一种新型码垛机械手制造技术

一种新型码垛机械手，由手指抓(放)锭结构、夹紧机构、压锭结构三部分组成。该机械手用气缸驱动，并通过抓锭手爪机构、夹锭机构、压锭机构实现了铝锭的可靠抓锭、搬运和码放等动作。由于该机械手使用机械人操作，从而提高了码垛效率，而且使结构简单、可靠、占地面积小。该机械手具有码垛效率高、质量好、适用范围广、结构简单新颖、质量小以及成本相对国外进口的同类产品低等特点，能很好地完成高速码垛工作，因而具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机械手，特别是一种新型码垛机械手，适用于铝锭的码垛。
技术介绍
码垛技术是物流自动化
的一门新兴技术，特别是近年来在运输工业领域占有非常重要的地位。随着国民经济的发展和生产规模的扩大以及机械自动化水平的提高，码垛技术，特别是机器人码垛技术以其在机械结构、适用范围、设备占地空间、灵活性、成本以及维护等方面的优势使其应用渐为广泛，并成为一种发展趋势。作为码垛机器人的重要组成部分之一，码垛机械手(也称末端执行器)的工作性能、可靠性、结构、质量及外形尺寸等参数对码垛机器人的整体工作性能具有非常重要的意义。同样在我国电解铝行业中机器人码垛技术的发展也是日新月异。我国电解铝厂目前所采用的铝锭堆垛机有两类，一类为国产的6t/h半自动铝锭堆垛机和16t/h全自动铝锭堆垛机；另一类为进口的铝锭堆垛机。国产的半自动铝锭堆剁机，虽成本较低，但效率低，可靠性差，理论最高产量6t/h，这些小型半连续铸造机组已在最近几年内被国产16t/h连续铸造生产线替代。国产的16t/h铝锭堆垛机效率较高，理论产量达16t/h，自动化程度较高、操作方便，但成本比6t/h的堆垛机高。进口的全自动铝锭堆垛机与国产堆垛机相比操作灵活、效率高(理论上可达32t/h，实际最高为28t/h)，但成本很高，比国产机价格高8～10倍，维护保养不方便、适用性不强，但仍具有广泛的市场和很强的竞争力。我国的铝锭生产线中，用于堆垛的机械手大部分采用直角坐标码垛机械手。种机械手虽然也能实现全自动码垛，但是其结构庞大、占地面积大、体型笨拙，并且可靠性和效率方面与国外关节式码垛机相比还有很大的差距。随着我国铝锭生产能力的不断提高，原有的直角坐标式机械手已经满足不了生产需求。因此，研究设计一种新型关节式机器人码垛机械手，不仅能提高我国铝行业设备的自我设计和制造能力，而且能提高现有国产铝锭连续铸造机技术性能，增强产品在国际市场上的竞争力。
技术实现思路
根据我周现在铝锭生产线中的码垛机械手存在的形式单一、结构复杂、占地面大、码垛效率低等情况。本专利技术提出了一种新型的用于安装在机械人上的机械手，该机械手用气缸驱动，并通过抓锭手爪机构、夹锭机构、压锭机构实现了铝锭的可靠抓锭、搬运和码放等动作。本专利技术所采用的技术方案是：机械手的结构由手指抓(放)锭结构、夹紧机构、压锭结构三部分组成。所述械手抓取铝锭的装置为手指抓取机构，它完成码垛作业中的抓锭放锭任务。具体结构为机械手两侧每侧有3个手爪，它们通过连接杆连接成1直线，手指通过L型爪抓取铝锭。连接杆和机械手的上框架通过轴承连接。两侧的手爪由2个抓锭汽缸驱动。当抓锭时汽缸开始收缩，在汽缸的驱动下手指开始抓紧。当放锭时，汽缸伸长，手指张开放锭。所述夹锭机构主要是按照要求完成机械手把铝锭从运输线上抓取到码垛位置的任务过程中夹紧铝锭，在这个过程中为了避免由于晃动以及铝锭本身的重量而产生的掉锭现象，因而设置的该装置。该机构的具体形式为在机械爪的前后设置两个夹紧杆1、2，其中夹紧杆2为固定的，而夹紧杆1为活动的并且和1夹紧汽缸连接，在抓锭时，当U型爪抓紧铝锭后，活动杆1在夹紧汽缸的驱动下和另一端固定的夹紧杆2同时加紧铝锭，放锭时，活动夹紧杆1首先张开，然后L型爪张开放锭，完成一个夹锭循环。通过该夹紧机构可以使机械手在搬运铝锭过程中，保持原来的放置形式，而且可以避免落锭现象。所述压锭机构主要在机械手搬运铝锭过程中一方面压紧铝锭使其排列整齐，另一方面防止机械手所抓铝锭在机器人高速回转过程中由于惯性被甩出，保持其稳定性。具体结构为一刚性圆形铁板5和一汽缸4相连。其工作形式为当机械手抓锭后压紧板在汽缸的的驱动下压紧抓取的铝锭，当到达放锭位置时，L型爪首先放开，然后夹紧板在汽缸驱动下提起，准备下一循环的压紧。所述机械手的机械部分主要有手部，手腕回转部分，手臂前后伸缩部分，手臂上下升降部分和手臂左右回转部分以及手臂回转定位部分和支承部分等。所述的机械手的手腕的回转是通过回转油缸实现的。当压力油进入回转油缸的某一腔时，推动动片即带动回转套，回转腕(两者用牙嵌式联轴器连接)及握紧缸活塞杆完成手腕的回转动作。所述码垛机械手中，各机构的动作均采用气动驱动实现。因此，气动系统设计的合理与否直接影响到码垛机械手的工作性能、可靠性、质量以及成本等。在本气动系统中，为了保证汽缸活塞杆的速度稳定性和各动作的协调性，气动执行元件采用带磁性开关的双电控汽缸，并采用排气节流方式，以确保稳定的输出速度，同时，为了降低成本，在确保流量的情况下，采用一个电磁换向阀带动2个汽缸。本专利技术的有益效果是：液压组合式械手如管路、冷却水槽行程定位装置和自动检测机构等都装在手臂上，结构简单、刚性好、体积小、寿命长和维修方便。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的机械手主视图。图2是本专利技术的机械手俯视图。图中：1．手爪；2手爪驱动汽缸；3．手爪驱动汽缸；4．压锭汽缸；5．压锭装置；6．型垫片；7．铝锭；8．夹紧杆1；9．夹紧汽缸：10．机械手框架；11．夹紧杆2。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1、图2，机械手的结构由手指抓(放)锭结构、夹紧机构、压锭结构三部分组成。该械手抓取铝锭的装置为手指抓取机构，它完成码垛作业中的抓锭放锭任务。具体结构为机械手两侧每侧有3个手爪，它们通过连接杆连接成1直线，手指通过L型爪抓取铝锭。连接杆和机械手的上框架通过轴承连接。两侧的手爪由2个抓锭汽缸驱动。当抓锭时汽缸开始收缩，在汽缸的驱动下手指开始抓紧。当放锭时，汽缸伸长，手指张开放锭。夹锭机构主要是按照要求完成机械手把铝锭从运输线上抓取到码垛位置的任务过程中夹紧铝锭，在这个过程中为了避免由于晃动以及铝锭本身的重量而产生的掉锭现象，因而设置的该装置。该机构的具体形式为在机械爪的前后设置两个夹紧杆1、2，其中夹紧杆2为固定的，而夹紧杆1为活动的并且和1夹紧汽缸连接，在抓锭时，当U型爪抓紧铝锭后，活动杆1在夹紧汽缸的驱动下和另一端固定的夹紧杆2同时加紧铝锭，放锭时，活动夹紧杆1首先张开，然后L型爪张开放锭，完成一个夹锭循环。通过该夹紧机构可以使机械手在搬运铝锭过程中，保持原来的放置形式，而且可以避免落锭现象。压锭机构主要在机械手搬运铝锭过程中一方面压紧铝锭使其排列整齐，另一方面防止机械手所抓铝锭在机器人高速回转过程中由于惯性被甩出，保持其稳定性。具体结构为一刚性圆形铁板5和一汽缸4相连。其工作形式为当机械手抓锭后压紧板在汽缸的的驱动下压紧抓取的铝锭，当到达放锭位置时，L型爪首先放开，然后夹紧板在汽缸驱动下提起，准备下一循环的压紧。机械手的机械部分主要有手部，手腕回转部分，手臂前后伸缩部分，手臂上下升降部分和手臂左右回转部分以及手臂回转定位部分和支承部分等。的机械手的手腕的回转是通过回转油缸实现的。当压力油进入回转油缸的某一腔时，推动动片即带动回转套，回转腕(两者用牙嵌式联轴器连接)及握紧缸活塞杆完成手腕的回转动作。在该码垛机械手中，各机构的动作均采用气动驱动实现。因此，气动系统设计的合理与否直接影响到码垛机械手的工作性能、可靠性、质量以及成本等。在本气动系统中，为了保证汽缸活塞杆的速度稳定性和各动作的协调性，气动执行元件采用带磁性开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型码垛机械手，其特征是：所述机械手的结构由手指抓(放)锭结构、夹紧机构、压锭结构三部分组成。

