用于小塊規(guī)則物料精準抓放的開合式機械手的制作方法
【專利摘要】一種用于小塊規(guī)則物料精準抓放的開合式機械手，它包括z軸模組、x-y平臺模組以及連接在x-y平臺模組上的由若干個吸嘴組件構(gòu)成的吸嘴模組；所述x-y平臺模組與z軸模組沿豎直方向滑動連接，x-y平臺模組在z軸模組的帶動下沿z軸運動；所述x-y平臺模組包括框架構(gòu)件以及連接在框架構(gòu)件上的x軸模組和y軸模組，所述吸嘴模組的若干個吸嘴組件連接在框架構(gòu)件上，并分別在x軸模組和y軸模組的帶動下沿x軸和y軸運動。本發(fā)明是一種自動化、精準度和效率均非常高的矩陣式抓放料裝置，它能夠沿X、Y、Z軸快速精準地移動，且控制方便，結(jié)構(gòu)緊湊，可廣泛應用于IC芯片、藥片、五金件等各種小塊規(guī)則物料生產(chǎn)過程。
【專利說明】用于小塊規(guī)則物料精準抓放的開合式機械手

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于物料抓放的機械裝置，尤其涉及一種用于小塊規(guī)則物料精準抓放的開合式機械手。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，物料的抓放過程在IC芯片、藥片、五金件等各種小塊規(guī)則物料生產(chǎn)移動中非常普遍；在各種小塊規(guī)則物料的生產(chǎn)加工過程中，經(jīng)常需要將其從一個位置精準抓放到另一個位置，如半導體芯片經(jīng)常需要從一種規(guī)格矩陣式料盤抓取并精準放到另一種規(guī)格矩陣式料盤；又如藥片生產(chǎn)包裝過程中，經(jīng)常需要將其從一種規(guī)格的料盤抓放到另一種規(guī)格的料片槽中去封裝；再如在小五金生產(chǎn)包裝過程，同樣會遇到上述的情況。因此，在各種小塊規(guī)則物料的生產(chǎn)加工過程中，需要大量的抓放搬運工作，而過去這些抓放搬運工作都是靠人工實現(xiàn)的，現(xiàn)在已廣泛采用各種抓放裝置來實現(xiàn)。
[0003]現(xiàn)有的抓放裝置一般也需要人工進行調(diào)整，如圖10所示為有四個吸嘴完全靠人工調(diào)整間距的抓放料裝置，它可安放到相應的運動平臺上，利用運動平臺的運動，對各種小塊規(guī)則物料進行抓放。在抓料前，需先由人工將四個吸嘴的間距調(diào)整成與抓料盤上被抓物料的間距一致。放料時其過程如圖11所示，因放料盤的放料間距與抓料盤的抓料間距不一致，四個吸嘴的抓放料裝置上的四塊物料就不能同時進行放料，要像圖11所示那樣放四次才能完成放料。這比有些抓一塊放一塊的裝置有所進步。
[0004]目前，還出現(xiàn)了一種如圖12所示的四個吸嘴部分靠人工調(diào)整間距的抓放料裝置，它可安放到相應的運動平臺上，利用運動平臺的運動，對各種小塊規(guī)則物料進行抓放。抓料前，需先由人工將四個吸嘴中的一個方向上的兩個吸嘴間距調(diào)整成與抓料盤上被抓物料的間距一致，四個吸嘴中的另外一個方向上兩個吸嘴間距調(diào)整由電機帶動正反螺桿來自動調(diào)整。放料時其過程如圖13所示，當抓料完成向放料盤移動時，電機帶動正反螺桿轉(zhuǎn)動，使一個方向上的吸嘴間距與放料盤的放料間距一致，這樣一次可同時放兩塊物料，兩次就能完成放料任務，它比圖10所示的抓放料裝置效率提高兩倍。
[0005]以上兩種放料裝置，都需要人工完全或者部分調(diào)整吸嘴間距，這就會由于人為調(diào)整誤差而使抓放定位精度受到影響。而且，一次抓料要多次放料才能完成放料，也使放料的精度和速度受到影響，從而對生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率產(chǎn)生影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種能夠在規(guī)格矩陣式抓料盤抓取多塊(如4塊)物料，之后在相應運動平臺帶動下，到達另一種規(guī)格矩陣式放料盤上方同時放料的一種用于小塊規(guī)則物料精準抓放的開合式機械手。
