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1、10申请公布号CN104308851A43申请公布日20150128CN104308851A21申请号201410513690022申请日20140929B25J15/00200601B65H19/1220060171申请人天津市天驰机电技术发展有限公司地址300384天津市滨海新区华苑产业园区（环外）海泰发展六道7号72发明人焦胜利74专利代理机构天津盛理知识产权代理有限公司12209代理人江增俊54发明名称机械手的纸盘上料执行头57摘要本发明是机械手的纸盘上料执行头，包括水平转动臂和涨接棒，水平转动臂前端设有铰接的固定连接座和活动连接座，两连接座分别设有接近开关和永磁体并构成执行头触停保护。
2、机构，活动连接座设有与铅垂线呈45夹角的上倾斜的支撑板，该支撑板支撑有涨接棒转动伺服电机、连接套、检测盘和涨接棒，检测盘环其圆心圆周对称分布激光测距传感器，涨接棒与纸盘芯管对应时的各激光测距传感器的红色导航激光点位于纸盘芯管内边沿。本发明具有适应复杂控制、动作灵活稳定和运行安全的突出优点。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图3页10申请公布号CN104308851ACN104308851A1/1页21机械手的纸盘上料执行头，包括水平转动臂和涨接棒，其特征在于水平转动臂前端设有固定连接座，所述固定连接座的上端部。
3、对称的两侧分别由链板和链板两端的销轴与活动连接座的上端部对应的两侧铰接连接，所述固定连接座设有接近开关，活动连接座设有与接近开关相对应的永磁体，该接近开关和永磁体构成执行头触停保护机构，所述活动连接座设有与铅垂线呈45夹角的上倾斜的支撑板，该支撑板支撑有涨接棒转动伺服电机，其输出轴与支撑板相垂直，涨接棒转动伺服电机位于支撑板下面的输出轴固定有旋转盘，所述旋转盘固定有连接套，连接套的轴心线与旋转盘盘心相交并与其盘面具有45夹角，连接套底面固定有检测盘，检测盘底面固定有涨接棒，连接套、检测盘和涨接棒同轴心，涨接棒底端设有倒锥台形的导向头，所述检测盘环其圆心圆周对称分布激光测距传感器，涨接棒与纸盘芯。
4、管对应时的各激光测距传感器的红色导航激光点位于纸盘芯管内边沿。2根据权利要求1所述的机械手的纸盘上料执行头，其特征在于所述水平转动臂由轴连接的大臂和小臂组成，小臂前端设有固定连接座，大臂轴支撑于竖向滑轨，竖向滑轨滑动支撑于横向滑轨，大臂和小臂分别设有转动伺服电机。3根据权利要求1所述的机械手的纸盘上料执行头，其特征在于所述检测盘支撑有涨接气缸，涨接气缸位于涨接棒中的活塞杆连接有压块，压块与沿涨接棒内壁滑动的传动盘相接合，传动盘与倒锥台形导向头之间设有压缩弹簧，所述涨接棒的管状壳体对称设有轴向开槽，各开槽中设有外涨片，平行上下链板一端分别与相应外涨片轴连接，各上下链板的另一端分别与对应的轴向开槽。
5、壁轴连接，各外涨片的上端部设有传动柄，该传动柄与传动盘的环形开槽相接合，所述涨接气缸回程时的各外涨片处于外涨状态，外涨状态的各外涨片与纸盘芯管紧密接合。权利要求书CN104308851A1/3页3机械手的纸盘上料执行头技术领域0001本发明属于机械手，特别是涉及一种机械手的纸盘上料执行头。背景技术0002烟包的内衬纸使用的是铝箔纸，在卷烟生产线中经切割、成型的内衬纸是由芯管和缠卷在芯管的铝箔纸构成的纸盘提供，每个铝箔纸纸盘的重量约数十公斤，两排并列多层的纸盘平放于托盘，由铲车搬运至卷烟机械相应的纸盘上料装机部位，通过人工将平放的纸盘举升并翻转90度成为立卷状态再推入上料部位的纸盘轴，可见操作工。
6、人的劳动强度很大。0003授权公告号CN203781443U的实用新型一种纸盘自动供应装置是专门为前述纸盘上料提供的一种机械手，包括纸盘存放机构，纸盘更换机构，以及在纸盘存放机构和纸盘更换机构之间往复运送纸盘的其上带X方向移动件和Y方向移动件及Z方向升降件的纸盘抓取机构，Z方向升降件包括相对升降的至少二根相套接的竖直杆，最上部的竖直杆设置在与X方向移动件或与Y方向移动件相连的滑座上，最下部的竖直杆下端与抓取翻转件相连，通过纸盘抓取机构的X方向移动、Y方向移动及Z方向升降，以及抓取翻转件的抓取、翻转，将纸盘从存放区域送至更换区域，再装到纸盘更换机构上，实现纸盘的自动供应。0004上述实用新型的纸。
