一种用于玻璃板丝印加工定位的多指同步定心机械手的制作方法

本发明属于机械手，尤其涉及一种用于玻璃板丝印加工定位的多指同步定心机械手。

背景技术：

1、在工业化生产过程中，在对厚度较薄的玻璃工件表面进行自动化加工时，需要先对玻璃工件的位置进行自动定位，保证其位置的精准性，再进行后续的加工。比如玻璃工件为平板电脑或手机的薄板玻璃(厚度约为1mm)，对其表面进行丝印加工前，需要相应的定位装置定位玻璃工件，保证其与丝印设备精准对齐。具体实施时需要满足如下三个条件：(1)由于薄板玻璃的厚度较薄，为了避免损伤玻璃工件及保证定位推块能够较为容易地与薄板玻璃对齐进行定位，需要将与薄板玻璃侧壁接触的定位推块的厚度设置为大于薄板玻璃的厚度。(2)由于薄板玻璃的厚度较薄，定位时，定位推块需推动薄板玻璃的整个侧面，定位时定位推块上部一般都会高于玻璃工件上表面。(3)在丝印设备需要在玻璃工件上方水平移动的场景，为了避免定位推块干涉丝印设备的正常工作，定位完成后，定位推块需下降至玻璃工件的上表面之下。

2、现有技术中，中国专利cn209466809u公开了一种玻璃板工件丝印加工精定位装置，该装置的定位夹头为定位杆组，利用定位杆组从侧面推动玻璃工件，驱动工件移动至预设位置。该装置中的定位杆组仅能够实现靠近或远离玻璃工件的侧壁。且该专利中的直线驱动装置包括：伺服电机、带传动结构和丝杆螺旋传动结构，利用伺服电机驱动带传动结构，再带动丝杆螺旋传动结构实现定位，且采用了两套动力及传动结构。

3、现有技术包括如下不足：

4、(1)体积大且结构复杂：现有技术中的定位装置利用伺服电机驱动带传动结构，再带动丝杆螺旋传动结构实现定位，且采用了两套动力及传动结构，通过该专利(cn209466809u)的图2可知，采用该定位装置的动力部分在水平面的投影面积为玻璃工件面积的7-8倍，甚至更大，整体体积庞大，结构复杂。

5、(2)存在不能避让上方设备的问题。该装置中的定位杆组对玻璃工件进行定位后，不能将定位杆组的上表面移动至玻璃工件的上表面之下，无法适应丝印设备需要在玻璃工件上方水平移动的场景，这种场景下定位杆组会干涉丝印设备的正常工作。

6、因此，实有必要提供一种新的用于玻璃板丝印加工定位的多指同步定心机械手解决上述技术问题。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、基于此，本发明提供了一种用于玻璃板丝印加工定位的多指同步定心机械手，以解决现有的玻璃板工件丝印加工精定位装置存在体积庞大，结构复杂及定位杆组能避让上方设备的问题。

3、技术方案

4、为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于玻璃板丝印加工定位的多指同步定心机械手，包括多个定位头和用于驱动多个所述定位头同步动作的驱动气缸；所述驱动气缸包括：缸体、升降板、底盖和活塞；所述缸体具有安装腔，且所述缸体整体为下部开口的壳体状；所述升降板设于所述安装腔内，且所述升降板与所述缸体滑动相连；所述升降板上设有沿上下方向贯穿其上的活塞收容腔；所述缸体上还设有壳气道，所述活塞上设有塞气道，所述活塞包括上下固定设置的塞杆和塞主体；所述塞杆经所述活塞收容腔的上部出口与所述缸体固定，且所述塞杆与活塞收容腔的上部出口之间为滑动密封结构；所述塞主体将所述活塞收容腔分隔为上下设置的a腔和b腔；所述底盖封闭所述活塞收容腔的下部出口；所述缸体的侧壁下部设有升降臂过槽，所述升降臂过槽连通所述安装腔和缸体外部空间；所述定位头包括：升降臂、夹头和导槽体，所述升降臂包括相连的连接板和驱动板，所述驱动板的侧部分别设有凸起的驱动斜块和导向柱；所述夹头设于所述驱动板的外侧，且所述夹头侧部设有斜向布置的且为所述驱动斜块导向的斜向导槽；所述导槽体设于所述夹头的外侧，且所述导槽体侧部设有用于为所述导向柱导向的曲线导槽；多个所述定位头均匀环绕所述缸体的外侧，且每个定位头中的导槽体固定安装于所述缸体的外壁；每个定位头中的连接板经所述升降臂过槽伸入所述安装腔内，且所述连接板与所述升降板固定相连；外部气源经所述壳气道、塞气道后进入所述a腔或b腔，以驱动所述升降板、升降臂及驱动斜块三者同步升降；所述驱动斜块伸入所述斜向导槽内，用于驱动所述夹头移动；且所述导向柱伸入所述曲线导槽内，以控制所述夹头沿所述曲线导槽移动。

