全文摘要
本实用新型涉及一种调制香料用自动抱夹倾倒装置，包括机床、三维直角坐标机器人和抱夹机械手，三维直角坐标机器人包括相互垂直的X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨，抱夹机械手包括手爪导轨、第一电机座和第二电机座，X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨上均设有齿条，两个X轴导轨的X轴滑块之间设有导向架，导向架上设有第二Y轴滑块，两个夹持爪片对称设置，且与手爪导轨之间均设有气缸；三维直角坐标机器人采用带配合滑轨的齿轮齿条导向传动，并在Y轴滑轨增加导向架结构，三维运行在接近开关传感下稳定平稳移送，使Z轴导轨连接的抱夹机械手在限位缓冲块作用下稳定快速地实现原料罐抱夹倾倒，实现多数量、多工位、自动化的糖香料厨房香料调制。
主设计要求
1.一种调制香料用自动抱夹倾倒装置，包括机床、三维直角坐标机器人和抱夹机械手，所述机床上设有若干调制罐安装口，所述三维直角坐标机器人位于机床顶部，包括相互垂直的X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨，所述抱夹机械手与Z轴导轨端部相连，且包括手爪导轨、第一电机座和第二电机座，所述手爪导轨、第一电机座和第二电机座上分别设有两个夹持爪片、旋转电机和摆动电机，其特征为，所述X轴导轨有两个，且分别位于Y轴导轨两侧，所述X轴导轨顶部、Y轴导轨顶部和Z轴导轨一侧均设有齿条，所述X轴导轨、Y轴导轨上分别设有X轴滑块、第一Y轴滑块；所述X轴滑块和第一Y轴滑块上分别设有X轴伺服电机和Y轴伺服电机，两个X轴导轨的X轴滑块之间设有导向架，所述导向架上设有第二Y轴滑块，且与Y轴导轨平行设置，所述Y轴导轨两端分别与两个X轴滑块相连，所述第一Y轴滑块与第二Y轴滑块之间设有Z轴滑块，所述Z轴滑块上设有Z轴伺服电机，所述X轴伺服电机、Y轴伺服电机和Z轴伺服电机的电机杆上均设有齿轮，所述齿轮与齿条啮合配合使用，两个夹持爪片对称设置，且与手爪导轨之间均设有气缸。
设计方案
1.一种调制香料用自动抱夹倾倒装置，包括机床、三维直角坐标机器人和抱夹机械手，所述机床上设有若干调制罐安装口，所述三维直角坐标机器人位于机床顶部，包括相互垂直的X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨，所述抱夹机械手与Z轴导轨端部相连，且包括手爪导轨、第一电机座和第二电机座，所述手爪导轨、第一电机座和第二电机座上分别设有两个夹持爪片、旋转电机和摆动电机，其特征为，所述X轴导轨有两个，且分别位于Y轴导轨两侧，所述X轴导轨顶部、Y轴导轨顶部和Z轴导轨一侧均设有齿条，所述X轴导轨、Y轴导轨上分别设有X轴滑块、第一Y轴滑块；
所述X轴滑块和第一Y轴滑块上分别设有X轴伺服电机和Y轴伺服电机，两个X轴导轨的X轴滑块之间设有导向架，所述导向架上设有第二Y轴滑块，且与Y轴导轨平行设置，所述Y轴导轨两端分别与两个X轴滑块相连，所述第一Y轴滑块与第二Y轴滑块之间设有Z轴滑块，所述Z轴滑块上设有Z轴伺服电机，所述X轴伺服电机、Y轴伺服电机和Z轴伺服电机的电机杆上均设有齿轮，所述齿轮与齿条啮合配合使用，两个夹持爪片对称设置，且与手爪导轨之间均设有气缸。
2.如权利要求1所述的一种调制香料用自动抱夹倾倒装置，其特征为，所述机床尾部设有原料罐输送机，所述原料罐输送机上设有托架。
3.如权利要求1所述的一种调制香料用自动抱夹倾倒装置，其特征为，所述X轴导轨两端、Y轴导轨两端、导向架两端、Z轴导轨一侧和抱夹机械手上均设有接近开关，所述抱夹机械手上的接近开关有三个且相互垂直设置。
4.如权利要求1所述的一种调制香料用自动抱夹倾倒装置，其特征为，所述X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨和导向架两侧均设有滑轨，所述Z轴导轨的滑轨包括中心柱和中心柱两侧的侧轨，所述X轴滑块、第一Y轴滑块、第二Y轴滑块和Z轴滑块上均设有滑槽，所述滑槽与滑轨形状配合使用。
