一種碼垛機的機械手的製作方法

2023-10-11 04:00:14 2

專利名稱：一種碼垛機的機械手的製作方法
技術領域：
本發明涉及碼垛機械技術領域，特別是涉及一種碼垛機的機械手。
背景技術：
現有技術的機械手是安裝固定在碼垛機的升降機構上，壓磚機壓製出的磚坯通過 布料小車上的夾坯器把磚坯送至輸送機上，輸送機再把磚坯送至碼垛機機械手的的正下 方，最後碼垛機的機械手再將磚坯抓走進行碼跺，完成一個循環要經過磚機把混合料壓制 成磚坯，夾坯器把磚坯從磚機內部夾持並運送到輸送機上，輸送機把磚坯輸送至碼坯機夾 手的正下方，碼垛機的機械手再把磚坯從輸送機上運送到蒸養車上並進行碼跺等複雜的搬 運過程；由於剛壓好的磚坯初始強度低，多次搬運容易造成磚坯的破損，碼垛後的磚坯的成 品率低，破損的磚坯需要人工碼放，勞動強度大，不利於實現全程自動化生產；同時夾坯器 在回到模腔位置時，容易把已送到輸送機上的磚坯再帶回模腔位置，在下一次壓制過程中， 把模具的模腔壓壞。為此，本申請人發明了「磚的全自動液壓成型和智能碼垛裝置」，專利號 ZL200820129473. 1，授權公告號CN201291507Y，該專利中機械手安裝在碼垛機器人的機械 臂上，機械手在機器人機械臂的帶動下進入壓磚機模腔上部，在進入的同時對磚坯上平面 的殘留料進行清掃，然後下行進入磚坯中間進行抓磚，抓磚後把磚抬起，使磚坯與模腔脫 離，然後從壓磚機中退出，機械臂旋轉把磚坯碼放到蒸養車上，該機械手由機架、直線導軌 及滑塊、橫梁、夾緊模塊、合攏驅動裝置和清掃裝置組成，清掃裝置有毛刷及風管組成，當機 械手進入壓磚機內部模具模腔上部的同時，機械手上的毛刷對磚坯上平面的殘留料進行清 掃，清掃裝置固定安裝在機架的一側，為了保證機械手在進入壓機內部時，能夠清掃到磚坯 上的殘留料，同時夾緊模塊不會碰到磚坯，這樣，安裝後清掃裝置的毛刷的下端要低於夾緊 模塊的最下端，因清掃裝置固定在機架上，當清掃的殘留料落在模具上後，夾緊模塊和清掃 裝置要進入壓制好的磚坯中進行夾持，因清掃裝置的毛刷低於夾緊模塊，這樣在夾磚時，毛 刷的下端會接觸到模框上的殘留料，殘留料會進入到毛刷內，在下一次循環中，清掃裝置的 毛刷清不乾淨磚坯表面上的殘留料，因磚坯表面有殘留料，這樣機械手碼出的磚垛的層與 層之間會有殘留料，碼出的磚跺高低不一致，磚垛整體不整齊，易垮塌，造成磚坯損毀，同時 夾緊模塊是一種短行程薄膜氣缸，夾緊模塊在進入磚坯中間進行夾磚時，兩夾緊模塊與磚 坯的夾持面需要較小的夾持間隙，當夾持間隙較大時，夾緊模塊的夾持面接觸不到磚坯的 被夾持面，從而無法夾磚，當夾持間隙較小時，夾緊模塊的夾持面很容易把磚坯夾碎，夾緊 模塊與磚坯之間的間隙不便於調整。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在於克服現有技術中機械手的清掃機構清掃不乾淨 磚坯表面的殘留料的缺陷，提供一種結構簡單，便於操作，能提高對磚坯表面的清掃效果， 從而提高磚坯的碼垛質量的碼垛機的機械手。