[0007]本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的，一種用于小塊規(guī)則物料精準抓放的開合式機械手，其特征在于，它包括固定連接在運動平臺上用于實現(xiàn)z軸運動的z軸模組、用于實現(xiàn)吸嘴模組沿x、y軸運動的χ-y平臺模組以及連接在χ-y平臺模組上的由若干個吸嘴組件構(gòu)成的吸嘴模組；
[0008]所述x-y平臺模組與Z軸模組沿豎直方向滑動連接，x-y平臺模組在z軸模組的帶動下沿z軸運動；所述x-y平臺模組包括框架構(gòu)件以及連接在框架構(gòu)件上的X軸模組和y軸模組，所述吸嘴模組的若干個吸嘴組件連接在框架構(gòu)件上，并分別在X軸模組和I軸模組的帶動下沿X軸和I軸運動。
[0009]所述z軸模組包括線夾、連接板、氣排、z軸電機、z軸模組立板、z軸直線導軌、滑塊、滑塊連接板、滾輪槽、滾輪和偏心軸，所述Z軸模組立板的上端設(shè)有若干個氣排，Z軸模組立板的上端還通過連接板連接有線夾；
[0010]所述滑塊與豎直固定在z軸模組立板上的z軸直線導軌滑動連接，滑塊的上端固定連接有一帶有滾輪槽的滑塊連接板；所述Z軸電機固裝在Z軸模組立板上，Z軸電機的輸出軸連接一帶有滾輪的偏心軸；所述偏心軸位于滾輪槽內(nèi)，并與滾輪槽配合，在Z軸電機帶動偏心軸在滾輪槽內(nèi)往復運動時，滑塊沿Z軸直線導軌滑動。
[0011]所述吸嘴模組中的吸嘴組件有四個，分別為第四吸嘴組件、第二吸嘴組件、第三吸嘴組件和第一吸嘴組件，它們的結(jié)構(gòu)均相同。所述吸嘴組件包括吸嘴升降氣缸、氣缸安裝塊、緩沖組件、動力連接板、連接塊、吸嘴連接塊、吸嘴、真空氣路、直線導軌和吸嘴組件安裝座，所述吸嘴升降氣缸與固裝在吸嘴組件安裝座上端的氣缸安裝塊固接，吸嘴升降氣缸的輸出活塞與動力連接板的上端相連，動力連接板、連接塊、吸嘴連接塊和吸嘴從上向下依次固定連接，所述吸嘴連接塊上設(shè)有用于控制吸嘴開合的真空氣路；
[0012]所述動力連接板通過滑塊與固結(jié)在吸嘴組件安裝座上的直線導軌滑動連接，在吸嘴升降氣缸的帶動下，動力連接板沿豎直方向滑動；所述吸嘴升降氣缸的輸出活塞與動力連接板之間還設(shè)有用于緩沖氣缸運行沖擊的緩沖組件。
[0013]所述x-y平臺模組的框架構(gòu)件包括立板、右臂、前板、移動臂和左臂，所述立板、右臂、前板和左臂相連構(gòu)成矩形框結(jié)構(gòu)，與前板平行，并緊靠前板的移動臂位于矩形框結(jié)構(gòu)內(nèi)；
[0014]所述立板設(shè)有一橫向的立板內(nèi)側(cè)導軌，第二吸嘴組件通過第二吸嘴組件滑塊滑動連接在立板內(nèi)側(cè)導軌上，位于第二吸嘴組件一側(cè)的第一吸嘴組件固定連接在立板內(nèi)側(cè)上；
[0015]所述移動臂的內(nèi)側(cè)面也設(shè)有一與立板內(nèi)側(cè)導軌并行的導軌，與第二吸嘴組件正對的第四吸嘴組件通過第四吸嘴組件滑塊與導軌滑動連接，正對第一吸嘴組件的第三吸嘴組件固定連接在移動臂的內(nèi)側(cè)上；所述左臂和右臂分別設(shè)有一橫向的移動臂左導軌和移動臂右導軌，移動臂的兩端分別通過移動臂端部滑塊與移動臂左導軌和移動臂右導軌滑動連接。