5.如权利要求1~4任意一项所述的一种调制香料用自动抱夹倾倒装置，其特征为，所述X轴滑块、第一Y轴滑块和Z轴滑块分别与X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨之间均设有拖链支架，所述X轴导轨和Y轴导轨上均设有卡槽，所述卡槽位于拖链支架外部。
6.如权利要求1所述的一种调制香料用自动抱夹倾倒装置，其特征为，所述抱夹机械手上顶部设有与旋转电机平行设置的安装板，所述安装板与Z轴导轨垂直铆接相连。
7.如权利要求6所述的一种调制香料用自动抱夹倾倒装置，其特征为，所述安装板底部两侧、Z轴导轨顶部两侧均设有限位缓冲块。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种调制香料用自动抱夹倾倒装置，属于糖香料厨房技术领域。
背景技术
卷烟生产企业涉及糖香料供配料，由机械设备、控制系统和管理系统组成的糖香料厨房系统，实现了糖、香料调制、储存和输送等功能，具有自动化快捷生产的特点，而被广泛应用。糖香料厨房调制香料过程中涉及将原料罐内糖香料单体送至调制罐内，用于调制料液，现有技术中采用三维直角坐标机器人驱动的气动抱夹机械手，通过抓取后自动报夹倾倒方便调制香料，然而仍存在以下问题：①抱夹机械手采用一个气缸驱动两个夹持爪片，存在锁紧力不高、传动不灵敏，造成原料罐易滑脱，且由于报夹机械手需要转动和摆动一定角度实现原料倾覆，缺乏缓冲导致原料罐抖动较大而撒液；②三维直角坐标机器人缺乏可靠和紧凑的结构设计，导致传动和位移自动控制不便利，特别随着糖香料成品调制品种增多，相应机床调制工位增加，机械活动距离增加时，仅以单轨道、初始位操作手臂与夹持爪片平行从上部抓取的结构，还存在支撑、位移稳定性不足的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种调制香料用自动抱夹倾倒装置，结构紧凑，三维直角坐标机器人采用带配合滑轨的齿轮齿条导向传动，并在Y轴滑轨增加导向架结构，三维运行在接近开关传感下稳定平稳移送，使Z轴导轨连接的抱夹机械手在限位缓冲块作用下稳定快速地实现原料罐抱夹倾倒，实现多数量、多工位、自动化的糖香料厨房香料调制。
本实用新型是通过如下的技术方案予以实现的：
一种调制香料用自动抱夹倾倒装置，包括机床、三维直角坐标机器人和抱夹机械手，所述机床上设有若干调制罐安装口，所述三维直角坐标机器人位于机床顶部，包括相互垂直的X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨，所述抱夹机械手与Z轴导轨端部相连，且包括手爪导轨、第一电机座和第二电机座，所述手爪导轨、第一电机座和第二电机座上分别设有两个夹持爪片、旋转电机和摆动电机，其中，所述X轴导轨有两个，且分别位于Y轴导轨两侧，所述X轴导轨顶部、Y轴导轨顶部和Z轴导轨一侧均设有齿条，所述X轴导轨、Y轴导轨上分别设有X轴滑块、第一Y轴滑块；
所述X轴滑块和第一Y轴滑块上分别设有X轴伺服电机和Y轴伺服电机，两个X轴导轨的X轴滑块之间设有导向架，所述导向架上设有第二Y轴滑块，且与Y轴导轨平行设置，所述Y轴导轨两端分别与两个X轴滑块相连，所述第一Y轴滑块与第二Y轴滑块之间设有Z轴滑块，所述Z轴滑块上设有Z轴伺服电机；
所述X轴伺服电机、Y轴伺服电机和Z轴伺服电机的电机杆上均设有齿轮，所述齿轮与齿条啮合配合使用，所述X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨和导向架两侧均设有滑轨，所述Z轴导轨的滑轨包括中心柱和中心柱两侧的侧轨，所述X轴滑块、第一Y轴滑块、第二Y轴滑块和Z轴滑块上均设有滑槽，所述滑槽与滑轨形状配合使用；
所述X轴导轨两端、Y轴导轨两端、导向架两端、Z轴导轨一侧和抱夹机械手上均设有接近开关，所述抱夹机械手上的接近开关有三个且相互垂直设置；
