CN107791241A - 一种工业机器人自动上料装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业机器人自动上料装置，包括转动杆、转动外壳、固定底座和支撑杆，所述固定底座外壁均匀焊接有四个安装杆，所述安装杆底部固定焊接有安装底板，所述安装底板中部螺纹安装有螺丝钉；所述固定底座内部固定设置有电源，所述固定底座上表面固定焊接有支撑杆，所述支撑杆一侧外壁固定安装有控制面板，所述支撑杆远离固定底座一端内部固定安装有升降液压缸，所述升降液压缸动力输出端固定焊接有固定杆，本发明通过在转动杆外部固定套接有轴承，且转动杆通过轴承在隔板上滑动连接，使得机械臂在运动过程中，机械臂连接处的受力情况不会发生改变，避免由于受力发生改变导致的机械臂连接处产生松动的情况，使物料定位投放更加精确。
Description
技术领域
本发明涉及工业机器人技术领域，具体为一种工业机器人自动上料装置及方法。
背景技术
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
工业机器人最显著的特点有以下几个：
(1)可编程。生产自动化的进一步发展是柔性启动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用，是柔性制造系统中的一个重要组成部分。
(2)拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有电脑。此外，智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。
(3)通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如，更换工业机器人手部末端操作器（手爪、工具等）便可执行不同的作业任务。
(4)工业机器技术涉及的学科相当广泛，归纳起来是机械学和微电子学的结合-机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器，而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能，这些都是微电子技术的应用，特别是计算机技术的应用密切相关。因此，机器人技术的发展必将带动其他技术的发展，机器人技术的发展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技术的发展水平。
但是，传统的工业机器人在使用过程中存在一些弊端，比如：
传统的工业机器人在上料的时候机械臂的运动轨迹比较复杂，机械臂在不同的姿态下关节处的受力情况大不相同，因此在长时间使用的情况下，传统的工业机器人的机械臂之间的连接处容易产生松动，使得机械臂在上料的过程中定位不精准，容易造成产品加工过程中发生损坏。
传统的工业机器人对物料的抓取多采用夹持的方法进行抓取，由于长时间的使用，抓取物料的抓取端容易产生松动，对物料的抓取不牢固，容易导致物料的掉落、损毁，为生产带来不必要的麻烦。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业机器人自动上料装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业机器人自动上料装置，包括转动杆、转动外壳、固定底座和支撑杆，所述固定底座外壁均匀焊接有四个安装杆，所述安装杆底部固定焊接有安装底板，所述安装底板中部螺纹安装有螺丝钉；所述固定底座内部固定设置有电源，所述固定底座上表面固定焊接有支撑杆，所述支撑杆一侧外壁固定安装有控制面板，所述支撑杆远离固定底座一端内部固定安装有升降液压缸，所述升降液压缸动力输出端固定焊接有固定杆，所述固定杆远离升降液压缸一端固定焊接在转动外壳内部，所述转动外壳一侧固定焊接有转动开槽，所述转动外壳、转动开槽内部共同固定焊接有隔板，所述隔板上表面一侧固定安装有转动电机，所述转动电机动力输出端固定安装有主动齿轮，所述固定杆位于隔板上部一端转动安装有从动齿轮，所述从动齿轮与主动齿轮啮合，所述从动齿轮一侧固定焊接有转动杆，所述转动杆外部固定套接有轴承，所述转动杆远离从动齿轮一端内部固定安装有伸缩液压缸，所述伸缩液压缸动力输出端固定焊接有固定套，所述固定套内部固定安装有电磁吸盘，所述电磁吸盘内部固定设置有铁芯，所述铁芯外部均匀缠绕有电磁线圈；所述电源输出端与控制面板输入端电性连接，所述控制面板分别与升降液压缸、伸缩液压缸、转动电机、电磁线圈电性连接。
进一步的，所述转动外壳下表面位于固定杆周围固定焊接有固定块。
进一步的，所述转动开槽为辐射状槽孔。
进一步的，所述隔板位于转动开槽内部一段上表面与转动杆通过轴承转动连接。
进一步的，所述隔板为异形板材。
进一步的，所述安装杆长度大于固定底座外壁高度。
进一步的，所述铁芯与待抓取的物料相配合。
