
附图说明
17.图1是本实用新型的外形结构示意图
18.图2是本实用新型的另一视角的结构示意图
19.图3是本实用新型的剖面结构示意图
20.图4是转臂的结构示意图
21.1.上导向座，2.导向板，3.导向槽，4.导向滚子，5.机械手运动驱动，6.手爪开合右齿轮，7.手爪臂，8.手爪，9.手爪开合左齿轮，10.导向下座，11.上下滑块，12.上下滑轨，13.手爪开合驱动装置，14.手爪支撑板，15.横向滑块，16.横向滑轨，17滚子连接件，18.转臂，181.转臂体，182.转臂孔，183.滚子卡槽。
具体实施方式
22.为了更好地说明本实用新型的技术方案，现结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式，如图1-图3，本例中选用2个上导向座1，将所述的上导向座1安装在导向板上，
位于导向板2的一侧，与导向板2固定连接；选用所述的导向板2为平板结构，按照本行业通用的连接方式通过连接部件与自动摆盘机的机架连接，并位于馒头输送带的上方；将所述的导向槽3设置在导向板2上，贯穿导向板2的厚度，本例中选用门形的导向槽作为本例的导向槽3，这样能够增加手爪8的上下运动行程，如果需要手爪8的横向行程大，就将门形导向槽3横向设置；本例中选用台阶轴并在轴外套装轴承或者滑套作为轴套方式作为导向滚子4，这样能够减少导向滚子4与导向槽3和转臂18上的滚子卡槽183之间的摩擦；导向滚子4的轴一端设置封盖，阻挡轴套从轴端滑脱，另一端设置外螺纹，或者圆柱轴，与手爪支撑板14上的滚子连接件17连接；设定导向滚子4与转臂18结合处的直径与导向槽3结合部分的直径不同；将所述的导向滚子4安装在导向槽3内，并与转臂18可滑动连接，能够在转臂18的驱动下沿导向槽3运动；本例中选用带有减速器的伺服电机作为机械手运动驱动5，将所述的机械手运动驱动5安装在导向板2上，与导向板2固定连接，其动力输出轴与转臂18连接，能够带动转臂18旋转；将所述的机械手运动驱动5位于导向槽3的门形轮廓内部，本例中选用在导向槽3上部圆弧部分的圆弧中心；将所述的手爪开合右齿轮6安装在手爪支撑板14上，通过齿轮轴和轴承与手爪支撑板14连接，能够在手爪支撑板14上转动，并在齿面做出安装手爪臂7的平面；选用所述的手爪臂7有一对，分别安装在手爪开合右齿轮6和手爪开合左齿轮9上，并分别与手爪开合右齿轮6和手爪开合左齿轮9固定连接；选用所述的手爪8为长板条状，其长度方向与馒头输送带的运动方向相同；将所述的手爪8安装在手爪臂7上，有一对，分别与手抓臂7固定连接；选用与手爪开合右齿轮6相同规格的齿轮作为手爪开合左齿轮9，将所述的手爪开合左齿轮9安装在手爪支撑板14上，通过齿轮轴和轴承与手爪支撑板14连接，齿部与手爪开合右齿轮6的齿部啮合；本例中选用2个导向下座10，并与上导向座1配对使用；将所述的导向下座10安装在导向板2上，与导向板2固定连接，并和上导向座1位于导向板2的同一侧且位于同一竖直线上；本例中选用2个上下滑块11，将所述的上下滑块11安装在上下滑轨12上，与上下滑轨12套装，能够在上下滑轨12上滑动；本例中选用在上下滑块11内孔安装直线轴承，这样能够提高滑动的灵活性并减少摩擦力；本例中选用本行业通用的圆柱形导向柱作为上下滑轨12，选用两个，将所述的上下滑轨12安装在上导向座1和导向下座10之间，两端分别与上导向座1和导向下座10固定连接；本例中选用带有减速器的伺服电机