两个夹持爪片对称设置，且与手爪导轨之间均设有气缸，所述抱夹机械手上顶部设有与旋转电机平行设置的安装板，所述安装板与Z轴导轨垂直铆接相连，所述安装板底部两侧、Z轴导轨顶部两侧均设有限位缓冲块。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型结构紧凑、设计合理、使用装配方便（1）三维直角坐标机器人采用X轴伺服电机、Y轴伺服电机和Z轴伺服电机在齿轮齿条作用下传动，并通过滑轨和滑槽配合滑动，使X轴滑块在X轴导轨上、第一Y轴滑块在Y轴导轨上、第二Y轴滑块在导向架上，Z轴导轨与Z轴滑块内相对位移，实现抱夹机械手在三维方向上任意快速平稳移动，在接近开关传感下，以便将原料罐快速移送至指定调制罐一侧；（2）抱夹机械手采用侧向抱夹结构设计，在气缸分别气动驱动下，两个夹持爪片快速夹紧原料罐实现摆动和倾倒，以限位缓冲块缓冲防止抖动而溅液，从而适用于多数量、多工位、自动化的糖香料厨房香料调制，以提高工作效率，节约成本。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型X轴导轨部分放大结构图。
图3为本实用新型Y轴导轨和Z轴导轨正视部分放大结构图。
图4为图3的B部放大结构图。
图5为本实用新型Y轴导轨和Z轴导轨后视部分放大结构图。
图6为本实用新型齿轮与齿条配合示意图。
图7为本实用新型抱夹机械手结构图。
图8为图1的A部结构放大图。
（图中，机床1、三维直角坐标机器人2和抱夹机械手3，调制罐安装口4，X轴导轨5、Y轴导轨6和Z轴导轨7，原料罐输送机8，托架9，X轴滑块10、第一Y轴滑块11，X轴伺服电机12和Y轴伺服电机13，导向架14，第二Y轴滑块15，Z轴滑块16，Z轴伺服电机17，齿条18，齿轮19，拖链支架20，卡槽21，滑轨22，中心柱23，侧轨24，滑槽25，手爪导轨26、第一电机座27和第二电机座28，夹持爪片29、旋转电机30和摆动电机31，气缸32，安装板33，接近开关34，限位缓冲块35，调制罐36，原料罐37）。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。
参加附图1，一种调制香料用自动抱夹倾倒装置，包括机床1、三维直角坐标机器人2和抱夹机械手3，所述机床1上设有若干调制罐安装口4，所述三维直角坐标机器人2位于机床1顶部，包括相互垂直的X轴导轨5、Y轴导轨6和Z轴导轨7，
所述机床1尾部设有原料罐输送机8，所述原料罐输送机8上设有托架9。托架9用于放置糖香料单体原料罐37，原料罐输送机8可选用皮带或链板式输送机，用于移送原料罐37至适宜位置，减小三维直角坐标机器人2送至对应调制罐36的距离和运行时间，提高效率。
还参见图2、图3和图5，所述X轴导轨5有两个，且分别位于Y轴导轨6两侧，所述X轴导轨5、Y轴导轨6上分别设有X轴滑块10、第一Y轴滑块11；
所述X轴滑块10和第一Y轴滑块11上分别设有X轴伺服电机12和Y轴伺服电机13，两个X轴导轨5的X轴滑块10之间设有导向架14，所述导向架14上设有第二Y轴滑块15，且与Y轴导轨6平行设置，所述Y轴导轨6两端分别与两个X轴滑块10铆接相连，所述第一Y轴滑块11与第二Y轴滑块15之间设有Z轴滑块16，Z轴滑块16通过支架与第一Y轴滑块11与第二Y轴滑块15铆接固定，所述Z轴滑块16上设有Z轴伺服电机17；
所述X轴导轨5顶部、Y轴导轨6顶部和Z轴导轨7一侧均设有齿条18，所述X轴伺服电机12、Y轴伺服电机13和Z轴伺服电机17的电机杆上均设有齿轮19，参见图6，所述齿轮19与齿条18啮合配合使用，使X轴伺服电机12和Y轴伺服电机13平行设置，Z轴伺服电机17与Y轴伺服电机13垂直设置，X轴伺服电机12上的齿轮19与X轴导轨5上的齿条18配合使用，Y轴伺服电机13上的齿轮19与Y轴导轨6上的齿条18配合使用，Z轴伺服电机17上的齿轮19与Z轴导轨7上的齿条18配合使用；
所述X轴滑块10、第一Y轴滑块11和Z轴滑块16分别与X轴导轨5、Y轴导轨6和Z轴导轨7之间均设有拖链支架20，所述X轴导轨5和Y轴导轨6上均设有卡槽21，所述卡槽21位于拖链支架20外部。拖链支架20一端与X轴滑块10、第一Y轴滑块11或Z轴滑块16固定相连，另一端与对应的X轴导轨5、Y轴导轨6或Z轴导轨7下固定相连，用于内置伺服电机线缆，保护伺服电机接线，防止移动运行过程中电线乱动卡滞，保证快速稳定运行。