本發明為解決上述技術問題所採用的技術方案是一種碼垛機的機械手，包括機 架、清掃機構和夾持機構，清掃機構由毛刷和氣管組成，夾持機構設置在機架下方，還包括 擺動升降機構，擺動升降機構包括擺動驅動機構和擺動機構，擺動驅動機構與擺動機構鉸 接，擺動驅動機構和擺動機構分別與機架鉸接，清掃機構與擺動機構固定連接。擺動驅動機 構驅動擺動機構上下擺動，從而帶動清掃機構上下運動，擺動機構位於下極限位時，毛刷的 下端面低於夾持機構的下端面，清掃機構位於上極限位時，毛刷的下端面高於夾持機構的 下端面。所述的擺動機構包括兩套搖臂、擺杆和連杆，搖臂、擺杆和連杆對稱分布於機架的 兩側，搖臂和擺杆的一端分別與機架鉸接，搖臂和擺杆的另一端與連杆鉸接，對稱的兩個連 杆同時與清掃機構的兩端固定連接。所述的搖臂是一種V型結構，V型的頂點與機架鉸接，V型的另外兩個端點分別與 連杆和擺動驅動機構鉸接。所述的擺動驅動機構是兩套氣缸，兩套氣缸對稱水平布置在機架上，氣缸的一端 與機架鉸接，另一端與搖臂鉸接。所述的夾持機構包括直線導軌機構和夾持單元，夾持單元通過直線導軌機構懸掛 在機架的下方，相鄰的夾持單元的橫梁通過限位機構連接，合攏驅動機構的兩端與位於外 端的兩夾持單元連接。所述的夾持單元包括橫梁、夾手、夾持氣缸和連接杆，夾手上部與橫梁鉸接，兩夾 持面相對的夾手的中部分別與夾持氣缸和連接杆鉸接。所述的夾持氣缸和連接杆之間還設有調節杆，調節杆兩端通過螺紋與夾持氣缸和 連接杆連接，調節杆的兩端螺紋旋向相反。所述的限位機構包括限位板和限位螺釘，限位板兩端各具有一腰形槽孔。所述的合攏驅動機構包括兩個合攏氣缸，兩個合攏氣缸對稱固定在機架的下方與 夾持單元垂直的方向上，兩個合攏氣缸的活塞杆與位於最外側的夾持單元的橫梁固定連 接。綜上所述，本發明相比現有技術具有以下優點本發明碼垛機的機械手結構簡單， 便於操作和調整，能夠避免清掃機構的毛刷夾帶殘留料，大大提高了對磚坯表面的清掃效 果。提高了磚坯的碼垛質量，磚坯碼垛後密實，不易垮塌。夾持機構能夠調整夾持面與磚坯 之間的間隙，使其具有適中的加持力度，提高了對磚坯夾持效果，保證磚坯不損壞。


圖1是本發明的主視圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是限位板的放大視圖。圖中1.機架，2.清掃機構，21.毛刷，22.氣管，3.夾持機構，31.直線導軌機構， 311.直線導軌，312.滑塊，32.夾持單元，321.橫梁，322.夾手，3221.夾持面，323.夾持氣 缸，324.調節杆，325.連接杆，33.限位機構，331.限位板，3311.腰形槽孔，332.限位螺釘， 34.合攏驅動機構，341.合攏氣缸，4.擺動升降機構，41.擺動驅動機構，411.擺動氣缸， 42.擺動機構，421.搖臂，422.擺杆，423.連杆
具體實施例方式參照圖1和圖2，碼垛機的機械手包括機架1、清掃機構2和夾持機構3，清掃機構 2具有毛刷21和氣管22。還包括擺動升降機構4，擺動升降機構4包括擺動驅動機構41和 擺動機構42，擺動驅動機構41與擺動機構42鉸接，擺動驅動機構41和擺動機構42分別與 機架1鉸接，清掃機構2與擺動機構42固定連接，擺動驅動機構41驅動擺動機構42上下 擺動，從而帶動清掃機構2上下運動，清掃機構2運動到下極限位時，毛刷21的下端面低於 夾持單元32的下端面，清掃機構2運動到上極限位時，毛刷21的下端面高於夾持單元32 的下端面。這樣，機械手進入壓機內部時，擺動驅動機構41驅動擺動機構42下降，帶動清掃 機構2的毛刷21處於下極限位，機械手在進入壓機內部的運動中，毛刷21下端對磚坯上平 面進行清掃，因毛刷21的下端面低於夾持單元32的下端面，夾持單元32不會碰觸到磚坯， 當夾持單元32與磚坯對正後，進入磚坯夾持磚坯時，擺動驅動機構41驅動擺動機構42上 升，帶動清掃機構2的毛刷21處於上極限位，機械手向下移動進入磚坯進行夾磚時，因毛刷 21的下端面高於夾持單元32的下端面，毛刷21下端部不會碰觸到從磚坯上平面清掃下來 落在模具中框上平面的殘留料，保持毛刷的清潔，保證在下一次循環中清掃乾淨磚坯表面 的殘留料。