一种五轴搬运机械手的制作方法

专利2025-05-05  21


本发明涉及搬运设备,尤其是涉及一种五轴搬运机械手。


背景技术:

1、五轴搬运机械手是一种具有五个可自由运动轴的机械手,用于搬运、装配、拆卸等操作。

2、相关技术中,在产品加工过程中,一些产品正面需要贴标签或打码,输送机将产品输送至加工装置处,然后将输送带上的产品转移至加工工位上;对于自动化程度不高的产线,往往配备一个操作人员,通过操作人员将产品从输送带上取下,并放置加工装置的加工工位;对于自动化程度较高的产线,往往通过机械手抓取输送机上的产品,然后将产品放置在加工工位上。由于一次性倾倒在输送带上产品,没有对产品正反面朝向进行调整,出现部分正面朝上,部分反面朝上,需要在输送机上设置一个翻转机构,通过ccd相机识别反面朝上的产品,通过翻转机构抓取反面朝上的产品,并转动产品180°,使产品正面朝上,随后再由机械手抓取。

3、针对上述相关技术,通过在输送机上设置翻转机构,一方面增加产线制造成本;另一方面,由于要准确翻转反面朝上的产品,并且不能翻转正面朝上的产品,需要对翻转机构有较高的装配精度,增加产线的装配难度。


技术实现思路

1、为了降低产线制造成本,降低产线装配难度,本技术提供一种五轴搬运机械手。

2、本技术提供的一种五轴搬运机械手采用如下的技术方案:

3、一种五轴搬运机械手,包括转运板、第一安装座、第二安装座、第一吸管、第二吸管、安装架和旋转架;所述第一吸管安装于所述第一安装座内,所述第一吸管管嘴朝下,所述转运板上安装有用于驱动所述第一安装座升降的升降机构;所述安装架安装于所述转运板上,所述旋转架设置于所述安装架下方,所述安装架内设置有用于驱动所述旋转架旋转的旋转机构;所述第二吸管安装于所述第二安装座内,所述第二安装座位于所述第一安装座下方,所述第二吸管管嘴朝下,所述旋转架内设置有转动电机,所述转动电机的输出轴连接于所述第二安装座侧面;所述第二吸管位于所述第一吸管下方,所述第二吸管管嘴和所述第一吸管管嘴在同一竖直直线上。

4、可选的,所述升降机构包括安装板、伸缩气缸、第四直线导轨和升降板;所述安装板安装于所述转运板的侧面,所述第四直线导轨安装于所述安装板远离所述转运板的侧面;所述升降板侧面连接于所述第四直线导轨的滑块侧面,所述伸缩气缸安装于所述安装板远离所述转运板侧面的顶部,所述伸缩气缸的活塞杆端部连接于所述升降板的顶面;所述第一安装座连接于所述升降板远离所述安装板的侧面底端。

5、可选的,所述第一安装座包括第一方形管、第一滑动板和第一螺栓;所述第一方形管一侧面连接于所述升降板底端侧面,所述第一滑动板设置有两个,两个所述第一滑动板的一端分别滑动于所述第一方形管两端的内壁,两个所述第一滑动板的另一端伸出所述第一方形管外;所述第一螺栓设置有两个,两个所述第一螺栓穿设于所述第一方形管远离所述升降板的侧壁内,两个所述第一螺栓的端部分别压紧于两个所述第一滑动板的侧面;所述第一吸管设置有两个,两个所述第一吸管分别穿设于两个所述第一滑动板的端部。

6、可选的,所述第二安装座包括第二方形管、第二滑动板和第二螺栓;所述第二方形管一侧面中间位置连接于所述转动电机的输出轴端部,所述第二滑动板设置有两个,两个所述第二滑动板的一端分别滑动于所述第二方形管两端的内壁,两个所述第二滑动板的另一端伸出所述第二方形管外;所述第二螺栓设置有两个,两个所述第二螺栓穿设于所述第二方形管顶部侧壁内,两个所述第二螺栓的端部分别压紧于两个所述第二滑动板的侧面;所述第二吸管设置有两个,两个所述第二吸管分别穿设于两个所述第二滑动板的端部。

