一种高尔夫球头浸浆粘砂的机械手及其使用方法

摘要

本发明属于高尔夫球头精密铸造技术领域，特别涉及一种高尔夫球头浸浆粘砂的机械手，包括旋转接头、气缸固定块、气爪机构、夹持气缸和夹持头，旋转接头的输入端与工业机器人的输出端连接，旋转接头的输出端与气缸固定块连接，夹持气缸固定设置于气缸固定块，气爪机构设置于夹持气缸的输出端，夹持头与气爪机构连接。将工业机器人内的电磁阀与本发明的夹持气缸连通，防止了因断电、断气或夹取不紧而造成的蜡串掉入浸浆机和浮砂桶内所产生的生产事故。此外，本发明还公开了一种使用机械手进行高尔夫球头浸浆粘砂的方法，该方法实现了自动化标准化作业，提升了成品的合格率和生产效率，降低了生产成本和工人的操作难度，减少了砂尘对作业者的影响。

权利要求

1.一种高尔夫球头浸浆粘砂的机械手，其特征在于：包括旋转接头、气缸固定块、气爪机构、夹持气缸和夹持头，所述旋转接头的输入端与工业机器人的输出端连接，所述旋转接头的输出端与所述气缸固定块连接，所述夹持气缸固定设置于所述气缸固定块，所述气爪机构设置于所述夹持气缸的输出端，所述夹持头与所述气爪机构连接；所述气爪机构包括上夹爪、下夹爪和两个自锁连接杆，所述上夹爪和所述下夹爪固定连接，所述上夹爪和所述下夹爪之间设置有连接柱，两个所述自锁连接杆的一端均与所述夹持气缸的输出端连接，两个所述自锁连接杆的另一端均与所述夹持头连接，两个所述自锁连接杆的中部均与所述连接柱转动连接；所述夹持头包括两个侧板、上蜡串夹持块、下蜡串夹持块和防滑固定块，两个所述侧板分别与两个所述自锁连接杆连接，所述上蜡串夹持块、所述下蜡串夹持块和所述防滑固定块均设置于两个所述侧板之间，所述上蜡串夹持块位于两个所述侧板的上端，所述防滑固定块位于两个所述侧板的下端，所述下蜡串夹持块靠近于所述防滑固定块。

2.如权利要求1所述的高尔夫球头浸浆粘砂的机械手，其特征在于：所述旋转接头包括旋转轴、套设于所述旋转轴的轴套及固定于所述轴套两端的轴承。

3.如权利要求2所述的高尔夫球头浸浆粘砂的机械手，其特征在于：所述旋转轴的输出端和所述轴套之间设置有防尘密封圈。

4.如权利要求2所述的高尔夫球头浸浆粘砂的机械手，其特征在于：所述旋转轴设置有两个通道气孔及三个密封圈槽，每个所述通道气孔位于两个相邻的所述密封圈槽之间。

5.如权利要求4所述的高尔夫球头浸浆粘砂的机械手，其特征在于：所述轴套设置有两个锥管螺纹孔，两个所述锥管螺纹孔分别与两个所述通道气孔连通，且两个所述通道气孔通向旋转轴的输出端，然后通过气管与所述夹持气缸连通。

6.如权利要求1所述的高尔夫球头浸浆粘砂的机械手，其特征在于：所述自锁连接杆设置为支点开闭型肘节式结构。

7.如权利要求1所述的高尔夫球头浸浆粘砂的机械手，其特征在于：所述上蜡串夹持块包括第一上蜡串夹持块和第二上蜡串夹持块，所述第一上蜡串夹持块和所述第二上蜡串夹持块之间形成有第一夹持口，所述下蜡串夹持块包括第一下蜡串夹持块和第二下蜡串夹持块，所述第一下蜡串夹持块和所述第二下蜡串夹持块之间形成有第二夹持口，所述防滑固定块包括第一防滑固定块和第二防滑固定块，所述第一防滑固定块和所述第二防滑固定块之间形成有防滑口，所述第一夹持口、所述第二夹持口和所述防滑口均设置为半圆形结构，所述第一夹持口和所述第二夹持口的直径相等，所述第一夹持口和所述第二夹持口的直径均大于所述防滑口的直径。