所述X轴导轨5、Y轴导轨6、Z轴导轨7和导向架14两侧均设有滑轨22，参见图4，所述Z轴导轨7的滑轨22包括中心柱23和中心柱23两侧的侧轨24，所述X轴滑块10、第一Y轴滑块11、第二Y轴滑块15和Z轴滑块16上均设有滑槽25，所述滑槽25与滑轨22形状配合使用。通过滑轨22和滑槽25的配合增加接触面积和导向滑动的支撑稳定性。
参见图1，图7和图8，所述抱夹机械手3与Z轴导轨7端部相连，且包括手爪导轨26、第一电机座27和第二电机座28，所述手爪导轨26、第一电机座27和第二电机座28上分别设有两个夹持爪片29、旋转电机30和摆动电机31，旋转电机30驱动带夹持爪片29的手爪导轨26转动实现原料罐37倾倒，摆动电机31带动第一电机座27和手爪导轨26整体摆动，在倾倒前摇晃原料罐37防止沉积，旋转电机30和摆动电机31的具体驱动原理和安装结构与专利CN101670577B一致，故在此不再赘述；
两个夹持爪片29对称设置，且与手爪导轨26之间均设有气缸32。气缸32的气缸32主体铆接在手爪导轨26上，气缸杆与夹持爪片29铆接固定连接，通过两个气缸32分别带动两个夹持爪片29与手爪导轨26相对移动，夹持锁紧力更大，且无需连动，可快速运行。
所述抱夹机械手3上顶部设有与旋转电机30平行设置的安装板33，所述安装板33与Z轴导轨7垂直铆接相连。使得初始时，夹持爪片29与Z轴导轨7垂直，可使Z轴下降至一定深度，从原料罐37侧面的两侧夹紧，保证夹紧稳定，而不是从原料罐37上方的两侧夹紧，避免罐身过长时的夹紧不稳定的现象。
所述X轴导轨5两端、Y轴导轨6两端、导向架14两端、Z轴导轨7一侧和抱夹机械手3上均设有接近开关34，所述抱夹机械手3上的接近开关34有三个且相互垂直设置。Z轴导轨7的接近开关34可通过Z轴滑块16一侧，可通过接近开关34与控制系统连接，感应动作距离，以便控制三维直角坐标机器人2自动化稳定运行。
所述安装板33底部两侧、Z轴导轨7顶部两侧均设有限位缓冲块35。限位缓冲块35采用铆接装配，且采用橡胶材质起缓冲作用，用于抱夹机械手3摆动运行、Z轴导轨7向下运行时限位缓冲，防止强力碰撞导致原料罐37抖动溅出料液。
本实用新型的工作方式为：
若干调制罐安装口4呈两列设置，用于放置调制罐36，当原料罐输送机8输送托架9上的糖香料单体原料罐至相应列，X轴伺服电机12通过齿轮19齿条18传动带动，在滑轨22和滑槽25配合导向下，X轴滑块10沿X轴导轨5移动，同理Y轴伺服电机13带动第一Y轴滑块11在Y轴导轨6上移动，第二Y轴滑块15通过Z轴滑块16连接，在导向架14上稳定支撑同步移动，使Z轴导轨7移动到原料罐37侧上方，Z轴伺服电机17带动Z轴导轨7相对Z轴滑块16移动，使抱夹机械手3下降，两个气缸32分别带动两个夹持爪片29在手爪导轨26上相对移动，夹紧原料罐37；
在三维直角坐标机器人2作用下移动至相应调制罐36罐口，由摆动电机31带动原料罐37晃动防止沉积，由旋转电机30带动原料罐37将料液倾倒至调制罐36中，实现多数量、多工位、自动化的糖香料厨房香料调制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。接近开关可选用DM1204NE型接近开关，伺服电机可选用SIEMENS电机，气缸选用轴杆气缸。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920033292.7
申请日:2019-01-09
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209536411U
授权时间:20191025
主分类号:B65G 47/90
专利分类号:B65G47/90
范畴分类:32F;
申请人:宝应仁恒实业有限公司
第一申请人:宝应仁恒实业有限公司
申请人地址:225800 江苏省扬州市宝应县苏中北路18号
发明人:徐加贵;余社庆;朱明清;李楠
第一发明人:徐加贵
当前权利人:宝应仁恒实业有限公司
代理人:阮志刚
代理机构:32322
代理机构编号:苏州创策知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计