[发明专利]一种智能机械手

说明书

本发明公开了一种智能机械手，包括机械臂和抓取机构；抓取机构包括基板、气缸、撑盘、压料机构和钢丝机构，基板安装在机械臂上，所述钢丝机构的数量为四个并且围绕基板的中心均匀安装在基板上，所述钢丝机构包括倾斜布置的钢丝，四根钢丝呈口小底大的喇叭状，钢丝的末端设置有向内的卡勾；所述气缸安装在基板的中心，撑盘安装在气缸的伸缩杆上，撑盘的边缘与四根钢丝接触，压料机构安装在撑盘的底部；本发明的智能机械手在抓取机构上设置了四根带有卡勾的钢丝，利用钢丝配合压料机构实现了塑料半球的抓取，使得塑料半球能够在不同的设备之间机械化转移，有助于各种塑料球的自动化生产。

技术领域

本发明涉及机械手领域，尤其涉及一种用于抓取半球结构并且能够对半球结构进行翻面的智能机械手。

背景技术

乒乓球、海洋球等塑料球产品是由两个塑料半球组合而成，具体的生产步骤是：首先利用模具将圆形的塑料薄片压成塑料半球，其次对塑料半球裁边修剪，然后在塑料半球的边沿涂胶，最后将两个塑料半球合并形成完整的塑料球。在现有技术中，乒乓球等塑料球的生产多数采用的是半自动化作业，压模、裁剪、涂胶等工序由机器完成，但是塑料半球在各个机器之间的转移工作则是人工完成，也就是说压膜机、裁剪机的上下料工作实际上是由人工实现的，具体原因在于塑料半球形状不规则且容易变形，现有技术中缺乏专用于夹取塑料半球的机械手。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术中缺乏能够稳定夹取塑料半球的机械手。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种智能机械手，包括机械臂和抓取机构；

所述抓取机构包括基板、气缸、撑盘、压料机构和钢丝机构，所述基板安装在机械臂上，本发明所采用的机械臂可以从市面直接购买，只要能够实现抓取机构在指定的两点间移动即可；

所述钢丝机构的数量为四个并且围绕基板的中心均匀安装在基板上，所述钢丝机构包括倾斜布置的钢丝，四根钢丝呈口小底大的喇叭状，钢丝的末端设置有向内的卡勾；

所述气缸安装在基板的中心，撑盘安装在气缸的伸缩杆上，撑盘的边缘与四根钢丝接触，压料机构安装在撑盘的底部；

本发明主要利用带有四根钢丝的抓取机构来抓取塑料半球，具体做法是：机械臂控制抓取机构运动至塑料半球的正上方(塑料球必须保持敞口朝下的倒扣状态)，然后机械臂控制抓取机构向下运动，四根钢丝所形成的底口等于或者略小于塑料半球的直径，四根钢丝在下行的过程中被塑料半球撑开，最终四根钢丝的卡勾越过塑料半球的下边沿并扣住塑料半球的下边沿，此时压料机构也正好压在塑料半球的顶部；至此，塑料半球被抓取机构抓住；

抓取机构释放塑料半球的流程是：气缸控制撑盘上行，撑盘撑开四根钢丝使得卡勾与塑料半球的下边沿分离，塑料半球自然下落。

进一步的，所述压料机构包括顶板、外筒、上压板、弹簧和下压板，顶板固定在撑盘的底部，外筒安装在顶板上，上压板、弹簧和下压板均安装在外筒内，弹簧位于上压板和下压板之间，下压板的底面凸出外筒；下压板用于接触塑料半球并对塑料半球施加压力，下压板的底面呈内凹状使得下压板与塑料半球更加贴合；弹簧的作用在于：即使整个压料机构随着撑盘上升一点距离，下压板依然能对塑料半球保持压力，避免塑料半球受到卡勾的牵拉作用而向上弹起。

进一步的，所述压料机构还包括压力传感器，压力传感器位于上压板与顶板之间，当压力传感器的测量值低于设定值时，智能机械手的控制系统判定抓取机构处于空料状态；当抓取机构成功抓取塑料半球时，下压板会导致弹簧压缩，弹簧对上压板施加压力，进而使得压力传感器受压；如果压力传感器的测量值低于设定值或者为零，那么意味着抓取机构处于空料状态，压力传感器主要用于智能机械手的控制系统判断抓取机构是否抓取成功，如果抓取未成功，则控制系统控制机械臂和抓取机构再次进行抓取。

进一步的，所述钢丝机构还包基座和安装螺钉，所述钢丝固定在基座内，基座通过安装螺钉固定在基板上。