一种智能化物料搬运机械手的制作方法

本发明涉及物料搬运机械手技术领域，具体为一种智能化物料搬运机械手。

背景技术：

现有的物料搬运机械手，如多关节夹爪式机械手，可以实现任意方向的输出，然而其在抓取大件物料时，对机械手的动力以及精度要求很高，且价格昂贵；普通的三坐标机械手，尽管价格便宜，然而只能实现x、y、z轴方向的输出。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能化物料搬运机械手，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种智能化物料搬运机械手，其特征在于：

包括支架和基座，转动盘滚动设置在基座上，转动盘顶部中间位置通过转动盘转轴与支架可转动连接，转动盘由转动盘驱动装置驱动旋转，转动盘上设有感应装置；

转动盘上设有四个圆弧形安装槽，四个相同的夹持组件呈圆形阵列设置在转动盘上，四个相同的夹持组件分别为第一夹持组件、第二夹持组件、第三夹持组件、第四夹持组件，第一夹持组件和第二夹持组件组成输入端夹持运输组件，第三夹持组件和第四夹持组件组成输出端夹持运输组件；

第一夹持组件包括第一电机、第一主动转轴、第一主动齿轮、第一从动齿轮、第一限位环、第一从动转轴、第一旋转气缸、第一伸缩气缸、第一旋转夹持块和第一支撑块；第一电机固定在转动盘上，第一电机输出端通过第一主动转轴和第一主动齿轮固定连接，第一主动齿轮与第一从动齿轮啮合传动，第一从动齿轮与设置在圆弧形安装槽内的第一从动转轴固定连接，第一从动转轴上位于转动盘下方设有第一限位环，第一从动转轴的底部自由端固定设有第一旋转气缸，第一旋转气缸的输出端与第一伸缩气缸固定连接，第一伸缩气缸的输出端与第一旋转夹持块固定相连，第一旋转夹持块的自由端连接第一支撑块；

第二夹持组件包括第二夹持电机、第二主动转轴、第二夹持主动齿轮、第二夹持从动齿轮、第二限位环、第二从动转轴、第二旋转气缸、第二伸缩气缸、第二旋转夹持块和第二支撑块；第而夹持电机固定在转动盘上，第二夹持电机输出端通过第二主动转轴和第二夹持主动齿轮固定连接，第二夹持主动齿轮与第二夹持从动齿轮啮合传动，第二夹持从动齿轮与设置在圆弧形安装槽内的第二从动转轴固定连接，第二从动转轴上位于转动盘下方设有第二限位环，第二从动转轴的底部自由端固定设有第二旋转气缸，第二旋转气缸的输出端与第二伸缩气缸固定连接，第二伸缩气缸的输出端与第二旋转夹持块固定相连，第二旋转夹持块的自由端连接第二支撑块。

本发明的优选：基座顶部设有圆形槽，转动盘底部设有若干个滚轮，滚轮设置在圆形槽内。

本发明的优选：转动盘中间位置通过轴承与转动盘转轴相连，转动盘转轴顶部与支架固定相连。

本发明的优选：转动盘周边设有齿条，转动盘驱动装置包括转动盘驱动电机和转动盘驱动齿轮，转动盘驱动齿轮位于转动盘驱动电机输出端，转动盘驱动齿轮与转动盘周边的齿条啮合传动。

本发明的优选：感应装置数量为若干个。

本发明的优选：第一限位环和第二限位环为可拆卸部件。

本发明的优选：感应装置为接近开关。

本发明的优选：四个圆弧形安装槽呈圆形阵列分布在转动盘上。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：通过感应装置检测物料的位置，检测到后控制系统自动控制转动盘旋转一定的角度，使得其中两个夹持组件对准物料，以使得这两个夹持组件能够夹取物料，然后物料经过该两个夹持组件传送至另外两个夹持组件之间夹住，从而实现四个夹持组件共同夹取物料，感应装置再检测物料所需摆放位置，检测到后控制系统自动控制转动盘旋转一定的角度，使得输出端的一组夹持组件中间位置对准物料所需摆放位置，以一定的方向和倾角放置，且成本低。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明一种智能化物料搬运机械手的整体结构示意图；

