CN203622422U - 一种用于纸浆模塑成型机的搬运机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于纸浆模塑成型机的搬运机械手，该机械手具有三自由度，可以在X，Y，Z三个方向进行移动，X方向的移动(侧移)是通过两个无杆气缸和直线导轨实现，可以准确实现三种状态的定位，Y方向移动(平移)和Z方向移动(垂直升降)通过电机和丝杆实现，可以实现行程范围内任意位置的准确定位，钢制托盘的抓取和放下是通过电磁铁的通断电实现，该机械手可以用托盘直接将纸浆模塑成型机生产的货物从模具上接住，然后按照顺序依次摆放至小车上，对货物进行统一的烘干处理，该机械手具有结构简单，易于制造，成本低廉，性能稳定的特点，可以替代人工，节约劳动力和生产成本。

Description

一种用于纸浆模塑成型机的搬运机械手

技术领域

本实用新型涉及一种用于纸浆模塑成型机的搬运机械手 

背景技术

纸浆模塑是以纸浆为原料，用带滤网的模具使纸浆脱水，纤维成型而生产出所需产品的方法。纸浆模塑具有性能良好，经济环保的特点。目前我国纸浆模塑成型设备的主流机型是往复升降式，生产过程中普遍采用人工将从成型机接到的货物转移至小车上，这一过程为简单的重复操作，但劳动强度较大，工人负担较重，为此设计了本实用新型，用于纸浆模塑成型机的货物搬运。目前市场上尚未见到此类机械手。 

发明内容

为了解决纸浆模塑成型机生产的货物搬运需要人工完成的问题，本实用新型设计了一种结构简单可靠，经济适用的机械手。 

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种用于纸浆模塑成型机的搬运机械手是由支架，电机，丝杆，无杆气缸，直线导轨和电磁铁组装，由PLC控制来实现的。首先垂直升降电机1和丝杆2通过联轴器相连，并由支架支撑，垂直升降丝杆2的螺帽与垂直升降直线导轨一3的滑块固定在一起，垂直升降直线导轨一3、垂直升降直线导轨二16对地固定。平移电机15和平移丝杆11也是通过联轴器相连，平移丝杆11的螺帽和平移直线导轨10的滑块固定在一起，平移电机15、平移丝杆11、平移直线导轨10的左右两端安装在垂直升降直线导轨一3、垂直升降直线导轨二16的滑块上。侧移气缸一9固定在平移直线导轨10的滑块上，同时侧移气缸一9的缸体与侧移直线导轨二8的导轨通过连接件连接在一起，侧移气缸一9的滑块和侧移直线导轨二8的滑块以及连接架7通过连接件用螺栓连接在一起，连接架7的左右两侧分别连接侧移气缸二12的缸体和侧移直线导轨一6的滑块，其中侧移气缸二12的缸体与侧移直线导轨三13的滑块连接在一起，而侧移气缸二12的滑块与侧移直线导轨三13的导轨通过螺栓固定在一起。在侧移直线导轨一6，侧移直线导轨三13的导轨的合理位置处分别通过螺栓固定好2个电磁铁5，用于吸放托盘。侧移直线导轨一6、侧移直线导轨三13上的两对电磁铁通过连杆14固定在一起，保证连接架7两侧的侧移直线导轨一6，侧移直线导轨三13和4个电磁铁同步动作。在电磁铁处添加有拉伸传感器，PLC可以根据拉伸传感器传来的信号判断货物是否坠落至托盘上以及坠落货物的重量。 

本实用新型的控制系统采用PLC控制，能够方便可靠的控制电机和无杆气缸的 运动，同时为了适应纸塑模型生产过程中的小批量多品种的特点，添加了触摸屏的使用，以便于生产过程中对机械手运动参数的实时修改。 

本实用新型的有益效果是实现成型机货物从模具到装载小车的自动的转移功能，结构简单可靠，成本低廉，可以节约劳动力和生产成本。 

附图说明

图1为本实用新型的主视图； 

图2为本实用新型在机械手处于取空托盘或者放置货物于小车上时的侧移气缸部分的左视图； 

图3为本实用新型在机械手处于调整位置状态时的侧移气缸部分的左视图； 

图4为本实用新型在机械手处于取货物状态时侧移气缸部分的左视图； 

图中，1、垂直升降电机，2、垂直升降丝杆，3、垂直升降直线导轨一，4、托盘，5、电磁铁，6、侧移直线导轨一，7、连接架，8、侧移直线导轨二，9、侧移气缸一，10、平移直线导轨，11、平移丝杆，12、侧移气缸二，13、侧移直线导轨三，14、连杆，15、平移电机，16、垂直升降直线导轨二。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。 

本实用新型的结构连接如图1，2所示。首先垂直升降的电机1和丝杆2通过联轴器相连，并由支架支撑，垂直升降丝杆2的螺帽与垂直升降直线导轨一3的滑块固定在一起，垂直升降直线导轨一3和垂直升降直线导轨二16对地固定。平移电机15和丝杆11也是通过联轴器相连，平移丝杆11的螺帽与平移直线导轨10的滑块固定在一起，平移电机15，丝杆11，直线导轨10的左右两端通过螺栓安装在垂直升降直线导轨一3、垂直升降直线导轨二16的滑块上。侧移气缸一9固定在平移直线导轨10的滑块上，同时侧移气缸一9的缸体与侧移直线导轨二8的导轨通过连接件连接在一起，侧移气缸一9的滑块和侧移直线导轨二8的滑块以及连接架7通过连接件用螺栓连接在一起，连接架7的左右两侧分别连接侧移气缸二12的缸体和侧移直线导轨一6的滑块，其中侧移气缸二12的缸体与侧移直线导轨三13的滑块连接在一起，而侧移气缸二12的滑块与侧移直线导轨三13的导轨通过螺栓固定在一起。在侧移直线导轨一6，侧移直线导轨三13的导轨的合理位置处分别通过螺栓固定好2个电磁铁，用于吸放托盘。侧移直线导轨一6、侧移直线导轨三13上的电磁铁通过连杆14固定在一起，保证侧移直线导轨一6、侧移直线导轨三13和4个电磁铁同步动作。在电磁铁处添加有拉伸传感器，PLC可以根据拉伸传感器传来的 信号判断货物是否坠落至托盘上以及坠落货物的重量。 