參照圖1和圖2，擺動機構42包括兩套搖臂421、擺杆422和連杆423，兩套搖臂 421、擺杆422和連杆423對稱分布於機架1的兩側，搖臂421和擺杆422的一端分別與機 架1鉸接，搖臂421和擺杆422的另一端與連杆423鉸接，對稱的兩個連杆423同時與清掃 機構2的兩端固定連接。參照圖1，搖臂421是一種V型結構，V型的頂點與機架1鉸接，V型的另外兩個端 點分別與連杆423和擺動驅動機構41鉸接。參照圖1和圖2，擺動驅動機構41是兩套擺動氣缸411，兩套擺動氣缸411對稱水 平布置在機架1上，擺動氣缸411的一端與機架1鉸接，另一端與搖臂421鉸接。這樣，在擺動驅動機構42的擺動氣缸411的驅動下，搖臂421轉動，帶動擺杆422 擺動，使中間連接的連杆423的上下運動，從而帶動清掃機構2的毛刷21和氣管上下運動， 當清掃機構2運動到下極限位時，對磚坯上平面進行清掃，當清掃機構2運動到上極限位 時，機械手進行夾持磚坯，兩套搖臂421、擺杆422和連杆423與兩套擺動氣缸411，對稱分 布在機架1的兩側，使清掃機構2的兩端受力均勻，能對數排每排複數塊磚坯的上平面進行 清掃，提高清掃的效率。參照圖1和圖2，夾持機構3包括直線導軌機構31和若干個夾持單元32，圖中所 示為五個夾持單元32。夾持機構3的五個夾持單元32通過直線導軌機構31懸掛在機架1 的下方。直線導軌機構31包括兩條直線導軌311和若干個滑塊312，兩條直線導軌311固 定在機架1的下方，滑塊312在直線導軌311上滑動。每個夾持單元32具有一個橫梁321， 橫梁321分別與兩條直線導軌311上各一滑塊312固定連接，夾持單元32通過滑塊312懸 掛在直線導軌311上。位於中間位置的夾持單元32的橫梁321可以與機架1固定連接。相 鄰的夾持單元32的橫梁321通過限位機構33連接，合攏驅動機構34固定在機架1下方， 同時與五個夾持單元32位於外端的兩夾持單元32連接，驅動夾持單元32在直線導軌311上移動，限位機構33帶動其餘未與機架1固定的夾持單元32在直線導軌311上移動。參照圖1和圖2，夾持單元32包括橫梁321、夾手322、夾持氣缸323和連接杆325， 夾手322的下部側面具有夾持面3221，兩夾持面3221相對的夾手322上部與橫梁321鉸 接，兩夾手322中部分別與夾持氣缸323和連接杆325鉸接。夾持氣缸323和連接杆325 通過兩端具有螺紋的調節杆3M連接；複數對夾手322與橫梁321鉸接後，每對夾手再通過 夾持氣缸323、連接杆325和調節杆3M連接共同組成了一個夾持單元32，調節杆324的兩 端螺紋旋向相反。這樣，當夾持氣缸323進入壓縮空氣，活塞杆伸出時，兩夾手322相對的夾持面 3221對磚坯是放鬆狀態，當活塞杆縮回氣缸內時，兩夾手322相對的夾持面3221對磚坯是 夾緊狀態，當兩夾手322相對的夾持面3221是放鬆狀態，夾持面3221與磚坯的被夾持面 3221間距存在過大或過小時，通過旋轉調節杆3 來調節夾持面3221與磚坯被夾持面的間 隙，當活塞杆縮回氣缸內時，兩夾手322相對的夾持面3221對磚坯施加夾緊力，夾緊磚坯， 調節杆3M兩端螺紋旋向相反，正反旋轉調節杆324，相對的兩夾持面3221就會收攏和分 開，結構簡單，調節操作非常方便。