專利名稱：一種工件的自動上下料機器人的制作方法
技術領域：
本發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：
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。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種自動上下料機構，使其對工件的定位精度高、上下料速度快。為了解決上述技術問題，本發明包括機座、旋轉軸、升降架、伸縮架、翻轉支架和機械手，旋轉軸轉動設置在機座上，旋轉軸連接有驅動旋轉軸轉動的驅動裝置I，升降架上下滑動設置在旋轉軸上，升降架連接有驅動升降架上下滑動的驅動裝置II，伸縮架左右滑動設置在升降架上，伸縮架連接有驅動伸縮架左右滑動的驅動裝置III，翻轉支架上下翻轉設置在伸縮架上，翻轉支架連接有驅動翻轉支架翻轉的驅動裝置IV，機械手設置在翻轉支架上，機械手連接有驅動機械手抓放動作的驅動裝置V。為了使其結構簡單，運動靈活，所述的驅動裝置I、驅動裝置II、驅動裝置III和驅動裝置IV均為氣缸或油缸，驅動裝置I的缸體與機座鉸接，驅動裝置I的活塞桿通過曲柄與旋轉軸連接，驅動裝置II的缸體與旋轉軸相固定，驅動裝置II的活塞桿與升降架連接，驅動裝置III的缸體固定在升降架上，驅動裝置III的活塞桿與伸縮架連接，翻轉支架通過橫向設置的銷軸與伸縮架的下部轉動連接，銷軸的軸向與伸縮架的伸縮方向垂直，驅動裝置IV的缸體與伸縮架的上部鉸接，驅動裝置IV的活塞桿與翻動支架較接。為了使升降架運動穩定性好，所述的驅動裝置II包括兩個氣缸或油缸，旋轉軸的頂部固定有一個升降氣缸或油缸架，驅動裝置II的兩個氣缸或油缸分別位于旋轉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。為了提高旋轉軸的轉動的穩定性，所述的底座上固定有固定軸套，旋轉軸插在固定軸套中。為了使機械手取放動作靈活,所述的驅動裝置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支架轉動連接，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，驅動裝置V的缸體固定在翻轉支架上，驅動裝置V的活塞桿與滑動座連接，兩個抱板分別設置在兩個機械臂的橫桿上，兩個抱板相面對。為了實現自動控制，本發明包括有控制系統和設置在機械手上用于檢測工件的傳感器，傳感器和各個驅動裝置均與控制系統連接。本發明的有益效果是1、本發明可準確將工件送到設定的位置，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、結構簡單需要零部件少。3、優選方案效率高，通過在優選方案中采用氣缸或油缸作驅動裝置，操作很方便，氣缸或油缸的動作可以進行程序的控制，從而實現操作的自動化。這樣可以省去大量人力、節省大量的時間，從而達到提高生產效率的目的。4、優選方案重復定位精度高，可靠性好通過在優選方案中設置傳感器和控制系統，該機構可以通過傳感器來實現程序控制，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換機械手可以實現不同直徑的薄壁圓筒的自動上下料，且操作方便。6、應用范圍廣，可適用于多種工件的上下料。


圖I是本發明立體結構示意圖； 圖2是圖I中件9的結構示意放大 圖3是圖I中件4的結構示意放大 圖4是圖I中件I和件3的結構示意放大 圖5是圖I中件15的結構示意放大 圖6是圖I中件6的結構示意放大 圖中1、機座，2、旋轉氣缸或油缸，3、固定軸套，4、升降架，5、旋轉軸，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、旋轉氣缸或油缸2、固定軸套3、升降架4、旋轉軸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，旋轉軸5插在固定軸套3內，旋轉軸5的下端伸入到機座I中，旋轉氣缸或油缸2設置在機座I內，旋轉氣缸或油缸2的缸體尾端與機座I鉸接，旋轉氣缸或油缸2的活塞桿與旋轉軸5通過曲柄連接，使得旋轉氣缸或油缸2能推動旋轉軸5轉動，升降架4上下滑動設置在旋轉軸5上，升降架4和旋轉軸5之間設置有導向結構，從而能限止升降架4相對旋轉軸5轉動，固定架6固定在旋轉軸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位于旋轉軸的兩側，兩個升降氣缸或油缸7的活塞桿均與升降架4連接，用于驅動升降架4上升或下降，升降架4上設有橫向的滑槽，伸縮架9上設有滑桿，滑桿插在滑槽中，升降架的滑槽的外部的前后兩側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架9上，使得伸縮架9可以在升降架4上左右滑動，翻轉支架15上下翻轉設置在伸縮架9上，翻轉支架15通過橫向設置的銷軸與伸縮架9轉動連接，銷軸的軸向方向與伸縮架9的伸縮方向垂直，翻轉氣缸或油缸10的缸體尾端與伸縮架9鉸接，翻轉氣缸或油缸10的活塞桿與翻轉支架15鉸接，從而可以推動翻轉支架15上下翻轉。抓放支架12固定在翻轉支架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支架15通過銷軸轉動連接，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和設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連接。控制系統用于控制各氣缸或油缸的動作，控制系統根據傳感器的感應信號來控制各氣缸或油缸的動作。工作過程
