一種多功能機械手的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用于為電梯層門板導(dǎo)靴自動化裝配線上料的多功能機械手，該多功能機械手包括框架狀機架，機架上設(shè)置有導(dǎo)靴抓手、C型螺母抓手和導(dǎo)靴碼垛盤抓手，三種抓手可以通過控制系統(tǒng)的調(diào)度按照設(shè)定的工步先后實現(xiàn)導(dǎo)靴碼垛盤的轉(zhuǎn)移輸送以及導(dǎo)靴和C型螺母的上料。通過集成導(dǎo)靴抓手、螺母抓手和導(dǎo)靴碼垛盤抓手，本實用新型提供的多功能機械手不但可以完成導(dǎo)靴和螺母的自動上料，還可以進行導(dǎo)靴碼垛盤自料車至中轉(zhuǎn)臺或者自中轉(zhuǎn)臺至料車的中轉(zhuǎn)，提高了電梯層門板導(dǎo)靴裝配線的自動化程度，降低了工人的勞動強度，提高了裝配效率。
【專利說明】
一種多功能機械手
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于機械手技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于在層門板裝配線中抓取導(dǎo)靴、C型螺母和導(dǎo)靴碼垛盒的多功能機械手。
【背景技術(shù)】
[0002]導(dǎo)靴和C型螺母的上料是電梯層門板自動化裝配線上一個不可或缺的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。現(xiàn)有產(chǎn)線上一般采取人工上料或者采用多個機器手分別完成導(dǎo)靴和C型螺母上料的生產(chǎn)工藝，采用人工上料存在勞動強度大、生產(chǎn)效率低、上料精度不一定能達到工藝要求的問題；采用多個獨立機械手分別完成導(dǎo)靴和C型螺母的上料時，存在設(shè)備占用空間大、投資和運轉(zhuǎn)費用高以及控制復(fù)雜的問題。再者，傳統(tǒng)導(dǎo)靴上料一般采用人力完成導(dǎo)靴碼垛盒自料車至中轉(zhuǎn)臺的輸送，當(dāng)生產(chǎn)任務(wù)較重時該工步有可能會影響整個電梯層門板導(dǎo)靴裝配作業(yè)的效率和作業(yè)質(zhì)量。
[0003]本實用新型對現(xiàn)有機械手進行了改進。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的任務(wù)是提供一種用于電梯層門板導(dǎo)靴裝配線的多功能機械手，該多功能機械手通過將導(dǎo)靴抓取機器手和螺母抓取機器手集成為一體而完成導(dǎo)靴和螺母的上料，節(jié)省了設(shè)備購置和運轉(zhuǎn)費用，提高了勞動效率和上料精度，節(jié)約了車間用地。
[0005]本實用新型是采用下述技術(shù)方案解決其技術(shù)問題的:
[0006]—種多功能機械手，包括緊固連接的機架和機械臂安裝座，機械臂安裝座用于將該多功能機械手固定到機械臂上，機架用于安裝抓手和控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機架上裝配有分別處于機架兩側(cè)的導(dǎo)靴抓手和螺母抓手，所述導(dǎo)靴抓手和螺母抓手可在控制系統(tǒng)的控制下實現(xiàn)導(dǎo)靴和螺母的抓取。