7、可选的,所述安装架包括u型板、横板、侧板和底板,所述u型板设置有两个,两个所述u型板的一端连接于所述转运板的顶面,两个所述u型板的另一端连接于所述横板的顶面,两个所述u型板位于所述横板的两端,所述升降机构位于两个所述u型板之间;所述侧板设置有两个,两个所述侧板连接于所述横板的底面,所述旋转机构安装于两个所述侧板之间;所述底板连接于两个所述侧板底面;所述旋转架包括顶板、侧框和承接板,所述顶板由所述旋转机构驱动转动,所述侧框设置有两个,两个所述侧框连接于所述顶板底面,所述承接板连接于两个所述侧框底端之间;所述转动电机安装于所述承接板顶面。

8、可选的,所述旋转机构包括旋转电机和转动杆,所述旋转电机安装于两个所述侧板之间,所述旋转电机的输出轴穿过所述底板底面并连接于所述顶板顶面;所述转动杆设置有四个,四个所述转动杆一端转动连接于所述底板的底面;所述顶板顶面设置有供四个所述转动杆滚动的滚动槽,所述转动杆周面贴合于所述滚动槽内壁。

9、可选的,所述第一吸管管嘴内壁插接有第一连通管,所述第一连通管底端连接有第一柔性波纹管,所述第一柔性波纹管底端为平面;所述第一吸管顶端连通有第一弹性管,所述第一弹性管用于连接外部真空发生器;所述第二吸管管嘴内壁插接有第二连通管,所述第二连通管底端连接有第二柔性波纹管,所述第二柔性波纹管底端为平面;所述第二吸管顶端连通有第二弹性管,所述第二弹性管用于连接外部真空发生器。

10、可选的,所述第二安装座底面连接有两个导向杆,所述导向杆周面滑动有导向管,所述导向管底面连接有托板,所述导向杆穿过所述托板;所述托板设置有供所述第二吸管穿过的腰型孔;所述第二安装座上安装有用于驱动所述托板沿所述导向杆运动的驱动机构。

11、可选的,所述驱动机构包括油缸、第一活塞杆、第二活塞杆、弹簧、安装块、下压杆和第三螺栓;所述油缸安装于所述第二安装座远离所述第一安装座的侧面,所述油缸内设置有u型油道,所述u型油道内注有液压油,所述u型油道的两端连通于所述油缸远离所述第二安装座的侧面,所述u型油道两端内壁均连接有限位环;所述第一活塞杆端部的活塞头滑动密封于所述u型油道一端内壁,所述第一活塞杆滑动于所述限位环内壁;所述第二活塞杆端部的活塞头滑动于所述u型油道另一端内壁,所述第二活塞杆滑动于所述限位环内壁;所述第一活塞杆端部连接于所述托板靠近所述油缸的侧面,所述第二活塞杆端部连接有挡板,所述托板内设置有供所述挡板穿过的通孔;所述弹簧套设于所述第二活塞杆外,所述弹簧一端压紧于所述挡板侧面,所述弹簧另一端压紧于所述油缸远离所述第二安装座的侧面;所述安装块连接于所述第一安装座远离所述升降机构的侧面,所述下压杆穿设于所述安装块内,所述下压杆竖直设置,所述第三螺栓穿设于所述安装块远离所述第一安装座的侧壁,所述第三螺栓压紧于所述下压杆的周面;所述下压杆对准所述挡板。

12、可选的,还包括支撑台、第一基板、y轴移动机构、y轴移动板、第二基板、x轴移动机构、x轴移动板、第三基板、z轴移动机构和z轴固定板;所述第一基板水平安装于所述支撑台顶面,所述y轴移动机构安装于所述第一基板顶面,所述y轴移动机构用于驱动所述y轴移动板沿y轴运动;所述第二基板侧面一端连接于所述y轴移动板侧面,所述x轴移动机构安装于所述第二基板侧面,所述x轴移动机构用于驱动所述x轴移动板沿x轴运动;所述z轴固定板设置有两个,两个所述z轴固定板连接于所述x轴移动板侧面,所述第三基板竖直安装于两个所述z轴固定板之间,所述z轴移动机构安装于所述z轴固定板上,所述z轴移动机构用于驱动所述第三基板沿z轴运动;所述转运板连接于所述第三基板的底端。

