专利名称：一种自动卸料机械手的制作方法
技术领域：
一种自动卸料机械手技术领域：
本实用新型涉及到一种工业机械手，更具体地涉及到一种用于摩擦焊 接机的卸载工件用的工业机械手。背景技术：
目前，机械手已非常广泛的应用于工业的各个领域，可替代工人的手工操作用于夹持，装料，卸料等工作。如我国海尔公司生产的5KG搬运机 器人，有五个关节和五个自由度，每一个关节的运动都是由AC伺服电机、 RV减速器和高精度回转轴承等组成，整个智能系统由工控机控制，这种 机器人具有较高的自动化水平，但其价格十分昂贵，并且对于于摩擦焊接 机的相关工作而言，其大量功能并不需要，如使用这种机器人，将会造成 极大的浪费。为此，在摩擦焊接领域，上述的这种机器人并不适用，而现 行的用于摩擦焊接机的卸料工作仍大部分采用人工操作，且在目前的其它 领域使用的机械手尚未有适用于摩擦焊接领域的结构简单的、造价低廉的 机械手。在摩擦焊接领域，如汽车安全气囊壳体的焊接，现在大都采用手动夹 钳卸料，使得工人在取料时，必须靠近工件，由于安全气嚢壳体内装有毒、 易爆的化学药品，这样便给工人的人身安全带来极大的不安全因素；同时， 工人采用手动夹钳的方式卸料时，可能会造成工件或摩擦焊接机夹具的损 坏，严重影响了生产效率。
发明内容本实用新型的目的是为了解决上述的这些技术问题，提出了一种结构 简单的，造价低廉的，操作灵活的能够在摩擦焊接机上取出多种不同的工 件的自动卸料机械手。本实用新型所采用的技术方案为 一种自动卸料机械手，其特征在于 包括第一进退部分、第二进退部分、旋转部分、抓持部分以及底座；所述
第 一进退部分安装在底座上，第 一进退部分包括第 一动力源和第 一进退滑台，第一动力源的活动组件与第一进退滑台固定连接；所述第二进退部分 包括第二动力源，第二进退部分固定在上述第一进退滑台上，随第一进退 滑台的移动而移动；所述旋转部分包括旋转动力源，旋转部分固定在上述 第二动力源的壳体上，随第二动力源壳体的移动而移动；所述抓持部分安装在旋转动力源的旋转组件上。所述的第一动力源为双作用长气缸，第一动力源的活动组件为该气缸 的活塞杆；所述的第二动力源为滑台气缸，第二动力源的壳体为该气缸的 气缸体；所述的旋转动力源为旋转气缸，旋转动力源的旋转组件为该气缸 的旋转轴；所述的抓持部分为电磁铁。所述第一进退部分，还包括第一导向机构以及第一气缸支架；所述的 双作用长气缸通过第一气缸支架固定在底座上，在该双作用长气缸的远离 双作用长气缸的气缸体一侧的底座上固定有第一导向机构，所述第一导向 机构包括固定在底座上的双作用长气缸的活塞杆两側的两根导轨；所述第 一进退滑台一端的下端面固定有套设在两根导轨上的滑块，且双作用长气 缸的活塞杆的一端与该滑块固定连接。所述第二进退部分固定在笫一进退 滑台的远离双作用长气缸的一端。所述第二进退部分，还包括两个滑台固定块；所述的两个滑台固定块 分别固定在第一进退滑台的远离双作用长气缸的一端的两侧端，所述滑台 气缸的两根活塞杆的两端分别固定在所述的两个滑台固定块上，所述的滑 台气缸的气缸体沿滑台气缸的活塞杆的轴向方向作往复运动；在所述滑台 气缸的气缸体上还固定有旋转气缸支架。所述旋转部分还包括旋转气釭、旋转气缸支架；所述旋转气缸通过旋 转气缸支架安装在滑台气缸的气缸体上，所述旋转气缸的穿过该旋转气缸 支架的旋转轴的端部固定有一固定轴套，上述电磁铁固定于该固定轴套内， 与旋转气缸的旋转轴同步旋转。所述第 一进退部分还包括两个磁感应开关，分别安装在双作用长气缸 的气缸体的两端；所述第一进退部分还包括两个单向节流阀，分别安装在 双作用长气缸的进气口处。所述第二进退部分还包括三个磁感应开关，分别安装在滑台气缸气缸 体的相应位置处，该三个相应位置分别对应可控制滑台气缸气缸体的三个 位置即当电磁铁与工件接触的位置，当工件脱离摩擦焊接机夹具定位销