[0016]所述X軸模組包括X軸電機、第一同步帶輪組、聯(lián)軸器、滾珠花鍵和第二同步帶輪組，所述X軸電機固定在立板上，X軸電機的輸出軸連接第一同步帶輪組，第一同步帶輪組通過聯(lián)軸器連接滾珠花鍵的一端，滾珠花鍵的另一端軸連接在前板上，滾珠花鍵與第二同步帶輪組相連；
[0017]所述第一同步帶輪組的同步帶與第二吸嘴組件固定連接，由第一同步帶輪組帶動第二吸嘴組件滑動；所述第二同步帶輪組的同步帶與第四吸嘴組件固定連接，由第二同步帶輪組帶動第四吸嘴組件滑動。
[0018]所述y軸模組包括y軸電機、絲桿螺母和絲桿，所述y軸電機固定在立板上，絲桿的一端與電機的輸出軸相連，絲桿與固定在移動臂上的絲桿螺母傳動連接。
[0019]所述z軸模組和x-y平臺模組之間設(shè)有平衡彈簧，它緩沖z軸模組和x-y平臺模組之間的沖擊，使z軸模組和x-y平臺模組相對運動平穩(wěn)連續(xù)。優(yōu)選的是:所述平衡彈簧有兩根，分別對稱排布在滑塊的兩側(cè)，平衡彈簧的上端通過平衡彈簧螺釘固定在z軸模組立板上，另一端連接在立板上。
[0020]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明是一種自動化、精準度和效率均非常高的矩陣式抓放料裝置，它能夠沿X、Y、Z軸快速精準地移動，控制方便，且結(jié)構(gòu)緊湊，適合與現(xiàn)有的運動平臺搭配使用，可廣泛應用于IC芯片、藥片、五金件等各種小塊規(guī)則物料生產(chǎn)過程。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明與相應的運動平臺的結(jié)構(gòu)安裝示意圖。
[0023]圖3為本發(fā)明z軸模組的結(jié)構(gòu)裝配圖。
[0024]圖4為本發(fā)明z軸模組的結(jié)構(gòu)爆炸圖
[0025]圖5為本發(fā)明x-y平臺模組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6為本發(fā)明x-y平臺模組去除前板后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖7為本發(fā)明立板與第二吸嘴組件連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖8為本發(fā)明移動臂與第四吸嘴組件、左臂和右臂的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖9為本發(fā)明吸嘴組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖10為現(xiàn)有的完全靠人工調(diào)整間距的抓放料裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖11為圖11所示的抓放料裝置工作過程示意圖。
[0032]圖12為現(xiàn)有的部分靠人工調(diào)整間距的抓放料裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖13為圖12所示的抓放料裝置工作過程示意圖。
[0034]1、線夾2、連接板3、氣排4、z軸電機5、平衡彈簧螺釘6、平衡彈簧7、z軸模組立板8、z軸直線導軌9、滑塊10、滑塊連接板11、滾輪槽12、滾輪13、偏心軸14、x軸電機15、第一同步帶輪組16、y軸電機17、立板18、滾珠花鍵19、第二同步帶輪組20、右臂21、絲桿螺母22、前板23、移動臂24、移動臂左導軌25、左臂26、第四吸嘴組件27、第二吸嘴組件28、第三吸嘴組件29、第一吸嘴組件30、移動臂右導軌31、絲桿32、立板內(nèi)側(cè)導軌33、第二吸嘴組件滑塊34、移動臂端部滑塊35、第四吸嘴組件滑塊36、聯(lián)軸器37、氣缸安裝塊38、緩沖組件39、動力連接板40、連接塊41、吸嘴連接塊42、吸嘴43、真空氣路44、直線導軌45、吸嘴組件安裝座46、吸嘴升降氣缸。

