CN113351780B - 一种压力机上下料电动助力机械手 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压力机上下料电动助力机械手，包括用于抓取板料和工件的抓料机构，抓料机构和腕部衔接体连接，腕部衔接体的顶部和弯管的底部连接，弯管的顶部和第一回转关节的底部连接，推动腕部衔接体可使得弯管沿第一回转关节转动；第一回转关节顶部和连臂的一端连接，连臂的另一端和俯仰关节连接，推抬腕部衔接体可使得俯仰关节沿法线方向转动从而带动抓料机构抓取的板料和工件做上下移动；俯仰关节的底部连接连接座，连接座的底部连接立柱回转关节，推动腕部衔接体可使得立柱回转关节转动从而带动抓料机构抓取的板料在水平面移动。本机械手抓取大型板料并适应多种形状工件，抓取灵活控制精度更稳定安全。

Description

一种压力机上下料电动助力机械手

技术领域

本发明属于工业流水线上下料领域，具体涉及一种压力机上下料电动助力机械手。

背景技术

在工业生产中，压力机是一种常用的机械，可广泛应用于切断、冲孔、落料、弯曲、铆合和成形等工艺。用于压力机上的工件的大小、重量、形状不一。现在很多工厂已经逐步采用全自动化的机器人来实现小型工件的上下料，劳动生产率大大提高。但对于大型、重型工件的上下料，情况却不很乐观，全自动化不容易介入上下料工作中。

一方面，大型工件的尺寸、重量较大。若采用全自动的上下料机器人来进行上下料操作，那么机器人所需动力装置的功率将非常大，并且机器人的结构尺寸也会很大，而车间内空间有限，这对机器人运行轨迹的计算是一个挑战。另一方面，进行大型件的全自动上下料对机器人的机械结构要求更高，需要更加优良的机械结构，算法要更加缜密，控制系统需要更高的稳定性，这些都会使生产成本增加。所以现在的工厂中，大型的板料等在多数情况下仍然使用人工上下料，特大、特重的工件需要多人同时进行完成上下料操作，劳动强度很大而生产效率较低。

同时，现有出现的助力机械手多采用气动作为驱动方式，而气动的驱动方式存在气动功率小、位置控制不够精确、需要另设气路系统、存在排气噪声等缺点，也还是难以很好地实现压力机大型件的上下料。并且针对于大型板料在冲压后形成的工件的形状变化较大、不易抓取的问题还是没有给出比较合适的解决方案。

因此亟需一种同时实现人工上下料的灵活性和机器人上下料的高效率，且具有优良性能的装置，改善压力机上下料过程。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本发明旨在提供一种压力机上下料电动助力机械手。

为了实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种压力机上下料电动助力机械手，其特征在于，包括用于抓取板料或工件的抓料机构，所述抓料机构和腕部衔接体连接，所述腕部衔接体的顶部和弯管的底部连接，所述弯管的顶部和所述第一回转关节的底部连接，推动腕部衔接体可使得弯管沿所述第一回转关节转动从而带动抓料机构抓取的板料或工件在水平面移动；所述第一回转关节顶部和连臂的一端连接，所述连臂的另一端和俯仰关节连接，推抬腕部衔接体可使得所述俯仰关节沿法线方向转动从而带动抓料机构抓取的板料或工件做上下移动；所述俯仰关节的底部连接连接座，所述连接座的底部连接立柱回转关节，推动腕部衔接体可使得所述立柱回转关节转动从而带动抓料机构抓取的板料或工件在水平面移动；所述腕部衔接体外部壳体上设有用于控制抓料机构抓料的控制按钮，所述腕部衔接体内部设有控制块，所述控制块(23)设有用于检测xyz方向的压力传感器(24)，所述压力传感器和控制中心连接，压力传感器感应推动腕部衔接体的压力并转化成电信号传递给控制中心，控制中心将信号转化并控制第一电机和第二电机的启停，第一电机和俯仰关节驱动连接并带驱动其做俯仰运动或停止，第二电机和立柱回转关节驱动连接并驱动其转动或停止。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述抓料机构包括一板状结构的主框架，所述主框架一侧向外延伸翼板和所述腕部衔接体延伸的翼板固定连接，所述主框架剩余三侧分别和三个侧面吸盘座通过转轴连接，所述主框架的中间中空，中间中空的位置设有中部吸盘座，所述主框架上还设有四个步进电机，所述四个步进电机通过分别和四个驱动连杆一端驱动连接，所述四个驱动连杆的另一端和四个座板通过转轴连接，所述四个座板分别和固定于三个侧面吸盘座、中部吸盘座上；所述主框架和三个侧面吸盘座之间还通过三个被动连杆连接，所述主框架和中部吸盘座之间也还通过三个被动连杆连接，所述被动连杆的两端分别和座板转轴连接，所述座板分别位于主框架、三个侧面吸盘座、中部吸盘座的相应位置处；所述步进电机和控制按钮连接，操控控制按钮继而控制四个步进电机启停控制驱动连杆移动进而带动被控连杆，最后带动侧面吸盘座翻转移动、中部吸盘座上下移动进而抓取板料。

