CN102699896A - 一种分料旋转机械手 - Google Patents
一种分料旋转机械手 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102699896A CN102699896A CN2012102033119A CN201210203311A CN102699896A CN 102699896 A CN102699896 A CN 102699896A CN 2012102033119 A CN2012102033119 A CN 2012102033119A CN 201210203311 A CN201210203311 A CN 201210203311A CN 102699896 A CN102699896 A CN 102699896A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- moving
- axis
- vertical
- cylinder
- linear slide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 20
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 208000037805 labour Diseases 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明公开一种分料旋转机械手，主要由分离成组工件模块、旋转工件模块和运动控制系统模块组成，其特征在于分离成组工件模块包括固定横梁和竖直梁、上下移动气缸、移动横梁和竖直直线滑轨及竖直滑块；其中，上下移动气缸安装在固定横梁底面的中间，其活塞杆固定在移动横梁上表面的中间，固定横梁与移动横梁在X方向上处于同一平面内平行放置，移动横梁的两端分别连接到竖直直线滑轨的竖直滑块上，竖直直线滑轨在移动横梁两端沿Z轴方向对称分布，并且固定在两端的竖直横梁上；旋转工件模块包括两个X轴移动副和一个X轴转动副；一个X轴移动副是水平滑块沿水平直线滑轨的直线运动，另一个X轴移动副是伸摆气缸沿X轴方向的伸缩运动。
Description
技术领域
本发明涉及自动分料技术，具体为一种分料旋转机械手，主要适用于太阳能电池板铝边框的自动分料，目的在于提高生产效率和加工质量，降低劳动强度。
背景技术
随着工业自动化程度的提高，机械手在越来越多的领域中得到应用，并呈现出高精度化、高速度性化、高自动化和高可靠性等特点。工业现场的很多易燃、易爆等高危险及重体力劳动场合被机械手所代替，机械手自动给料系统取代操作人员频繁取料，代替人所不能及的各种繁重体力劳动，并能有效地提高工作效率，大大提高了设备的机电一体化程度。美国、日本等经济发达国家对此极为重视，先后实施了自己的工业机器人研究开发计划并取得了一定的成果。其在机器人领域近几年有如下几个发展趋势：1、工业机器人性能不断提高（高精度、高速度、高可靠性、便于操作和维修）；2、机械结构向模块化、可重构化发展；3、工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展；4、多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。而我国的工业机器人从80年代科技攻关开始，在国家的支持下，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元件，开发出喷漆、焊接、装配、搬运等机器人。但由于起步较晚，技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离。尤其是对于一些特殊形状工件的上下料，仍存在一定的问题，对于精度的要求也不能得到满足。
由于太阳能电池组件铝边框坯料是成对组装的，所以在加工之前需要先进行分料。而目前在我国许多生产太阳能电池组件铝边框的中小型企业中，分离坯料这一工序还没有实现自动化加工，往往还需要人工分料，既费时费力，又影响效率。所以迫切需要针对太阳能电池组件铝边框的一种分料机械手，以代替人工工作，提高加工效率和产品质量。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是：提供一种分料旋转机械手，该机器手可克服当前设备所存在的缺点，特别适用于具有复杂形状截面的长直边框的自动分料，能够把不同规格尺寸、不同姿态、成组上料的铝边框自动分离和旋转，自动转换为所需要的姿态，具有精度好，效率高，人工省等优点，
本发明解决所述技术问题的技术方案是：设计一种分料旋转机械手，用于太阳能电池板铝边框的自动分料，其特征在于该机械手采用模块化结构，包括分离成组工件模块、旋转工件模块和运动控制系统模块；
所述的分离成组工件模块主要包括上下自动运动装置、水平伸摆气缸、旋转手爪。所述上下自动运动装置安装在铝型材支架上，通过支架两端的线性滑轨自动控制移动横梁上下移动；旋转手爪安装在移动横梁上，横梁的另一面连接一上下伸缩气缸；
所述的旋转工件模块主要由伸摆气缸来完成，通过伸摆气缸的旋转完成对工件的旋转；
所述的运动控制系统模块包括计算机、传感器、气动节流阀及伺服驱动单元。
与现有技术相比，本发明分料旋转机械手具有以下有益效果：
1、实现成组工件的搬运、分离或分料、旋转以及加工的机械化和自动化作业，提高工件加工质量、生产效率和经济效益，大幅节省劳动力，降低劳动强度，节约施工成本；
2、可适应不同规格尺寸的工件，具有可调节功能，且操作工艺简单、安全可靠。