8.使用权利要求1~7任一项所述的机械手进行高尔夫球头浸浆粘砂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将机械手安装在工业机器人的输出端，工业机器人的控制系统控制机械手进行张开，同时机械手运动到蜡串放置架的上方，等待夹取高尔夫球头蜡串的信号发出后，机械手立即对高尔夫球头蜡串进行夹取；

步骤二、夹取高尔夫球头蜡串之后，启动控制系统的浸浆命令，此时高尔夫球头蜡串运动到浸浆机上方，然后对高尔夫球头蜡串进行浸浆动作；

步骤三、浸浆完成后，启动控制系统的粘砂命令，此时浮砂机开始浮砂，在浮砂的同时，浸浆后的高尔夫球头蜡串又通过机械手运送到浮砂机上方，然后对高尔夫球头蜡串进行粘砂动作，动作完成之后，高尔夫球头蜡串放置于蜡串放置架上。

说明书

一种高尔夫球头浸浆粘砂的机械手及其使用方法

技术领域

[0001] 本发明属于高尔夫球头精密铸造技术领域，特别涉及一种高尔夫球头浸浆粘砂的机械手及其使用方法。技术背景

[0002] 目前，在高尔夫球头精密铸造生产工艺中，浸浆粘砂作业主要是通过工人用手抓取蜡串进行的，但是这样的用人工操作存在着一些问题：首先，由于用人工进行作业生产，使得浸浆粘砂人员劳动强度大，易产生疲劳，且所需的标准动作往往不能达到一致，造成生产出的产品质量难以保证；其次，由于高尔夫球头蜡串排列紧凑，且高尔夫球头属高端产品，对粘砂质量要求严格，如采用淋砂机进行淋砂作业将达不到粘砂质量要求的目的；再次，在浮砂机桶内粘砂作业时，会产生有大量砂尘会对操作者身体产生不良影响。由于上述问题的存在，在业内已有人采用简单的机械手代替人工抓取蜡串进行浸浆粘砂作业，但该机械手又不能根本杜绝断电、断气或夹取不紧而造成的蜡串掉入浸浆机和浮砂桶内所产生的生产事故。

发明内容

[0003] 本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种高尔夫球头浸浆粘砂的机械手，该机械手能有效的防止因断电、断气或夹取不紧而造成的蜡串掉入浸浆机和浮砂桶内所产生的生产事故。

[0004] 为实现上述目的，本发明的采用如下技术方案：

[0005] 一种高尔夫球头浸浆粘砂的机械手，包括旋转接头、气缸固定块、气爪机构、夹持气缸和夹持头，所述旋转接头的输入端与工业机器人的输出端连接，所述旋转接头的输出端与所述气缸固定块连接，所述夹持气缸固定设置于所述气缸固定块，所述气爪机构设置于所述夹持气缸的输出端，所述夹持头与所述气爪机构连接。

[0006] 作为本发明所述的高尔夫球头浸浆粘砂的机械手的一种改进，所述旋转接头包括旋转轴、套设于所述旋转轴的轴套及固定于所述轴套两端的轴承。

[0007] 作为本发明所述的高尔夫球头浸浆粘砂的机械手的一种改进，所述旋转轴的输出端和所述轴套之间设置有防尘密封圈。

[0008] 作为本发明所述的高尔夫球头浸浆粘砂的机械手的一种改进，所述旋转轴设置有两个通道气孔及三个密封圈槽，每个所述通道气孔位于两个相邻的所述密封圈槽之间。

[0009] 作为本发明所述的高尔夫球头浸浆粘砂的机械手的一种改进，所述轴套设置有两个锥管螺纹孔，两个所述锥管螺纹孔分别与两个所述通道气孔连通，且两个所述通道气孔通向旋转轴的输出端，然后通过气管与所述夹持气缸连通。