5、(三)有益效果

6、与现有技术相比，本发明的用于玻璃板丝印加工定位的多指同步定心机械手体积明显减少，整体结构简单，构件数量少，利用气动直线动力，驱动定位推块沿曲线轨迹动作。通过一个流畅的曲线动作，进可实现对工件的同步定心，退能够实现避让上方设备，巧妙地实现了如薄板玻璃等又薄又容易破损的工件丝印加工定位。

技术特征：

1.一种用于玻璃板丝印加工定位的多指同步定心机械手，其特征在于，包括多个定位头和用于驱动多个所述定位头同步动作的驱动气缸；所述驱动气缸包括：缸体、升降板、底盖和活塞；所述缸体具有安装腔，且所述缸体整体为下部开口的壳体状；所述升降板设于所述安装腔内，且所述升降板与所述缸体滑动相连；所述升降板上设有沿上下方向贯穿其上的活塞收容腔；所述缸体上还设有壳气道，所述活塞上设有塞气道，所述活塞包括上下固定设置的塞杆和塞主体；所述塞杆经所述活塞收容腔的上部出口与所述缸体固定，且所述塞杆与活塞收容腔的上部出口之间为滑动密封结构；所述塞主体将所述活塞收容腔分隔为上下设置的a腔和b腔；所述底盖封闭所述活塞收容腔的下部出口；所述缸体的侧壁下部设有升降臂过槽，所述升降臂过槽连通所述安装腔和缸体外部空间；所述定位头包括：升降臂、夹头和导槽体，所述升降臂包括相连的连接板和驱动板，所述驱动板的侧部分别设有凸起的驱动斜块和导向柱；所述夹头设于所述驱动板的外侧，且所述夹头侧部设有斜向布置的且为所述驱动斜块导向的斜向导槽；所述导槽体设于所述夹头的外侧，且所述导槽体侧部设有用于为所述导向柱导向的曲线导槽；多个所述定位头均匀环绕所述缸体的外侧，且每个定位头中的导槽体固定安装于所述缸体的外壁；每个定位头中的连接板经所述升降臂过槽伸入所述安装腔内，且所述连接板与所述升降板固定相连；外部气源经所述壳气道、塞气道后进入所述a腔或b腔，以驱动所述升降板、升降臂及驱动斜块三者同步升降；所述驱动斜块伸入所述斜向导槽内，用于驱动所述夹头移动；且所述导向柱伸入所述曲线导槽内，以控制所述夹头沿所述曲线导槽移动。

2.根据权利要求1所述的用于玻璃板丝印加工定位的多指同步定心机械手，其特征在于，所述斜向导槽的上端到所述连接板的距离为d1，所述斜向导槽的下端到所述连接板的距离为d2，d1＜d2；所述定位头还包括定位推块，所述定位推块与夹头可拆卸相连。

3.根据权利要求2所述的用于玻璃板丝印加工定位的多指同步定心机械手，其特征在于，所述驱动斜块的数量为两个，且两个所述驱动斜块分别设于所述升降臂的前后两侧，所述夹头包括两个间隔设置夹件侧壁，每个所述夹件侧壁上分别设有一个所述斜向导槽，两个驱动斜块分别一一对应伸入两个所述斜向导槽内；所述定位头还包括贯穿所述升降臂的扁销中段，且两个所述驱动斜块分别固定于所述扁销中段的两端，所述扁销中段和两个所述驱动斜块共同组成一体结构的扁形销，所述扁形销的横截面为腰形。

