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板材码垛机械手装置的结构设计

2020-11-30 15:59:01

随着自动化的普及,我国工业生产水平正迅速发展。很多美观、轻巧的外壳都是由板材经过各种复杂的工序实现产品成型。目前现有的板材上料方式大部分仍是人工方式,码垛好的板材需要人工将每张板材搬运到工作台上才能加工。同时,板材在存放过程中多采用层积堆垛的方式,使板材与上层板材之间产生粘附力,导致一次抓取多层板材的情况,会严重影响生产效率。如果不能有效的解决粘板问题,板材码垛机的使用可靠性也难以保证。因此,自动化、解决粘板问题的板材码垛机装置对于板材加工行业有重要的意义。

设计思路

该板材自动上料装置目的在于完成将堆放状态的板材逐个抓取,抓取后提升、横向移动、释放等动作,实现更有效地将板材从多层堆垛状态逐个抓取至生产线上,可与下道工序生产线配合使用。板料夹持机械手完成一系列动作需要三个自由度,即抓取、提升、横向移动三个部分共同参与可实现板料的准确上料。

板材码垛机械手装置的结构设计

由于每垛板料的高度是不同的,并且板料夹持机械手每次抓取完板材后,剩下堆叠的板料高度会降低,故每次机械手抓取板材下降的高度是不同的,因此传统的定点高度的提升机构无法满足要求。提升机构的方式选择有气压缸提升、齿轮齿条机构、链传动、丝杠螺母传动等。考虑到传动的平稳性以及自锁性采用由电机、齿轮、丝杠螺母组成电动推杆来实现提升动作。同时,在机械手下端设有红外距离传感器来检测机械手与待抓板材之间的距离。

板料夹持机械手对板料完成抓取后并成功提升到流水线上方高度时,需要对板料夹持机械手与被抓取的板材进行横向运输。横向运输机构主要有以下几种形式:电机驱动的曲柄滑块机构、齿轮齿条机构、链传动、气缸的活塞运动等。考虑到整个传动过程的平稳性与有效性,采用齿轮齿条加滑轨的横向传动方式。同时,为了提高上料效率,减少由于单个抓取机构运动速度突变时产生的加速度对整体支撑结构的作用,采用左右对称的两套抓取机构,实现两侧抓取机构交替上料,提高上料的效率与传动的平稳性。

板材码垛机械手装置的结构设计

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