的位置，当滑台气缸的气缸体朝远离工件的方向开始移动的位置。所述滑 台气缸的两个进气口处分别安装有两个单向节流岡。所述旋转部分还包括两个磁感应开关，分别安装在旋转气缸气缸体的 相应位置处，该相应的位置为可分别控制所述旋转轴由初始位置开始旋转 一定角度而停止的位置，该旋转角度为使工件从摩擦焊接机夹具脱离的角 度。所述旋转气缸的两个进气口处分别安装有两个单向节流阀。本实用新型的自动卸料机械手，具有第一进退部分、第二进退部分以 及旋转部分，可以实现多维角度的操作作业，使本实用新型的机械手更加 灵活，卸料工作更加容易实现。该自动卸料机械手的各部分结构分别采用 各种类型的双作用气缸作为动力源，且有效地利用各种气缸的本身的结构作为该机械手的结构组成部分；同时利用磁感应开关发生的感应信号，可 以有效地控制各个气缸的操作作业过程中的行程，无需使用到工控机等设 备，因此本实用新型不仅结构简单，而且造价低廉。经实际试用证明，本 实用新型可有效地胜任于摩擦焊接领域的操作作业，能够在摩擦焊接机上 取出多种工件。
图1、图2是本实用新型的自动卸料机械手的结构示意图。 图3是本实用新型的自动卸料机械手的使用状态图。 图4是本实用新型中摩擦焊接机的夹具及工件的安装示意图。 图5是图4的A-A剖视图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。一种自动卸料机械手，第一进退部分、第二进退部分、旋转部分、抓 持部分以及底座1;所述第一进退部分安装在底座1上，第一进退部分包 括第一动力源3和第一进退滑台8，第一动力源3的活动组件32与第一进 退滑台8固定连接；所述第二进退部分包括第二动力源6，第二进退部分 固定在上述第一进退滑台8上，随第一进退滑台8的移动而移动；所述旋 转部分包括旋转动力源13,旋转部分固定在上述第二动力源6的壳体61 上，随第二动力源6的壳体61的移动而移动，且在相对于被卸载工件24 的平行且垂直的方向上的移动；所述抓持部分15安装在旋转动力源13的 旋转组件29上。
所述的第一动力源3为双作用长气缸，第一动力源3的活动组件32 为该气缸3的活塞杆32;所述的第二动力源6为滑台气缸，第二动力源6 的壳体61为该气缸6的气缸体61;所述的旋转动力源13为^走转气缸，旋 转动力源13的旋转组件29为该气缸13的旋转轴29;所述的抓持部分15 为电石兹纟失。
所述第一进退部分，还包括第一导向机构以及第一气缸支架2;所述 的双作用长气缸3通过第一气缸支架2固定在底座1上，在该第一气缸支 架2的远离双作用长气缸3的气缸体31 —侧的底座1上固定有第一导向机 构，所述第一导向机构包括固定在底座1上的双作用长气缸3的活塞杆32 两侧的两根导轨5;所述第一进退滑台8—端的下端面固定有套设在两根 导轨5上的滑块9，且双作用长气缸3的活塞杆32的一端与该滑块9固定 连接。所述第二进退部分固定在第一进退滑台8的远离双作用长气缸3的 一端。
所述的第二进退部分在双作用长气缸3且在第一导向机构的作用下， 与第一进退滑台8同步作往复运动(即X轴方向)；所述第一进退部分还 包括两个》兹感应开关16、 17,分别安装在双作用长气缸3的气缸体31的 两端，可用于控制双作用长气缸3活塞杆32的伸缩行程；所述第一进退部 分还包括两个单向节流阀18,分别安装在双作用长气缸3的进气口处，可 用于调整双作用长气缸3活塞杆32的伸缩速度。
所述第二进退部分，还包括两个滑台固定块63;所述的两个滑台固定 63块分别固定在第一进退滑台8的远离双作用长气缸3的一端的两侧端， 所述滑台气缸6的两根活塞杆62的两端分别固定在所述的两个滑台固定块 63上，所述的滑台气缸6的气缸体61沿滑台气缸6的活塞杆62的轴向方 向作往复运动(即Y轴方向)。在所述滑台气缸6的气缸体61上还固定有 旋转气缸支架19。
