CN107696027A - 一种工件的自动上下料机器人 - Google Patents

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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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Abstract

本发明提供一种工件的自动上下料机器人，本发明包括机座、旋转轴、升降架、伸缩架、翻转支架和机械手，旋转轴转动设置在机座上，旋转轴连接有驱动旋转轴转动的驱动装置Ⅰ，升降架上下滑动设置在旋转轴上，升降架连接有驱动升降架上下滑动的驱动装置Ⅱ，伸缩架左右滑动设置在升降架上，伸缩架连接有驱动伸缩架左右滑动的驱动装置Ⅲ，翻转支架上下翻转设置在伸缩架上，翻转支架连接有驱动翻转支架翻转的驱动装置Ⅳ，机械手设置在翻转支架上，机械手连接有驱动机械手抓放动作的驱动装置Ⅴ。本发明可准确将工件送到设定的位置，对工件的定位精度高，使用机械代替手工劳动，上下料速度快。

Description

一种工件的自动上下料机器人
技术领域
本发明涉及一种机械加工中工件的上下料机器人，特别是涉及一种圆筒工件的自动上下料机器人。
背景技术
在立式组对机热水器的加工过程中，需要对薄壁圆筒进行与封头组装等工序，因薄壁圆筒需要多次上下料，以前都是通过人工搬运的方法实现工件的上下料，工件的定位精度不高，而且比较费时费力，工人的劳动强度很大，热水器的加工周期长，成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种自动上下料机构，使其对工件的定位精度高、上下料速度快。
为了解决上述技术问题，本发明包括机座、旋转轴、升降架、伸缩架、翻转支架和机械手，旋转轴转动设置在机座上，旋转轴连接有驱动旋转轴转动的驱动装置Ⅰ，升降架上下滑动设置在旋转轴上，升降架连接有驱动升降架上下滑动的驱动装置Ⅱ，伸缩架左右滑动设置在升降架上，伸缩架连接有驱动伸缩架左右滑动的驱动装置Ⅲ，翻转支架上下翻转设置在伸缩架上，翻转支架连接有驱动翻转支架翻转的驱动装置Ⅳ，机械手设置在翻转支架上，机械手连接有驱动机械手抓放动作的驱动装置Ⅴ。
为了使其结构简单，运动灵活，所述的驱动装置Ⅰ、驱动装置Ⅱ、驱动装置Ⅲ和驱动装置Ⅳ均为气缸或油缸，驱动装置Ⅰ的缸体与机座铰接，驱动装置Ⅰ的活塞杆通过曲柄与旋转轴连接，驱动装置Ⅱ的缸体与旋转轴相固定，驱动装置Ⅱ的活塞杆与升降架连接，驱动装置Ⅲ的缸体固定在升降架上，驱动装置Ⅲ的活塞杆与伸缩架连接，翻转支架通过横向设置的销轴与伸缩架的下部转动连接，销轴的轴向与伸缩架的伸缩方向垂直，驱动装置Ⅳ的缸体与伸缩架的上部铰接，驱动装置Ⅳ的活塞杆与翻动支架较接。
为了使升降架运动稳定性好，所述的驱动装置Ⅱ包括两个气缸或油缸，旋转轴的顶部固定有一个升降气缸或油缸架，驱动装置Ⅱ的两个气缸或油缸分别位于旋转轴的两侧，两个气缸或油缸的缸体均固定在升降气缸或油缸架上，两个气缸或油缸的活塞杆均与升降架连接。
为了提高旋转轴的转动的稳定性，所述的底座上固定有固定轴套，旋转轴插在固定轴套中。
为了使机械手取放动作灵活，所述的驱动装置Ⅴ为气缸或油缸，机械手包括两个L形机械臂、两个抱板、两个连杆和一个滑动座，两个机械臂的纵杆中部与均与翻转支架转动连接，两个机械臂的横杆正对，两个机械臂的纵杆的上端均与滑动座铰接，驱动装置Ⅴ的缸体固定在翻转支架上，驱动装置Ⅴ的活塞杆与滑动座连接，两个抱板分别设置在两个机械臂的横杆上，两个抱板相面对。
为了实现自动控制，本发明包括有控制系统和设置在机械手上用于检测工件的传感器，传感器和各个驱动装置均与控制系统连接。
本发明的有益效果是：1、本发明可准确将工件送到设定的位置，对工件的定位精度高，使用机械代替手工劳动，上下料速度快。2、结构简单：需要零部件少。3、优选方案效率高，通过在优选方案中采用气缸或油缸作驱动装置，操作很方便，气缸或油缸的动作可以进行程序的控制，从而实现操作的自动化。这样可以省去大量人力、节省大量的时间，从而达到提高生产效率的目的。4、优选方案重复定位精度高，可靠性好：通过在优选方案中设置传感器和控制系统，该机构可以通过传感器来实现程序控制，达到工件的准确定位。5、适用于不同直径的薄壁圆筒：通过调换机械手可以实现不同直径的薄壁圆筒的自动上下料，且操作方便。6、应用范围广，可适用于多种工件的上下料。
