專利名稱：一種工件的自動上下料機器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機械加工中工件的上下料機器人，特別是涉及一種圓筒工件的自動上下料機器人。
背景技術(shù)：
在立式組對機熱水器的加工過程中，需要對薄壁圓筒進行與封頭組裝等工序，因薄壁圓筒需要多次上下料，以前都是通過人工搬運的方法實現(xiàn)工件的上下料，工件的定位精度不高，而且比較費時費力，工人的勞動強度很大，熱水器的加工周期長，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種自動上下料機構(gòu)，使其對工件的定位精度高、上下料速度快。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明包括機座、旋轉(zhuǎn)軸、升降架、伸縮架、翻轉(zhuǎn)支架和機械手，旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在機座上，旋轉(zhuǎn)軸連接有驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置I，升降架上下滑動設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，升降架連接有驅(qū)動升降架上下滑動的驅(qū)動裝置II，伸縮架左右滑動設(shè)置在升降架上，伸縮架連接有驅(qū)動伸縮架左右滑動的驅(qū)動裝置III，翻轉(zhuǎn)支架上下翻轉(zhuǎn)設(shè)置在伸縮架上，翻轉(zhuǎn)支架連接有驅(qū)動翻轉(zhuǎn)支架翻轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置IV，機械手設(shè)置在翻轉(zhuǎn)支架上，機械手連接有驅(qū)動機械手抓放動作的驅(qū)動裝置V。為了使其結(jié)構(gòu)簡單，運動靈活，所述的驅(qū)動裝置I、驅(qū)動裝置II、驅(qū)動裝置III和驅(qū)動裝置IV均為氣缸或油缸，驅(qū)動裝置I的缸體與機座鉸接，驅(qū)動裝置I的活塞桿通過曲柄與旋轉(zhuǎn)軸連接，驅(qū)動裝置II的缸體與旋轉(zhuǎn)軸相固定，驅(qū)動裝置II的活塞桿與升降架連接，驅(qū)動裝置III的缸體固定在升降架上，驅(qū)動裝置III的活塞桿與伸縮架連接，翻轉(zhuǎn)支架通過橫向設(shè)置的銷軸與伸縮架的下部轉(zhuǎn)動連接，銷軸的軸向與伸縮架的伸縮方向垂直，驅(qū)動裝置IV的缸體與伸縮架的上部鉸接，驅(qū)動裝置IV的活塞桿與翻動支架較接。為了使升降架運動穩(wěn)定性好，所述的驅(qū)動裝置II包括兩個氣缸或油缸，旋轉(zhuǎn)軸的頂部固定有一個升降氣缸或油缸架，驅(qū)動裝置II的兩個氣缸或油缸分別位于旋轉(zhuǎn)軸的兩偵牝兩個氣缸或油缸的缸體均固定在升降氣缸或油缸架上，兩個氣缸或油缸的活塞桿均與升降架連接。為了提高旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性，所述的底座上固定有固定軸套，旋轉(zhuǎn)軸插在固定軸套中。為了使機械手取放動作靈活,所述的驅(qū)動裝置V為氣缸或油缸,機械手包括兩個L形機械臂、兩個抱板、兩個連桿和一個滑動座，兩個機械臂的縱桿中部與均與翻轉(zhuǎn)支架轉(zhuǎn)動連接，兩個機械臂的橫桿正對，兩個機械臂的縱桿的上端均與滑動座鉸接，驅(qū)動裝置V的缸體固定在翻轉(zhuǎn)支架上，驅(qū)動裝置V的活塞桿與滑動座連接，兩個抱板分別設(shè)置在兩個機械臂的橫桿上，兩個抱板相面對。為了實現(xiàn)自動控制，本發(fā)明包括有控制系統(tǒng)和設(shè)置在機械手上用于檢測工件的傳感器，傳感器和各個驅(qū)動裝置均與控制系統(tǒng)連接。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明可準確將工件送到設(shè)定的位置，對工件的定位精度高，使用機械代替手工勞動，上下料速度快。