图2是本发明一种智能化物料搬运机械手的支架底部俯视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，本发明提供一种智能化物料搬运机械手，包括支架100和基座400，基座400顶部设有圆形槽401，转动盘200底部设有若干个滚轮201，滚轮201设置在圆形槽401内，转动盘200顶部中间位置通过转动盘转轴202与支架100可转动连接，转动盘200由转动盘驱动装置300驱动旋转。转动盘200中心线和圆形槽401中心线相同，转动盘200中间位置通过轴承与转动盘转轴202相连，转动盘转轴202顶部与支架100固定相连，转动盘200周边设有齿条和感应装置900，转动盘驱动装置300包括转动盘驱动电机301和转动盘驱动齿轮302，转动盘驱动齿轮302位于转动盘驱动电机301输出端，转动盘驱动齿轮302与转动盘200周边的齿条啮合传动，为了避免感应装置900在转动盘200转动时，与转动盘驱动装置300发生碰撞，因此转动盘200转动的角度小于360度。其工作原理是：转动盘驱动电机301工作带动转动盘驱动齿轮302旋转，由于转动盘驱动齿轮302与转动盘200周边的齿条啮合传动，因此带动转动盘200绕转动盘转轴202转动，且滚轮201在圆形槽401内滚动，基座400对滚轮201和转动盘200形成支撑，在夹取物料时，感应装置900用于检测物料的入口位置或者物料位置，在放置物料时，感应装置900用于检测物料的出口位置，由于转动盘200转动的角度小于360度，因此感应装置900在随转动盘200转动后，靠近转动盘驱动装置300一定距离还未检测到物料的入口位置或者物料位置或物料的出口位置，则转动盘驱动电机301反转，在检测到物料的入口位置或者物料位置或物料的出口位置后，根据需要再自动调整转动盘200位置，如果转动盘200在正转和反转后，感应装置900与转动盘驱动装置300之间的距离均小于一定距离时仍未检测到物料或者物料入口、出口位置，则判定出现故障，系统停机。转动盘驱动电机可以固定在地面上。

请参阅图1和图2，本发明提供一种智能化物料搬运机械手，转动盘200上设有四个呈圆形阵列分布的圆弧形安装槽203，四个相同的夹持组件呈圆形阵列设置在转动盘200上，四个相同的夹持组件分别为第一夹持组件500、第二夹持组件600、第三夹持组件700、第四夹持组件800，第一夹持组件500和第二夹持组件600组成输入端夹持运输组件，第三夹持组件700和第四夹持组件800组成输出端夹持运输组件。

请参阅图1和图2，本发明中，第一夹持组件500包括第一电机501、第一主动转轴502、第一主动齿轮503、第一从动齿轮504、第一限位环505、第一从动转轴506、第一旋转气缸507、第一伸缩气缸508、第一旋转夹持块509和第一支撑块510；第一电机501固定在转动盘200上，第一电机501输出端通过第一主动转轴502和第一主动齿轮503固定连接，第一主动齿轮503与第一从动齿轮504啮合传动，第一从动齿轮504与设置在圆弧形安装槽203内的第一从动转轴506固定连接，第一从动转轴506上位于转动盘200下方设有第一限位环505，第一从动转轴506的底部自由端固定设有第一旋转气缸507，第一旋转气缸507的输出端与第一伸缩气缸508固定连接，第一伸缩气缸508的输出端与第一旋转夹持块509固定相连，第一旋转夹持块509的自由端连接第一支撑块510。