參照圖1、圖2和圖3，限位機構33包括限位板331和限位螺釘332，限位板331兩 端各具有一腰形槽孔3311，限位螺釘332在腰形槽孔3311內滑動，相鄰兩個橫梁321設置 兩個限位板331，兩限位板331對稱分布在橫梁321的兩端，限位螺釘332穿過限位板331 的腰形槽孔3311與夾持單元32的橫梁321固定連接，夾持單元32的橫梁321通過限位板 331和限位螺釘332進行定位。參照圖1和圖2，合攏驅動機構34包括兩個合攏氣缸341，兩個合攏氣缸341對稱 固定在機架1的下方與夾持單元32垂直的方向上，兩個合攏氣缸341的活塞杆分別與五個 夾持單元32位於最外側的夾持單元32的橫梁321固定連接。因壓磚機壓製出的磚坯之間有間隙，在碼垛磚坯時需要每塊磚坯之間無間隙才能 保證碼出的磚垛實，不易垮塌，這樣，當壓縮空氣進入合攏氣缸341，兩合攏氣缸341的活塞 杆同時伸出時，驅動最外側的夾持單元32移動，最外側的夾持單元32通過限位板331和限 位螺釘332帶動其相鄰的夾持單元32移動，最後使每個夾持單元32的間距相同，與壓磚機 壓製出的磚坯之間的間距相同，當機械手進入壓磚機內部，複數個夾持單元32與複數個磚 坯對應，夾持單元32夾緊磚坯後，壓縮空氣進入合攏氣缸341，兩合攏氣缸341的活塞杆同 時縮回，驅動最外側的夾持單元32向中間收攏，直至相鄰兩夾持單元32夾持的磚坯面貼 合，磚坯碼放在蒸養車上時磚坯面貼合，磚垛不易垮塌。機械手的清掃機構和夾持機構的工作過程如下當壓磚機在壓制磚坯時，機械手的清掃和夾持機構停在壓磚機的外部，擺動驅動 機構41驅動擺動機構42的兩套搖臂421、擺杆422和連杆423向下迴轉，從而使清掃機構 2處於下極限位置，合攏氣缸341驅動兩外側的夾持單元32移動，夾持單元32在限位板331 和限位螺釘332的限位下使夾持單元32之間間距處於最大極限位置，此時的間距與壓磚 機壓製出的磚坯間距相一致，夾持氣缸323驅動連接杆325和調節杆3 兩端使兩夾持面 3221相對的夾手322處於張開狀態。當壓磚機壓製成磚坯後，機械手的清掃和夾持機構進 入壓磚機的內部，機械手的清掃和夾持機構在進入壓磚機的時仍然保持進入前的狀態，清 掃機構2的毛刷21處於下極限位置，對磚坯的上表面的殘留料進行清掃，當機械手的清掃和夾持機構進入壓磚機的內部後，氣缸411驅動擺動機構42的兩套搖臂421、擺杆422和 連杆423向上迴轉，從而使清掃機構2處於上極限位置，機械手的清掃和夾持機構整體向下 移動，夾持單元32進入壓磚機壓制的磚坯中，夾持氣缸323驅動連接杆325和調節杆3 兩端使兩夾持面3221相對的夾手322處於合攏狀態，對磚坯進行夾持，然後，機械手的清掃 和夾持機構夾持磚坯整體抬起向外移動，合攏氣缸341驅動兩外側的夾持單元32移動，夾 持單元32在限位板331和限位螺釘332的限位下使夾持單元32之間間距處於最小極限位 置，使磚坯相接觸，機械手的清掃和夾持機構把每次壓磚機壓製出的磚坯整體夾持出，並碼 放在蒸養車上，碼放一次後，機械手的清掃和夾持機構回到壓磚機的外部，清掃機構2、夾持 機構3和擺動升降機構4恢復到初始位置，等待下一次夾持和碼垛循環。
權利要求
1.一種碼垛機的機械手，包括機架(1)、清掃機構(2)和夾持機構(3)，清掃機構O)由 毛刷和氣管0 組成，夾持機構( 設置在機架(1)下方，其特徵在於還包括擺動 升降機構G)，擺動升降機構(4)包括擺動驅動機構Gl)和擺動機構(42)，擺動驅動機構 (41)與擺動機構G2)鉸接，擺動驅動機構Gl)和擺動機構G2)分別與機架(1)鉸接，清 掃機構(2)與擺動機構G2)固定連接，擺動機構G2)位於下極限位時，毛刷的下端 面低於夾持機構(3)的下端面，清掃機構(2)位於上極限位時，毛刷的下端面高於夾 持機構(3)的下端面。