进一步的，所述电磁吸盘下表面固定设置有与物料相配合的物料槽。
进一步的，所述铁芯通过固定板卡接在电磁吸盘内部。
进一步的，一种工业机器人自动上料装置的使用方法，包括以下步骤：
S1：将固定底座通过安装杆，以及安装杆底部焊接的安装底板固定安装在地面上，使电磁吸盘与物料位置以及上料位置相配合。
S2：通过控制面板控制升降液压缸与伸缩液压缸的升降或者伸缩，用于调整电磁吸盘的位置，使电磁吸盘能够与物料相配合，同时通过控制面板控制电磁线圈通电，使铁芯能够将物料吸附在电磁吸盘底部设置的物料槽内部。
S3：当电磁吸盘将物料吸附在物料槽内部之后，控制面板通过内部设置的程序，同时控制升降液压缸与伸缩液压缸的升降与伸缩，使电磁吸盘在不触碰到其他物体的情况下，将物料运送到指定的地方，同时控制面板控制电磁线圈断电，使铁芯失去磁性，从而物料能够被准确的从存放物料的地方运送到指定的地方。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过在转动杆外部固定套接有轴承，且转动杆通过轴承在隔板上滑动连接，使得机械臂在运动过程中，机械臂连接处的受力情况不会发生改变，避免由于受力发生改变导致的机械臂连接处产生松动的情况，使物料定位投放更加精确。
通过采用电磁吸盘对物料进行吸附，使得电磁吸盘在任何时候产生的吸力都不会发生改变，避免了传统的抓取式手臂在使用一段时间之后抓取力下降导致的物料滑落现象，更加能够保护物料的安全，保障生产线的稳定运行。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图；
图2为本发明俯视结构示意图；
图3为本发明剖视结构示意图；
图4为本发明电磁吸盘剖视结构示意图。
图1-4中：1-固定套；2-转动杆；3-转动开槽；4-转动外壳；5-固定块；6-控制面板；7-安装底板；8-螺丝钉；9-安装杆；10-固定底座；11-支撑杆；12-升降液压缸；13-电磁吸盘；14-伸缩液压缸；15-轴承；16-从动齿轮；17-主动齿轮；18-转动电机；19-固定杆；20-电源；21-隔板；22-铁芯；23-电磁线圈。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种工业机器人自动上料装置，包括转动杆2、转动外壳4、固定底座10和支撑杆11，所述固定底座10外壁均匀焊接有四个安装杆9，所述安装杆9底部固定焊接有安装底板7，所述安装底板7中部螺纹安装有螺丝钉8；所述固定底座10内部固定设置有电源20，所述固定底座10上表面固定焊接有支撑杆11，所述支撑杆11一侧外壁固定安装有控制面板6，所述支撑杆11远离固定底座10一端内部固定安装有升降液压缸12，所述升降液压缸12动力输出端固定焊接有固定杆19，所述固定杆19远离升降液压缸12一端固定焊接在转动外壳4内部，所述转动外壳4一侧固定焊接有转动开槽3，所述转动外壳4、转动开槽3内部共同固定焊接有隔板21，所述隔板21上表面一侧固定安装有转动电机18，所述转动电机18动力输出端固定安装有主动齿轮17，所述固定杆19位于隔板21上部一端转动安装有从动齿轮16，所述从动齿轮16与主动齿轮17啮合，所述从动齿轮16一侧固定焊接有转动杆2，所述转动杆2外部固定套接有轴承15，所述转动杆2远离从动齿轮16一端内部固定安装有伸缩液压缸14，所述伸缩液压缸14动力输出端固定焊接有固定套1，所述固定套1内部固定安装有电磁吸盘13，所述电磁吸盘13内部固定设置有铁芯22，所述铁芯22外部均匀缠绕有电磁线圈23；所述电源20输出端与控制面板6输入端电性连接，所述控制面板6分别与升降液压缸12、伸缩液压缸14、转动电机18、电磁线圈23电性连接。
通过所述转动外壳4下表面位于固定杆19周围固定焊接有固定块5，便于将转动外壳4与固定杆19安装的更加稳定；通过所述转动开槽3为辐射状槽孔，便于转动杆2旋转更大的角度；通过所述隔板21位于转动开槽3内部一段上表面与转动杆2通过轴承15转动连接，便于给转动杆2在转动过程中提供支点，防止转动杆2长时间转动后发生下垂等偏离性摆动，提高机器手臂定位的精准性，通过所述隔板21为异形板材，便于在隔板21较低的一端安装转动电机18，在隔板21较高的一端为转动杆2提供支点，方便配合使用，通过所述安装杆9长度大于固定底座10外壁高度，使本发明与地面隔开一定距离，避免电源20与地面长期接触发生受潮现象，通过所述铁芯22与待抓取的物料相配合，便于通过给电磁线圈23供电，使铁芯22产生磁性，依靠磁性吸附物料，通过所述电磁吸盘13下表面固定设置有与物料相配合的物料槽，便于将物料吸附在物料槽内部，便于对物料定位投放，通过所述铁芯22通过固定板卡接在电磁吸盘13内部，防止铁芯22错位，导致吸附效果不佳。
一种工业机器人自动上料装置的使用方法，包括以下步骤：
S1：将固定底座10通过安装杆9，以及安装杆9底部焊接的安装底板7固定安装在地面上，使电磁吸盘13与物料位置以及上料位置相配合。