4.根据权利要求3所述的用于玻璃板丝印加工定位的多指同步定心机械手，其特征在于，所述导向柱的数量为两个，且两个所述导向柱分别设于所述夹头的前后两侧，所述导槽体包括两个间隔设置导槽侧壁，每个所述导槽侧壁上分别设有一个所述曲线导槽，两个导向柱分别一一对应伸入两个所述曲线导槽内；所述定位头还包括贯穿所述夹头的导柱中段，且两个所述导向柱分别固定于所述导柱中段的两端，所述导柱中段和两个所述导向柱共同组成一体结构的滚针，所述滚针的横截面为圆形。

5.根据权利要求4所述的用于玻璃板丝印加工定位的多指同步定心机械手，其特征在于，所述夹头还包括分夹件顶壁和夹件封板，所述夹件顶壁位于两个所述夹件侧壁的顶部，且所述夹件顶壁连接连个所述夹头侧壁，所述夹件封板位于两个所述夹件侧壁同向的一侧，且所述夹件封板连接两个所述夹件侧壁；所述夹头整体为矩形壳体状，且两个所述夹件侧壁与夹件顶壁、夹件封板四者共同围成臂端收容腔，所述臂端收容腔靠近所述连接板的一侧具有与所述臂端收容腔连通的第一侧部开口；所述驱动板经所述第一侧部开口伸入所述臂端收容腔内；所述夹件顶壁上设有贯穿其上且与所述滚针形状匹配的滚动针孔，所述滚针经所述滚动针孔贯穿所述夹件顶壁；所述驱动板上设有贯穿其上且与所述扁形销形状匹配的扁销孔，所述扁形销经贯穿所述扁销孔，且所述扁形销的两端分别一一对应伸入两个所述斜向导槽；所述夹件顶壁顶部靠近所述驱动板的一侧设有凹陷而成的夹块安装槽，所述夹件顶壁正对所述滚动针孔的位置设有锁止螺孔，所述锁止螺钉内设有锁止螺钉，所述锁止螺钉抵接固定所述滚针。

6.根据权利要求5所述的用于玻璃板丝印加工定位的多指同步定心机械手，其特征在于，所述导槽体还包括：导槽封板、曲槽封板和导槽连接耳板；所述导槽封板位于所述导槽侧壁31远离所述连接板的一侧，且所述导槽封板连接两个所述导槽侧壁；所述导槽封板和两个所述导槽侧壁共同围成矩形的夹件收容腔，所述夹头设于所述夹件收容腔内，所述夹件收容腔靠近所述连接板的一侧具有与所述臂端收容腔连通的第二侧部开口，所述夹件收容腔底部具有与所述臂端收容腔连通的第二底部开口；所述夹件收容腔顶部具有与所述臂端收容腔连通的第二顶部开口；所述曲槽封板数量为两个，且两个所述曲槽封板分别一一对应设于两个所述导槽侧壁的外侧，所述曲槽封板正对所述曲线导槽设置，每块所述曲槽封板完全遮盖对应的所述曲线导槽；所述导槽连接耳板数量为两个，且两个所述导槽连接耳板分别一一对应设于两个所述导槽侧壁的外侧靠近所述驱动板的一侧，所述导槽连接耳板上设有耳安装孔；且每个定位头中的导槽体经所述连接耳固定安装于所述缸体的外壁。

7.根据权利要求6所述的用于玻璃板丝印加工定位的多指同步定心机械手，其特征在于，所述定位头还包括设于所述导槽体底部且完全遮蔽所述第二底部开口的底盖板；所述驱动板竖向设置，所述连接板横向设置，且所述驱动板顶面与连接板顶面平齐，所述连接板上设有多个沿上下方向贯穿其上的臂连接孔；所述斜向导槽与水平面的夹角为a，a＝为35-55°；所述曲线导槽的导向轨迹为圆弧线。