13、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:

14、1.当识别到产品正面朝上时,驱动转运板下降,使第二吸管贴紧产品顶面,第二吸管的管嘴吸住产品的正面,再驱动转运板上升,移动转运板,使产品移动至加工工位上;当识别到反面朝上的产品时,驱动转运板下降,使第二吸管贴紧产品顶面,第二吸管的管嘴吸住产品的反面,再驱动转运板上升,转动电机驱动第二安装座转动180°,使产品转动至第二吸管上方,此时产品正面朝上;升降机构驱动第一安装座下降,第一安装座带动第一吸管下降,第一吸管和第二吸管管嘴处于同一直线上,第一吸管管嘴贴紧产品顶面,第一吸管吸住产品顶面;旋转机构驱动旋转架转动180°,第二安装座转动180°,使第二吸管移离第一吸管下方;此时升降机构驱动第一安装座下降,第一安装座带动第一吸管向下运动,使第一吸管越过第二吸管,再移动转运板,使产品移动至加工工位上;通过翻转的第二吸管和第一吸管配合,便可以将反面朝上的产品调整为正面朝上,无需再单独设置翻转机构,从而可以提高产品翻转的便捷性,只需装配机械手,并配合ccd相机识别,即可完成产品的转运和翻转,同时降低产线制造成本,也降低产线装配难度;

15、2.通过设置两个第一吸管,两个第一吸管同时吸附产品,使得第一吸管对产品吸附更加稳定;通过旋松第一螺栓,调节第一滑动板滑出第一方形管的长度,旋紧第一螺栓,改变两个第一吸管之间间距,以适用于不同规格的产品吸附;

16、3.通过设置两个第二吸管,两个第二吸管同时吸附产品,使得第二吸管对产品吸附更加稳定;通过旋松第二螺栓,调节第二滑动板滑出第二方形管的长度,旋紧第二螺栓,改变两个第二吸管之间间距,以适用于不同规格的产品吸附;

17、4.当第二吸管将产品转动180°后,产品位于第二吸管上方,驱动机构驱动托板上升,托板通过导向管在导向杆上滑动,托板贴紧于产品的底面;在第一吸管下压产品时,利用托板托住产品,使得产品不易晃动,提高产品被第一吸管吸取时的稳定性。


技术特征:

1.一种五轴搬运机械手,其特征在于:包括转运板(1)、第一安装座(11)、第二安装座(12)、第一吸管(13)、第二吸管(14)、安装架(15)和旋转架(16);所述第一吸管(13)安装于所述第一安装座(11)内,所述第一吸管(13)管嘴朝下,所述转运板(1)上安装有用于驱动所述第一安装座(11)升降的升降机构(2);所述安装架(15)安装于所述转运板(1)上,所述旋转架(16)设置于所述安装架(15)下方,所述安装架(15)内设置有用于驱动所述旋转架(16)旋转的旋转机构(3);所述第二吸管(14)安装于所述第二安装座(12)内,所述第二安装座(12)位于所述第一安装座(11)下方,所述第二吸管(14)管嘴朝下,所述旋转架(16)内设置有转动电机(17),所述转动电机(17)的输出轴连接于所述第二安装座(12)侧面;所述第二吸管(14)位于所述第一吸管(13)下方,所述第二吸管(14)管嘴和所述第一吸管(13)管嘴在同一竖直直线上。

2.根据权利要求1所述的一种五轴搬运机械手,其特征在于:所述升降机构(2)包括安装板(21)、伸缩气缸(22)、第四直线导轨(23)和升降板(24);所述安装板(21)安装于所述转运板(1)的侧面,所述第四直线导轨(23)安装于所述安装板(21)远离所述转运板(1)的侧面;所述升降板(24)侧面连接于所述第四直线导轨(23)的滑块侧面,所述伸缩气缸(22)安装于所述安装板(21)远离所述转运板(1)侧面的顶部,所述伸缩气缸(22)的活塞杆端部连接于所述升降板(24)的顶面;所述第一安装座(11)连接于所述升降板(24)远离所述安装板(21)的侧面底端。