根据本申请实施例提供的技术方案，其特征在于，所述驱动连杆由两个长杆组成，两个长杆的端部通过转轴连接；所述被动连杆由两个长杆组成，两个长杆的端部通过转轴连接。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述侧面吸盘座板和所述中部吸盘座板上设有若干滑槽，用于吸附板料的吸盘通过螺丝栓固定在滑槽上，以便根据板料尺寸可预先调整好吸盘在滑槽中的位置。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述腕部衔接体外壳上还设有握把，所述控制块为六面体控制块，所述握把和所述控制块的一个面连接，在控制块的相互垂直的三个面上设有压力传感器、其余两个面通过辅助固定座和腕部衔接体的内壁连接；所述压力传感器一侧和控制块通过传感器连连接板连接、另一侧和所述腕部衔接体内壁通过传感器连接座连接；抓料机构抓取料板后，握住握把推动腕部衔接体，位于腕部衔接体内部的控制块受到的力分解到xyz三个方向并传给各自方向上的压力传感器，压力传感器将感受到的力转化为电信号传送给控制中心，控制中心控制第一电机和第二电机的动作进而带动俯仰关节和立柱回转关节转动，继而助力料板的移动。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述弯管的底部通过螺栓和腕部衔接体固定连接，所述弯管的顶部和所述第一回转关节的底部通过螺栓连接，所述第一回转关节包括可以相对旋转套接的法兰轴、法兰套轴，二者之间通过轴承连接。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述连臂由两根平行的橫杆组成，两个所述横杆一端和设在所述第一回转关节的顶部的第一关节座通过转轴连接；所述俯仰关节包括和横杆垂直设置的工作轴，所述工作轴通过第二关节座固定在连接座上，所述横杆的另一端和工作轴可旋转连接。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述俯仰关节包括第一电机驱动的工作轴，所述工作轴通过第二关节座固定在连接座上，工作轴和第二关节座之间设有轴承；所述工作轴和刹车片的旋转部连接，刹车片的固定部和气缸的活塞连接。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述立柱回转关节包括顶部和连接座底部固定连接的立柱本体，所述立柱本体的底部和蜗轮蜗杆减速器的旋转轴固定连接，使得当旋转轴转动时带动俯仰关节、第一回转关节和抓料机构整体转动；蜗轮蜗杆减速器位于底座内部，所述底座位于底板上，所述底板通过地脚螺栓固定在地面上，所述第二电机位于所述底座的侧壁并和位于底座内部的蜗轮蜗杆减速器驱动连接；所述蜗轮蜗杆减速器的旋转轴由所述底座的顶部伸出和立柱本体的底部连接，所述旋转轴套设有立柱套筒，所述旋转轴和立柱套筒之间设有轴承。