2、結(jié)構(gòu)簡單需要零部件少。3、優(yōu)選方案效率高，通過在優(yōu)選方案中采用氣缸或油缸作驅(qū)動裝置，操作很方便，氣缸或油缸的動作可以進行程序的控制，從而實現(xiàn)操作的自動化。這樣可以省去大量人力、節(jié)省大量的時間，從而達到提高生產(chǎn)效率的目的。4、優(yōu)選方案重復定位精度高，可靠性好通過在優(yōu)選方案中設(shè)置傳感器和控制系統(tǒng)，該機構(gòu)可以通過傳感器來實現(xiàn)程序控制，達到工件的準確定位。5、適用于不同直徑的薄壁圓筒通過調(diào)換機械手可以實現(xiàn)不同直徑的薄壁圓筒的自動上下料，且操作方便。6、應(yīng)用范圍廣，可適用于多種工件的上下料。


圖I是本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖I中件9的結(jié)構(gòu)示意放大 圖3是圖I中件4的結(jié)構(gòu)示意放大 圖4是圖I中件I和件3的結(jié)構(gòu)示意放大 圖5是圖I中件15的結(jié)構(gòu)示意放大 圖6是圖I中件6的結(jié)構(gòu)示意放大 圖中1、機座，2、旋轉(zhuǎn)氣缸或油缸，3、固定軸套，4、升降架，5、旋轉(zhuǎn)軸，6、固定架，7、升降氣缸或油缸，8、伸縮氣缸或油缸，9、伸縮架，10、翻轉(zhuǎn)氣缸或油缸，11、抓放氣缸或油缸，12、抓放支架，13、滑動座，14、連桿，15、翻轉(zhuǎn)支架，16、機械臂，17、抱板。
具體實施例方式如圖1-6所示的一種具體實施例，它包括機座I、旋轉(zhuǎn)氣缸或油缸2、固定軸套3、升降架4、旋轉(zhuǎn)軸5、固定架6、升降氣缸或油缸7、伸縮氣缸或油缸8、伸縮架9、翻轉(zhuǎn)氣缸或油缸10、抓放氣缸或油缸11、抓放支架12、滑動座13、連桿14、翻轉(zhuǎn)支架15、機械臂16和抱板17。固定軸套3豎向固定在機座I上，旋轉(zhuǎn)軸5插在固定軸套3內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸5的下端伸入到機座I中，旋轉(zhuǎn)氣缸或油缸2設(shè)置在機座I內(nèi)，旋轉(zhuǎn)氣缸或油缸2的缸體尾端與機座I鉸接，旋轉(zhuǎn)氣缸或油缸2的活塞桿與旋轉(zhuǎn)軸5通過曲柄連接，使得旋轉(zhuǎn)氣缸或油缸2能推動旋轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動，升降架4上下滑動設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸5上，升降架4和旋轉(zhuǎn)軸5之間設(shè)置有導向結(jié)構(gòu)，從而能限止升降架4相對旋轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動，固定架6固定在旋轉(zhuǎn)軸5的頂部，固定架6上固定有兩個升降氣缸或油缸7，兩個升降氣缸或油缸7位于旋轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)，兩個升降氣缸或油缸7的活塞桿均與升降架4連接，用于驅(qū)動升降架4上升或下降，升降架4上設(shè)有橫向的滑槽，伸縮架9上設(shè)有滑桿，滑桿插在滑槽中，升降架的滑槽的外部的前后兩側(cè)各固定有一個伸縮氣缸或油缸8，伸縮氣缸或油缸8的活塞桿固定在伸結(jié)架9上，使得伸縮架9可以在升降架4上左右滑動，翻轉(zhuǎn)支架15上下翻轉(zhuǎn)設(shè)置在伸縮架9上，翻轉(zhuǎn)支架15通過橫向設(shè)置的銷軸與伸縮架9轉(zhuǎn)動連接，銷軸的軸向方向與伸縮架9的伸縮方向垂直，翻轉(zhuǎn)氣缸或油缸10的缸體尾端與伸縮架9鉸接，翻轉(zhuǎn)氣缸或油缸10的活塞桿與翻轉(zhuǎn)支架15鉸接，從而可以推動翻轉(zhuǎn)支架15上下翻轉(zhuǎn)。