作为手爪开合驱动装置13，这样能够精确调节手爪8的开合速度；将所述的手爪开合驱动装置13安装在手爪支撑板14上，与手爪支撑板14固定连接；将所述的手爪开合驱动装置13的动力输出轴与手爪开合左齿轮9或者手爪开合右齿轮6连接，能够带动该齿轮旋转；将所述的手爪支撑板14安装在横向滑块15上，与横向滑块15连接；本例中选用两个横向滑块18，将所述的横向滑块15安装在横向滑轨16上，与横向滑轨16套装，能够在横向滑轨16上滑动，并在横向滑块16的内孔安装直线轴承，以减少摩擦力；本例中选用本行业通用的圆柱形导柱作为横向滑轨16，选用2个，将所述的横向滑轨16安装在上下滑块11上，与上下滑块11连接；本例中选用封闭的矩形槽作为滚子连接件17，矩形槽的长度和宽度分别与导向滚子4的端部直径匹配，此时导向滚子4与转臂结合的部分的直径需要小于相邻两段的直径，也就是与导向槽3结合部分的直径大于与转臂18结合部分的直径；与滚子连接件17结合的部分的直径同样大于与转臂18结合的部分的直径；将所述的滚子连接件17安装在手爪支撑板14上，与手爪支撑板14连接，同时与导向滚子4的一端套接；将所述的转臂18安装在手爪支撑板14的一侧，一端与机械手运动驱动5的动力输出轴连接，能够在机械手运动驱动5的带动
下绕机械手运动驱动5的动力输出轴旋转；选用所述的转臂18的另一端为开口槽，并将该开口槽卡套在导向滚子4的中部，能够在转臂18转动时带动导向滚子4运动；这样就完成了本实用新型的实施。
23.应用时，导向滚子4处于上部位置，也就是转臂18旋转到竖直向上的位置时，机械手运动驱动5带动转臂18旋转，进而带动导向滚子4运动，导向滚子4带动手爪支撑板14运动，由于转臂18的运动轨迹是圆弧，而导向滚子4此时处于导向槽3的圆弧部分，因此，导向滚子4通过滚子连接件17带动手爪支撑板14做相同轨迹的运动，也就是说，反应在手爪8的运动就是手爪8既有上下位移，又有水平位移，由于设置有上下滑轨12和上下滑块11以及横向滑轨16和横向滑块15，保证了手爪支撑板14能够同时实现上述运动，也就是手爪8也实现了此运动；当手爪8移动到自动摆盘机的馒头输送带上的馒头存储位置时，手爪开合驱动装置13启动，将手爪8合拢，夹持一排多个馒头，此时，机械手运动驱动5反向旋转，经过转臂18、导向滚子4、手爪支撑板14导致手爪8上升且横向运动的复合运动，当横向运动到蒸盘的摆放位置时，抓有馒头坯的手爪8在接近蒸盘时，手爪开合驱动装置13反向运转，将馒头释放落入蒸盘内，蒸盘运动一排馒头摆放位置，为下次摆放做好准备，此时，馒头输送带向前运动，再次输送一排馒头坯并停留在抓取位置，重复上述过程，就实现了自动摆盘工作；由于在机械设计时，馒头输送带上表面与蒸盘的摆放平面不一定在一个平面上，所以，将导向槽3设计为门形，也就是在转臂旋转时，处于在蒸盘上方释放馒头过程中，如果蒸盘摆放平面低于馒头输送带馒头停止表面时，机械手运动驱动5的反向旋转角度大于抓取行程的旋转角度，此时导向滚子4会沿导向槽3的直线边继续运动一段距离，这段距离由转臂18上的滚子卡槽183与导向滚子4之间的相对运动实现补偿，就实现了两个高低不同平面的抓取和摆放；由于采用了伺服电机驱动的手爪8的开合，能够精确调节手爪8的开合速度；由于采用了伺服电机驱动的转臂18带动导向滚子，减少了传动机构的环节，简化了结构，且采用的零部件牢固可靠。
24.本实施例只是本实用新型的技术方案的一种，不代表所有技术方案。