附图说明
图1为本发明分料旋转机械手一种实施例的整体结构示意图。
图2为本发明分料旋转机械手一种实施例的分离成组工件模块局部结构示意图。
图3为本发明分料旋转机械手一种实施例的旋转工件模块局部结构示意图。
具体实施方式：
以下结合实施例及其附图对本发明分料旋转机械手详细说明如下：
本发明设计的分料旋转机械手（简称机械手，参见图1-3），基于太阳能电池板铝边框分料和旋转的要求，遵循机器手结构模块化设计思想，按照铝边框分料或分离的工作流程而设计。本发明所设计的机械手采用三自由度混合机构，主体运动机构主要由分离成组工件模块1、旋转工件模块2和运动控制系统模块3组成。
本发明机械手所述的分离成组工件模块1（简称模块1）包括固定横梁103和竖直梁104、上下移动气缸102、移动横梁101和竖直直线滑轨105及竖直滑块106（参见图2）；其中，上下移动气缸102固定在固定横梁103底面的中间，上下移动气缸102的活塞杆固定在移动横梁101上表面的中间，固定横梁103与移动横梁101在X方向上处于同一平面内平行放置，移动横梁101的两端分别连接到竖直直线滑轨105的竖直滑块106上，竖直直线滑轨105在移动横梁101两端沿Z轴方向对称分布，并且固定在两端的竖直梁104上，竖直梁104作为整个系统的支架固定在地面上。
简单的说，所述模块1包含了两个Z轴方向上运动的机构：上下移动气缸102的伸缩运动和竖直滑块106沿竖直直线滑轨105的直线运动。通过上下移动气缸102的伸缩运动，驱动移动横梁101沿竖直直线滑轨105在Z轴方向上做竖直运动，从而驱动并分离成组工件。所设计的竖直直线滑轨105在Z轴上的直线运动机构可节省运动空间，并将成组工件分离提高，避免在水平方向上发生干涉。
本发明机械手所述的旋转工件模块2（简称模块2）包括两个X轴移动副和一个X轴转动副（参见图3）。一个X轴移动副是水平滑块204沿水平直线滑轨203的直线运动，水平直线滑轨203固定在移动横梁101的X方向上，水平滑块204连接L型连接板202，L型连接板202与伸摆气缸207连接，水平直线滑轨203上对称分布有两个水平滑块204，且两个水平滑块204之间的距离可调；通过手动调节水平直线滑轨203上对称分布的两个水平滑块204之间的距离，可适应不同规格尺寸的工件，实现机械结构的可调性；另一个X轴移动副是伸摆气缸207沿X轴方向的伸缩运动，伸摆气缸207的活塞杆连接旋转手爪201，通过伸摆气缸207的伸缩运动，驱动旋转手爪201在X轴方向上做移动，从而实现对工件的抓取与释放。X轴旋转副是伸摆气缸207在X轴方向上的旋转运动，通过伸摆气缸207的旋转，驱动旋转手爪201做旋转运动，从而实现对工件不同角度要求的旋转，满足工件各种位置与姿态的要求。本发明模块2可实现对不同规格尺寸工件的拾取与旋转，以满足工件不同位姿的要求。
本发明机械手所述的运动控制系统模块包括计算机、传感器、气动节流阀及伺服驱动单元。在分料过程中，通过传感器检测到工件到达指定位置，然后由计算机程序控制电动和气动的混合驱动，实现工件的分离和旋转。该模块对旋转机械手的运动控制，既可手动操作，也可通过程序控制，方便实际工作。所述的运动控制系统模块即控制系统本身为现有技术。
本发明机械手的工作原理和过程是：理想状态下，在加工之前，先将机械手支架在适当的位置对称安放在传送带的两侧，并且机械手支架是与传送带垂直安放的，支架的倾斜度误差应不超过的工件定位的误差范围；成组工件要根据加工所要求的位姿进行摆放，分离后的工件要与支架在X轴方向上平行，并且工件间要相互对齐，间隔一致。
工作时，本发明机械手根据传送带的步进速率，在一组工件到达机械手下方指定位置并停下时，传感器发出信号，由控制系统接受信号控制机械手开始动作：首先，上下移动气缸102驱动移动横梁101下移，到达指定位置后，伸摆气缸207驱动旋转手爪201伸长，抓取工件；然后上下移动气缸102驱动移动横梁101上移，到达指定位置后，伸摆气缸207驱动旋转手爪201旋转，根据要求的角度旋转工件，与此同时，传送带驱动成组工件中的另一工件移动一定距离；最后，上下移动气缸102驱动移动横梁101下移，当工件到达传送带上后，旋转手爪201松开工件，伸摆气缸207和上下移动气缸102同时复位。这样，即完成了对成组工件的分离与旋转，简单省时。
本发明机械手在控制系统的控制下，能够同步完成对太阳能电池板铝边框组件的分离与旋转。通过在Z轴向的移动和X轴向的旋转实现工件的分离与旋转，通过旋转手爪的布置，实现旋转手爪的同步运动，保证分离与旋转的同步实现。机械手的分离成组工件模块1和旋转工件模块2这两大模块相互配合得当，节拍吻合，实现了对成组工件的分离与旋转的功能，达到了降低劳动强度、提高生产效率的效果。
本发明未述及之处适用于现有技术。
Claims (1)
1.一种分料旋转机械手，主要由分离成组工件模块、旋转工件模块和运动控制系统模块组成，其特征在于所述分离成组工件模块包括固定横梁和竖直梁、上下移动气缸、移动横梁和竖直直线滑轨及竖直滑块；其中，上下移动气缸安装在固定横梁底面的中间，上下移动气缸的活塞杆固定在移动横梁上表面的中间，固定横梁与移动横梁在X方向上处于同一平面内平行放置，移动横梁的两端分别连接到竖直直线滑轨的竖直滑块上，竖直直线滑轨在移动横梁两端沿Z轴方向对称分布，并且固定在两端的竖直横梁上；