【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明。
[0036]如圖1所示，本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的，它包括固定連接在運動平臺上用于實現(xiàn)z軸運動的z軸模組、用于實現(xiàn)吸嘴模組沿X、y軸運動的x-y平臺模組以及連接在x-y平臺模組上的由若干個吸嘴組件構(gòu)成的吸嘴模組；
[0037]所述x-y平臺模組與z軸模組沿豎直方向滑動連接，x-y平臺模組在z軸模組的帶動下沿z軸運動；所述x-y平臺模組包括框架構(gòu)件以及連接在框架構(gòu)件上的X軸模組和y軸模組，所述吸嘴模組的若干個吸嘴組件連接在框架構(gòu)件上，并分別在X軸模組和I軸模組的帶動下沿X軸和I軸運動。
[0038]本發(fā)明通過z軸模組立板7的后側(cè)平面則通過螺栓與相應的運動平臺或者機械移動裝置連接，如圖2所示，以便帶動開合式抓放機械手精準到達抓料位置和放料位置，以便實現(xiàn)精準抓放物料任務。
[0039]如圖3和圖4所示，所述z軸模組包括線夾1、連接板2、氣排3、z軸電機4、z軸模組立板7、z軸直線導軌8、滑塊9、滑塊連接板10、滾輪槽11、滾輪12和偏心軸13，所述z軸模組立板7的上端設(shè)有若干個氣排3，z軸模組立板7的上端還通過連接板連接有線夾I ;線夾I是用來收拾夾住開合式機械手上所有氣管和電線的，以便匯總于拖鏈。氣排3的作用是向開合式機械手上的4個吸嘴組件提供氣路進出管接頭和真空管接頭(每個吸嘴組件上面有兩個與氣缸連接的氣路接管和一個與真空吸嘴連接的真空氣路接管)。
[0040]所述滑塊9與豎直固定在z軸模組立板7上的z軸直線導軌8滑動連接，滑塊9的上端固定連接有一帶有滾輪槽11的滑塊連接板10 ;所述Z軸電機4固裝在Z軸模組立板7上，z軸電機4的輸出軸連接一帶有滾輪12的偏心軸13 ;所述偏心軸13位于滾輪槽11內(nèi)，并與滾輪槽11配合，在z軸電機4帶動偏心軸13在滾輪槽11內(nèi)往復運動時，滑塊9沿z軸直線導軌8滑動。
[0041]z軸模組的作用和工作原理是這樣的，當x-y運動平臺模組上的吸嘴要抓放物料時，z軸電機4做半周往復擺動，通過偏心軸13帶動滾輪12在滾輪槽11內(nèi)往復運動，由于滾輪槽11是橫向的腰形槽，滾輪12的往復運動就會帶動滑塊連接板10上下運動，滑塊連接板10帶動一起相連的滑塊9沿z軸直線導軌8滑動，從而帶動與滑塊9固聯(lián)的x-y運動平臺模組上下移動，實現(xiàn)抓放料。
[0042]如圖1所示，所述吸嘴模組中的吸嘴組件有四個，分別為第四吸嘴組件26、第二吸嘴組件27、第三吸嘴組件28和第一吸嘴組件29，其結(jié)構(gòu)均相同。如圖9所示，所述吸嘴組件包括吸嘴升降氣缸46、氣缸安裝塊37、緩沖組件38、動力連接板39、連接塊40、吸嘴連接塊41、吸嘴42、真空氣路43、直線導軌44和吸嘴組件安裝座45，所述吸嘴升降氣缸46與固裝在吸嘴組件安裝座45上端的氣缸安裝塊37固接，吸嘴升降氣缸46的輸出活塞與動力連接板39的上端相連，動力連接板39、連接塊40、吸嘴連接塊41和吸嘴42從上向下依次固定連接，所述吸嘴連接塊41上設(shè)有用于控制吸嘴42開合的真空氣路43 ；
[0043]所述動力連接板39通過滑塊與固結(jié)在吸嘴組件安裝座45上的直線導軌44滑動連接，在吸嘴升降氣缸46的帶動下，動力連接板39沿豎直方向滑動；所述吸嘴升降氣缸46的輸出活塞與動力連接板39之間還設(shè)有用于緩沖氣缸運行沖擊的緩沖組件38。