当纸浆模塑成型机即将生产出货物，打开模具前，垂直升降电机1，平移电机15工作，调整机械手的位置，使得当模具打开，机械手处于图4状态时，托盘正好处于成型机模具的正下方，且托盘的上边缘略低于货物的下边缘。在这一过程中应当保证机械手能够在小车和成型机之间的空间正常的进行垂直升降和水平移动，而不会碰撞到小车或者成型机。 

当模具打开后，侧移气缸一9在侧移导轨二8的导向作用下从图3所示的一端运动到图4所示的一端，此时的状态为机械手取货物的状态。此时应该保证货物能够正常的坠落至托盘上而不会被机械手的结构部件如侧移气缸一9、侧移气缸二12和侧移直线导轨一6、侧移直线导轨二8、侧移直线导轨三13影响，接到货物后，侧移气缸一9在侧移导轨二8的导向作用下从图4所示的一端运动到图3所示的一端，这一过程要求托盘4与连接架7之间的距离应该高于所生产货物的高度，以保证货物正常的通过而不会与机械手的连接架7发生碰撞以至于损坏货物。 

当拉伸传感器传递来信号表示货物已正常脱落到托盘上时，侧移气缸一9在侧移直线导轨二8的导向作用下从图4所示的一端运动到图3所示的一端。如若机械手取货状态到位后，拉伸传感器2s后仍未传递来货物正常脱落的信号，垂直升降电机1将小范围内正反转实现托盘的轻微抖动，以促使货物的脱落。3s后如若拉伸传感器仍未传递来货物正常脱落的信号，将会发出警报通知工作人员前来处理故障。 

当机械手取得货物处于图3的状态时垂直升降电机1，平移电机15工作，调整机械手的位置，使得当机械手处于图2状态时能够将有货物的托盘放置于小车上的正确位置。在这一过程中应当保证机械手能够在小车和成型机之间的空间正常的进行垂直升降和水平移动，而不会碰撞到小车或者成型机。当机械手的位置调整得当后，侧移气缸二12在侧移直线导轨一6和侧移直线导轨三13的导向作用下从图3所示的一端运动至图2所示的一端，当机械手运动至图2所示的状态后，电磁铁断电，将装有货物的托盘放下。这一动作要求机械手探入小车的长度合理，而且机械手探入小车部分的高度不能高于小车两层之间的距离。 

将托盘放下后，机械手恢复到图3的状态，垂直升降电机1，平移电机15工作，调整机械手的位置，使得当机械手再次处于图2的状态时能够按照预定顺序取得置于小车上的空托盘。同上当机械手的位置调整得当后，侧移气缸二12在侧移直线导轨一6和侧移直线导轨三13的导向作用下从图3所示的一端运动至图2所示的一端，当机械手运动至图2所示的状态后，电磁铁得电，取得空托盘。 

当机械手取得空托盘后，再次恢复到图3的状态，准备下一次的接取货物。此时完成了一个循环。 

Claims (2)

1.一种用于纸浆模塑成型机的搬运机械手，包括垂直升降电机(1)，垂直升降丝杆(2)，垂直升降直线导轨一(3)、垂直升降直线导轨二(16)，平移电机(15)，平移丝杆(11)，平移直线导轨(10)，侧移气缸一(9)、侧移气缸二(12)，连接架(7)，侧移直线导轨一(6)、侧移直线导轨二(8)、侧移直线导轨三(13)，电磁铁(5)，托盘(4)，连杆(14)，其特征在于：垂直升降电机(1)和垂直升降丝杆(2)安装在支架上，垂直升降丝杆(2)的螺帽与垂直升降直线导轨一(3)的滑块固定在一起，垂直升降直线导轨一(3)、垂直升降直线导轨二(16)对地固定，平移电机(15)、平移丝杆(11)和平移直线导轨(10)安装在垂直升降直线导轨一(3)、垂直升降直线导轨二(16)的滑块上，平移丝杆(11)的螺帽和平移直线导轨(10)的滑块固定在一起，侧移气缸(9)安装在平移直线导轨(10)的滑块上，侧移直线导轨二(8)的导轨与侧移气缸一(9)的缸体固定在一起，侧移直线导轨二(8)的滑块与侧移气缸一(9)的滑块相连，同时连接架(7)也固定在侧移直线导轨二(8)的滑块上，连接架(7)的一侧连接侧移气缸二(12)，另一侧连接侧移直线导轨一(6)的滑块，侧移直线导轨三(13)的滑块固定在侧移气缸二(12)的缸体上，其导轨与侧移气缸二(12)的滑块相连，四个电磁铁(5)和拉伸传感器分别固定在侧移直线导轨一(6)、侧移直线导轨三(13)的导轨上，导轨两侧的电磁铁(5)也通过连杆(14)连接固定在一起，实现其与侧移气缸二(12)的滑块同步移动。 

2.根据权利要求1所述的一种用于纸浆模塑成型机的搬运机械手，其特征在于：该机械手的控制系统采用PLC控制，同时添加了触摸屏的应用，以实现机械手运动参数根据生产货物的规格进行实时的更改。 

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