抓放支架12固定在翻轉(zhuǎn)支架15上，抓放氣缸或油缸11的缸體固定在抓放支架12上，機械手包括兩個L形機械臂16、兩個抱板17、兩個連桿14和一個滑動座13，兩個機械臂16的縱桿中部與均與翻轉(zhuǎn)支架15通過銷軸轉(zhuǎn)動連接，兩個機械臂16的橫桿正對，兩個機械臂16的縱桿的上端均與滑動座13鉸接，抓放氣缸或油缸11的活塞桿與滑動座13連接，兩個抱板17分別設(shè)置在兩個機械臂16的橫桿上，兩個抱板17相面對。本裝置還包括有控制系統(tǒng)和設(shè)置在機械手的機械臂16上用于檢測工件的傳感器，傳感器和各個氣缸或油缸均與控制系統(tǒng)連接?？刂葡到y(tǒng)用于控制各氣缸或油缸的動作，控制系統(tǒng)根據(jù)傳感器的感應(yīng)信號來控制各氣缸或油缸的動作。工作過程
初始狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)氣缸或油缸2、伸縮氣缸或油缸8、翻轉(zhuǎn)氣缸或油缸10、抓放氣缸或油缸11的活塞桿處于縮回狀態(tài)，升降氣缸或油缸7的活塞桿處于伸出狀態(tài)，機械手處于向前伸出且張開的狀態(tài)。 立式組對機把中筒和封頭組裝完成后，本發(fā)明機器人開始動作，首先，伸縮氣缸或油缸8活塞桿伸出，推動伸縮架9向遠離機器人機座I的方向移動，直至加工好的工件處于兩抱板17中心位置，此時裝在機械臂16上的感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到工件，此時抓放氣缸或油缸11開始動作，活塞桿伸出，推動滑動座13向下移動,通過連桿14帶動機械臂16動作,使得抱板17抱緊加工好的工件，然后，升降氣缸或油缸7動作，活塞桿縮回，把升降架4連同伸縮架9、翻轉(zhuǎn)支架15及機械手抓取的工件一同提起一定的高度，旋轉(zhuǎn)氣缸或油缸2動作，活塞桿伸出，推動旋轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動，升降架4及其上的所有零部件及機械手抓取的工件一起隨旋轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動一定的角度使工件處于輸送料道的上方，即工件脫離開立式組對機加工工件的中心位置并送到輸送料道上，此時，翻轉(zhuǎn)氣缸或油缸10動作，活塞桿伸出，翻轉(zhuǎn)支架15連同工件一起向下翻轉(zhuǎn)90 °，工件處于水平狀態(tài)，此時，升降氣缸或油缸7再次動作，活塞桿伸出，升降架4下降，工件連同升降架4 一起下降，升降架4停止動作后，抓放氣缸或油缸11動作，活塞桿縮回，機械手松開工件，把工件水平放置到輸送料道上，升降氣缸或油缸7動作，把升降架4抬起，翻轉(zhuǎn)氣缸或油缸10動作使翻動轉(zhuǎn)支架向上翻轉(zhuǎn)90°，旋轉(zhuǎn)氣缸或油缸2再次動作，重新回到待取工件的初始位置。機器人就是這樣周期性傳送工件的。
權(quán)利要求
1.一種工件的自動上下料機器人，其特征在于包括機座、旋轉(zhuǎn)軸、升降架、伸縮架、翻轉(zhuǎn)支架和機械手，旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在機座上，旋轉(zhuǎn)軸連接有驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置I，升降架上下滑動設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，升降架連接有驅(qū)動升降架上下滑動的驅(qū)動裝置II，伸縮架左右滑動設(shè)置在升降架上，伸縮架連接有驅(qū)動伸縮架左右滑動的驅(qū)動裝置III，翻轉(zhuǎn)支架上下翻轉(zhuǎn)設(shè)置在伸縮架上，翻轉(zhuǎn)支架連接有驅(qū)動翻轉(zhuǎn)支架翻轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置IV，機械手設(shè)置在翻轉(zhuǎn)支架上，機械手連接有驅(qū)動機械手抓放動作的驅(qū)動裝置V。