所述的旋转工件模块包括两个X轴移动副和一个X轴转动副；一个X轴移动副是水平滑块沿水平直线滑轨的直线运动，水平直线滑轨固定在移动横梁的X方向上，水平滑块连接L型连接板，L型连接板与伸摆气缸连接，水平直线滑轨上对称分布有两个水平滑块，且两个水平滑块之间的距离可调；另一个X轴移动副是伸摆气缸沿X轴方向的伸缩运动，伸摆气缸的活塞杆连接旋转手爪，通过伸摆气缸的伸缩运动，驱动旋转手爪在X轴方向上做移动；X轴旋转副是伸摆气缸在X轴方向上的旋转运动，通过伸摆气缸的旋转，驱动旋转手爪做旋转运动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012102033119A CN102699896A (zh) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | 一种分料旋转机械手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012102033119A CN102699896A (zh) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | 一种分料旋转机械手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102699896A true CN102699896A (zh) | 2012-10-03 |
Family
ID=46893102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012102033119A Pending CN102699896A (zh) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | 一种分料旋转机械手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102699896A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103056873A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-04-24 | 江苏新光数控技术有限公司 | 一种用于打标机的机械手 |
| CN104786066A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-07-22 | 佛山市艾乐博机器人科技有限公司 | 一种自动化五金加工生产线 |
| CN107415216A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-12-01 | 烟台中科蓝德数控技术有限公司 | 适用于高速铁路的全自动钢筋热缩套管流水线 |
| CN107497703A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-12-22 | 烟台中科蓝德数控技术有限公司 | 热缩套管分拣装置 |
| CN108946146A (zh) * | 2018-09-21 | 2018-12-07 | 兴发铝业（成都）有限公司 | 一种铝型材喷漆自动化输送卸料机构 |
| CN113856941A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-12-31 | 浙江尚品店配信息科技有限公司 | 一种用于道具表面处理设备 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5841676A (ja) * | 1981-08-25 | 1983-03-10 | イ−・ゲ−・エム−インヅストリ−ゲレ−ト−ウント・マシ−ネンフアブリ−クス−ゲゼルシヤフト・エム・ベ−・ハ− | 自動溶接装置 |
| DE19537404A1 (de) * | 1995-10-09 | 1997-04-10 | Zibulla & Sohn Gmbh | Hubvorrichtung für eine Platinenansaugeinrichtung |
| DE19810333A1 (de) * | 1998-03-11 | 1999-09-23 | Tilo Klett | Automat zur Positionierung eines Werkzeugs |
| CN2407898Y (zh) * | 2000-02-02 | 2000-11-29 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 冲压自动化上下料机械手 |
| CN201304647Y (zh) * | 2008-12-05 | 2009-09-09 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种转轨机械手 |
| CN201842288U (zh) * | 2010-10-22 | 2011-05-25 | 青岛诺力达工业装备有限公司 | 高速袋子用抓手及机械臂 |
-
2012
- 2012-06-19 CN CN2012102033119A patent/CN102699896A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5841676A (ja) * | 1981-08-25 | 1983-03-10 | イ−・ゲ−・エム−インヅストリ−ゲレ−ト−ウント・マシ−ネンフアブリ−クス−ゲゼルシヤフト・エム・ベ−・ハ− | 自動溶接装置 |