[0010] 作为本发明所述的高尔夫球头浸浆粘砂的机械手的一种改进，所述气爪机构包括上夹爪、下夹爪和两个自锁连接杆，所述上夹爪和所述下夹爪固定连接，所述上夹爪和所述下夹爪之间设置有连接柱，两个所述自锁连接杆的一端均与所述夹持气缸的输出端连接，两个所述自锁连接杆的另一端均与所述夹持头连接，两个所述自锁连接杆的中部均与所述连接柱转动连接。

[0011] 作为本发明所述的高尔夫球头浸浆粘砂的机械手的一种改进，所述自锁连接杆设置为支点开闭型肘节式结构。

[0012] 作为本发明所述的高尔夫球头浸浆粘砂的机械手的一种改进，所述夹持头包括两个侧板、上蜡串夹持块、下蜡串夹持块和防滑固定块，两个所述侧板分别与两个所述自锁连接杆连接，所述上蜡串夹持块、所述下蜡串夹持块和所述防滑固定块均设置于两个所述侧板之间，所述上蜡串夹持块位于两个所述侧板的上端，所述防滑固定块位于两个所述侧板的下端，所述下蜡串夹持块靠近于所述防滑固定块。

[0013] 作为本发明所述的高尔夫球头浸浆粘砂的机械手的一种改进，所述上蜡串夹持块包括第一上蜡串夹持块和第二上蜡串夹持块，所述第一上蜡串夹持块和所述第二上蜡串夹持块之间形成有第一夹持口，所述下蜡串夹持块包括第一下蜡串夹持块和第二下蜡串夹持块，所述第一下蜡串夹持块和所述第二下蜡串夹持块之间形成有第二夹持口，所述防滑固定块包括第一防滑固定块和第二防滑固定块，所述第一防滑固定块和所述第二防滑固定块之间形成有防滑口，所述第一夹持口、所述第二夹持口和所述防滑口均设置为半圆形结构，所述第一夹持口和所述第二夹持口的直径相等，所述第一夹持口和所述第二夹持口的直径均大于所述防滑口的直径。

[0014] 本发明高尔夫球头浸浆粘砂的机械手的有益效果在于：本发明包括旋转接头、气缸固定块、气爪机构、夹持气缸和夹持头，所述旋转接头的输入端与工业机器人的输出端连接，所述旋转接头的输出端与所述气缸固定块连接，所述夹持气缸固定设置于所述气缸固定块，所述气爪机构设置于所述夹持气缸的输出端，所述夹持头与所述气爪机构连接。将工业机器人内的电磁阀与本发明的夹持气缸连通，防止了因断电、断气或夹取不紧而造成的蜡串掉入浸浆机和浮砂桶内所产生的生产事故。

[0015] 本发明的另一个目的在于提供一种使用上述的机械手进行高尔夫球头浸浆粘砂的方法，包括以下步骤：

[0016] 步骤一、将机械手安装在工业机器人的输出端，工业机器人的控制系统控制机械手进行张开，同时机械手运动到蜡串放置架的上方，等待夹取高尔夫球头蜡串的信号发出后，机械手立即对高尔夫球头蜡串进行夹取；

[0017] 步骤二、夹取高尔夫球头蜡串之后，启动控制系统的浸浆命令，此时高尔夫球头蜡串运动到浸浆机上方，然后对高尔夫球头蜡串进行浸浆动作；

[0018] 步骤三、浸浆完成后，启动控制系统的粘砂命令，此时浮砂机开始浮砂，在浮砂的同时，浸浆后的高尔夫球头蜡串又通过机械手运送到浮砂机上方，然后对高尔夫球头蜡串进行粘砂动作，动作完成之后，高尔夫球头蜡串放置于蜡串放置架上。