本发明具有如下有益效果：

本发明在俯仰关节和立柱回转关节设置的第一电机和第二电机驱动两个关节转动，与传统的气动驱动方式相比，不存在气动的功率小、位置控制不精准、另设气路系统、具有排气噪声的问题，更能适应压力机的大型件的上下料；通过六面体控制块设有的三个相互垂直的压力传感器，将传感器的信号和机械手运动相结合的控制方法，将工作人员指令及时准确的传递给电机，精度更高，控制系统更稳定；加上本发明抓取机构的三个侧面吸盘座和一个中部吸盘座的结构设计，解决大型板料在冲压后形状变化较大、不易抓取的问题，适用多种大小形状的板料；抓取机构吸盘座和吸盘位置设计，也可实现多自由度的抓取机构实现吸盘位置角度变化，上下料更有灵活性，上料时板料多为平面，侧面吸盘座无需调节角度直接抓取板料，板料在压力机作用下形成工件后，吸盘座在步进电机的带动下调整角度适应变化后的工件，不需要更换吸盘，操作便捷；同时利用刹车片实现电机位置的保持控制，使得本机械手更加安全简便。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施方式所述的电动助力机械手结构示意图；

图2为本发明实施方式所述的抓料机构结构示意图；

图3-4为本发明实施方式所述的抓料机构抓取料板时的结构示意图；

图5为本发明实施方式所述的腕部衔接体侧剖结构示意图；

图6为本发明实施方式所述的第一回转关节侧剖结构示意图；

图7为本发明实施方式所述的俯仰关节俯剖结构示意图；

图8为本发明实施方式所述的俯仰关节处气缸和刹车片侧视结构示意图；

图9为本发明实施方式所述的气缸和刹车片俯剖结构示意图；

图10为本发明实施方式所述的立柱回转关节半侧剖结构示意图。

附图标记说明：

1、抓料机构；11、主框架；12、侧面吸盘座；13、中部吸盘座；14、步进电机；15、驱动连杆；16、座板；17、被动连杆；18、滑槽；19、吸盘；2、腕部衔接体；21、握把；22、控制按钮；23、控制块；24、压力传感器；25、辅助固定座；26、传感器连接板；27、传感器固定座；3、弯管；4、第一回转关节；41、法兰轴；42、法兰套轴；5、连臂；51、横杆；52、第一关节座；6、俯仰关节；61、工作轴；62、第二关节座；63、刹车片；631、旋转部；632、固定部；64、气缸；641、活塞；7、第一电机；8、连接座；9、立柱回转机构；91、立柱本体；92、蜗轮蜗杆减速器；921、旋转轴；93、立柱套筒；94、底座；95、底板；10、第二电机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种压力机上下料电动助力机械手，包括用于抓取板料或工件的抓料机构1，所述抓料机构1和腕部衔接体2连接，所述腕部衔接体2的顶部和弯管3的底部连接，所述弯管3的顶部和所述第一回转关节4的底部连接，推动腕部衔接体可使得弯管沿所述第一回转关节4转动从而带动抓料机构1抓取的板料或工件在水平面移动；所述第一回转关节4顶部和连臂5的一端连接，所述连臂5的另一端和俯仰关节6连接，推抬腕部衔接体2可使得所述俯仰关节6沿法线方向转动从而带动抓料机构1抓取的板料做上下移动；所述俯仰关节6的底部连接连接座8，所述连接座8的底部连接立柱回转关节9，推动腕部衔接体2可使得所述立柱回转关节9转动从而带动抓料机构1抓取的板料或工件在水平面移动；所述腕部衔接体2外部壳体上设有用于控制抓料机构1抓料的控制按钮22，所述腕部衔接体内部设有控制块23，所述控制块23设有用于检测xyz方向的压力传感器24，所述压力传感器24和控制中心连接，压力传感器24感应推动腕部衔接体2的压力并转化成电信号传递给控制中心，控制中心将信号转化并控制第一电机7和第二电机10的启停，第一电机7和俯仰关节6驱动连接并带驱动其做俯仰运动或停止，第二电机10和立柱回转关节9驱动连接并驱动其转动或停止。