7、盘抓取机构包括相对升降的至少二根相套接的竖直杆、驱动电机和常规的撑缩件，最上部的竖直杆设置在与X方向移动件或与Y方向移动件相连的滑座上，最下部的竖直杆下端与抓取翻转件相连，存在X、Y方向动作范围大、往往不能适应纸盘上料部位可用空间窄小的场地状况；另外抓取翻转件缺少触停保护功能，一旦在纸盘移动翻转过程中出现障碍将可能引发事故。发明内容0005本发明是为了解决上述一种纸盘自动供应装置存在的所述技术问题而公开一种机械手的纸盘上料执行头。0006本发明为实现上述目的采取以下技术方案一种机械手的纸盘上料执行头，包括水平转动臂和涨接棒，特征是，水平转动臂前端设有固定连接座，所述固定连接座的上端部对称的两侧。
8、分别由链板和链板两端的销轴与活动连接座的上端部对应的两侧铰接连接，所述固定连接座设有接近开关，活动连接座设有与接近开关相对应的永磁体，该接近开关和永磁体构成执行头触停保护机构，所述活动连接座设有与铅垂线呈45夹角的上倾斜的支撑板，该支撑板支撑有涨接棒转动伺服电机，其输出轴与支撑板相垂直，涨接棒转动伺服电机位于支撑板下面的输出轴固定有旋转盘，所述旋转盘固定有连接套，连接套的轴心线与旋转盘盘心相交并与其盘面具有45夹角，连接套底面固定有检测盘，检测盘底面固定有涨接棒，连接套、检测盘和涨接棒同轴心，涨接棒底端设有倒锥台形的导向头，所述检测盘环其圆心圆周对称分布激光测距传感器，涨接棒与纸盘芯管对应时的。
9、各激光测距传感器的红色导航激光点位于纸盘芯管内边沿。说明书CN104308851A2/3页40007本发明还可以采取以下技术措施0008所述水平转动臂由轴连接的大臂和小臂组成，小臂前端设有固定连接座，大臂轴支撑于竖向滑轨，竖向滑轨滑动支撑于横向滑轨，大臂和小臂分别设有转动伺服电机。0009所述检测盘支撑有涨接气缸，涨接气缸位于涨接棒中的活塞杆连接有压块，压块与沿涨接棒内壁滑动的传动盘相接合，传动盘与倒锥台形导向头之间设有压缩弹簧，所述涨接棒的管状壳体对称设有轴向开槽，各开槽中设有外涨片，平行上下链板一端分别与相应外涨片轴连接，各上下链板的另一端分别与对应的轴向开槽壁轴连接，各外涨片的上端部设有。
10、传动柄，该传动柄与传动盘的环形开槽相接合，所述涨接气缸回程时的各外涨片处于外涨状态，外涨状态的各外涨片与纸盘芯管紧密接合。0010本发明的有益效果和优点在于本机械手的纸盘上料执行头支撑于水平转动臂，该水平转动臂可以采用现有技术中常见的大臂和小臂结构，大臂可竖向和横向移动，因此，采用本执行头的机械手运行作业时不仅占用的面积和空间显著减小，还便于控制执行头的位置。执行头的涨接棒在旋转过程中可以实现纸盘的提升和翻转，特别适用于纸盘上料部位可用空间窄小的场合。检测盘对称分布的激光测距传感器可使采用本执行头的机械手在控制器控制下具有自动搜寻纸盘位置、准确测距的功能，进而实现涨接棒准确可靠地插入纸盘芯管的。
11、控制效果。固定连接座和活动连接座设置的执行头触停保护机构，在本执行头作业中一旦移动中的纸盘触及障碍物，将使固定连接座和活动连接座之间产生分离角，接近开关即刻发出的信号，控制器可以利用该信号令本机械手停止动作，确保人员和设备安全。本发明具有适应复杂控制、动作灵活稳定和运行安全的突出优点。附图说明0011附图1是本发明实施例结构示意图。0012附图2是图1A部剖面放大示意图。0013附图3是应用图1实施例的机械手结构示意图。0014图中标记1水平转动臂，11小臂，12大臂，2固定连接座，3活动连接座，4涨接棒，5检测盘，6连接套，7支撑板，8联轴器，9链板，10涨接棒转动伺服电机，11接近开关，1。
12、2永磁体，13激光测距传感器，14涨接气缸，15压块，16传动盘，17压缩弹簧，18倒锥台形导向头，19外涨片，191传动柄，20平行上下链板，21旋转盘，22小臂旋转伺服电机，23大臂旋转伺服电机，24竖向导轨，25竖移滑块，26竖向驱动伺服电机，27横向导轨，28横移滑块，29横向驱动伺服电机。具体实施方式0015下面结合实施例及其附图进一步说明本发明。0016如图1、2所示实施例，水平转动臂1前端设有固定连接座2，所述固定连接座的上端部对称的两侧分别由链板9和链板两端的销轴与活动连接座3的上端部对应的两侧铰接连接。固定连接座3设有接近开关11，活动连接座设有与接近开关相对应的永磁体12，。