| DE19537404A1 (de) * | 1995-10-09 | 1997-04-10 | Zibulla & Sohn Gmbh | Hubvorrichtung für eine Platinenansaugeinrichtung |
| DE19810333A1 (de) * | 1998-03-11 | 1999-09-23 | Tilo Klett | Automat zur Positionierung eines Werkzeugs |
| CN2407898Y (zh) * | 2000-02-02 | 2000-11-29 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 冲压自动化上下料机械手 |
| CN201304647Y (zh) * | 2008-12-05 | 2009-09-09 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种转轨机械手 |
| CN201842288U (zh) * | 2010-10-22 | 2011-05-25 | 青岛诺力达工业装备有限公司 | 高速袋子用抓手及机械臂 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103056873A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-04-24 | 江苏新光数控技术有限公司 | 一种用于打标机的机械手 |
| CN104786066A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-07-22 | 佛山市艾乐博机器人科技有限公司 | 一种自动化五金加工生产线 |
| CN104786066B (zh) * | 2014-12-03 | 2017-06-16 | 佛山市艾乐博机器人科技有限公司 | 一种自动化五金加工生产线 |
| CN107415216A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-12-01 | 烟台中科蓝德数控技术有限公司 | 适用于高速铁路的全自动钢筋热缩套管流水线 |
| CN107497703A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-12-22 | 烟台中科蓝德数控技术有限公司 | 热缩套管分拣装置 |
| CN108946146A (zh) * | 2018-09-21 | 2018-12-07 | 兴发铝业（成都）有限公司 | 一种铝型材喷漆自动化输送卸料机构 |
| CN113856941A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-12-31 | 浙江尚品店配信息科技有限公司 | 一种用于道具表面处理设备 |
| CN113856941B (zh) * | 2021-08-13 | 2022-09-09 | 浙江尚品店配信息科技有限公司 | 一种用于道具表面处理设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102699221B (zh) | 一种上下料机械手 | |
| CN202344546U (zh) | 柔性手指的机械手总成 | |
| CN203993881U (zh) | 一种新型五自由度机械手 | |
| CN102699896A (zh) | 一种分料旋转机械手 | |
| CN202542490U (zh) | 搬运码垛机器人 | |
| CN108016806A (zh) | 一种适用于大空间搬运的高精度小型仓储机器人 | |
| CN102699225B (zh) | 一种铝边框组件加工的上下料机械手 | |
| CN106607925A (zh) | 一种新型垃圾处理机械手系统及其智能控制方法 | |
| CN204355752U (zh) | 轮毂五轴搬运机器人 | |
| CN204431245U (zh) | 一种适用于工件搬运的圆柱坐标机械手 | |
| CN102602708A (zh) | 搬运码垛机器人 | |
| CN110978019B (zh) | 一种可实现吸附、夹取双模式切换的机械手结构及机器人 | |
| CN105328697A (zh) | 一种模块化六自由度机械手及其控制方法 | |
| CN204893952U (zh) | 一种移载机械手 | |
| CN204868318U (zh) | 机械手导轨运行机构 | |
| CN202805204U (zh) | 机械人夹爪装置 | |
| CN105127981A (zh) | 一种动支架三自由度搬运机器人 | |
| CN105058394A (zh) | 一种刷毛刺的抓取与放置装置 | |
| CN110394787A (zh) | 一种轴承环坯搬运机械手 | |
| CN204844154U (zh) | 夹持机械爪机构 | |
| CN105563479A (zh) | 流水线传送快速搬运机械手 | |
| CN105500350A (zh) | 一种三平移高速分拣并联机械手 | |
| CN206840135U (zh) | 一种机械手装置 | |
| CN205184777U (zh) | 一种并联拖动示教机器人 | |
| CN205009229U (zh) | 基于单片机的智能搬运机器人 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121003 |