具体地，如图1所示，第一回转关节2、俯仰关节6、立柱回转关节9三个可旋转的关节使得抓料机构抓取板料或工件到达指定的位置，自由度更高。控制中心为计算机，压力传感器将压力转化为电信号传递给计算机，计算机分析电压并转化成转角和转速控制第一电机和第二电机，压力传感器、计算机和电机形成闭环控制。本发明采用的电机为伺服电机加谐波伺服减速机，由于将传统的助力机械手气缸气动驱动的方式改为电机驱动，精度更高，控制系统更稳定。xyz为三维直角坐标系的三个方向，采用三个相互垂直放置的压力传感器传递信号，将工作人员的指令及时准确的传递给电机。抓料机构1将板料抓取后，只需要给其一个推力，计算机分析受力，电机助力工作人员推动腕部衔接体从而带动抓取机构抓取的板料或工件发生位移，更加省力。

在本发明一具体实施方式中，所述抓料机构1包括一板状结构的主框架11，所述主框架11一侧向外延伸翼板和所述腕部衔接体2延伸的翼板固定连接，所述主框架11剩余三侧分别和三个侧面吸盘座12通过转轴连接，所述主框架11的中间中空，中间中空的位置设有中部吸盘座13，所述主框架11上还设有四个步进电机14，所述四个步进电机14通过分别和四个驱动连杆15一端驱动连接，所述四个驱动连杆15的另一端和四个座板16通过转轴连接，所述四个座板16分别和固定于三个侧面吸盘座12、中部吸盘座13上；所述主框架11和三个侧面吸盘座12之间还通过三个被动连杆17连接，所述主框架11和中部吸盘座13之间也还通过三个被动连杆17连接，所述被动连杆17的两端分别和座板16转轴连接，所述座板16分别位于主框架11、三个侧面吸盘座12、中部吸盘座13的相应位置处；所述步进电机14和控制按钮22连接，操控控制按钮22继而控制四个步进电机14启停控制驱动连杆15移动进而带动被控连杆17，最后带动侧面吸盘座12翻转移动、中部吸盘座13上下移动进而抓取板料或工件。

具体地，如图2所示，所述主框架11一侧向外延伸翼板和所述腕部衔接体2延伸的翼板通过螺栓固定连接。如图3-4所示，主框架和三个侧面吸盘座通过转轴连接，这样在上料时，抓取板料不用调整吸盘座和主框架的位置，直接抓取板料；压力机作用完成板料变形为工件时，步进电机14控制驱动连杆做摆动，被动连杆在驱动连杆带动下也摆动，侧面吸盘座和主框架转动连接，则也可以在连杆的带动下摆动以适应有斜面的工件。同时吸盘19也可以以一定角度倾斜适应变形后工件的斜面；中部吸盘座在连杆的摆动下做上下移动适应凹陷的变形工件。吸盘19将板料吸附吊起，只需要给助力机械手一个推力，即可实现板料位移进而上下料。

在本发明一具体实施方式中，所述驱动连杆15由两个长杆组成，两个长杆的端部通过转轴连接；所述被动连杆17由两个长杆组成，两个长杆的端部通过转轴连接。

具体地，驱动连杆的步进电机和长杆、长杆和长杆、长杆和座板可旋转连接；被动连杆的座板和长杆、长杆和长杆、长杆和座板可旋转连接。方便步进电机驱动长杆摆动时从而带动吸盘座做相应运动，即步进电机驱动驱动连杆摆动，带动吸盘座摆动或者上下移动；吸盘座摆动或上下移动，同时带动被动连杆摆动。

在本发明一具体实施方式中，所述侧面吸盘座板12和所述中部吸盘座板13上设有若干滑槽18，用于吸附板料的吸盘19通过螺丝栓固定在滑槽18上，以便根据板料尺寸可预先调整好吸盘19在滑槽18中的位置。