[0007]進一步地，多功能機械手的機架包括安裝架、固定在安裝架上的四只支撐腳以及支撐梁，支撐梁與安裝架緊固連接或一體成型并向安裝架的一側(cè)沿垂直于安裝架的方向伸展;支撐梁的端部設(shè)置有第一抓手安裝座;安裝架上相對于支撐梁伸展方向的另一側(cè)設(shè)置有第二抓手安裝座；第一抓手安裝座和第二抓手安裝座分別用于安裝導(dǎo)靴抓手或螺母抓手;機械臂安裝座設(shè)置在安裝架平行于支撐梁伸展方向的一個側(cè)面上;控制系統(tǒng)設(shè)置于安裝架的上表面。所述第一抓手安裝座與第二抓手安裝座具有相同結(jié)構(gòu)，即包括設(shè)置于連接臂端部且與連接臂緊固連接的安裝塊;所述安裝塊的兩側(cè)分別設(shè)置有支撐座，所述支撐座用于固定連接導(dǎo)靴抓手的感應(yīng)器和定位機構(gòu);所述安裝塊的中間位置設(shè)置有支撐臂，該支撐臂用于固定導(dǎo)靴抓手的壓緊機構(gòu)，其中所述第一抓手安裝座為導(dǎo)靴抓手安裝座，第二抓手安裝座為螺母抓手安裝座;或者第二抓手安裝座為導(dǎo)靴抓手安裝座，第一抓手安裝座為螺母抓手安裝座。
[0008]進一步地，多功能機械手還包括設(shè)置在機架上的導(dǎo)靴碼垛盤抓手，該導(dǎo)靴碼垛盤抓手可在控制系統(tǒng)的控制下實現(xiàn)導(dǎo)靴碼垛盤的取放。具體到前一技術(shù)方案中的多功能機械手，該導(dǎo)靴碼垛盤抓手設(shè)置在長方體框架的支撐腳上。
[0009]進一步地，螺母抓手包括至少兩組氣爪、設(shè)置在氣爪上的夾塊、用于驅(qū)動氣爪的驅(qū)動氣缸以及用于控制驅(qū)動氣缸的電磁閥。其中每一組抓手可以抓取一只螺母；電磁閥的控制線電子連接到控制系統(tǒng)，驅(qū)動氣缸可在控制系統(tǒng)的控制下實現(xiàn)螺母的夾緊和松開。進一步地，螺母抓手包括兩組氣爪、連接在氣爪上的夾塊、用于驅(qū)動氣爪的驅(qū)動氣缸以及用于控制驅(qū)動氣缸的電磁閥；所述兩組氣爪分別用于抓取兩只螺母，被抓取的兩只螺母之間的距離與導(dǎo)靴抓手抓取的導(dǎo)靴上待裝配螺母的裝配孔之間的距離相一致。
[0010]進一步地，導(dǎo)靴抓手包括壓緊機構(gòu)、定位機構(gòu)和感應(yīng)器;感應(yīng)器用于檢測物料是否到位;定位機構(gòu)用于固定物料;壓緊機構(gòu)用于壓緊物料。優(yōu)選地，感應(yīng)器為接近開關(guān);定位機構(gòu)包括定位銷和安裝塊，定位銷用于插入導(dǎo)靴上的定位銷孔，安裝塊用于將定位銷固定到機架上;壓緊機構(gòu)包括壓臂、氣缸和安裝塊，當(dāng)導(dǎo)靴到位后，氣缸可在控制系統(tǒng)的控制下壓緊位于壓臂和安裝塊之間的導(dǎo)靴。
[0011]所述機架上還設(shè)置有激光傳感器，通過激光傳感器判別導(dǎo)靴碼垛盤放置與機械手重復(fù)抓取的準(zhǔn)確性，并且識別后反饋給機器人控制器系統(tǒng)。
[0012]本實用新型的有益效果是:1、通過集成導(dǎo)靴抓手和螺母抓手，本實用新型提供的多功能機械手可以分別完成導(dǎo)靴和螺母的自動上料，上料效率高，操作工勞動強度低，節(jié)省設(shè)備購置和運轉(zhuǎn)費用，占用空間??；2、通過集成導(dǎo)靴抓手、螺母抓手和導(dǎo)靴碼垛盤抓手，本實用新型提供的多功能機械手不但可以完成導(dǎo)靴和螺母的自動上料，還可以進行導(dǎo)靴碼垛盤自料車至中轉(zhuǎn)臺或者自中轉(zhuǎn)臺至料車的中轉(zhuǎn)，進一步提高了電梯層門板導(dǎo)靴裝配線的自動化程度，工人勞動強度進一步降低，裝配效率進一步提高；3、采用機械手上料，上料的精度好且可實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)?？傊梢运鰴C械手實現(xiàn)了對抓取件如導(dǎo)靴、螺母的搬運、抓取與定位的功能，是一種搬運、抓取與定位的機械手。
