一种用于校直机的上下料机械手装置的制作方法

1.本发明涉及上下料机械手同步技术，尤其涉及一种用于校直机的上下料机械手装置。


背景技术：

2.随着自动化技术突飞猛进的发展，自动化设备已广泛应用在工业生产中，并且工人在生产活动中许多简单而重复的工作已被自动化设备所替代。
3.在人工劳动成本逐渐增加的当今时代，全自动上下料机械手凭借着诸多优势受到各界越来越多关注。与传统人工相比，全自动上下料机械手具有自动化程度高、使用范围广、工作效率高等特点，特别适合于重复性强、劳动强度高、工作环境恶劣的工作。
4.在生产制造轴杆类零件时，由于在热处理操作之后，很多轴杆类零件有弯曲变形的可能，因此需要使用校直机对这些零件进行校直。这类校直机一般为c型或门型结构。轴杆类零件平放在工作台的校直模具上，由压头自上而下地按压校直。
5.目前，校直机常用手工上下料，这样工作效率低，劳动强度大，现有的机械手虽然可以实现上下料操作，但是送料工序和卸料工序需要分开进行，上下料操作占用时间长，工作效率低。
6.针对现有校直机的工作特点和要求，有必要设计一款能够实现自动送料和卸料同步功能的机械手。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种用于校直机的上下料机械手装置，其能够实现自动送料和卸料同步功能，进而提高生产效率。
8.为此，本发明提供了一种用于校直机的上下料机械手装置，包括：上层支架和下层支架，其中，所述下层支架用于供待校直工件向靠近校直机位置积放，所述上层支架用于供已校直工件卸料；第一吸附工件部件，位于下层支架的前侧正中位置，由第一举升机构驱动，用于侧向吸附下层支架所积放的待校直工件并举升至工件交接位置；以及机械手上臂，包括基架、第一支架、第二支架、第二吸附工件部件和第三吸附工件部件，其中，所述第一支架活动设置在基架上，由第一直线驱动器水平驱动，所述第二支架活动设置在第一支架上，由第二直线驱动器水平驱动，所述第二吸附工件部件固定连接至第一支架的端部，所述第三吸附工件部件固定连接至第二支架的端部且位于第二吸附工件部件的下方、前后错位，所述基架由第二举升机构驱动，具有初始位置和下降位置，其中，所述第二吸附工件部件在处于起始位置时与处于交接位置的第一吸附工件部件高度齐平，能够接近第一吸附工件部件以侧向吸附待校直工件，并且在处于下降位置时与校直机工作台的工件中心等高，能够接近工作台、进而上料，其中，所述第三吸附工件部件在处于起始位置时与校直机工作台的工件中心等高，能够接近工作台以侧向吸附已校直工件、进而下料，并且在处于下降位置时靠近上层支架，进而卸料。
9.本发明相比现有技术具有以下优点：
10.1、本机械手的上臂包含两个吸附工件部位，同时吸附待校直工件和已校直工件，即可实现送料和卸料同时进行，避免了机械手送料工序和卸料工序必须分开进行的不足。
11.2、本机械手的上臂采用两个独立的驱动部分和传动部分。两个吸附工件部位可单独的运动，便能实现两个吸附工件部位的前后错位，在送料工序过程中便可将已校直工件在校直机工作台上取下，大大提高了生产效率，增加了经济效益。
12.3、本发明采用步进电机驱动，丝杠螺母副传动，控制精度较高，能够确保运动的准确性。工件和机械手上臂的升降采用气缸控制，与传统的链条传动方式相比，气缸的输出功率较大且稳定，噪声污染较小。
13.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
14.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
15.图1为本发明的用于校直机的上下料机械手装置的立体结构示意图；
16.图2为图1所示装置的正视图；
17.图3为图1所示装置的左视图；
18.图4为图1所示装置的俯视图；
19.图5示出了本发明的上下料机械手装置的使用状态图，其中上臂的第二电磁铁与校直机工作台的工件中心高度齐平；以及
20.图6示出了本发明的上下料机械手装置的使用的示意图，其中上臂的第二电磁铁将待校直工件送至校直机工作台位置。
21.附图标记说明
22.1-下层支架，2-第一举升气缸，3-待校直工件，4-第一电磁铁，5-气缸，6-上层支架，7-第二电磁铁，8-第三电磁铁，9-已校直工件，10-第二丝杠螺母副，11-第一丝杠螺母副，12-第一步进电机，13-第二步进电机，14-第二举升气缸，15-立柱。
具体实施方式
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术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。
24.结合参照图1至图4，根据本发明的用于校直机的上下料机械手装置包括上层支架6、下层支架1、第一电磁铁4、第一举升气缸2、以及机械手上臂。
