一种带机械手的集成上下料架的制作方法

1.本发明属于机械抓取领域，尤其涉及一种带机械手的集成上下料架。


背景技术：

2.在对毛胚工料精加工之前需要对毛胚工料的厚度进行检测是否合格，以及在制作好成品工料后也要对成品工料的厚度进行检测，在检测工料的过程中，往往采用人工的方式依次将工料放置进检测平台上进行检测，一方面增加劳动成本，且工人长时间的弯腰拾取容易腰肌劳损导致工伤进一步增加人力成本，另一方面，采用人工的方式效率极其低下，导致收益上限不高。
3.为此，专利局公开了一种上下料机械手，其申请号：cn201821576410.0，包括安装于支撑板下端的旋转电机；支撑板通过若干根立柱与底座连接；支撑板的上端设有与旋转电机输出轴连接的传动轴；传动轴嵌设于旋转座内；旋转座上安装有与水平臂连接的水平电机座；水平电机座内设置水平电机，水平电机输出轴通过联轴器与嵌设于水平臂上的水平丝杠连接；位于水平臂上套设一水平滑块；水平滑块通过水平丝杠螺母固定于水平丝杆上；水平滑块上插设一滑杆，竖直电机位于滑杆顶部；竖直电机输出轴通过联轴器与竖直丝杠连接；竖直丝杠的底部连接有与抓手连接的电机座；电机座内设有与抓手连接的驱动电机。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对上述问题，提供一种带机械手的集成上下料架。
5.为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
6.一种带机械手的集成上下料架，包括机架，所述的机架上设有六关节机械手，所述的六关节机械手前端设有磁吸式抓取机构，所述的六关节机械手两侧分别设有至少一个成品料架和至少一个毛胚料架，所述的成品料架和/或毛胚料架上设有货料升降机构。
7.在上述的一种带机械手的集成上下料架中，所述的磁吸式抓取机构包括与六关节机械手前端相连能够周向旋转的抓取固定座，在抓取固定座上设有至少一块电磁铁，所述的电磁铁与抓取固定座之间设有能够适应不平整工件的自适应机构。
8.在上述的一种带机械手的集成上下料架中，所述的自适应机构包括设置四个呈矩形阵列分布的弹性组件，所述的电磁铁设置在电磁铁固定板上，所述的弹性组件一端与抓取固定座相连，另一端与所述的电磁铁固定板相连。
9.在上述的一种带机械手的集成上下料架中，所述的弹性组件包括固定在抓取固定座上直线轴承，所述的直线轴承上穿设有导向柱，所述的导向柱一端固定在电磁铁固定板上，另一端上设置有防脱头，在导向柱上套设有位于抓取固定座与电磁铁固定板之间的压缩弹簧。
10.在上述的一种带机械手的集成上下料架中，所述的电磁铁固定板和抓取固定座上均分别穿设有通孔，所述的电磁铁有两块且分别位于电磁铁固定板的通孔两侧。
11.在上述的一种带机械手的集成上下料架中，所述的毛胚料架包括固定在机架上的毛胚料架底座，在毛胚料架底座上设有毛胚料架中心杆，毛胚料架底座上穿设有货料升降机构。
12.在上述的一种带机械手的集成上下料架中，所述的货料升降机构包括货料托盘，所述的货料托盘通过两根推杆与升降推板相连，所述的推杆穿设毛胚料架底座和机架，所述的升降推板与机架之间设有滚珠丝杆升降组件。
13.在上述的一种带机械手的集成上下料架中，所述的滚珠丝杆升降组件包括涡轮蜗杆减速器和伺服电机，所述的涡轮蜗杆减速器固定在减速器固定板上与垂直设置的螺杆相连，所述的减速器固定板与机架之间设有四个导向柱子，且导向柱子和螺杆穿设升降推板，所述的螺杆上的螺母与升降推板固定相连
14.在上述的一种带机械手的集成上下料架中，所述的六关节机械手两侧还分别设有厚度检测机构。
15.在上述的一种带机械手的集成上下料架中，所述的厚度检测机构包括设置在机架上的呈乒乓球拍状的检测平台，所述的检测平台通过加高架与机架相连，在检测平台上设有三根支撑柱，在检测平台一侧设有呈l形的检测器支架，所述的检测器支架上固定有接触式厚度检测器。
16.与现有的技术相比，本发明的优点在于：
17.1、六关节机械手通过磁吸式抓取机构抓取成品和毛胚的做法代替人工取货，解放劳动力提高工作效率。此外，该装置既能检验毛胚是否合格，也能检验成品是否合格，多用途多功能使用。
18.2、由于工件存在厚度不均匀的情况，通过自适应机构能够使电磁铁适应不平整工件并完全吸附，提高抓取工件的稳定牢固程度。