初始狀態，旋轉氣缸或油缸2、伸縮氣缸或油缸8、翻轉氣缸或油缸10、抓放氣缸或油缸11的活塞桿處于縮回狀態，升降氣缸或油缸7的活塞桿處于伸出狀態，機械手處于向前伸出且張開的狀態。 立式組對機把中筒和封頭組裝完成后，本發明機器人開始動作，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上的感應開關感應到工件，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、翻轉支架15及機械手抓取的工件一同提起一定的高度，旋轉氣缸或油缸2動作，活塞桿伸出，推動旋轉軸5轉動，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軸5轉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，翻轉氣缸或油缸10動作，活塞桿伸出，翻轉支架15連同工件一起向下翻轉90 °，工件處于水平狀態，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，翻轉氣缸或油缸10動作使翻動轉支架向上翻轉90°，旋轉氣缸或油缸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、旋轉軸、升降架、伸縮架、翻轉支架和機械手，旋轉軸轉動設置在機座上，旋轉軸連接有驅動旋轉軸轉動的驅動裝置I，升降架上下滑動設置在旋轉軸上，升降架連接有驅動升降架上下滑動的驅動裝置II，伸縮架左右滑動設置在升降架上，伸縮架連接有驅動伸縮架左右滑動的驅動裝置III，翻轉支架上下翻轉設置在伸縮架上，翻轉支架連接有驅動翻轉支架翻轉的驅動裝置IV，機械手設置在翻轉支架上，機械手連接有驅動機械手抓放動作的驅動裝置V。
2.根據權利要求I所述的工件的自動上下料機器人，其特征在于所述的驅動裝置I、驅動裝置II、驅動裝置III和驅動裝置IV均為氣缸或油缸，驅動裝置I的缸體與機座鉸接，驅動裝置I的活塞桿通過曲柄與旋轉軸連接，驅動裝置II的缸體與旋轉軸相固定，驅動裝置II的活塞桿與升降架連接，驅動裝置III的缸體固定在升降架上，驅動裝置III的活塞桿與伸縮架連接，翻轉支架通過橫向設置的銷軸與伸縮架的下部轉動連接，銷軸的軸向與伸縮架的伸縮方向垂直，驅動裝置IV的缸體與伸縮架的上部鉸接，驅動裝置IV的活塞桿與翻動支架較接。
3.根據權利要求2所述的工件的自動上下料機器人，其特征在于所述的驅動裝置II包括兩個氣缸或油缸，旋轉軸的頂部固定有一個升降氣缸或油缸架，驅動裝置II的兩個氣缸或油缸分別位于旋轉軸的兩側，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.根據權利要求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，旋轉軸插在固定軸套中。
5.根據權利要求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支架轉動連接，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，驅動裝置V的缸體固定在翻轉支架上，驅動裝置V的活塞桿與滑動座連接，兩個抱板分別設置在兩個機械臂的橫桿上，兩個抱板相面對。
6.根據權利要求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和設置在機械手上用于檢測工件的傳感器，傳感器和各個驅動裝置均與控制系統連接。
全文摘要
本發明公開了一種工件的自動上下料機器人，本發明包括機座、旋轉軸、升降架、伸縮架、翻轉支架和機械手，旋轉軸轉動設置在機座上，旋轉軸連接有驅動旋轉軸轉動的驅動裝置Ⅰ，升降架上下滑動設置在旋轉軸上，升降架連接有驅動升降架上下滑動的驅動裝置Ⅱ，伸縮架左右滑動設置在升降架上，伸縮架連接有驅動伸縮架左右滑動的驅動裝置Ⅲ，翻轉支架上下翻轉設置在伸縮架上，翻轉支架連接有驅動翻轉支架翻轉的驅動裝置Ⅳ，機械手設置在翻轉支架上，機械手連接有驅動機械手抓放動作的驅動裝置Ⅴ。本發明可準確將工件送到設定的位置，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 優先權日2012年9月13日
發明者常言忠, 殷永生, 耿相軍 申請人:山東法因數控機械股份有限公司