具体地，现有的抓料机构采用吸盘或者爪状来抓取料板，并且吸盘位置不能移动，换板料和换工件时还需要换吸盘。而本发明所述吸盘19通过螺栓固定在吸盘座上并在螺栓松开时再各自的滑槽19内滑动来调整位置，能够适应不同大小和多种形状的板料和工件。针对一批板料，提前松开螺栓，调整好吸盘位置，再拧紧螺栓。上料时，利用吸盘19直接吸附抓取板料；下料时，在步进电机14的驱动下带动三个端面的吸盘座板翻转、中间的吸盘座板上下运动，使得吸盘19吸附抓取工件。等下次换了板料了，再根据新的板料调整一次吸盘位置即可。当吸盘吸附的工件有斜面时，吸盘也发生相应角度的倾斜。由于实现了吸盘位置、角度的变化，上下料更具有灵活性，因此抓取更方便，适应性强，换工件时不需要换吸盘，节省工时。

优选的，如图1-2所示，位于侧面吸盘座12的滑槽为条形状，数量为三个并均匀分布在侧面吸盘座上，相应吸盘数量也为三个；条形状的滑槽方便调整侧面吸盘座的吸盘位置，进而适应不同形状和大小的板料和工件。位于中部吸盘座13的滑槽为T字形，数量为六个并均匀分布在中部吸盘座上，相应的吸盘数量为六个；T字形的滑槽方便调整中部吸盘座的吸盘位置以及吸盘之间相互位置，进而适应不同形状和大小的板料。吸盘座上、滑槽和滑槽之间还设有便于观察吸盘位置的开口，方便观察15个吸盘的吸附情况。所述中部吸盘座上还设有立块，所述立块对称设置在所述中部吸盘座13顶面边缘处，用于中部吸盘座在抓取料板时的定位。

在本发明一具体实施方式中，所述腕部衔接体2外壳上还设有握把21，所述控制块23为六面体控制块，所述握把21和所述控制块的一个面连接，在控制块23的相互垂直的三个面上各设有压力传感器24、其余两个面通过辅助固定座25和腕部衔接体2的内壁连接；所述压力传感器24一侧和控制块23通过传感器连连接板26连接、另一侧和所述腕部衔接体2内壁通过传感器连接座27连接；抓料机构1抓取料板后，握住握把21推动腕部衔接体2，位于腕部衔接体2内部的控制块23受到的力分解到xyz三个方向并传给各自方向上的压力传感器24，压力传感器24将感受到的力转化为电信号传送给控制中心，控制中心控制第一电机7和第二电机10的动作进而带动俯仰关节和立柱回转关节转动，继而助力料板或工件的移动。

具体地，如图1所示，所述握把21位于腕部衔接体2的外壳上，方便工作人员通过握住握把21继而推动腕部衔接体。所述控制按钮22位于位于腕部衔接体2的外壳上安装握把21的一面，方便工作人员通过操控控制按钮进而操控抓料机构抓取和吸附板料。如图2所示，所述握把21和控制块23的一个面连接，连接握把面的对面、下面和侧面上各设有压力传感器24。所述压力传感器24和控制块23设有传感器连接板26，所述压力传感器24通过螺栓固定在传感器连接板26上。所述压力传感器24和所述腕部衔接体2内壁设有传感器固定座27，所述传感器固定座27通过螺栓固定在所述腕部衔接体2内壁，所述压力传感器24通过螺栓固定在传感器固定座27上。控制块23的其余两个面和腕部衔接体2的内壁设有辅助固定座25，所述辅助固定座25通过螺栓固定在控制块23上。可以理解的是，压力传感器和控制中心通讯连接以将感受到的力转化为电信号传送给控制中心，控制中心控制第一电机7和第二电机10。控制按钮22用于控制抓料机构1上的步进电机14。当控制步进电机14抓取料板并吸附吊机后，推动、转动或抬起腕部衔接体2进而，控制块将感受到的力传递给控制中心，控制中心控制第一电机和第二电机助力板料和工件的左右上下移动或者转动，工作人员上料或者下料更加省力方便。