请参阅图1和图2，本发明中，第二夹持组件600包括第二夹持电机601、第二主动转轴602、第二夹持主动齿轮603、第二夹持从动齿轮604、第二限位环605、第二从动转轴606、第二旋转气缸607、第二伸缩气缸608、第二旋转夹持块609和第二支撑块610；第而夹持电机601固定在转动盘200上，第二夹持电机601输出端通过第二主动转轴602和第二夹持主动齿轮603固定连接，第二夹持主动齿轮603与第二夹持从动齿轮604啮合传动，第二夹持从动齿轮604与设置在圆弧形安装槽203内的第二从动转轴606固定连接，第二从动转轴606上位于转动盘200下方设有第二限位环605，第二从动转轴606的底部自由端固定设有第二旋转气缸607，第二旋转气缸607的输出端与第二伸缩气缸608固定连接，第二伸缩气缸608的输出端与第二旋转夹持块609固定相连，第二旋转夹持块609的自由端连接第二支撑块610。

本发明中，第一夹持组件500和第二夹持组件600共同组成输入端夹持运输组件。其具体的工作原理是：长条形板状物料运送至第一旋转夹持块509和第二旋转夹持块609之间，并且长条形板状物料由第一支撑块510和第二支撑块610从两侧对其进行支撑，然后第一电机501和第二夹持电机601同时工作，分别通过第一主动齿轮503、第二夹持主动齿轮603转动带动第一从动齿轮504、第二夹持从动齿轮604转动，从而分别带动与第一从动齿轮504、第二夹持从动齿轮604固定相连的第一从动转轴506、第二从动转轴606在圆弧形安装槽203内运动并相互靠近，最终带动第一旋转夹持块509和第二旋转夹持块609对长条形板状物料进行夹紧，实现对物料的夹紧功能；然后，第一旋转气缸507和第二旋转气缸607分别带动第一旋转夹持块509和第二旋转夹持块609进行转动，由于第一旋转气缸507和第二旋转气缸607两者旋转的方向相反，第一旋转夹持块509和第二旋转夹持块609与长条形板状物料之间形成摩擦力，带动长条形板状物料向第三夹持组件700和第四夹持组件800之间运动，同时第一伸缩气缸508和第二伸缩气缸608同时伸缩，可以带动第一支撑块510和第二支撑块610同时升降，从而带动长条形板状物料的进口端（第一夹持组件500和第二夹持组件600之间位置）与出口端（第三夹持组件700和第四夹持组件800之间位置）形成高度差，实现长条形板状物料以一定的方向和倾角放置。本发明中为了增加第一旋转夹持块509和第二旋转夹持块609与长条形板状物料之间的摩擦，可以在第一旋转夹持块509和第二旋转夹持块609外套设增加摩擦力的部件。本发明的一种改进，在第一旋转夹持块509和第二旋转夹持块609上靠近第一支撑块510和第二支撑块610位置设有齿条，物料设置在料盘内，料盘外侧设有齿条，第一旋转夹持块509和第二旋转夹持块609上的齿条与料盘上的齿条啮合，在第一旋转夹持块509和第二旋转夹持块609转动时，带动料盘运动至第三夹持组件700和第四夹持组件800之间。本发明中，第一支撑块510和第二支撑块610除了支撑之外，也可以作为旋转夹持块功能使用，用于运输t字型板状物料。本发明中，第一限位环505和第二限位环605用于限位，防止第一主动齿轮503和第一从动齿轮504脱开、第二夹持主动齿轮603、第二夹持从动齿轮604脱开。

本发明中，第三夹持组件700和第四夹持组件800组成输出端夹持运输组件，其原理与第一夹持组件500和第二夹持组件600共同组成输入端夹持运输组件的原理相同。本发明中，转动盘驱动装置300、第一夹持组件500、第二夹持组件600、第三夹持组件700、第四夹持组件800、感应装置900与控制系统电性连接，由控制系统控制协调工作。

本发明中，感应装置900数量为若干个，包括若干个检测物料输出位置的感应装置900和若干个检测物料所在的位置的感应装置900。感应装置包括接近开关等等，采用接近开关可靠性高。

本发明中，第一限位环505和第二限位环605采用可拆卸结构，在磨损后便于更换。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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