8.根据权利要求1-7任一项所述的用于玻璃板丝印加工定位的多指同步定心机械手，其特征在于，所述活塞的中部设有沿上下方向贯穿其上的塞螺钉孔，所述缸体正对塞螺钉孔处设有缸螺纹孔；所述塞螺钉孔内设有塞连接螺钉，所述塞连接螺钉的下部与所述活塞相连，所述塞连接螺钉上部与所述缸螺纹孔相连；通过螺纹连接件将所述底盖固定于所述升降板的下部，所述底盖和升降板之间设有第五密封圈。

9.根据权利要求8所述的用于玻璃板丝印加工定位的多指同步定心机械手，其特征在于，所述升降臂过槽的数量与所述定位头的数量相同，且相邻两个所述升降臂过槽间隔设置；所述升降板顶部正对每个所述升降臂过槽的位置设有一个臂端安装槽，所述臂端安装槽的槽底设有多个螺孔；所述缸体顶面为工件支撑面，所述工件支撑面为平面，所述缸体的顶部还设有抽真空气路，所述抽真空气路的两端分别为气源端和吸附端，所述气源端设于所述缸体的侧面，所述吸附端延伸至所述工件支撑面，所述工件支撑面上还设有凹陷而成的真空吸槽，所述真空吸槽与吸附端连通；所述缸体整体为矩形壳体状，所述安装腔整体为矩形，所述升降板为与所述安装腔形状匹配的矩形，所述缸体的每个侧壁至少设有一个所述升降臂过槽；所述缸体顶面正对每个所述升降臂过槽的位置分别设有一个推块避让槽；所述缸体顶面还设有两条间隔设置的插料槽，所述插料槽的一端贯穿所述缸体的一侧壁。

10.根据权利要求9所述的用于玻璃板丝印加工定位的多指同步定心机械手，其特征在于，所述活塞收容腔由上下设置的杆收容腔和体收容腔组成，所述杆收容腔远离所述体收容腔的一端为所述活塞收容腔的上部出口；所述体收容腔远离所述杆收容腔的一端为所述活塞收容腔的下部出口；所述杆收容腔和体收容腔均为圆柱状，且所述杆收容腔的直径小于所述体收容腔的直径；所述杆收容腔的侧壁设有第三密封圈，所述第三密封圈还环绕所述塞杆外壁设置；所述体收容腔的侧壁设有第四密封圈，所述第四密封圈还环绕所述塞主体设置；所述安装腔的顶壁为所述升降板的上极限限位面，所述塞主体的上表面为所述升降板的下极限限位面；所述壳气道包括间隔设置的缸a气道和缸b气道；所述塞气道包括间隔设置的塞a气道和塞b气道；所述塞a气道连通所述缸a气道和a腔；所述塞b气道连通所述缸b气道和b腔；所述驱动气缸还包括环绕所述塞a气道设置的第一密封圈；且所述第一密封圈还设于所述气缸和活塞的贴合面处；所述驱动气缸还包括环绕所述塞b气道设置的第二密封圈；且所述第二密封圈还设于所述气缸和活塞的贴合面处；所述塞a气道和塞b气道分别设于所述塞螺钉孔的两端。

技术总结本发明公开了一种用于玻璃板丝印加工定位的多指同步定心机械手，包括多个定位头和用于驱动多个定位头同步动作的驱动气缸；驱动气缸包括：缸体、升降板、底盖和活塞；塞主体将活塞收容腔分隔为上下设置的A腔和B腔；定位头包括：升降臂、夹头和导槽体，升降臂包括相连的连接板和驱动板，外部气源经壳气道、塞气道后进入A腔或B腔，以驱动升降板、升降臂及驱动斜块三者同步升降；驱动斜块伸入斜向导槽内，用于驱动夹头移动；且导向柱伸入曲线导槽内，以控制夹头沿曲线导槽移动。与现有技术相比，本发明体积少，整体结构简单，构件数量少，利用驱动气缸驱动定位推块沿曲线轨迹动作，巧妙地实现了如薄板玻璃等又薄又容易破损工件的定位。技术研发人员：李荣,张谭荣,聂后建受保护的技术使用者：湖南伊米森科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2