[0044]它的作用是當機械手達到抓料盤上方時，吸嘴模組中的吸嘴升降氣缸46會同時啟動，推動吸嘴42接近要抓的物料，之后與吸嘴連接的真空氣路43接通，使吸嘴42吸住物料，之后吸嘴升降氣缸46反向啟動，將吸住物料升高；在運動平臺帶動下，當被抓物料達到放料盤上方時，吸嘴升降氣缸46再反向啟動，使所抓物料向下移動并接近放料盤的放料位置，與吸嘴42連接的真空氣路43斷開，物料失去吸力而落入放料盤，之后吸嘴升降氣缸46再反向啟動，將吸嘴升高復位，準備再次抓料。在實際使用時，將吸嘴模組的電氣化控制的部件與控制微機相連，根據(jù)控制系統(tǒng)預設(shè)的指令使各吸嘴自動開合，通過x-y運動平臺模組自動調(diào)整抓料間距和放料間距，實現(xiàn)高速、精準和高效的物料抓放。
[0045]如圖5、圖6、圖7和圖8所示，所述x_y平臺模組的框架構(gòu)件包括立板17、右臂20、前板22、移動臂23和左臂25，所述立板17、右臂20、前板22和左臂25相連構(gòu)成矩形框結(jié)構(gòu)，與前板22平行，并緊靠前板22的移動臂23位于矩形框結(jié)構(gòu)內(nèi)；
[0046]所述立板17設(shè)有一橫向的立板內(nèi)側(cè)導軌32，第二吸嘴組件27通過第二吸嘴組件滑塊33滑動連接在立板內(nèi)側(cè)導軌32上，位于第二吸嘴組件27 —側(cè)的第一吸嘴組件29固定連接在立板17內(nèi)側(cè)上；所述移動臂23的內(nèi)側(cè)面也設(shè)有一與立板內(nèi)側(cè)導軌32并行的導軌，與第二吸嘴組件27正對的第四吸嘴組件26通過第四吸嘴組件滑塊35與導軌滑動連接，正對第一吸嘴組件29的第三吸嘴組件28固定連接在移動臂23的內(nèi)側(cè)上；所述左臂25和右臂20分別設(shè)有一橫向的移動臂左導軌24和移動臂右導軌30，移動臂23的兩端分別通過移動臂端部滑塊34與移動臂左導軌24和移動臂右導軌30滑動連接。
[0047]所述X軸模組包括X軸電機14、第一同步帶輪組15、聯(lián)軸器36、滾珠花鍵18和第二同步帶輪組19，它的作用是同時自動帶動第二吸嘴組件27和第四吸嘴組件26沿X方向同步運動，以實現(xiàn)抓料和放料時的間距自動調(diào)整；
[0048]所述X軸電機14固定在立板17上，X軸電機14的輸出軸連接第一同步帶輪組15，第一同步帶輪組15通過聯(lián)軸器36連接滾珠花鍵18的一端，滾珠花鍵18的另一端軸連接在前板22上,滾珠花鍵18與第二同步帶輪組19相連；所述第一同步帶輪組15的同步帶與第二吸嘴組件27固定連接，由第一同步帶輪組15帶動第二吸嘴組件27滑動；所述第二同步帶輪組19的同步帶與第四吸嘴組件26固定連接，由第二同步帶輪組19帶動第四吸嘴組件26滑動。
[0049]所述y軸模組包括y軸電機16、絲桿螺母21和絲桿31，所述y軸電機16固定在立板17上，絲桿31的一端與電機16的輸出軸相連，絲桿31與固定在移動臂23上的絲桿螺母21傳動連接，在y軸電機16的帶動下，絲桿31轉(zhuǎn)動帶動絲桿螺母21、移動臂23以及連接在移動臂23上的第三吸嘴組件28沿Y軸運動，通過y軸電機16的轉(zhuǎn)向控制，可實現(xiàn)其往復運動。
[0050]如圖1和圖3所示，所述z軸模組和x-y平臺模組之間設(shè)有平衡彈簧5，它緩沖z軸模組和x-y平臺模組之間的沖擊，使z軸模組和x-y平臺模組相對運動平穩(wěn)連續(xù)。所述平衡彈簧5有兩根，分別對稱排布在滑塊9的兩側(cè)，平衡彈簧5的上端通過平衡彈簧螺釘固定在z軸模組立板7上，另一端連接在立板17上。這種結(jié)構(gòu)會使z軸電機4工作受力平穩(wěn)，其原理是，由于X-Y模組較重，在Z方向上升時，需較大轉(zhuǎn)矩的電機。為了節(jié)約成本，用較小轉(zhuǎn)矩電機就能實現(xiàn)對x-y平臺模組的提升，在兩邊增加2根平衡彈簧5，就平衡了部分重力，從而使較小轉(zhuǎn)矩的電機能帶動X-Y模組迅速上升到限位。另外，由于平衡彈簧5的拉伸作用，在X-Y平臺運動模組在Z方向下降時，克服X-Y運動平臺模組重量所產(chǎn)生的慣性，從而運動更加平穩(wěn)。