3.根据权利要求2所述的一种五轴搬运机械手,其特征在于:所述第一安装座(11)包括第一方形管(111)、第一滑动板(112)和第一螺栓(113);所述第一方形管(111)一侧面连接于所述升降板(24)底端侧面,所述第一滑动板(112)设置有两个,两个所述第一滑动板(112)的一端分别滑动于所述第一方形管(111)两端的内壁,两个所述第一滑动板(112)的另一端伸出所述第一方形管(111)外;所述第一螺栓(113)设置有两个,两个所述第一螺栓(113)穿设于所述第一方形管(111)远离所述升降板(24)的侧壁内,两个所述第一螺栓(113)的端部分别压紧于两个所述第一滑动板(112)的侧面;所述第一吸管(13)设置有两个,两个所述第一吸管(13)分别穿设于两个所述第一滑动板(112)的端部。

4.根据权利要求2所述的一种五轴搬运机械手,其特征在于:所述第二安装座(12)包括第二方形管(121)、第二滑动板(122)和第二螺栓(123);所述第二方形管(121)一侧面中间位置连接于所述转动电机(17)的输出轴端部,所述第二滑动板(122)设置有两个,两个所述第二滑动板(122)的一端分别滑动于所述第二方形管(121)两端的内壁,两个所述第二滑动板(122)的另一端伸出所述第二方形管(121)外;所述第二螺栓(123)设置有两个,两个所述第二螺栓(123)穿设于所述第二方形管(121)顶部侧壁内,两个所述第二螺栓(123)的端部分别压紧于两个所述第二滑动板(122)的侧面;所述第二吸管(14)设置有两个,两个所述第二吸管(14)分别穿设于两个所述第二滑动板(122)的端部。

5.根据权利要求1所述的一种五轴搬运机械手,其特征在于:所述安装架(15)包括u型板(151)、横板(152)、侧板(153)和底板(154),所述u型板(151)设置有两个,两个所述u型板(151)的一端连接于所述转运板(1)的顶面,两个所述u型板(151)的另一端连接于所述横板(152)的顶面,两个所述u型板(151)位于所述横板(152)的两端,所述升降机构(2)位于两个所述u型板(151)之间;所述侧板(153)设置有两个,两个所述侧板(153)连接于所述横板(152)的底面,所述旋转机构(3)安装于两个所述侧板(153)之间;所述底板(154)连接于两个所述侧板(153)底面;所述旋转架(16)包括顶板(161)、侧框(162)和承接板(163),所述顶板(161)由所述旋转机构(3)驱动转动,所述侧框(162)设置有两个,两个所述侧框(162)连接于所述顶板(161)底面,所述承接板(163)连接于两个所述侧框(162)底端之间;所述转动电机(17)安装于所述承接板(163)顶面。

6.根据权利要求5所述的一种五轴搬运机械手,其特征在于:所述旋转机构(3)包括旋转电机(31)和转动杆(32),所述旋转电机(31)安装于两个所述侧板(153)之间,所述旋转电机(31)的输出轴穿过所述底板(154)底面并连接于所述顶板(161)顶面;所述转动杆(32)设置有四个,四个所述转动杆(32)一端转动连接于所述底板(154)的底面;所述顶板(161)顶面设置有供四个所述转动杆(32)滚动的滚动槽(1611),所述转动杆(32)周面贴合于所述滚动槽(1611)内壁。

7.根据权利要求1所述的一种五轴搬运机械手,其特征在于:所述第一吸管(13)管嘴内壁插接有第一连通管(131),所述第一连通管(131)底端连接有第一柔性波纹管(132),所述第一柔性波纹管(132)底端为平面;所述第一吸管(13)顶端连通有第一弹性管(133),所述第一弹性管(133)用于连接外部真空发生器;所述第二吸管(14)管嘴内壁插接有第二连通管(141),所述第二连通管(141)底端连接有第二柔性波纹管(142),所述第二柔性波纹管(142)底端为平面;所述第二吸管(14)顶端连通有第二弹性管(143),所述第二弹性管(143)用于连接外部真空发生器。

8.根据权利要求1所述的一种五轴搬运机械手,其特征在于:所述第二安装座(12)底面连接有两个导向杆(4),所述导向杆(4)周面滑动有导向管(41),所述导向管(41)底面连接有托板(42),所述导向杆(4)穿过所述托板(42);所述托板(42)设置有供所述第二吸管(14)穿过的腰型孔(421);所述第二安装座(12)上安装有用于驱动所述托板(42)沿所述导向杆(4)运动的驱动机构(5)。