在本发明一具体实施方式中，所述弯管3的底部通过螺栓和腕部衔接体2固定连接，所述弯管3的顶部和所述第一回转关节4的底部通过螺栓连接，所述第一回转关节4包括可以相对旋转套接的法兰轴41、法兰套轴42，二者之间通过轴承43连接。

具体地，如图6所示，法兰轴41位于第一回转关节4内部，外部套接法兰套轴42，二者通过轴承43连接。轴承通过轴套和锁紧螺栓固定。这样在推动腕部衔时沿第一回转关机转动，方便抓料机构在水平面移动。

在本发明一具体实施方式中，所述连臂5由两根平行的橫杆51组成，两个所述横杆51一端和设在所述第一回转关节4的顶部的第一关节座52通过转轴连接；所述俯仰关节6包括和横杆垂直设置的工作轴61，所述工作轴61通过第二关节座62固定在连接座8上，所述横杆51的另一端和工作轴61可旋转连接。

具体地，如图6所述，所述第一关节座52通过螺栓固定于第一回转关节4顶部，横杆51和第一关节座52通过转轴可旋转连接。如图7所示，横杆51和俯仰关节6的工作轴61可旋转连接。两根横杆51平行并和第一关节座52第二关节座62构成平行四边形，使得抓料机构1始终平行于地面。

在本发明一具体实施方式中，所述俯仰关节6包括第一电机7驱动的工作轴61，所述工作轴61和连接臂5垂直并通过第二关节座62固定在连接座8上，工作轴61和第二关节座62之间设有轴承；所述工作轴61和刹车片63的旋转部631连接，刹车片63的固定部632和气缸64的活塞641连接。

具体地，如图7、图8和图1所示，抬动腕部衔接体时，带动连臂从而带动俯仰关节转动，使得抓料机构上升，第一电机驱动工作轴转动助力抬起动作。轴承使得工作轴转动时，第二关节座62不发生转动。第一电机为伺服电机并连接谐波伺服减速器，通过联轴器和工作轴61连接。工作轴61转动带动连臂做俯仰运动。

气缸64也固定在连接座8上，气缸64的活塞641连接刹车片63的固定部，刹车片63的旋转部631和工作轴61连接。当第一电机7反转制动时，气缸63的活塞631将刹车片63的固定部632推入旋转部631，刹车片利用摩擦力辅助制动；当第一电机7完全制动后，刹车片利用静摩擦力使得工作轴61无法在结构重力的作用下转动，使得连臂5悬停于空中，实现位置保持，防止发生意外，等待下一次运动指令。

在本发明一具体实施方式中，所述立柱回转关节9包括顶部和连接座8底部固定连接的立柱本体91，所述立柱本体91的底部和蜗轮蜗杆减速器92的旋转轴921固定连接，使得当旋转轴921转动时带动俯仰关节6、第一回转关节4和抓料机构1整体转动；蜗轮蜗杆减速器92位于底座94内部，所述底座94位于底板95上，所述底板95通过地脚螺栓固定在地面上，所述第二电机10位于所述底座11的侧壁并和位于底座11内部的蜗轮蜗杆减速器92驱动连接；所述蜗轮蜗杆减速器92的旋转轴921由所述底座11的顶部伸出和立柱本体91的底部连接，所述旋转轴921套设有立柱套筒93，所述旋转轴921和立柱套筒93之间设有轴承。

具体地，如图8所示，底板95通过地脚螺栓固定在地面上，底座94通过螺栓固定在底板95上，第二电机10固定在底座94上。蜗轮蜗杆减速器92位于底座94内部并由第二电机10驱动。蜗轮蜗杆减速器92的旋转轴921由所述底座11的顶部伸出和立柱本体91的底部通过螺栓固定连接。则第二电机10驱动旋转轴921转动带动立柱本体91以及和立柱本体91连接的机构转动，实现助力抓料机构在水平面移动。所述旋转轴921和立柱套筒93之间设有轴承，使得旋转轴921转动时，立柱套筒93不发生转动。此处，旋转轴921和立柱套筒93的轴承使二者发生相对转动，并通过轴套固定轴承，采用弹性密封圈密封。

