本發明涉及一種沖床自動卸料機械手，屬于機械手技術領域。

背景技術：

工業機械手的現代化發展，象征著人類將不會受限于對自動化的單方面科學研究，而是將機械制造技術、人工智能技術、按制技術、傳感器技術以及計算機技術等進行共同研究，機械手的出現發展以及普及將會帶領人類社會文明進入另一個高度。沖床自動卸料機械手是手形機器人的一種，通過一定的控制系統，傳動機構以及驅動系統等進行取料和卸料工作。沖床卸料手可以有多個自由度，而自由度越多，則結構就越復雜。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種沖床自動卸料機械手，它能夠實現卸料的機械化和自動化，且簡化結構。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種沖床自動卸料機械手，包括卸料手機座、機械手臂和連接在卸料手機座上的用于控制機械手臂運動的傳動機構，所述傳動機構包括齒輪、齒輪軸、齒條和氣缸，所述齒輪軸通過軸承安裝在齒輪上，所述齒條與齒輪相互嚙合，并且齒條由氣缸帶動上下運動從而帶動齒輪和齒輪軸作往復轉動；所述機械手臂的上端固定連接有套桿，機械手臂通過套桿與齒輪軸固定連接，并且機械手臂與齒輪軸保持垂直，以便機械手臂隨齒輪軸的轉動而作回轉運動。

進一步，所述機械手臂的末端安裝有用于卸料的電磁吸盤，電磁吸盤內部安裝有線圈，線圈通電后產生磁力從而使電磁吸盤吸取工件，線圈斷電后磁力消失，電磁吸盤釋放工件。

進一步，所述的電磁吸盤設置有兩個，對稱安裝在機械手臂的末端。

進一步，所述齒輪軸上設有外螺紋，套桿上設有與齒輪軸外螺紋相配合的內螺紋，套桿通過上述內外螺紋的配合與齒輪軸螺紋連接，并由螺釘螺母結構固定。

進一步，所述套桿呈t字型，包括水平桿和垂直桿，所述齒輪軸與水平桿通過螺紋連接，所述機械手臂則插接在垂直桿內，并由螺釘螺母結構固定。

進一步，所述氣缸的頂部通過螺釘安裝有氣缸端蓋。

進一步，所述卸料手機座固定連接有軸承箱，軸承箱用于容置軸承。

進一步，所述齒輪軸的底端設置有齒輪軸底端擋塊，齒輪通過軸承連接在齒輪軸底端擋塊上，齒輪軸底端擋塊外套有齒輪軸底端擋塊固定蓋，并通過該齒輪軸底端擋塊固定蓋將齒輪軸底端擋塊固定在卸料手機座上。

采用了上述技術方案后，本發明具有以下有益效果：

1)本發明的沖床自動卸料機械手采用氣缸驅動，使齒條做往復直線運動，帶動齒輪做往復轉動，動力經齒輪軸傳遞到機械手臂，從而實現機械手臂的回轉運動，實現卸料；

2)本發明將卸料手機座固定，即確定卸料手整體在x和y方向的位置，保證機械手臂只擁有一個自由度，通過齒輪和齒條的嚙合傳遞主運動，使用齒輪軸上的螺栓螺母來進行機械手臂水平和豎直方向的調節，不使用二次中間傳動機構，只通過機械手臂的轉動即可實現卸料；齒輪和齒輪軸構成一個整體，負責傳遞運動的同時還起到機械手立柱的作用，可以降低節約成本，提高利潤；機械手臂通過套桿固定在齒輪軸上，可根據齒條的長度來控制機械手臂的旋轉角度；

3)本發明的齒輪軸上攻螺紋，能夠實現機械手臂在z方向上的移動，可以簡單地將機械手臂適應于沖床調整到最佳位置進行卸料；

4)本發明只具有一個自由度，不需要復雜的多級傳動，且機械手整體被固定，只需要機械手臂的回轉運動，所以采用圓柱坐標結構；卸料手機座被固定住只保留了一個腰部的回轉運動，操作簡單，具有更大的精度和準確性。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖一；

圖2為本發明的整體結構示意圖二；

圖3為本發明的結構示意圖；

圖4為本發明的齒輪和齒條嚙合的局部放大圖；

圖5為本發明的齒輪、齒條、齒輪軸的裝配圖；

圖6為本發明的電磁吸盤的結構示意圖；

圖中，1、螺釘螺母結構，2、螺釘螺母結構，3、齒輪，4、軸承，5、齒輪軸，6、套桿，7、螺栓螺母結構，9、電磁吸盤，10、齒條，11、氣缸，12、螺釘，13、氣缸端蓋，14、螺栓螺母結構，15、齒輪軸底端擋塊固定蓋，16、齒輪軸底端擋塊，17、軸承箱，18、機械手臂，20、軸承，21、卸料手機座，22、線圈。