所述第二进退部分还包括三个磁感应开关11、 20、 21，固定于一安装 滑套22内，该安装滑套22安装于滑台气缸6的一侧，则三个磁感应开关 11、 20、 21分别对应于气缸体61移动时的三个不同的相应位置处，该三 个相应位置分别对应可控制滑台气缸6气缸体61动作的三个位置即当电 磁铁15与工件24接触的位置，当电磁铁15吸附后的工件24脱离摩擦焊 接机夹具25的定位销27的位置，当滑台气缸6的气缸体61沿Y轴负方
向开始移动的位置。所述滑台气缸6的进气口处分别安装有两个单向节流阀35,可用于调 整滑台气釭6的气缸体61的移动速度。所述旋转部分，包括旋转气缸13、旋转气缸支架19;所述旋转气缸 13通过旋转气缸支架19安装在滑台气缸6的气缸体61上，所述旋转气缸 13的穿过该旋转气缸支架19的旋转轴29的端部固定有一固定轴套14。上 述电磁铁15通过紧定螺钉固定于该固定轴套14内，与旋转气缸13的旋转 轴29同步旋转。所述旋转部分还包括两个^兹感应开关7、 28，分别安装在旋转气缸13 气缸体33两则的滑槽内的相应位置处，所述的两个相应位置为可分别控制 所述旋转轴29由初始位置开始旋转一定角度而停止的位置，该角度可使工 件24从摩擦焊接机夹具25脱开，在本实施例中，该两个磁感应开关7和 28的两个相应位置可控制的角度优选为30 ~ 60° 。摩擦焊接机的夹具可根 据工件的不同而进行更换，此时，自动卸料机械手的旋转部分的旋转气缸的旋转角度也应调整，即只需调整两个磁感应开关的位置即可。所述旋转气缸13的两个进气口处分别安装有两个单向节流阀34,可 用于调整旋转气缸旋转轴往复旋转的速度。工作过程当自动卸料机械手开始工作，首先，双作用长气缸3的活 塞杆32从气缸体31伸出，带动固定在第一进退滑台8上的第二进退部分 在双作用长气缸3且在第一导向机构的作用下，与第一进退滑台8同步沿 X轴正方向朝工件24移动，当安装在双作用长气缸3的气缸体31上的不兹 感应开关16、 17感应到信号后，双作用长气缸3的活塞杆32停止动作， 则第一进退滑台8停止移动。滑台气缸6在其活塞杆62的导向作用下，沿 Y轴负方向移动。当磁感应开关21感应到信号后，滑台气缸6的气缸体 61停止移动，电^兹铁13的端面刚好与工件24接触。同时，电磁铁15通 电产生磁性，吸持工件24后，滑台气缸6沿Y轴正方向移动约5 ~ 10mm, 当磁感应开关20感应到信号后，滑台气缸6停止移动，使工件24脱离摩 擦焊接机夹具25的定位销27。然后，旋转气缸13的旋转轴29沿Y轴逆 时针旋转，旋转角度为30~60°之间的任何角度，使工件24脱离摩擦焊 接机的夹具25。此时，滑台气缸6继续沿Y轴正方向移动，当磁感应开关 ll感应到信号后，滑台气缸6停止移动。接着，双作用长气缸2沿X轴负 方向移动至;兹感应开关17感应到信号后4f止移动(即初始^f立置)。此时，
电磁铁15断电失去》兹性，释放工件24，工件24可经输送板(未显出)输出， 旋转气缸13沿Y轴顺时针旋转至初始位置，完成自动卸料的过程。以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详 细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用 新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提 下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提 交的权利要求书确定的专利保护范围。
权利要求1、 一种自动卸料机械手，其特征在于包括第一进退部分、第二 进退部分、旋转部分、抓持部分以及底座；所述第一进退部分安装在底座上，第一进退部分包括第一动力源 和第一进退滑台，第一动力源的活动组件与第一进退滑台固定连接；所述第二进退部分包括第二动力源，第二进退部分固定在上述第 一进退滑台上，随第一进退滑台的移动而移动；所述旋转部分包括旋转动力源，旋转部分固定在上述第二动力源 的壳体上，随第二动力源壳体的移动而移动；所述抓持部分安装在旋转动力源的旋转组件上。