[0019] 作为本发明所述的机械手进行高尔夫球头浸浆粘砂的方法的一种改进，所述浸浆机的顶部设置有临时放置架，在浸浆完成后，高尔夫球头蜡串可以放置于临时放置架。

[0020] 本发明使用机械手进行高尔夫球头浸浆粘砂的方法的有益效果在于：通过上述的步骤实现了自动化标准化作业，提升了成品的合格率和生产效率，降低了生产成本和工人的操作难度，同时减少了砂尘对作业者的影响。

附图说明

[0021] 图1为本发明实施例1的结构示意图。

[0022] 图2为本发明实施例1的旋转接头的结构示意图。

[0023] 图3为本发明实施例1的气爪机构、夹持气缸和夹持头的结构示意图。

[0024] 图4为本发明实施例2的示意图。

[0025] 其中，10-旋转接头、11-气缸固定块、12-气爪机构、13-夹持气缸、14-夹持头、20-机械手、30-工业机器人、40-蜡串放置架、50-高尔夫球头蜡串、60-浸浆机、70-浮砂机、80-临时放置架、101-旋转轴、102-轴套、103-轴承、104-防尘密封圈、105-通道气孔、106-密封圈槽、107-锥管螺纹孔、108-气管、121-上夹爪、122-下夹爪、123-连接杆、
124-连接柱、141-侧板、142-上蜡串夹持块、143-下蜡串夹持块、144-防滑固定块、145-第一夹持口、146-防滑口、147-第二夹持口、1421-第一上蜡串夹持块、1422-第二上蜡串夹持块、1431-第一下蜡串夹持块、1432-第二下蜡串夹持块、1441-第一防滑固定块、1442-第二防滑固定块。

具体实施方式

[0026] 下面结合实施例和说明书附图，对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施例不限于此。

[0027] 实施例1

[0028] 如图1~3所示，一种高尔夫球头浸浆粘砂的机械手20，包括旋转接头10、气缸固定块11、气爪机构12、夹持气缸13和夹持头14，旋转接头10的输入端与工业机器人的输出端连接，旋转接头10的输出端与气缸固定块11连接，夹持气缸13固定设置于气缸固定块11，气爪机构12设置于夹持气缸13的输出端，夹持头14与气爪机构12连接。将工业机器人内的电磁阀与本发明的夹持气缸13连通，防止了因断电、断气或夹取不紧而造成的蜡串掉入浸浆机和浮砂桶内所产生的生产事故，从而实现了自动化标准化作业，提升了成品的合格率和生产效率，降低了生产成本和工人的操作难度，同时减少了砂尘对作业者的影响。

[0029] 优选地，旋转接头10包括旋转轴101、套设于旋转轴101的轴套102及固定于轴套102两端的轴承103。旋转轴101的输出端和轴套102之间设置有防尘密封圈104，实现了旋转接头10的防尘和密封的功能。旋转轴101设置有两个通道气孔105及三个密封圈槽
106，每个通道气孔105位于两个相邻的密封圈槽106之间，通道气孔105用于气夹持气缸
13的通断气输送，密封圈槽106主要用于安装密封圈的。轴套102设置有两个锥管螺纹孔
107，用于安装气管108的，两个锥管螺纹孔107分别与两个通道气孔105连通，且两个通道气孔105通向旋转轴101的输出端，然后通过气管108与夹持气缸13连通，当机械手20由工业机器人末端轴带动旋转时，上述的结构解决因机械手20旋转而使气管108缠绕受到影响。

[0030] 优选地，气爪机构12包括上夹爪121、下夹爪122和两个自锁连接杆123，上夹爪121和下夹爪122固定连接，上夹爪121和下夹爪122之间设置有连接柱，两个自锁连接杆
123的一端均与夹持气缸13的输出端连接，两个自锁连接杆123的另一端均与夹持头14连接，两个自锁连接杆123的中部均与连接柱124转动连接，自锁连接杆123设置为支点开闭型肘节式结构。当夹持气缸13抓取蜡串把手时，通过两个自锁连接杆123能卡住并能实现自锁，即使在夹取过程中出现断气也能一直保持夹取状态。