25.下层支架1用于供待校直工件向靠近校直机位置积放，上层支架6用于供已校直工件卸料。优选地，下层支架1和上层支架6均具有倾斜布置的积放工作面1a和6a且二者积放方向相反。
26.下层支架1具有伸出支架本体的一对积放勾19，用于支撑轴杆类工件。
27.气缸5设置在工件轴端侧，用于对轴杆类工件的轴向位置进行纠偏校正。
28.下层支架1和上层支架6由围绕二者四周的若干立柱15支撑，上层支架6顶部上方
设置有横架6b，用于固定支撑机械手上臂。
29.第一电磁铁4位于下层支架1的前侧正中位置，由第一举升气缸2驱动，用于侧向吸附下层支架1所积放的待校直工件3并举升至工件交接位置。
30.机械手上臂包括基架16、第一支架17、第二支架18、第一直线驱动器、第二直线驱动器、第二电磁铁7和第三电磁铁8。
31.第一支架17活动设置在基架16上，由第一直线驱动器水平驱动。优选地，第一直线驱动器包括第一步进电机12和由所述第一步进电机12驱动的第一丝杆螺母副11。
32.所述第二支架18活动设置在第一支架17上，由第二直线驱动器水平驱动。优选地，所述第二直线驱动器包括第二步进电机13和由所述第二步进电机13驱动的第二丝杠螺母副10。
33.基架由第二举升气缸14驱动，第二举升气缸14固定支撑在横架上。机械手上臂具有初始位置和下降位置。
34.第一电磁铁4、第二电磁铁7和第三电磁铁8均具有v型侧向开口，用于侧向吸附工件，其中，第一电磁铁的v型侧向开口与第二电磁铁的v型侧向开口要求相面对。
35.第二电磁铁7固定连接至第一支架的端部，第二电磁铁7在处于起始位置时与处于交接位置的第一电磁铁4高度齐平，能够接近第一电磁铁4以侧向吸附待校直工件，并且在处于下降位置时与校直机工作台(图中未示出)的工件中心等高，能够接近工作台、进而上料。
36.第三电磁铁8固定连接至第二支架的端部且位于第二电磁铁的下方、前后错位。第三电磁铁在处于起始位置时与校直机工作台的工件中心等高，能够接近工作台以侧向吸附已校直工件、进而下料，并且在处于下降位置时靠近上层支架，进而卸料。
37.在本发明中，基架、第一支架和第二支架采用一种非常合理紧凑且巧妙的方式组合在一起。
38.基架16包括顶板161、在顶板底面水平间隔布置的第一安装立板162和第二安装立板163。其中，第二安装立板163上安装有第一步进电机12。
39.第一支架17包括中间板171、在中间板顶面布置的第三安装立板172、在中间板底面水平间隔布置的第四安装立板173和第五安装立板174。其中，第五安装立板174上安装有第二步进电机13。
40.第二支架18包括底板181、在底板顶面布置的第六安装立板182。
41.第三安装立板172位于第一安装立板162和第二安装立板163之间且通过第一丝杆螺母副11连接，所述第六安装立板182位于第四安装立板173和第五安装立板174二者之间且通过第二丝杠螺母副10连接。
42.结合参照图1、图5和图6，本发明的用于校直机上下料机械手的工作过程如下:
43.气缸5将下层支架1上的待校直工件3向右推至指定位置之后，气缸5恢复到原位。
44.第一电磁铁4通电吸附待校直工件，两秒后第一举升气缸2将待校直工件升至第二电磁铁7同等高度。
45.步进电机12通电正转，通过丝杠螺母副11使第二电磁铁7与第一电磁铁4所吸附的待校直工件接触，第二电磁铁7通电吸附待校直工件，两秒后第一电磁铁4断电，同时步进电机12通电反转使第二电磁铁7向后移动一定距离，第一举升气缸2恢复到原位。
46.步进电机13通电正转带动丝杠螺母副10动作使第三电磁铁8向前移动到指定位置，步进电机12通电正转带动丝杠螺母副11使第三电磁铁8向前移动至与校直机工作台上的工件接触。第三电磁铁8通电吸附工作台上的已校直工件，两秒后步进电机13反转，通过丝杠螺母副10使第三电磁铁8向后移动指定位置。
47.第二举升气缸14动作将第二电磁铁7降至与工作台等高。步进电机12正转，通过丝杠螺母副11将第二电磁铁7吸附的待校直工件移动到工作台校直作业位置，第二电磁铁7断电，同时步进电机12反转，使整个机械手上臂向后移动至指定位置。第三电磁铁8断电，将第三电磁铁8吸附的已校直工件放在上层支架。
48.第二举升气缸14动作，使机械手上臂上升至动作复位的高度，完成一次循环。
49.在本发明中，上述电磁铁可由吸盘等吸附工件部件代替。
50.在本发明中，上述举升气缸可由油缸、电动缸等举升机构代替。
51.本机械手装置上下料动作简单、连贯，便于运输、安装和调试，故障易于发现，维修方便，且该装置结构紧凑，节约了生产空间。
52.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。