19.3、通过电磁铁吸附的方式抓取工料，代替机械爪结构的抓取方式，提高工作效率。
附图说明
20.图1是本发明的立体结构示意图；
21.图2是本发明的俯视示意图；
22.图3是本发明的侧视示意图；
23.图4是磁吸式抓取机构的结构示意图。
24.图中：机架10、六关节机械手11、磁吸式抓取机构12、成品料架13、毛胚料架14、货料升降机构15、抓取固定座16、电磁铁17、自适应机构18、弹性组件19、电磁铁固定板20、直线轴承21、导向柱22、防脱头23、压缩弹簧24、通孔25、毛胚料架底座26、毛胚料架中心杆27、货料托盘28、推杆29、升降推板30、滚珠丝杆升降组件31、涡轮蜗杆减速器32、伺服电机33、减速器固定板34、螺杆35、导向柱子36、螺母37、厚度检测机构38、检测平台39、加高架40、支撑柱41、检测器支架42、接触式厚度检测器43、接近开关50、电箱51。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
26.结合图1-4所示，一种带机械手的集成上下料架，包括机架10，所述的机架10上设
有六关节机械手11，所述的六关节机械手11前端设有磁吸式抓取机构12，所述的六关节机械手11两侧分别设有至少一个成品料架13和至少一个毛胚料架14，所述的成品料架13和/或毛胚料架14上设有货料升降机构15。
27.在本实施例中，六关节机械手11在其电源的驱动作用下能自由在机架10上方移动或转动。在检验毛胚是否合格的过程中，六关节机械手11工作靠近毛胚料架14，通过磁吸式抓取机构12吸取并抓取放置在毛胚料架14上毛胚，并通过六关节机械手11将毛坯移动至检验位置进行检验。在检验成品是否合格的过程中，六关节机械手11工作靠近成品料架13，通过磁吸式抓取机构12吸取并抓取放置在成品料架13上成品，并通过六关节机械手11将成品移动至检验位置进行检验。
28.在本实施例中，六关节机械手11通过磁吸式抓取机构12抓取成品和毛胚的做法代替人工取货，解放劳动力提高工作效率。此外，该装置既能检验毛胚是否合格，也能检验成品是否合格，多用途多功能使用。
29.所述的磁吸式抓取机构12包括与六关节机械手11前端相连能够周向旋转的抓取固定座16，在抓取固定座16上设有至少一块电磁铁17，所述的电磁铁17与抓取固定座16之间设有能够适应不平整工件的自适应机构18。
30.在本实施例中，抓取固定座16能在六关节机械手11上周向转动，当六关节机械手11移动至成品料架13或毛胚料架14上方时，抓取固定座16进行旋转并使电磁铁17位于正下方，接着六关节机械手11向下移动时电磁铁17吸附工件。此外，由于工件存在厚度不均匀的情况，通过自适应机构18能够使电磁铁17适应不平整工件并完全吸附，提高抓取工件的稳定牢固程度。通过电磁铁吸附的方式抓取工料，代替机械爪结构的抓取方式，提高工作效率。
31.所述的自适应机构18包括设置四个呈矩形阵列分布的弹性组件19，所述的电磁铁17设置在电磁铁固定板20上，所述的弹性组件19一端与抓取固定座16相连，另一端与所述的电磁铁固定板20相连。
32.在本实施例中，电磁铁固定板20通过四个弹性组件19连接在抓取固定座16上，四个弹性组件19相互独立设置，四个弹性组件19可以有不同的伸缩量，通过弹性组件19的伸缩量，能够确保电磁铁17外表面完全吸附住工件，从而提高抓取工件的稳定牢固程度。
33.所述的弹性组件19包括固定在抓取固定座16上直线轴承21，所述的直线轴承21上穿设有导向柱22，所述的导向柱22一端固定在电磁铁固定板20上，另一端上设置有防脱头23，在导向柱22上套设有位于抓取固定座16与电磁铁固定板20之间的压缩弹簧24。
34.在本实施例中，能够防止电磁铁固定板20左右发生位移导致的偏转。
35.所述的电磁铁固定板20和抓取固定座16上均分别穿设有通孔25，所述的电磁铁17有两块且分别位于电磁铁固定板20的通孔25两侧。
36.在本实施例中，电磁铁固定板20上设有两个相互对置设置的电磁铁17，在吸附工件时能够对置的吸附在工件的两侧，起到平衡的作用，防止工件一侧被电磁铁17吸附，另一侧不被吸附且在自身重力下产生的工件倾斜导致的吸附不牢固。
37.可优选的，所述的电磁铁固定板20上还设有接近开关50。
