CN112872218A - 一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手，包括底座、旋转机构、升降立柱、机械臂、薄片零件取料装置和防护夹爪组件，所述升降立柱通过旋转机构固定于底座上，机械臂与升降立柱顶端活动连接，所述机械臂通过连接件与薄片零件取料装置连接，所述防护夹爪组件位于薄片零件取料装置的两侧。本发明同时利用磁性吸盘对两件薄片零件进行吸附，提高上料的工作效率，防护夹爪组件对薄片零件取料装置进行防护，避免薄片零件在在运输过程中发生坠落，导致零件变形。
Description
技术领域
本发明涉及机械手技术领域，具体是一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手及其工作方法。
背景技术
代替人手完成各项操作功能的装置统称为机械手,机械手是按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为工业机械手。工业机械手是近代自动控制领域中出现的-.项新技术,并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分,其涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域,是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。
随着自动化设备的普及,越来越多的加工制造依靠自动化流水线进行，以解放人程中，对该类圆环型薄片零件上料时，目前是单纯地利用输送线输送至安装位安装的方式。因这类零件个头小且厚度较薄,输送线输送的方式，需要由人工不停地往输送线上放置该类圆环形薄片零件，效率低，且人工劳动强度大。
因此，亟需一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手用于解决现有技术存在的不足。
发明内容
发明目的：针对上述现有技术中的存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手及其工作方法。
技术方案：本发明所述的一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手，包括底座、旋转机构、升降立柱、机械臂、薄片零件取料装置和防护夹爪组件，所述升降立柱通过旋转机构固定于底座上，机械臂与升降立柱顶端活动连接，所述机械臂通过连接件与薄片零件取料装置连接，所述防护夹爪组件位于薄片零件取料装置的两侧。
进一步地，所述薄片零件取料装置包括横梁、滑轨、横向气缸、摆臂一、摆臂二和升降磁性吸料机构，所述横梁设置在连接件上，摆臂一和摆臂二滑动设置在横梁的滑轨上，横向气缸固定设置在横梁下方，且横向气缸的伸缩杆与摆臂一和摆臂二连接，所述摆臂一和摆臂二的下方设有升降磁性吸料机构。
进一步地，所述升降磁性吸料机构包括纵向气缸和电磁吸料盘，所述电磁吸料盘设置在纵向气缸的伸缩杆上，所述电磁吸料盘通过导线与电源控制开关连接。
进一步地，所述防护夹爪组件包括夹爪一、夹爪二、滑动块一、滑动块二、丝杆一、丝杆二和伺服电机，所述伺服电机安装在横梁的一端，丝杆一和丝杆二均通过丝杆固定座安装在横梁上，所述丝杆一和丝杆二连接在一起，所述伺服电机与丝杆一连接，且丝杆一和丝杆二的螺纹方向相反，滑动块一安装在丝杆一上，滑动块二安装在丝杆二上，夹爪一安装在滑动块一上，夹爪二安装在滑动块二上。
进一步地，所述夹爪一和夹爪二的内侧设有镶嵌件，所述镶嵌件的内侧橡胶条或防滑布。
进一步地，所述旋转机构包括旋转电机、旋转盘、支撑柱和防护罩，所述旋转电机安装在底座内，支撑柱设置在旋转盘的下侧，所述底座上设有与支撑柱匹配的滑槽，防滑罩安装在旋转盘的下侧，且位于支撑柱的外侧。
进一步地， 所述连接件上还设有用于检测夹爪工作状态的CCD检测机构。
进一步地，所述CCD检测在机构包括角度可调安装架、CCD相机和补光装置，所述CCD相机安装在角度可调安装架的内侧，补光装置设置在角度可调安装架的外侧。
一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手的工作方法，具体工作方法如下：
（1）首先由工作人员将升降立柱安装在底座上的旋转机构上，然后将机械臂、连接件和薄片零件取料装置和防护夹爪组件进行组装后安装到升降立柱上；
（2）待上述机构安装完毕后，将CCD检测机构安装到连接件上；
（3）通控制旋转机构的旋转角度和机械臂的弯折状态，将薄片零件取料装置调整至薄片零件的正上方；
（3）调节防护夹爪组件，伺服电机控制夹爪一和夹爪二向相反的方向移动，直至夹爪一和夹爪二处于打开的最大程度；
（4）控制升降立柱下降，进而带动薄片零件取料装置下降；
（5）调整机械臂，使得摆臂一下方的电磁吸盘位于待上料的薄片零件上方；
（6）位于摆臂一上纵向气缸的伸缩杆推出，控制位于摆臂一下方的电磁吸盘吸取零件，纵向气缸的伸缩杆回收控制电磁吸盘及薄片零件上升；
（7）横向气缸的伸缩杆推出，控制摆臂一和摆臂二同时移动，将摆臂二下方的电磁吸盘送至待上料的薄片零件上方；