[0051]本發(fā)明的工作原理是這樣的。
[0052]X方向的同步開合:當X軸電機14帶動第一同步帶輪組15來回轉(zhuǎn)動時,第一同步帶輪組15就會帶動第二吸嘴組件27沿立板內(nèi)側(cè)導軌32來回移動，使第二吸嘴組件27與第一吸嘴組件29之間的間距得到自動調(diào)整，即使相關(guān)的第一吸嘴和第二吸嘴之間在X方向的間距得到自動調(diào)整。同樣，如圖8所示，第三吸嘴組件28的固裝在移動臂23內(nèi)側(cè)的右端，與第一吸嘴組件29在y方向成一直線安裝。第四吸嘴組件26通過第四吸嘴組件滑塊35與固裝在移動臂23內(nèi)側(cè)上的滑軌(圖中未畫)滑動配合，第四吸嘴組件26又與第二同步帶輪組19中的同步帶固聯(lián)。當X軸電機14帶動第二同步帶輪組19來回轉(zhuǎn)動時，第二同步帶輪組19就會帶動第四吸嘴組件26沿移動臂23內(nèi)側(cè)上的滑軌來回移動，使第四吸嘴組件26與第三吸嘴組件28之間的間距得到自動調(diào)整，即使相關(guān)的第三吸嘴和第四吸嘴之間在X方向的間距得到自動調(diào)整。由上可知，因為第一同步帶輪組15和第二同步帶輪組19都是裝在同一軸并由同一 X軸電機14帶動,所以，當X軸電機14做正反轉(zhuǎn)動時,第二吸嘴組件27與第四吸嘴組件26就同時在X方向移動，并且分別與第一吸嘴組件29和第三吸嘴組件28保持相同的間距，從而實現(xiàn)全部吸嘴在X方向的同步開合。
[0053]Y方向的同步開合:當y軸電機16正反轉(zhuǎn)動時,通過絲桿31和絲桿螺母21帶動移動臂23沿移動臂左導軌24和移動臂右導軌30往復移動，從而帶動安裝在移動臂23上的第三吸嘴組件28和第四吸嘴組件26同時在y方向移動，并且分別與第一吸嘴組件29和第二吸嘴組件27保持相同的間距，從而實現(xiàn)全部吸嘴在I方向的同步開合。
[0054]根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的實際需要，開合式抓放機械手通常被安裝在圖2所示的運動平臺或者其他機械運動裝置上，這些運動平臺或者機械運動裝置將該抓放機械手移動到抓料位置上方時，本機械手自動實施抓料，當抓料后的抓放機械手被這些運動平臺或者機械運動裝置移動到放料位置上方時，本機械手自動實施放料。其具體工作過程如下:
[0055]當本抓放機械手到達抓料位置上方時，得到到位信息的抓放機械手的χ-y運動平臺模組的X軸電機14和y軸電機16幾乎同時啟動,X軸電機14帶動第一同步帶輪組15和第二同步帶輪組19同步運動，帶動第二吸嘴組件27和第四吸嘴組件26，在X方向分別同時向第一吸嘴組件29和第三吸嘴組件28靠近或者遠離，以便使對應吸嘴模組上的吸嘴與被抓物料在X方向的間距一致；幾乎與此同時，y軸電機16帶動絲桿31，通過與絲桿31配合的絲桿螺母21，帶動運動臂23在y方向靠近或者遠離立板17，即使安裝在移動臂23上的第三吸嘴組件28和第四吸嘴組件26與安裝在立板17上的第一吸嘴組件29和第三吸嘴組件28保持靠近或者遠離，以便使對應吸嘴模組上的吸嘴與被抓物料在y方向的間距一致。