[0031] 优选地，夹持头14包括两个侧板141、上蜡串夹持块142、下蜡串夹持块143和防滑固定块144，两个侧板141分别与两个自锁连接杆123连接，在夹持气缸13的作用下，自锁连接杆123可以带动侧板141动作，实现了两个侧板141的张开或闭合。上蜡串夹持块142、下蜡串夹持块143和防滑固定块144均设置于两个侧板141之间，上蜡串夹持块142位于两个侧板141的上端，防滑固定块144位于两个侧板141的下端，下蜡串夹持块143靠近于防滑固定块144。

[0032] 其中，上蜡串夹持块142包括第一上蜡串夹持块1421和第二上蜡串夹持块1422，第一上蜡串夹持块1421和第二上蜡串夹持块1422之间形成有第一夹持口145，下蜡串夹持块143包括第一下蜡串夹持块1431和第二下蜡串夹持块1432，第一下蜡串夹持块1431和第二下蜡串夹持块1432之间形成有第二夹持口147，防滑固定块144包括第一防滑固定块1441和第二防滑固定块1442，第一防滑固定块1441和第二防滑固定块1442之间形成有防滑口146，第一夹持口145、第二夹持口147和防滑口146均设置为半圆形结构，与蜡串把手的形状相配匹，使得蜡串把手恰好的被夹紧，保持了蜡串不会脱离机械手20。第一夹持口
145和第二夹持口147的直径相等，适合抓取圆柱型蜡串把手。第一夹持口145和第二夹持口147的直径均大于防滑口146的直径，防止了蜡串掉下而产生的生产事故。当然，第一夹持口145、第二夹持口147和防滑口146还可以根据市场需求设置为其它形状。

[0033] 本发明的工作原理是：通过工业机器人内的电磁阀控制夹持头14的张开或闭合，当需要夹持头14闭合时，电磁阀不通电，两个自锁连接杆123使得夹持头14处于自锁状态；当需要夹持头14张开时，电磁阀通电控制夹持气缸13动作，使得连接于夹持气缸13输出端的两个自锁连接杆123立即动作，从而带动夹持头14的两个侧板141张开，此时上蜡串夹持块142、下蜡串夹持块143和防滑固定块144对准蜡串把手进行夹紧动作，自锁连接杆123使得夹持头14处于闭合自锁状态，在浸浆粘砂过程中，即使出现断电断气也能保持所夹持的蜡串不会掉下而造成生产事故。

[0034] 实施例2

[0035] 如图4所示，使用实施例1的机械手20进行高尔夫球头浸浆粘砂的方法，包括以下步骤：

[0036] 步骤一、将机械手20安装在工业机器人30的输出端，工业机器人30的控制系统控制机械手20进行张开，同时机械手20运动到蜡串放置架40的上方，等待夹取高尔夫球头蜡串50的信号发出后，机械手20立即对高尔夫球头蜡串50进行夹取；

[0037] 步骤二、夹取高尔夫球头蜡串50之后，启动控制系统的浸浆命令，此时高尔夫球头蜡串50运动到浸浆机60上方，然后对高尔夫球头蜡串50进行浸浆动作；

[0038] 步骤三、浸浆完成后，启动控制系统的粘砂命令，此时浮砂机开始浮砂，在浮砂的同时，浸浆后的高尔夫球头蜡串50又通过机械手20运送到浮砂机70上方，然后对高尔夫球头蜡串50进行粘砂动作，动作完成之后，高尔夫球头蜡串50放置于蜡串放置架40上。

[0039] 其中，所述浸浆机60的顶部设置有临时放置架80，在浸浆完成后，高尔夫球头蜡串50可以放置于临时放置架80，用于晾干浸浆后的高尔夫球头蜡串50。

[0040] 上述方法在高尔夫球头浸浆粘砂作业中，取代传统的人工劳作，从而实现了浸浆粘砂自动化标准化作业，提升了成品合格率和生产效率，降低了生产成本和工人的操作难度，并减少了砂尘对作业者的影响。

[0041] 根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的实施例，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。