（8） 位于摆臂二上纵向气缸的伸缩杆推出，控制位于摆臂二下方的电磁吸盘吸取零件，纵向气缸的伸缩杆回收控制电磁吸盘及薄片零件上升；
（9）摆臂一和摆臂二上的电磁吸盘吸附薄片零件后，伺服电机控制夹爪一和夹爪二相向移动，将电磁吸盘包裹在内，防止薄片零件产生坠落。
上述技术方案可以看出，本发明的有益效果为：
本发明所述的一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手，可同时利用磁性吸盘对两件薄片零件进行吸附，提高上料的工作效率，防护夹爪组件对薄片零件取料装置进行防护，避免薄片零件在在运输过程中发生坠落，导致零件变形。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的薄片零件取料装置的结构示意图；
图3为本发明的防护夹爪组件的结构示意图；
图4为本发明的旋转机构与底座的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-4所示的一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手，其特征在于：包括底座1、旋转机构2、升降立柱3、机械臂4、薄片零件取料装置5和防护夹爪组件6，所述升降立柱3通过旋转机构2固定于底座上，机械臂4与升降立柱3顶端活动连接，所述机械臂4通过连接件7与薄片零件取料装置5连接，所述防护夹爪组件位于薄片零件取料装置5的两侧。
其中，所述薄片零件取料装置5包括横梁51、滑轨52、横向气缸53、摆臂一54、摆臂二55升降磁性吸料机构57，所述横梁51设置在连接件6上，摆臂54一和摆臂二滑动设置在横梁51的滑轨52上，横向气缸223固定设置在横梁51下方，且横向气缸223的伸缩杆与摆臂一54和摆臂二55连接，所述摆臂一54和摆臂二55的下方设有升降磁性吸料机构57。所述升降磁性吸料机构57包括纵向气缸571和电磁吸料盘572，所述电磁吸料盘572设置在纵向气缸571的伸缩杆上，所述电磁吸料盘572通过导线与电源控制开关连接。
所述防护夹爪组件6包括夹爪一61、夹爪二62、滑动块一63、滑动块二64、丝杆一65、丝杆二66和伺服电机67，所述伺服电机67安装在横梁51的一端，丝杆一65和丝杆二66均通过丝杆固定座安装在横梁51上，所述丝杆一65和丝杆二66连接在一起，所述伺服电机67与丝杆一65连接，且丝杆一65和丝杆二66的螺纹方向相反，滑动块一63安装在丝杆一65上，滑动块二64安装在丝杆二64上，夹爪一61安装在滑动块一63上，夹爪二62安装在滑动块二64上。所述夹爪一61和夹爪二62的内侧设有镶嵌件，所述镶嵌件的内侧橡胶条或防滑布。
再次，所述旋转机构2包括旋转电机21、旋转盘22、支撑柱23和防护罩24，所述旋转电机21安装在底座1内，支撑柱23设置在旋转盘22的下侧，所述底座1上设有与支撑柱23匹配的滑槽，防滑罩24安装在旋转盘22的下侧，且位于支撑柱23的外侧。
所述连接件7上还设有用于检测夹爪工作状态的CCD检测机构。
所述CCD检测在机构包括角度可调安装架、CCD相机和补光装置，所述CCD相机安装在角度可调安装架的内侧，补光装置设置在角度可调安装架的外侧。
一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手的工作方法，具体工作方法如下：
（1）首先由工作人员将升降立柱3安装在底座1上的旋转机构3上，然后将机械臂4、连接件7和薄片零件取料装置5和防护夹爪组件6进行组装后安装到升降立柱3上；
（2）待上述机构安装完毕后，将CCD检测机构安装到连接件7上；
（3）通控制旋转机构2的旋转角度和机械臂4的弯折状态，将薄片零件取料装置5调整至薄片零件的正上方；
（4）调节防护夹爪组件6，伺服电机67控制夹爪一61和夹爪二62向相反的方向移动，直至夹爪一61和夹爪二62处于打开的最大程度；
（5）控制升降立柱3下降，进而带动薄片零件取料装置下降；
（6）调整机械臂4，使得摆臂一54下方的电磁吸盘572位于待上料的薄片零件上方；
（7）位于摆臂一54上纵向气缸571的伸缩杆推出，控制位于摆臂一54下方的电磁吸盘572吸取零件，纵向气缸571的伸缩杆回收控制电磁吸盘572及薄片零件上升；
（8）横向气缸53的伸缩杆推出，控制摆臂一54和摆臂二55同时移动，将摆臂二55下方的电磁吸盘572送至待上料的薄片零件上方；
（9）位于摆臂二55上纵向气缸571的伸缩杆推出，，控制位于摆臂二55下方的电磁吸盘572吸取零件，纵向气缸571的伸缩杆回收控制电磁吸盘572及薄片零件上升；
（10）摆臂一54和摆臂二55上的电磁吸盘572吸附薄片零件后，伺服电机控制夹爪一61和夹爪二62相向移动，将电磁吸盘572包裹在内，防止薄片零件产生坠落。
实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (9)
1.一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手，其特征在于：包括底座（1）、旋转机构（2）、升降立柱（3）、机械臂（4）、薄片零件取料装置（5）和防护夹爪组件（6），所述升降立柱（3）通过旋转机构（2）固定于底座上，机械臂（4）与升降立柱（3）顶端活动连接，所述机械臂（4）通过连接件（7）与薄片零件取料装置（5）连接，所述防护夹爪组件位于薄片零件取料装置（5）的两侧。