S2：通过控制面板6控制升降液压缸12与伸缩液压缸14的升降或者伸缩，用于调整电磁吸盘13的位置，使电磁吸盘13能够与物料相配合，同时通过控制面板6控制电磁线圈23通电，使铁芯22能够将物料吸附在电磁吸盘13底部设置的物料槽内部。
S3：当电磁吸盘13将物料吸附在物料槽内部之后，控制面板6通过内部设置的程序，同时控制升降液压缸12与伸缩液压缸14的升降与伸缩，使电磁吸盘13在不触碰到其他物体的情况下，将物料运送到指定的地方，同时控制面板6控制电磁线圈23断电，使铁芯22失去磁性，从而物料能够被准确的从存放物料的地方运送到指定的地方。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种工业机器人自动上料装置，包括转动杆（2）、转动外壳（4）、固定底座（10）和支撑杆（11），其特征在于：所述固定底座（10）外壁均匀焊接有四个安装杆（9），所述安装杆（9）底部固定焊接有安装底板（7），所述安装底板（7）中部螺纹安装有螺丝钉（8）；所述固定底座（10）内部固定设置有电源（20），所述固定底座（10）上表面固定焊接有支撑杆（11），所述支撑杆（11）一侧外壁固定安装有控制面板（6），所述支撑杆（11）远离固定底座（10）一端内部固定安装有升降液压缸（12），所述升降液压缸（12）动力输出端固定焊接有固定杆（19），所述固定杆（19）远离升降液压缸（12）一端固定焊接在转动外壳（4）内部，所述转动外壳（4）一侧固定焊接有转动开槽（3），所述转动外壳（4）、转动开槽（3）内部共同固定焊接有隔板（21），所述隔板（21）上表面一侧固定安装有转动电机（18），所述转动电机（18）动力输出端固定安装有主动齿轮（17），所述固定杆（19）位于隔板（21）上部一端转动安装有从动齿轮（16），所述从动齿轮（16）与主动齿轮（17）啮合，所述从动齿轮（16）一侧固定焊接有转动杆（2），所述转动杆（2）外部固定套接有轴承（15），所述转动杆（2）远离从动齿轮（16）一端内部固定安装有伸缩液压缸（14），所述伸缩液压缸（14）动力输出端固定焊接有固定套（1），所述固定套（1）内部固定安装有电磁吸盘（13），所述电磁吸盘（13）内部固定设置有铁芯（22），所述铁芯（22）外部均匀缠绕有电磁线圈（23）；所述电源（20）输出端与控制面板（6）输入端电性连接，所述控制面板（6）分别与升降液压缸（12）、伸缩液压缸（14）、转动电机（18）、电磁线圈（23）电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种工业机器人自动上料装置，其特征在于：所述转动外壳（4）下表面位于固定杆（19）周围固定焊接有固定块（5）。
3.根据权利要求1所述的一种工业机器人自动上料装置，其特征在于：所述转动开槽（3）为辐射状槽孔。
4.根据权利要求1所述的一种工业机器人自动上料装置，其特征在于：所述隔板（21）位于转动开槽（3）内部一段上表面与转动杆（2）通过轴承（15）转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种工业机器人自动上料装置，其特征在于：所述隔板（21）为异形板材。
6.根据权利要求1所述的一种工业机器人自动上料装置，其特征在于：所述安装杆（9）长度大于固定底座（10）外壁高度。
7.根据权利要求1所述的一种工业机器人自动上料装置，其特征在于：所述铁芯（22）与待抓取的物料相配合。
8.根据权利要求1所述的一种工业机器人自动上料装置，其特征在于：所述电磁吸盘（13）下表面固定设置有与物料相配合的物料槽。
9.根据权利要求1所述的一种工业机器人自动上料装置，其特征在于：所述铁芯（22）通过固定板卡接在电磁吸盘（13）内部。
10.根据权利要求1所述的一种工业机器人自动上料装置的使用方法，其特征在于：
步骤如下，
S1：将固定底座（10）通过安装杆（9），以及安装杆（9）底部焊接的安装底板（7）固定安装在地面上，使电磁吸盘（13）与物料位置以及上料位置相配合；
S2：通过控制面板（6）控制升降液压缸（12）与伸缩液压缸（14）的升降或者伸缩，用于调整电磁吸盘（13）的位置，使电磁吸盘（13）能够与物料相配合，同时通过控制面板（6）控制电磁线圈（23）通电，使铁芯（22）能够将物料吸附在电磁吸盘（13）底部设置的物料槽内部；
S3：当电磁吸盘（13）将物料吸附在物料槽内部之后，控制面板（6）通过内部设置的程序，同时控制升降液压缸（12）与伸缩液压缸（14）的升降与伸缩，使电磁吸盘（13）在不触碰到其他物体的情况下，将物料运送到指定的地方，同时控制面板（6）控制电磁线圈（23）断电，使铁芯（22）失去磁性，从而物料能够被准确的从存放物料的地方运送到指定的地方。
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