[0013]以下結(jié)合說明書附圖和【具體實施方式】對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細敘述。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是圖1中的B部放大圖；
[0016]圖3是圖1中的A向視圖；
[0017]其中:1-機架，2-螺母抓手，3-導(dǎo)靴碼垛盤抓手，4-導(dǎo)靴抓手，5-控制中繼器，6-機械臂安裝座；
[0018]11-安裝架，12-安裝架的支撐腳，13-支撐梁，14-導(dǎo)靴抓手安裝座，15-螺母抓手安裝座，16-碼垛盤抓手的定位銷；
[0019]141-導(dǎo)靴抓手安裝座上的安裝塊，142-導(dǎo)靴抓手安裝座上的L型支撐座，143-導(dǎo)靴抓手安裝座上的支撐臂；
[0020]21-螺母抓手的驅(qū)動氣缸，22-螺母抓手的電磁閥，23-氣爪，24-夾緊塊。
[0021]41-導(dǎo)靴抓手的壓緊機構(gòu)，42-導(dǎo)靴抓手的定位機構(gòu)，43-導(dǎo)靴抓手的感應(yīng)器;421-定位機構(gòu)的定位銷，422-固定定位銷的安裝塊，411-壓緊機構(gòu)的壓臂，412-壓緊機構(gòu)的氣缸，413-壓緊機構(gòu)的安裝塊。
【具體實施方式】
[0022]本優(yōu)選實施例公開一種用于為電梯層門板導(dǎo)靴自動化裝配線上料的多功能機械手，該多功能機械手包括框架狀機架，機架上設(shè)置有導(dǎo)靴抓手、C型螺母抓手和導(dǎo)靴碼垛盤抓手，三種抓手可以通過控制中繼器的調(diào)度按照設(shè)定的工步先后實現(xiàn)導(dǎo)靴碼垛盤的轉(zhuǎn)移輸送以及導(dǎo)靴和C型螺母的上料。
[0023]如圖1和圖2所示，本優(yōu)選實施例公開的多功能機械手包括機架1、螺母抓手2、導(dǎo)靴碼垛盤抓手3、導(dǎo)靴抓手4、控制中繼器5和機械臂安裝座6。
[0024]本實用新型中第一抓手安裝座設(shè)定為導(dǎo)靴抓手安裝座14;第二抓手安裝座設(shè)定為螺母抓手安裝座15。事實上，兩者可以互換，具有通用性。
[0025]機架I用于安裝和承載其他組成部件，其包括安裝架11、固設(shè)在安裝架上的四只支撐腳12以及支撐梁13，支撐梁13與安裝架11緊固連接或一體成型并向安裝架11的一側(cè)沿垂直于安裝架11的方向伸展;支撐梁13的一端緊固連接到安裝架11上，另一端設(shè)置有用于安裝導(dǎo)靴抓手4的導(dǎo)靴抓手安裝座14。安裝架11相對于支撐梁13伸展方向的另一側(cè)面上設(shè)置有用于安裝螺母抓手2的螺母抓手安裝座15。機械臂安裝座6設(shè)置于安裝架11上平行于支撐梁13伸展方向的側(cè)面上?？刂浦欣^器5緊固在安裝架11的上表面上。支撐腳12中至少有兩只支撐腳上設(shè)置有定位銷16，該定位銷16用于配合導(dǎo)靴碼垛盤上的定位孔實現(xiàn)導(dǎo)靴碼垛盤的轉(zhuǎn)移輸送;也即本實施例中的導(dǎo)靴碼垛盤抓手包括支撐腳12和定位銷16，定位銷16用于配合導(dǎo)靴碼垛盤上的定位孔實現(xiàn)導(dǎo)靴碼垛盤的轉(zhuǎn)移輸送。