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工件的自動上下料機器人，其特征在于所述的驅(qū)動裝置I、驅(qū)動裝置II、驅(qū)動裝置III和驅(qū)動裝置IV均為氣缸或油缸，驅(qū)動裝置I的缸體與機座鉸接，驅(qū)動裝置I的活塞桿通過曲柄與旋轉(zhuǎn)軸連接，驅(qū)動裝置II的缸體與旋轉(zhuǎn)軸相固定，驅(qū)動裝置II的活塞桿與升降架連接，驅(qū)動裝置III的缸體固定在升降架上，驅(qū)動裝置III的活塞桿與伸縮架連接，翻轉(zhuǎn)支架通過橫向設(shè)置的銷軸與伸縮架的下部轉(zhuǎn)動連接，銷軸的軸向與伸縮架的伸縮方向垂直，驅(qū)動裝置IV的缸體與伸縮架的上部鉸接，驅(qū)動裝置IV的活塞桿與翻動支架較接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工件的自動上下料機器人，其特征在于所述的驅(qū)動裝置II包括兩個氣缸或油缸，旋轉(zhuǎn)軸的頂部固定有一個升降氣缸或油缸架，驅(qū)動裝置II的兩個氣缸或油缸分別位于旋轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)，兩個氣缸或油缸的缸體均固定在升降氣缸或油缸架上，兩個氣缸或油缸的活塞桿均與升降架連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工件的自動上下料機器人，其特征在于所述的底座上固定有固定軸套，旋轉(zhuǎn)軸插在固定軸套中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項所述的工件的自動上下料機器人，其特征在于所述的驅(qū)動裝置V為氣缸或油缸，機械手包括兩個L形機械臂、兩個抱板、兩個連桿和一個滑動座，兩個機械臂的縱桿中部與均與翻轉(zhuǎn)支架轉(zhuǎn)動連接，兩個機械臂的橫桿正對，兩個機械臂的縱桿的上端均與滑動座鉸接，驅(qū)動裝置V的缸體固定在翻轉(zhuǎn)支架上，驅(qū)動裝置V的活塞桿與滑動座連接，兩個抱板分別設(shè)置在兩個機械臂的橫桿上，兩個抱板相面對。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工件的自動上下料機器人，其特征在于包括有控制系統(tǒng)和設(shè)置在機械手上用于檢測工件的傳感器，傳感器和各個驅(qū)動裝置均與控制系統(tǒng)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工件的自動上下料機器人，本發(fā)明包括機座、旋轉(zhuǎn)軸、升降架、伸縮架、翻轉(zhuǎn)支架和機械手，旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在機座上，旋轉(zhuǎn)軸連接有驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置Ⅰ，升降架上下滑動設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，升降架連接有驅(qū)動升降架上下滑動的驅(qū)動裝置Ⅱ，伸縮架左右滑動設(shè)置在升降架上，伸縮架連接有驅(qū)動伸縮架左右滑動的驅(qū)動裝置Ⅲ，翻轉(zhuǎn)支架上下翻轉(zhuǎn)設(shè)置在伸縮架上，翻轉(zhuǎn)支架連接有驅(qū)動翻轉(zhuǎn)支架翻轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置Ⅳ，機械手設(shè)置在翻轉(zhuǎn)支架上，機械手連接有驅(qū)動機械手抓放動作的驅(qū)動裝置Ⅴ。本發(fā)明可準確將工件送到設(shè)定的位置，對工件的定位精度高，使用機械代替手工勞動，上下料速度快。
文檔編號B23Q7/04GK102825496SQ20121033743
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者常言忠, 殷永生, 耿相軍 申請人:山東法因數(shù)控機械股份有限公司