[0056]當x-y平臺模組上的各吸嘴間距與抓料位置(料盤)上的被抓料間距一致時，z軸電機4立即啟動，通過偏心軸13、滾輪12、滾輪槽11和與x-y平臺模組相固聯(lián)的滑塊9，帶動x-y平臺模組向下運動，使各吸嘴與被抓物料保持一定距離，之后x-y平臺模組上的各氣缸(即第一?第四各氣缸)同時啟動，推動各吸嘴向下靠近被抓物料，幾乎與此同時，各吸嘴上的真空氣路打開，吸嘴將被抓取物料分別吸住。得到物料被抓取信息的z軸電機立即啟動，帶動x-y平臺模組上升到位，幾乎與此同時，相關(guān)運動平臺也立即啟動，將抓取有物料的該抓放機械手移動到放料位置上方，此時，x-y平臺模組上的X軸電機14和y軸電機16啟動，根據(jù)預先設(shè)定程序，按照上述啟動程序，使各吸嘴上的被抓物料的間距與放料位置的間距一致時，z軸電機4立即啟動推動x-y平臺模組向下，使各吸嘴的被抓物料與放料位置保持一定距離，之后x-y平臺模組上的各氣缸(即第一?第四各氣缸)同時向下啟動并關(guān)閉真空氣路43，使各吸嘴上的物料精準放置到放料位置。之后，z軸電機再次啟動，帶動x-y平臺模組上升到位，準備第二次去抓放物料。如此反復，就能很快將抓料位置的一種間距的物料抓放到另一種間距的放料位置。
【權(quán)利要求】
1.一種用于小塊規(guī)則物料精準抓放的開合式機械手，其特征在于，它包括固定連接在運動平臺上用于實現(xiàn)Z軸運動的Z軸模組、用于實現(xiàn)吸嘴模組沿X、y軸運動的χ-y平臺模組以及連接在χ-y平臺模組上的由若干個吸嘴組件構(gòu)成的吸嘴模組； 所述x-y平臺模組與z軸模組沿豎直方向滑動連接，x-y平臺模組在z軸模組的帶動下沿z軸運動； 所述χ-y平臺模組包括框架構(gòu)件以及連接在框架構(gòu)件上的X軸模組和I軸模組，所述吸嘴模組的若干個吸嘴組件連接在框架構(gòu)件上，并分別在X軸模組和I軸模組的帶動下沿X軸和Y軸運動。
2.如權(quán)利要求1所述的用于小塊規(guī)則物料精準抓放的開合式機械手，其特征在于，所述z軸模組包括線夾(I)、連接板(2)、氣排(3)、z軸電機(4)、z軸模組立板(7)、z軸直線導軌(8)、滑塊(9)、滑塊連接板(10)、滾輪槽(11)、滾輪(12)和偏心軸(13)，所述z軸模組立板(7)的上端設(shè)有若干個氣排(3)，z軸模組立板(7)的上端還通過連接板連接有線夾(I); 所述滑塊(9)與豎直固定在z軸模組立板(7)上的z軸直線導軌(8)滑動連接，滑塊(9)的上端固定連接有一帶有滾輪槽(11)的滑塊連接板(10)； 所述z軸電機(4)固裝在z軸模組立板(7)上，z軸電機⑷的輸出軸連接一帶有滾輪(12)的偏心軸(13);所述偏心軸(13)位于滾輪槽(11)內(nèi)，并與滾輪槽(11)配合，在z軸電機(4)帶動偏心軸(13)在滾輪槽(11)內(nèi)往復運動時，滑塊(9)沿z軸直線導軌(8)滑動。
3.如權(quán)利要求1所述的用于小塊規(guī)則物料精準抓放的開合式機械手，其特征在于，所述吸嘴模組中的吸嘴組件有四個，分別為第四吸嘴組件(26)、第二吸嘴組件(27)、第三吸嘴組件(28)和第一吸嘴組件(29)，它們的結(jié)構(gòu)均相同。
4.如權(quán)利要求3所述的用于小塊規(guī)則物料精準抓放的開合式機械手，其特征在于，所述吸嘴組件包括吸嘴升降氣缸(46)、氣缸安裝塊(37)、緩沖組件(38)、動力連接板(39)、連接塊(40)、吸嘴連接塊(41)、吸嘴(42)、真空氣路(43)、直線導軌(44)和吸嘴組件安裝座(45)，所述吸嘴升降氣缸(46)與固裝在吸嘴組件安裝座(45)上端的氣缸安裝塊(37)固接，吸嘴升降氣缸(46)的輸出活塞與動力連接板(39)的上端相連，動力連接板(39)、連接塊(40)、吸嘴連接塊(41)和吸嘴(42)從上向下依次固定連接，所述吸嘴連接塊(41)上設(shè)有用于控制吸嘴(42)開合的真空氣路(43)； 所述動力連接板(39)通過滑塊與固結(jié)在吸嘴組件安裝座(45)上的直線導軌(44)滑動連接，在吸嘴升降氣缸(46)的帶動下，動力連接板(39)沿豎直方向滑動； 所述吸嘴升降氣缸(46)的輸出活塞與動力連接板(39)之間還設(shè)有用于緩沖氣缸運行沖擊的緩沖組件(38)。