[0026]見圖1和圖2，導(dǎo)靴抓手安裝座14包括設(shè)置于支撐梁13端部且與支撐梁13垂直的安裝塊141;安裝塊141的兩側(cè)分別設(shè)置有L型支撐座142，該L型支撐座142的一個側(cè)板用于固定連接安裝塊141，另一個側(cè)板用于固定連接導(dǎo)靴抓手4。安裝塊141的中間位置設(shè)置有用于固定導(dǎo)靴抓手4的支撐臂143支撐臂143與安裝塊141之間過渡連接用于準(zhǔn)確穩(wěn)后面所述壓緊機構(gòu)41、定位機構(gòu)42。見圖2，導(dǎo)靴抓手4包括壓緊機構(gòu)41、定位機構(gòu)42和感應(yīng)器43;感應(yīng)器43用于檢測導(dǎo)靴是否到位;定位機構(gòu)42用于固定導(dǎo)靴;壓緊機構(gòu)41用于壓緊導(dǎo)靴。本實施例中的感應(yīng)器為接近開關(guān);定位機構(gòu)42包括定位銷421和用于將定位銷421固定到L型支撐座142上的安裝塊422;壓緊機構(gòu)41包括壓臂411、氣缸412和安裝塊413。壓臂411可在氣缸412的驅(qū)動下壓緊位于壓臂411和安裝塊413之間的導(dǎo)靴物料。
[0027]見圖1和圖3，本實施例中的螺母抓手安裝架14上安裝有兩套螺母抓手2，可同時抓取兩枚C型螺母。其中每一套螺母抓手2都包括驅(qū)動氣缸21、用于控制驅(qū)動氣缸21的電磁閥22及與驅(qū)動氣缸21固定連接的兩只氣爪23，氣爪23上設(shè)置有用于抓取螺母的夾塊24，夾塊24可在氣缸21的驅(qū)動下夾緊或松開處于兩個夾塊間的C型螺母。并且，被抓取的兩只螺母之間的距離與導(dǎo)靴抓手4抓取的導(dǎo)靴上待裝配C型螺母的裝配孔之間的距離保持一致，以使得上料時螺母抓手2可以同時定位和放置兩枚C型螺母。
[0028]本實施例中的多功能機械手用于為電梯的層門板裝配線中的導(dǎo)靴工位上料，其包括導(dǎo)靴抓手、C型螺母抓手和導(dǎo)靴碼垛盤抓手;導(dǎo)靴碼垛盤抓手用于實現(xiàn)導(dǎo)靴碼垛盤自導(dǎo)靴料車至導(dǎo)靴中轉(zhuǎn)臺的輸送以及空碼垛盤自中轉(zhuǎn)臺至料車的轉(zhuǎn)移;導(dǎo)靴抓手用于實現(xiàn)導(dǎo)靴自導(dǎo)靴中轉(zhuǎn)臺上的導(dǎo)靴碼垛盤至電梯層門板裝配線上的導(dǎo)靴裝配工位的供應(yīng);C型螺母抓手用于實現(xiàn)C型螺母自C型螺母給料機至電梯層門板裝配線上的C型螺母裝配工位的供應(yīng)。
[0029]機架上設(shè)置的激光傳感器的功能是通過激光傳感器性能精度判別導(dǎo)靴碼垛盤放置防錯與重復(fù)抓取的準(zhǔn)確性識別后反饋給機器人控制器系統(tǒng)。
[0030]1、導(dǎo)靴碼垛盤的抓取。
[0031]配合本實施例中的多功能機械手實現(xiàn)導(dǎo)靴自動上料的導(dǎo)靴碼垛盤系采用彈性材料制作而成，其上設(shè)置有定位孔；中轉(zhuǎn)臺上設(shè)置有用于固定碼垛盤的定位銷;抓取碼垛盤時，導(dǎo)靴碼垛盤抓手將兩個定位銷15插入導(dǎo)靴碼垛盤上的定位孔實現(xiàn)碼垛盤的固定，然后控制中繼器按照設(shè)定的程序?qū)?dǎo)靴碼垛盤轉(zhuǎn)移到中轉(zhuǎn)臺上并通過中轉(zhuǎn)臺上的定位銷實現(xiàn)導(dǎo)靴碼垛盤自碼垛盤抓手上的卸料。再者，本實施例中的中轉(zhuǎn)臺上設(shè)置有粗定位和精定位兩個導(dǎo)靴碼垛盤放置位，碼垛盤抓手將料車中的有料碼垛盤放置于中轉(zhuǎn)臺中具有精定位的碼垛盤放置位，確保機械手抓取導(dǎo)靴物料的可靠性。為了提高料車放料數(shù)量，料車上的每個碼垛盒分上下放置兩個碼垛盤，上碼垛盤先被取出放置于中轉(zhuǎn)臺上具有精定位的碼垛盤放置位，待導(dǎo)靴物料取完后，該碼垛盤被放置于中轉(zhuǎn)臺上粗定位的碼垛盤放置位，再將料車上該碼垛盒的下碼垛盤取出放置于中轉(zhuǎn)臺上精定位的碼垛盤放置位，最后將無料碼垛盤放回該碼垛盒中，這樣實現(xiàn)了兩層碼垛盒的空間利用問題，提高了物料放置空間。