附图说明
图1是本发明立体结构示意图；
图2是图1中件9的结构示意放大图；
图3是图1中件4的结构示意放大图；
图4是图1中件1和件3的结构示意放大图；
图5是图1中件15的结构示意放大图；
图6是图1中件6的结构示意放大图；
图中：1、机座，2、旋转气缸或油缸，3、固定轴套，4、升降架，5、旋转轴，6、固定架，7、升降气缸或油缸，8、伸缩气缸或油缸，9、伸缩架，10、翻转气缸或油缸，11、抓放气缸或油缸，12、抓放支架，13、滑动座，14、连杆，15、翻转支架，16、机械臂，17、抱板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-6所示的一种具体实施例，它包括机座1、旋转气缸或油缸2、固定轴套3、升降架4、旋转轴5、固定架6、升降气缸或油缸7、伸缩气缸或油缸8、伸缩架9、翻转气缸或油缸10、抓放气缸或油缸11、抓放支架12、滑动座13、连杆14、翻转支架15、机械臂16和抱板17。
固定轴套3竖向固定在机座1上，旋转轴5插在固定轴套3内，旋转轴5的下端伸入到机座1中，旋转气缸或油缸2设置在机座1内，旋转气缸或油缸2的缸体尾端与机座1铰接，旋转气缸或油缸2的活塞杆与旋转轴5通过曲柄连接，使得旋转气缸或油缸2能推动旋转轴5转动，升降架4上下滑动设置在旋转轴5上，升降架4和旋转轴5之间设置有导向结构，从而能限止升降架4相对旋转轴5转动，固定架6固定在旋转轴5的顶部，固定架6上固定有两个升降气缸或油缸7，两个升降气缸或油缸7位于旋转轴的两侧，两个升降气缸或油缸7的活塞杆均与升降架4连接，用于驱动升降架4上升或下降，升降架4上设有横向的滑槽，伸缩架9上设有滑杆，滑杆插在滑槽中，升降架的滑槽的外部的前后两侧各固定有一个伸缩气缸或油缸8，伸缩气缸或油缸8的活塞杆固定在伸结架9上，使得伸缩架9可以在升降架4上左右滑动，翻转支架15上下翻转设置在伸缩架9上，翻转支架15通过横向设置的销轴与伸缩架9转动连接，销轴的轴向方向与伸缩架9的伸缩方向垂直，翻转气缸或油缸10的缸体尾端与伸缩架9铰接，翻转气缸或油缸10的活塞杆与翻转支架15铰接，从而可以推动翻转支架15上下翻转。抓放支架12固定在翻转支架15上，抓放气缸或油缸11的缸体固定在抓放支架12上，机械手包括两个L形机械臂16、两个抱板17、两个连杆14和一个滑动座13，两个机械臂16的纵杆中部与均与翻转支架15通过销轴转动连接，两个机械臂16的横杆正对，两个机械臂16的纵杆的上端均与滑动座13铰接，抓放气缸或油缸11的活塞杆与滑动座13连接，两个抱板17分别设置在两个机械臂16的横杆上，两个抱板17相面对。
本装置还包括有控制系统和设置在机械手的机械臂16上用于检测工件的传感器，传感器和各个气缸或油缸均与控制系统连接。控制系统用于控制各气缸或油缸的动作，控制系统根据传感器的感应信号来控制各气缸或油缸的动作。
工作过程：
初始状态，旋转气缸或油缸2、伸缩气缸或油缸8、翻转气缸或油缸10、抓放气缸或油缸11的活塞杆处于缩回状态，升降气缸或油缸7的活塞杆处于伸出状态，机械手处于向前伸出且张开的状态。
立式组对机把中筒和封头组装完成后，本发明机器人开始动作，首先，伸缩气缸或油缸8活塞杆伸出，推动伸缩架9向远离机器人机座1的方向移动，直至加工好的工件处于两抱板17中心位置，此时装在机械臂16上的感应开关感应到工件，此时抓放气缸或油缸11开始动作，活塞杆伸出，推动滑动座13向下移动，通过连杆14带动机械臂16动作，使得抱板17抱紧加工好的工件，然后，升降气缸或油缸7动作，活塞杆缩回，把升降架4连同伸缩架9、翻转支架15及机械手抓取的工件一同提起一定的高度，旋转气缸或油缸2动作，活塞杆伸出，推动旋转轴5转动，升降架4及其上的所有零部件及机械手抓取的工件一起随旋转轴5转动一定的角度使工件处于输送料道的上方，即工件脱离开立式组对机加工工件的中心位置并送到输送料道上，此时，翻转气缸或油缸10动作，活塞杆伸出，翻转支架15连同工件一起向下翻转90°，工件处于水平状态，此时，升降气缸或油缸7再次动作，活塞杆伸出，升降架4下降，工件连同升降架4一起下降，升降架4停止动作后，抓放气缸或油缸11动作，活塞杆缩回，机械手松开工件，把工件水平放置到输送料道上，升降气缸或油缸7动作，把升降架4抬起，翻转气缸或油缸10动作使翻动转支架向上翻转90°，旋转气缸或油缸2再次动作，重新回到待取工件的初始位置。机器人就是这样周期性传送工件的。