5.如權(quán)利要求1所述的用于小塊規(guī)則物料精準抓放的開合式機械手，其特征在于，所述x-y平臺模組的框架構(gòu)件包括立板(17)、右臂(20)、前板(22)、移動臂(23)和左臂(25)，所述立板(17)、右臂(20)、前板(22)和左臂(25)相連構(gòu)成矩形框結(jié)構(gòu)，與前板(22)平行，并緊靠前板(22)的移動臂(23)位于矩形框結(jié)構(gòu)內(nèi)； 所述立板(17)設(shè)有一橫向的立板內(nèi)側(cè)導軌(32)，第二吸嘴組件(27)通過第二吸嘴組件滑塊(33)滑動連接在立板內(nèi)側(cè)導軌(32)上，位于第二吸嘴組件(27) —側(cè)的第一吸嘴組件(29)固定連接在立板(17)內(nèi)側(cè)上； 所述移動臂(23)的內(nèi)側(cè)面也設(shè)有一與立板內(nèi)側(cè)導軌(32)并行的導軌，與第二吸嘴組件(27)正對的第四吸嘴組件(26)通過第四吸嘴組件滑塊(35)與導軌滑動連接，正對第一吸嘴組件(29)的第三吸嘴組件(28)固定連接在移動臂(23)的內(nèi)側(cè)上；所述左臂(25)和右臂(20)分別設(shè)有一橫向的移動臂左導軌(24)和移動臂右導軌(30)，移動臂(23)的兩端分別通過移動臂端部滑塊(34)與移動臂左導軌(24)和移動臂右導軌(30)滑動連接。
6.如權(quán)利要求1所述的用于小塊規(guī)則物料精準抓放的開合式機械手，其特征在于，所述X軸模組包括X軸電機(14)、第一同步帶輪組(15)、聯(lián)軸器(36)、滾珠花鍵(18)和第二同步帶輪組(19)，所述X軸電機(14)固定在立板(17)上，X軸電機(14)的輸出軸連接第一同步帶輪組(15)，第一同步帶輪組(15)通過聯(lián)軸器(36)連接滾珠花鍵(18)的一端，滾珠花鍵(18)的另一端軸連接在前板(22)上，滾珠花鍵(18)與第二同步帶輪組(19)相連； 所述第一同步帶輪組(15)的同步帶與第二吸嘴組件(27)固定連接，由第一同步帶輪組(15)帶動第二吸嘴組件(27)滑動； 所述第二同步帶輪組(19)的同步帶與第四吸嘴組件(26)固定連接，由第二同步帶輪組(19)帶動第四吸嘴組件(26)滑動。
7.如權(quán)利要求1所述的用于小塊規(guī)則物料精準抓放的開合式機械手，其特征在于，所述y軸模組包括y軸電機(16)、絲桿螺母(21)和絲桿(31)，所述y軸電機(16)固定在立板(17)上，絲桿(31)的一端與電機(16)的輸出軸相連，絲桿(31)與固定在移動臂(23)上的絲桿螺母(21)傳動連接。
8.如權(quán)利要求1至7任意一項所述的用于小塊規(guī)則物料精準抓放的開合式機械手，其特征在于，所述z軸模組和x-y平臺模組之間設(shè)有平衡彈簧(5)，它緩沖z軸模組和x-y平臺模組之間的沖擊，使z軸模組和x-y平臺模組相對運動平穩(wěn)連續(xù)。
9.如權(quán)利要求8所述的用于小塊規(guī)則物料精準抓放的開合式機械手，其特征在于，所述平衡彈簧(5)有兩根，分別對稱排布在滑塊(9)的兩側(cè)，平衡彈簧(5)的上端通過平衡彈簧螺釘固定在z軸模組立板(7)上，另一端連接在立板(17)上。
【文檔編號】B25J15/06GK104400782SQ201410513417
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】林宜龍, 陳薇, 王善文, 劉飛, 唐召來 申請人:格蘭達技術(shù)（深圳）有限公司