具體實施方式

為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明。

如圖1至圖6所示，一種沖床自動卸料機械手，包括卸料手機座21、機械手臂18和連接在卸料手機座21上的用于控制機械手臂18運動的傳動機構，所述傳動機構包括齒輪3、齒輪軸5、齒條10和氣缸11，所述齒輪軸5通過軸承4安裝在齒輪3上，所述齒條10與齒輪3相互嚙合，并且齒條10由氣缸11帶動上下運動從而帶動齒輪3和齒輪軸5作往復轉動；所述機械手臂18的上端固定連接有套桿6，機械手臂18通過套桿6與齒輪軸5固定連接，并且機械手臂18與齒輪軸5保持垂直，以便機械手臂18隨齒輪軸5的轉動而作回轉運動。

卸料手機座21上利用螺釘螺母結構2固定連接有用于支撐氣缸11的支架，氣缸11安裝在該支架上。

優選地，如圖6所示，所述機械手臂18的末端安裝有用于卸料的電磁吸盤9，電磁吸盤9內部安裝有線圈22，線圈22通電后產生磁力從而使電磁吸盤9吸取工件，線圈22斷電后磁力消失，電磁吸盤9釋放工件。

可選地，如圖1至3、圖6所示，為了確保卸料的穩定性和可靠性，所述的電磁吸盤9設置有兩個，對稱安裝在機械手臂18的末端。

可選地，如圖3、圖4所示，所述齒輪軸5上設有外螺紋，套桿6上設有與齒輪軸外螺紋相配合的內螺紋，套桿6通過上述內外螺紋的配合與齒輪軸5螺紋連接，并由螺栓螺母結構固定。

優選地，如圖1、圖2、圖3所示，所述套桿6呈t字型，包括水平桿和垂直桿，所述齒輪軸5與水平桿通過螺紋連接，所述機械手臂18則插接在垂直桿內，并由螺栓螺母結構7固定。

可選地，所述氣缸11的頂部通過螺釘12安裝有氣缸端蓋13。

可選地，所述卸料手機座21固定連接有軸承箱17，軸承箱17用于容置軸承4。

進一步，所述齒輪軸5的底端設置有齒輪軸底端擋塊16，齒輪3通過軸承20連接在齒輪軸底端擋塊16上，齒輪軸底端擋塊16外套有齒輪軸底端擋塊固定蓋15，并通過該齒輪軸底端擋塊固定蓋15將齒輪軸底端擋塊16固定在卸料手機座21上；卸料手機座21上利用螺釘螺母結構1固定連接有用于支撐齒輪軸底端擋塊固定蓋15的支架，齒輪軸底端擋塊固定蓋15利用螺栓螺母結構14安裝在該支架上。

使用時，將卸料手機座21固定在沖床的適當位置，使機械手臂18的初始位置位于左側或者右側的自動卸料帶上方；沖床的沖頭壓下，機械手臂18開始向沖床方向運動，直至沖頭抬升至上死點位置，此時本沖床自動卸料機械手進入卸料狀態，線圈22通電，電磁吸盤9吸取工件，機械手臂18向右側或左側繼續運作，線圈22斷電，電磁吸盤9放下工件至右側或左側的自動卸料帶上，沖床進行第二次加工工件，然后機械手向左或右繼續重復上述運動。

通過對現有的機械手的研究和市場的調研，本發明從自由度的角度出發，綜合考慮經濟效益和可靠性，對沖床自動卸料機械手進行設計，確定采用的是一自由度的驅動方式，即只需要一個腰部的回轉運動即可完成沖床自動卸料機械手的卸料工作，水平與豎直方向的定位只需要根據具體生產情況使用螺栓螺母定位即可，而機械手的回轉運動是通過齒輪3和齒條10的嚙合運動來實現的，可以使得電磁吸盤9左右轉動從而實現卸料的作用，使其具有結構簡單，工作高效，生產安全等優點。

本發明的沖床自動卸料機械手采用氣缸11驅動，使齒條10做往復直線運動，帶動齒輪3做往復轉動，動力經齒輪軸5傳遞到機械手臂18，從而實現機械手臂18的回轉運動，實現卸料。

本發明將卸料手機座固定，即確定卸料手整體在x和y方向的位置，保證機械手臂18只擁有一個自由度，通過齒輪3和齒條10的嚙合傳遞主運動，使用齒輪軸5上的螺栓螺母結構來進行機械手臂18水平和豎直方向的調節，不使用二次中間傳動機構，只通過機械手臂18的轉動即可實現卸料；齒輪3和齒輪軸5構成一個整體，負責傳遞運動的同時還起到機械手立柱的作用，可以降低節約成本，提高利潤；機械手臂18通過套桿6固定在齒輪軸5上，可根據齒條10的長度來控制機械手臂18的旋轉角度。

本發明的齒輪軸5上攻螺紋，能夠實現機械手臂18在z方向上的移動，可以簡單地將機械手臂18適應于沖床調整到最佳位置進行卸料。

本發明只具有一個自由度，不需要復雜的多級傳動，且機械手整體被固定，只需要機械手臂18的回轉運動，所以采用圓柱坐標結構；卸料手機座21被固定住只保留了一個腰部的回轉運動，操作簡單，具有更大的精度和準確性。

以上所述的具體實施例，對本發明解決的技術問題、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。