2.如權利要求1所示的一種碼垛機的機械手，其特徵在於所述的擺動機構G2)包括 兩套搖臂(421)、擺杆(422)和連杆(423)，搖臂(421)、擺杆(422)和連杆(423)對稱分布 於機架(1)的兩側，搖臂(421)和擺杆022)的一端分別與機架(1)鉸接，搖臂(421)和擺 杆022)的另一端與連杆(423)鉸接，對稱的兩個連杆023)同時與清掃機構O)的兩端 固定連接。
3.如權利要求2所示的一種碼垛機的機械手，其特徵在於所述的搖臂(421)是一種V 型結構，V型的頂點與機架(1)鉸接，V型的另外兩個端點分別與連杆(42 和擺動驅動機 構(41)鉸接。
4.如權利要求1所示的一種碼垛機的機械手，其特徵在於所述的擺動驅動機構Gl) 是兩套氣缸G11)，兩套氣缸(411)對稱水平布置在機架(1)上，氣缸Gll)的一端與機架 (1)鉸接，另一端與搖臂(421)鉸接。
5.如權利要求1所示的一種碼垛機的機械手，其特徵在於所述的夾持機構(3)包括 直線導軌機構(31)和夾持單元(32)，夾持單元(32)通過直線導軌機構(31)懸掛在機架 (1)的下方，相鄰的夾持單元(3 的橫梁(321)通過限位機構(3 連接，合攏驅動機構 (34)的兩端與位於外端的兩夾持單元(3 連接。
6.如權利要求5所示的一種碼垛機的機械手，其特徵在於所述的夾持單元(3 包括 橫梁(321)、夾手(322)、夾持氣缸(323)和連接杆(325)，夾手(322)上部與橫梁(321)鉸 接，兩夾持面(3221)相對的夾手(32 的中部分別與夾持氣缸(32 和連接杆(32 鉸接。
7.如權利要求6所示的一種碼垛機的機械手，其特徵在於所述的夾持氣缸(323)和 連接杆(32 通過兩端具有螺紋的調節杆(324)連接，調節杆(324)的兩端螺紋旋向相反。
8.如權利要求5所示的一種碼垛機的機械手，其特徵在於所述的限位機構(33)包括 限位板(331)和限位螺釘(332)，限位板(331)兩端各具有一腰形槽孔(3311)。
9.如權利要求5所示的一種碼垛機的機械手，其特徵在於所述的合攏驅動機構(34) 包括兩個合攏氣缸(341)，兩個合攏氣缸(341)對稱固定在機架(1)的下方與夾持單元 (32)垂直的方向上，兩個合攏氣缸(341)的活塞杆與位於最外側的夾持單元(3 的橫梁 (321)固定連接。
全文摘要
一種碼垛機的機械手，涉及碼垛機械技術領域，包括機架、清掃機構和夾持機構，清掃機構由毛刷和氣管組成，擺動驅動機構與擺動機構鉸接，擺動驅動機構和擺動機構分別與機架鉸接，清掃機構與擺動機構固定連接。擺動機構位於下極限位時，毛刷的下端面低於夾持機構的下端面，清掃機構位於上極限位時，毛刷的下端面高於夾持機構的下端面。本技術方案結構簡單，便於操作和調整，能夠避免清掃機構的毛刷夾帶殘留料，大大提高了對磚坯表面的清掃效果。提高了磚坯的碼垛質量，磚坯碼垛後密實，不易垮塌。夾持機構能夠調整夾持面與磚坯之間的間隙，使其具有適中的加持力度，提高了對磚坯夾持效果，保證磚坯不損壞。
文檔編號B28B3/00GK102069530SQ20101055832
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月25日 優先權日2010年11月25日
發明者何為瑩, 陳德軍 申請人:洛陽中冶重工機械有限公司