9.根据权利要求8所述的一种五轴搬运机械手,其特征在于:所述驱动机构(5)包括油缸(51)、第一活塞杆(52)、第二活塞杆(53)、弹簧(54)、安装块(55)、下压杆(56)和第三螺栓(57);所述油缸(51)安装于所述第二安装座(12)远离所述第一安装座(11)的侧面,所述油缸(51)内设置有u型油道(511),所述u型油道(511)内注有液压油,所述u型油道(511)的两端连通于所述油缸(51)远离所述第二安装座(12)的侧面,所述u型油道(511)两端内壁均连接有限位环(512);所述第一活塞杆(52)端部的活塞头滑动密封于所述u型油道(511)一端内壁,所述第一活塞杆(52)滑动于所述限位环(512)内壁;所述第二活塞杆(53)端部的活塞头滑动于所述u型油道(511)另一端内壁,所述第二活塞杆(53)滑动于所述限位环(512)内壁;所述第一活塞杆(52)端部连接于所述托板(42)靠近所述油缸(51)的侧面,所述第二活塞杆(53)端部连接有挡板(531),所述托板(42)内设置有供所述挡板(531)穿过的通孔(422);所述弹簧(54)套设于所述第二活塞杆(53)外,所述弹簧(54)一端压紧于所述挡板(531)侧面,所述弹簧(54)另一端压紧于所述油缸(51)远离所述第二安装座(12)的侧面;所述安装块(55)连接于所述第一安装座(11)远离所述升降机构(2)的侧面,所述下压杆(56)穿设于所述安装块(55)内,所述下压杆(56)竖直设置,所述第三螺栓(57)穿设于所述安装块(55)远离所述第一安装座(11)的侧壁,所述第三螺栓(57)压紧于所述下压杆(56)的周面;所述下压杆(56)对准所述挡板(531)。

10.根据权利要求1所述的一种五轴搬运机械手,其特征在于:还包括支撑台(6)、第一基板(61)、y轴移动机构(62)、y轴移动板(63)、第二基板(64)、x轴移动机构(65)、x轴移动板(66)、第三基板(67)、z轴移动机构(68)和z轴固定板(69);所述第一基板(61)水平安装于所述支撑台(6)顶面,所述y轴移动机构(62)安装于所述第一基板(61)顶面,所述y轴移动机构(62)用于驱动所述y轴移动板(63)沿y轴运动;所述第二基板(64)侧面一端连接于所述y轴移动板(63)侧面,所述x轴移动机构(65)安装于所述第二基板(64)侧面,所述x轴移动机构(65)用于驱动所述x轴移动板(66)沿x轴运动;所述z轴固定板(69)设置有两个,两个所述z轴固定板(69)连接于所述x轴移动板(66)侧面,所述第三基板(67)竖直安装于两个所述z轴固定板(69)之间,所述z轴移动机构(68)安装于所述z轴固定板(69)上,所述z轴移动机构(68)用于驱动所述第三基板(67)沿z轴运动;所述转运板(1)连接于所述第三基板(67)的底端。


技术总结
本申请涉及搬运设备技术领域,具体公开了一种五轴搬运机械手,其包括转运板、第一安装座、第二安装座、第一吸管、第二吸管、安装架和旋转架;第一吸管安装于第一安装座内,第一吸管管嘴朝下,转运板上安装有用于驱动第一安装座升降的升降机构;安装架安装于转运板上,旋转架设置于安装架下方,安装架内设置有用于驱动旋转架旋转的旋转机构;第二吸管安装于第二安装座内,第二安装座位于第一安装座下方,第二吸管管嘴朝下,旋转架内设置有转动电机,转动电机的输出轴连接于第二安装座侧面;第二吸管位于第一吸管下方,第二吸管管嘴和第一吸管管嘴在同一竖直直线上。本申请具有降低产线制造成本,降低产线装配难度的效果。

技术研发人员:张敏
受保护的技术使用者:苏州鼎睿达自动化设备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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