[0032]2、C型螺母和導(dǎo)靴的抓取。
[0033]抓取C型螺母時，控制中繼器首先將多功能機械手的螺母抓手2定位至螺母給料機的兩個給料口，然后通過控制驅(qū)動氣缸21實現(xiàn)夾塊24對C型螺母的夾緊。多功能機械手抓取至IJC型螺母后，控制中繼器再將導(dǎo)靴抓手4定位至導(dǎo)靴中轉(zhuǎn)臺，然后將定位銷421插入導(dǎo)靴物料上的兩個定位孔實現(xiàn)導(dǎo)靴的定位，待感應(yīng)器43感應(yīng)到導(dǎo)靴物料到位后，控制中繼器再驅(qū)動氣缸412實現(xiàn)導(dǎo)靴的壓緊和抓取。
[0034]當(dāng)層門板被輸送至導(dǎo)靴和C型螺母裝配位并經(jīng)過對中和鎖緊后，多功能機械手首先使用C型螺母抓手2從C型螺母給料機抓取2個C型螺母，然后使用導(dǎo)靴抓手3從已經(jīng)裝好導(dǎo)靴物料的導(dǎo)靴中轉(zhuǎn)臺上抓取一個導(dǎo)靴物料;接著，機械臂按照控制中繼器的指示，將多功能機械手定位至層門板裝配線上，首先將導(dǎo)靴工件放置于已經(jīng)定位好的層門板的導(dǎo)靴工位上，然后再將機械手翻轉(zhuǎn)180度實現(xiàn)C型螺母的定位和放置，最后由螺絲自動裝配裝置進行螺絲的上料和擰緊。完成層門板的導(dǎo)靴安裝后，層門板被繼續(xù)輸送到下一個工位。確保了導(dǎo)靴與層門板定位裝配的高效性和可靠性。
[0035]另外，作為本優(yōu)選實施例的一個變形，也可以將導(dǎo)靴抓手4安裝在本實施例中的螺母抓手安裝座14上，相應(yīng)地，將螺母抓手2安裝在導(dǎo)靴抓手安裝座15上，只要能夠?qū)崿F(xiàn)物料的定位和抓取，均可以實現(xiàn)本新型的技術(shù)方案，并取得預(yù)期的技術(shù)效果。
[0036]以上結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本新型的技術(shù)方案進行了闡述，應(yīng)該說明的是，本新型的保護范圍包括但并不限于上述實施例，實施例中所涉及的圖形也只是本新型創(chuàng)意的若干種具體體現(xiàn)，任何不脫離本新型創(chuàng)新理念的簡單變形或等同替換，均涵蓋于本新型，屬于本新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種多功能機械手，其特征在于:該多功能機械手包括螺母抓手和導(dǎo)靴抓手;所述螺母抓手和導(dǎo)靴抓手緊固在一機架上且分別處于該機架的兩側(cè)，所述機架上還設(shè)置有用于將多功能機械手連接到機械臂上的機械臂安裝座。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能機械手，其特征在于:所述螺母抓手包括至少兩組氣爪、連接到氣爪上的夾塊、用于驅(qū)動氣爪的驅(qū)動氣缸以及用于控制驅(qū)動氣缸的電磁閥；所述夾塊可在驅(qū)動氣缸的驅(qū)動下夾緊或松開夾塊間的螺母;所述每一組氣爪用于抓取一個螺母。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能機械手，其特征在于:所述螺母抓手包括兩組氣爪、連接在氣爪上的夾塊、用于驅(qū)動氣爪的驅(qū)動氣缸以及用于控制驅(qū)動氣缸的電磁閥；所述兩組氣爪分別用于抓取兩只螺母，被抓取的兩只螺母之間的距離與所述導(dǎo)靴抓手抓取的導(dǎo)靴上待裝配螺母的裝配孔之間的距離相一致。