38.在本实施例中，接近开关50可以是红外传感器灯距离传感器，能够直接检测到电磁铁固定板20与工件之间的距离，一方面，能够根据距离数值老调整六关节机械手11的下
移距离和下移速度，防止移动速度过快或撞击力过大导致电磁铁17压紧在工件表面使工件受损，另一方面，在吸附工件并移动的过程中，距离数值能够直观的显示工件是否被吸附以及工件是否在移动过程中产生脱落现象。
39.所述的毛胚料架14包括固定在机架10上的毛胚料架底座26，在毛胚料架底座26上设有毛胚料架中心杆27，毛胚料架底座26上穿设有货料升降机构15。
40.在本实施例中，将待检验质量是否合格的若干个毛胚工料依次堆叠在毛胚料架底座26上，在抓取毛胚工料时，货料升降机构15能够驱动毛胚料架底座26向上移动并使毛胚工料向上移动以便磁吸式抓取机构12更加稳定快速的抓取毛胚工料。此外，成品料架13的结构与毛胚料架14的结构相同，抓取成品工料的原理相同。
41.所述的货料升降机构15包括货料托盘28，所述的货料托盘28通过两根推杆29与升降推板30相连，所述的推杆29穿设毛胚料架底座26和机架10，所述的升降推板30与机架10之间设有滚珠丝杆升降组件31。
42.在本实施例中，若干个工料依次堆叠在货料托盘28上，滚珠丝杆升降组件31工作使升降推板30向上移动，从而推动货料托盘28带着工料向上移动。
43.所述的滚珠丝杆升降组件31包括涡轮蜗杆减速器32和伺服电机33，所述的涡轮蜗杆减速器32固定在减速器固定板34上与垂直设置的螺杆35相连，所述的减速器固定板34与机架10之间设有四个导向柱子36，且导向柱子36和螺杆35穿设升降推板30，所述的螺杆35上的螺母37与升降推板30固定相连。
44.在本实施例中，通过涡轮蜗杆减速器32来降低升降推板30的移动速度，即使货料托盘28带着工料缓慢稳定的向上移动，防止速度过快导致的工位错位等。
45.所述的六关节机械手11两侧还分别设有厚度检测机构38。
46.在本实施例中，六关节机械手11通过磁吸式抓取机构12抓取工料后移动至厚度检测机构38内进行厚度的检测，检测工料的厚度是否达到合格。
47.所述的厚度检测机构38包括设置在机架10上的呈乒乓球拍状的检测平台39，所述的检测平台39通过加高架40与机架10相连，在检测平台39上设有三根支撑柱41，在检测平台39一侧设有呈l形的检测器支架42，所述的检测器支架42上固定有接触式厚度检测器43。
48.在本实施例中，检测平台39通过架高架40设置在机架10的上方，在将工料放置在检测平台39上能够防止工料碰撞机架10,此外，通过接触式厚度检测器43来检测工料的厚度。
49.此外，六关节机械手11、电磁铁17、伺服电机33和接触式厚度检测器43的电源都设置在电箱51中，所述的电箱51设置在机架10的中间处并在机架10的内部，所有的电源集中管理并被电箱51壳保护，且设置在机架10内节约空间。
50.本发明的工作原理为：六关节机械手11在其电源的驱动作用下能自由在机架10上方移动或转动。在检验毛胚是否合格的过程中，六关节机械手11工作靠近毛胚料架14，货料升降机构15能够驱动毛胚料架底座26向上移动并使毛胚工料向上移动，接着电磁铁17通电并通过磁性吸附住毛胚工料，接着通过六关节机械手11的将工料移动至厚度检测机构38内进行厚度的检测，检测工料的厚度是否达到合格。
51.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替
代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
52.尽管本文较多地使用了机架10、六关节机械手11、磁吸式抓取机构12、成品料架13、毛胚料架14、货料升降机构15、抓取固定座16、电磁铁17、自适应机构18、弹性组件19、电磁铁固定板20、直线轴承21、导向柱22、防脱头23、压缩弹簧24、通孔25、毛胚料架底座26、毛胚料架中心杆27、货料托盘28、推杆29、升降推板30、滚珠丝杆升降组件31、涡轮蜗杆减速器32、伺服电机33、减速器固定板34、螺杆35、导向柱子36、螺母37、厚度检测机构38、检测平台39、加高架40、支撑柱41、检测器支架42、接触式厚度检测器43、接近开关50、电箱51等，使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。