【技术特征摘要】
1.一种新型码垛机械手，其特征是：所述机械手的结构由手指抓(放)锭结构、夹紧机构、压锭结构三部分组成。2.根据权利要求1所述的一种新型码垛机械手，其特征是：所述械手抓取铝锭的装置为手指抓取机构，它完成码垛作业中的抓锭放锭任务，具体结构为机械手两侧每侧有3个手爪，它们通过连接杆连接成1直线，手指通过L型爪抓取铝锭，连接杆和机械手的上框架通过轴承连接，两侧的手爪由2个抓锭汽缸驱动,当抓锭时汽缸开始收缩，在汽缸的驱动下手指开始抓紧，当放锭时，汽缸伸长，手指张开放锭。3.根据权利要求1所述的一种新型码垛机械手，其特征是：所述夹锭机构主要是按照要求完成机械手把铝锭从运输线上抓取到码垛位置的任务过程中夹紧铝锭，在这个过程中为了避免由于晃动以及铝锭本身的重量而产生的掉锭现象，因而设置的该装置。4.根据权利要求1所述的一种新型码垛机械手，其特征是：所述压锭机构主要在机械手搬运铝锭过程中一方面压紧铝锭使其排列整齐...

【专利技术属性】
技术研发人员：张桂春，
申请(专利权)人：张桂春，
类型：发明
国别省市：辽宁;21