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能機械手，其特征在于:所述導(dǎo)靴抓手包括壓緊機構(gòu)、定位機構(gòu)和感應(yīng)器;感應(yīng)器用于檢測導(dǎo)靴是否到位;定位機構(gòu)用于固定導(dǎo)靴;壓緊機構(gòu)用于壓緊導(dǎo)靴。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能機械手，其特征在于:所述感應(yīng)器為接近開關(guān);所述定位機構(gòu)包括定位銷和安裝塊，定位銷用于插入導(dǎo)靴上的定位銷孔，安裝塊用于將定位銷固定到機架上;壓緊機構(gòu)包括壓臂、氣缸和安裝塊，當(dāng)導(dǎo)靴到位后，氣缸可在控制系統(tǒng)的控制下使壓臂壓緊位于壓臂和安裝塊之間的導(dǎo)靴。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能機械手，其特征在于:所述機架包括安裝架、固定在安裝架上的四只支撐腳以及支撐梁，支撐梁與安裝架緊固連接或一體成型并向安裝架的一側(cè)沿垂直于安裝架的方向伸展;支撐梁的端部設(shè)置有第一抓手安裝座;安裝架上相對于支撐梁伸展方向的另一側(cè)設(shè)置有第二抓手安裝座;第一抓手安裝座和第二抓手安裝座分別用于安裝導(dǎo)靴抓手或螺母抓手;機械臂安裝座設(shè)置在安裝架平行于支撐梁伸展方向的一個側(cè)面上;控制系統(tǒng)設(shè)置于安裝架的上表面。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多功能機械手，其特征在于:所述第一抓手安裝座與第二抓手安裝座具有相同結(jié)構(gòu)，即包括設(shè)置于連接臂端部且與連接臂緊固連接的安裝塊;所述安裝塊的兩側(cè)分別設(shè)置有支撐座，所述支撐座用于固定連接導(dǎo)靴抓手的感應(yīng)器和定位機構(gòu);所述安裝塊的中間位置設(shè)置有支撐臂，該支撐臂用于固定導(dǎo)靴抓手的壓緊機構(gòu)，其中所述第一抓手安裝座為導(dǎo)靴抓手安裝座，第二抓手安裝座為螺母抓手安裝座;或者第二抓手安裝座為導(dǎo)靴抓手安裝座，第一抓手安裝座為螺母抓手安裝座。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能機械手，其特征在于:所述多功能機械手還包括用于提供系統(tǒng)控制功能的控制中繼器。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一權(quán)利要求所述的多功能機械手，其特征在于:所述多功能機械手還包括導(dǎo)靴碼垛盤抓手，所述碼垛盤抓手包括至少兩個設(shè)置在機架上的定位銷，所述定位銷可以配合導(dǎo)靴碼垛盤上的銷孔實現(xiàn)導(dǎo)靴碼垛盤的抓取。10.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一權(quán)利要求所述的多功能機械手，其特征在于:所述機架上還設(shè)置有激光傳感器，通過激光傳感器判別導(dǎo)靴碼垛盤放置與機械手重復(fù)抓取的準(zhǔn)確性，并且識別后反饋給機器人控制器系統(tǒng)。
【文檔編號】B23P19/00GK205571841SQ201521104569
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年12月24日
【發(fā)明人】孫志強, 劉爾彬, 張國良, 鄭杰才, 何勇
【申請人】廣州瑞松科技有限公司