Claims (3)

1.一种工件的自动上下料机器人，其特征在于：包括机座、旋转轴、升降架、伸缩架、翻转支架和机械手，旋转轴转动设置在机座上，旋转轴连接有驱动旋转轴转动的驱动装置Ⅰ，升降架上下滑动设置在旋转轴上，升降架连接有驱动升降架上下滑动的驱动装置Ⅱ，伸缩架左右滑动设置在升降架上，伸缩架连接有驱动伸缩架左右滑动的驱动装置Ⅲ，翻转支架上下翻转设置在伸缩架上，翻转支架连接有驱动翻转支架翻转的驱动装置Ⅳ，机械手设置在翻转支架上，机械手连接有驱动机械手抓放动作的驱动装置Ⅴ。
2.根据权利要求1所述的工件的自动上下料机器人，其特征在于：所述的驱动装置Ⅰ、驱动装置Ⅱ、驱动装置Ⅲ和驱动装置Ⅳ均为气缸或油缸，驱动装置Ⅰ的缸体与机座铰接，驱动装置Ⅰ的活塞杆通过曲柄与旋转轴连接，驱动装置Ⅱ的缸体与旋转轴相固定，驱动装置Ⅱ的活塞杆与升降架连接，驱动装置Ⅲ的缸体固定在升降架上，驱动装置Ⅲ的活塞杆与伸缩架连接，翻转支架通过横向设置的销轴与伸缩架的下部转动连接，销轴的轴向与伸缩架的伸缩方向垂直，驱动装置Ⅳ的缸体与伸缩架的上部铰接，驱动装置Ⅳ的活塞杆与翻动支架较接。
3.根据权利要求2所述的工件的自动上下料机器人，其特征在于：所述的驱动装置Ⅱ包括两个气缸或油缸，旋转轴的顶部固定有一个升降气缸或油缸架，驱动装置Ⅱ的两个气缸或油缸分别位于旋转轴的两侧，两个气缸或油缸的缸体均固定在升降气缸或油缸架上，两个气缸或油缸的活塞杆均与升降架连接。
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