应用场景：将本发明所述的电动助力机械手固定于压力机旁边。上料时，工作人员通过握把21控制抓料机构1的运动，当工作人员通过握把21提供给控制块23一个推力时，控制块23所受的力被分解到X、Y、Z相互垂直三个方向，由三个方向上的压力传感器24将力转换为电信号传递给控制中心的计算机，计算机通过运算得到第一电机7和第二电机二10应有的动作，电机执行指令驱动机械手运动，三个可旋转的关节相互配合使抓料1可以灵活到达指定位置。工作人员通过控制按钮控制吸盘19吸附板料，运送至压力机工作台。压力机工作时，气缸63控制刹车片实现电机位置保持。冲压完成后，工作人员通过控制按钮22控制抓料机构1上的步进电机14，使吸盘座发生运动，吸盘19运动至指定好的位置和角度，对冲压变形后的工件进行吸附，如附图3和附图4所示。工作人员控制抓料机构1将板料工件从工作台取下，完成下料。

以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (5)

1.一种压力机上下料电动助力机械手，其特征在于，包括用于抓取板料或工件的抓料机构（1），所述抓料机构（1）和腕部衔接体（2）连接，所述腕部衔接体（2）的顶部和弯管（3）的底部连接，所述弯管（3）的顶部和第一回转关节（4）的底部连接，推动腕部衔接体使弯管沿所述第一回转关节（4）转动从而带动抓料机构（1）抓取的板料或工件在水平面移动；

所述第一回转关节（4）顶部和连臂（5）的一端连接，所述连臂（5）的另一端和俯仰关节（6）连接，推抬腕部衔接体（2）使所述俯仰关节（6）沿法线方向转动从而带动抓料机构（1）抓取的板料或工件做上下移动；

所述俯仰关节（6）的底部连接连接座（8），所述连接座（8）的底部连接立柱回转关节（9），推动腕部衔接体（2）使所述立柱回转关节（9）转动从而带动抓料机构（1）抓取的板料或工件在水平面移动；

所述腕部衔接体（2）外部壳体上设有用于控制抓料机构（1）抓料的控制按钮（22），所述腕部衔接体内部设有控制块（23），所述控制块（23）设有用于检测xyz方向的压力传感器（24），所述压力传感器（24）和控制中心连接，压力传感器（24）感应推动腕部衔接体（2）的压力并转化成电信号传递给控制中心，控制中心将信号转化并控制第一电机（7）和第二电机（10）的启停，第一电机（7）和俯仰关节（6）驱动连接并带驱动其做俯仰运动或停止，第二电机（10）和立柱回转关节（9）驱动连接并驱动其转动或停止；其中，

所述抓料机构（1）包括一板状结构的主框架（11），所述主框架（11）一侧向外延伸翼板和所述腕部衔接体（2）延伸的翼板固定连接，所述主框架（11）剩余三侧分别和三个侧面吸盘座（12）通过转轴连接，所述主框架（11）的中间中空，中间中空的位置设有中部吸盘座（13），所述主框架（11）上还设有四个步进电机（14），所述四个步进电机（14）通过分别和四个驱动连杆（15）一端驱动连接，所述四个驱动连杆（15）的另一端和四个座板（16）通过转轴连接，所述四个座板（16）分别和固定于三个侧面吸盘座（12）、中部吸盘座（13）上；所述主框架（11）和三个侧面吸盘座（12）之间还通过三个被动连杆（17）连接，所述主框架（11）和中部吸盘座（13）之间也还通过三个被动连杆（17）连接，所述被动连杆（17）的两端分别和座板（16）转轴连接，所述座板（16）分别位于主框架（11）、三个侧面吸盘座（12）、中部吸盘座（13）的相应位置处；