2.根据权利要求1所述的一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手，其特征在于：所述薄片零件取料装置（5）包括横梁（51）、滑轨（52）、横向气缸（53）、摆臂一（54）、摆臂二（55）、升降磁性吸料机构（57），所述横梁（51）设置在连接件（6）上，摆臂一（54）和摆臂二（55）滑动设置在横梁（51）上滑轨（52）上，横向气缸（223）固定设置在横梁（51）下方，且横向气缸（223）的伸缩杆与摆臂一（54）和摆臂二（55）连接，所述摆臂一（54）和摆臂二（55）的下方设有升降磁性吸料机构（57）。
3.根据权利要求2所述的一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手，其特征在于：所述升降磁性吸料机构（57）包括纵向气缸（571）和电磁吸料盘（572），所述电磁吸料盘（572）设置在纵向气缸（571）的伸缩杆上，所述电磁吸料盘（572）通过导线与电源控制开关连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手，其特征在于：所述防护夹爪组件（6）包括夹爪一（61）、夹爪二（62）、滑动块一（63）、滑动块二（64）、丝杆一（65）、丝杆二（66）和伺服电机（67），所述伺服电机（67）安装在横梁（51）的一端，丝杆一（65）和丝杆二（66）均通过丝杆固定座安装在横梁（51）上，所述丝杆一（65）和丝杆二（66）连接在一起，所述伺服电机（67）与丝杆一（65）连接，且丝杆一（65）和丝杆二（66）的螺纹方向相反，滑动块一（63）安装在丝杆一（65）上，滑动块二（64）安装在丝杆二（64）上，夹爪一（61）安装在滑动块一（63）上，夹爪二（62）安装在滑动块二（64）上。
5.根据权利要求1所述的一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手，其特征在于：所述夹爪一（61）和夹爪二（62）的内侧设有镶嵌件，所述镶嵌件的内侧橡胶条或防滑布。
6.根据权利要求1所述的一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手，其特征在于：所述旋转机构（2）包括旋转电机（21）、旋转盘（22）、支撑柱（23）和防护罩（24），所述旋转电机（21）安装在底座（1）内，支撑柱（23）设置在旋转盘（22）的下侧，所述底座（1）上设有与支撑柱（23）匹配的滑槽，防滑罩（24）安装在旋转机构（22）的下侧，且位于支撑柱（23）的外侧。
7.根据权利要求1所述的一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手，其特征在于： 所述连接件（7）上还设有用于检测夹爪工作状态的CCD检测机构。
8.根据权利要求7所述的一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手，其特征在于：所述CCD检测在机构包括角度可调安装架、CCD相机和补光装置，所述CCD相机安装在角度可调安装架的内侧，补光装置设置在角度可调安装架的外侧。
9.一种用于薄片零件冲压加工的上料机械手的工作方法，具体工作方法如下：
（1）首先由工作人员将升降立柱（3）安装在底座（1）上的旋转机构（3）上，然后将机械臂（4）、连接件（7）和薄片零件取料装置（5）和防护夹爪组件（6）进行组装后安装到升降立柱（3）上；
（2）待上述机构安装完毕后，将CCD检测机构安装到连接件（7）上；
（3）通控制旋转机构（2）的旋转角度和机械臂（4）的弯折状态，将薄片零件取料装置（5）调整至薄片零件的正上方；
（3）调节防护夹爪组件（6），伺服电机（67）控制夹爪一（61）和夹爪二（62）向相反的方向移动，直至夹爪一（61）和夹爪二（62）处于打开的最大程度；
（4）控制升降立柱（3）下降，进而带动薄片零件取料装置下降；
(5) 调整机械臂（4），使得摆臂一（54）下方的电磁吸盘（572）位于待上料的薄片零件上方；
（6）位于摆臂一（54）上纵向气缸（571）的伸缩杆推出，控制位于摆臂一（54）下方的电磁吸盘（572）吸取零件，纵向气缸（571）的伸缩杆回收控制电磁吸盘（572）及薄片零件上升；
（7）横向气缸(53)的伸缩杆推出，控制摆臂一(54)和摆臂二(55)同时移动，将摆臂二(55)下方的电磁吸盘（572）送至待上料的薄片零件上方；
（8） 位于摆臂二（55）上纵向气缸（571）的伸缩杆推出，，控制位于摆臂二(55)下方的电磁吸盘（572）吸取零件，纵向气缸（571）的伸缩杆回收控制电磁吸盘（572）及薄片零件上升；
（9）摆臂一(54)和摆臂二(55)上的电磁吸盘（572）吸附薄片零件后，伺服电机控制夹爪一（61）和夹爪二（62）相向移动，将电磁吸盘（572）包裹在内，防止薄片零件产生坠落。
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