13、该接近开关11和永磁体12构成执行头触停保护机构。0017活动连接座12设有与铅垂线呈45夹角的上倾斜的支撑板7，该支撑板支撑有涨接棒转动伺服电机10，该伺服电机的输出轴与支撑板7相垂直，涨接棒转动伺服电机10位说明书CN104308851A3/3页5于支撑板7下面的输出轴固定有旋转盘21。旋转盘21固定有连接套6，连接套6的轴心线与旋转盘21盘心相交并与其盘面具有45夹角，连接套底面固定有检测盘5，检测盘5底面固定有涨接棒4，连接套6、检测盘5和涨接棒4同轴心。涨接棒4直径小于纸盘芯管内径，其底端设有倒锥台形导向头18。检测盘5环其圆心圆周对称分布四个激光测距传感器13，涨接棒4与纸盘芯管对。
14、应时的各激光测距传感器的红色导航激光点位于纸盘芯管内边沿。0018检测盘5支撑有涨接气缸14，涨接气缸位于涨接棒中的活塞杆连接有压块15，压块15与沿涨接棒内壁滑动的传动盘16相接合，传动盘16与倒锥台形导向头18之间设有压缩弹簧17。0019涨接棒4的管状壳体对称设有轴向开槽，各开槽中设有外涨片19，平行上下链板20一端分别与相应外涨片19轴连接，各上下链板的另一端分别与对应的轴向开槽壁轴连接。各外涨片19的上端部设有传动柄191，该传动柄与传动盘16的环形开槽相接合。涨接气缸14回程时的各外涨片19处于外涨状态，外涨状态的各外涨片与纸盘芯管紧密接合。0020如图3所示，水平转动臂由轴连接并。
15、分别水平转动的大臂12和小臂11组成，小臂11前端设有固定连接座2，大臂轴支撑于竖向滑轨24的竖移滑块25，上下并列的横向滑轨27分别设有横移滑块28，竖向滑轨24固定于上下横移滑块28而滑动支撑于横向滑轨27，大臂设有大臂转动伺服电机23，小臂设有小臂转动伺服电机22，竖向滑轨24由竖向驱动伺服电机26驱动的同步带拖动，横移滑块28由横向驱动伺服电机29驱动的同步带拖动。0021以下结合图2、3简要说明上述实施例的运行过程实施例采用PLC为控制器，初始上电后，竖移滑块带动小臂、大臂、执行头首先上移至最高位，随后横移滑块、小臂、大臂、执行头依次运动到起始位，起始位的小臂与大臂为一直臂，并停止于。
16、竖移滑块的前侧，横移滑块移动至托盘前部，执行头的涨接棒垂直向下。为配合本机械手运行，拖载纸盘的托盘应停放在地面设定区域范围内，控制器发出上料指令，竖移滑块下移至涨接棒与纸盘设定距离的检测位，PLC控制器根据检测盘各激光测距传感器的红色导航激光点与纸盘芯管内边沿的位差，分别调整竖移滑块和横移滑块的相应位置，致使各激光测距传感器的红色导航激光点例如对称的四个激光点均在第一层第一盘纸盘芯管内边沿而选中，竖移滑块下移使涨接棒插入该纸盘芯管后停止，涨接棒开始气动涨接，涨接毕，竖移滑块上移到设定位置，大臂、小臂进入上料程序控制运动到设定位置，与此同时执行头的涨接棒旋转180使纸盘成为立卷状态，横移滑块移动。
17、使纸盘输送到上料位，解除涨接棒涨接状态，操作人员推送纸盘入纸盘上料轴，竖移滑块上移至检测位，大臂、小臂运动至起始位、同时横移滑块后退至第一层第二盘纸盘位，开始第一层第二盘纸盘的检测、涨接、输送操作。如果第一层第二盘纸盘检测无效，即激光测距传感器的红色导航激光点均不能检测到纸盘芯管内边沿，说明托盘的第一层没有第二盘纸盘，程序将进入第三盘纸盘检测，本机械手将做相应运动。托盘的各纸盘输送完毕时程序终止。0022在本机械手作业中一旦移动中的纸盘触及障碍物，将使铰接连接固定连接座和活动连接座接触平面产生分离角，此时构成触停保护机构的活动连接座设置的永磁铁和固定连接座设置的接近开关将出现距离变化，接近开关即刻发出信号，PLC控制器利用该信号通过控制程序令本机械手停止动作，确保人员和设备安全。说明书CN104308851A1/3页6图1说明书附图CN104308851A2/3页7图2说明书附图CN104308851A3/3页8图3说明书附图CN104308851A。