所述步进电机（14）和控制按钮（22）连接，操控控制按钮（22）继而控制四个步进电机（14）启停控制驱动连杆（15）移动进而带动被控连杆（17），最后带动侧面吸盘座（12）翻转移动、中部吸盘座（13）上下移动进而抓取板料或者工件；

所述腕部衔接体（2）外壳上还设有握把（21），所述控制块（23）为六面体控制块，所述握把（21）和所述控制块的一个面连接，在控制块（23）的相互垂直的三个面上设有压力传感器（24）、其余两个面通过辅助固定座（25）和腕部衔接体（2）的内壁连接；所述压力传感器（24）一侧和控制块（23）通过传感器连连接板（26）连接、另一侧和所述腕部衔接体（2）内壁通过传感器连接座（27）连接；抓料机构（1）抓取料板或工件后，握住握把（21）推动腕部衔接体（2），位于腕部衔接体（2）内部的控制块（23）受到的力分解到xyz三个方向并传给各自方向上的压力传感器（24），压力传感器（24）将感受到的力转化为电信号传送给控制中心，控制中心控制第一电机（7）和第二电机（10）的动作进而带动俯仰关节和立柱回转关节转动，继而助力料板或工件的移动；

所述俯仰关节（6）包括第一电机（7）驱动的工作轴（61），所述工作轴（61）通过第二关节座（62）固定在连接座（8）上，工作轴（61）和第二关节座（62）之间设有轴承；

所述工作轴（61）和刹车片（63）的旋转部（631）连接，刹车片（63）的固定部（632）和气缸（64）的活塞（641）连接；

所述立柱回转关节（9）包括顶部和连接座（8）底部固定连接的立柱本体（91），所述立柱本体（91）的底部和蜗轮蜗杆减速器（92）的旋转轴（921）固定连接，使得当旋转轴（921）转动时带动俯仰关节（6）、第一回转关节（4）和抓料机构（1）整体转动；

蜗轮蜗杆减速器（92）位于底座（94）内部，所述底座（94）位于底板（95）上，所述底板（95）通过地脚螺栓固定在地面上，所述第二电机（10）位于所述底座（94）的侧壁并和位于底座（94）内部的蜗轮蜗杆减速器（92）驱动连接；

所述蜗轮蜗杆减速器（92）的旋转轴（921）由所述底座（94）的顶部伸出和立柱本体（91）的底部连接，所述旋转轴（921）套设有立柱套筒（93），所述旋转轴（921）和立柱套筒（93）之间设有轴承。

2.根据权利要求1所述的一种压力机上下料电动助力机械手，其特征在于，所述驱动连杆（15）由两个长杆组成，两个长杆的端部通过转轴连接；所述被动连杆（17）由两个长杆组成，两个长杆的端部通过转轴连接。

3.根据权利要求1所述的一种压力机上下料电动助力机械手，其特征在于，所述侧面吸盘座板（12）和所述中部吸盘座板（13）上设有若干滑槽（18），用于吸附板料的吸盘（19）通过螺丝栓固定在滑槽（18）上，以便根据板料尺寸预先调整好吸盘（19）在滑槽（18）中的位置。

4.根据权利要求1所述的一种压力机上下料电动助力机械手，其特征在于，所述弯管（3）的底部通过螺栓和腕部衔接体（2）固定连接，所述弯管（3）的顶部和所述第一回转关节（4）的底部通过螺栓连接，所述第一回转关节（4）包括相对旋转套接的法兰轴（41）、法兰套轴（42），二者之间通过轴承（43）连接。

5.根据权利要求1所述的一种压力机上下料电动助力机械手，其特征在于，所述连臂（5）由两根平行的橫杆（51）组成，两个横杆（51）一端和设在所述第一回转关节（4）顶部的第一关节座（52）通过转轴连接；所述俯仰关节（6）包括和横杆垂直设置的工作轴（61），所述工作轴（61）通过第二关节座（62）固定在连接座（8）上，所述横杆（51）的另一端和工作轴（61）旋转连接。

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