2、 如权利要求1所述的自动卸料机械手，其特征在于所述的第 一动力源为双作用长气缸，第一动力源的活动组件为该气缸的活塞杆； 所述的第二动力源为滑台气缸，第二动力源的壳体为该气缸的气缸体； 所述的旋转动力源为旋转气缸，旋转动力源的旋转组件为该气釭的旋 转轴；所述的抓持部分为电磁铁。
3、 如权利要求2所述的自动卸料机械手，其特征在于所述第一 进退部分，还包括第一导向机构以及第一气缸支架；所述的双作用长 气缸通过第一气缸支架固定在底座上，在该双作用长气缸的远离双作 用长气缸的气缸体一側的底座上固定有第一导向机构，所述第一导向 机构包括固定在底座上的双作用长气缸的活塞杆两侧的两根导轨；所 述第 一进退滑台 一端的下端面固定有套设在两根导轨上的滑块，且双 作用长气缸的活塞杆的一端与该滑块固定连接。所述第二进退部分固 定在第 一进退滑台的远离双作用长气缸的 一端。
4、 如权利要求2所述的自动卸料机械手，其特征在于所述第二 进退部分，还包括两个滑台固定块；所述的两个滑台固定块分别固定 在第一进退滑台的远离双作用长气缸的一端的两侧端，所述滑台气缸 的两根活塞杆的两端分别固定在所述的两个滑台固定块上，所述的滑 台气缸的气缸体沿滑台气缸的活塞杆的轴向方向作往复运动；在所述 滑台气缸的气缸体上还固定有旋转气缸支架。
5、 如权利要求2所述的自动卸料机械手，其特征在于所述旋转 部分还包括旋转气缸、旋转气缸支架；所述旋转气缸通过旋转气缸支 架安装在滑台气缸的气缸体上，所述旋转气缸的穿过该旋转气缸支架的旋转轴的端部固定有一固定轴套,上述电^兹铁固定于该固定轴套内， 与旋转气缸的旋转轴同步旋转。
6、 如权利要求3所述的自动卸料机械手，其特征在于所述第一 进退部分还包括两个磁感应开关，分别安装在双作用长气缸的气缸体 的两端；所述第一进退部分还包括两个单向节流阀，分别安装在双作 用长气缸的进气口处。
7、 如权利要求4所述的自动卸料机械手，其特征在于所述第二 进退部分还包括三个磁感应开关，分别安装在滑台气缸气缸体的相应 位置处，该三个相应位置分别对应可控制滑'台气缸气缸体的三个位置 即当电磁铁与工件接触的位置，当工件脱离摩擦焊接机夹具定位销的 位置，当滑台气缸的气缸体朝远离工件的方向开始移动的位置。
8、 如权利要求4所述的自动卸料机械手，其特征在于所述滑台 气缸的两个进气口处分别安装有两个单向节流阀。
9、 如权利要求5所述的自动卸料机械手，其特征在于所述旋转 部分还包括两个磁感应开关，分别安装在旋转气缸气缸体的相应位置 处，该相应的位置为可分别控制所述旋转轴由初始位置开始旋转一定 角度而停止的位置，该旋转角度为使工件从摩擦焊接机夹具脱离的角 度。
10、 如权利要求5所述的自动卸料机械手，其特征在于所述旋 转气缸的两个进气口处分别安装有两个单向节流阀。
专利摘要一种自动卸料机械手，包括第一进退部分、第二进退部分、旋转部分、抓持部分以及底座；所述第一进退部分安装在底座上，第一进退部分包括第一动力源和第一进退滑台，第一动力源的活动组件与第一进退滑台固定连接；所述第二进退部分包括第二动力源，第二进退部分固定在上述第一进退滑台上，随第一进退滑台的移动而移动；所述旋转部分包括旋转动力源，旋转部分固定在上述第二动力源的壳体上，随第二动力源壳体的移动而移动；所述抓持部分安装在旋转动力源的旋转组件上。本实用新型结构简单，造价低廉，操作灵活，能够在摩擦焊接机上取出多种不同的工件。
文档编号B25J3/00GK201020716SQ20072011904
公开日2008年2月13日 申请日期2007年3月14日 优先权日2007年3月14日
发明者峰 彭, 胡青林 申请人:比亚迪股份有限公司