金刚石六面顶压机自动上料机械手的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种金刚石六面顶压机自动上料机械手，包括转轴机构和推叉手机构；转轴机构设有转轴座、电机、减速器和摆臂，转轴座通过螺栓固定在六面顶压机上，通过电机驱动减速器运转，减速器通过平键传动驱动摆臂，使摆臂绕着减速器的输出轴摆动，实现固定在摆臂上的推叉手机构上下摆动。推叉手机构设有底板、贯通式丝杆电机、推叉板、导轨和滑块，所述的推叉板通过贯通式丝杆电机驱动，由丝杆带动推叉板在导轨上前后移动。转轴机构与推叉手机构的配合实现六面顶压机上料工序过程中对物料的拾取、运送和推放动作，自动完成上料全过程。本发明结构简单，占用空间小，功耗低，控制方便可靠，执行运动工作平稳，适用于六面顶压机的自动上料。
【专利说明】金刚石六面顶压机自动上料机械手
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种金刚石六面顶压机自动上料机械手，具体地说是一种用于六面顶压机上料工序中对物料的自动拾取、运送和推放的上料机械手。
【背景技术】
[0002]金刚石六面顶压机具有庞大的外形及小而复杂的送料与下料空间，使目前市面上常用的机械手均不合适其使用。顶压机通常采用工人手工上下料，随着顶压机压力及结构尺寸的增大，人工上下料的难度大增，致使顶压机效率低下；加上顶压机生产是在超高压条件下进行，常常出现裂锤事故，给工人人身安全带来巨大隐患及心理压力。当前金刚石合成产业也面临降低生产成本及招工压力，因此迫切需要研制一种能快速、自动且准确的完成上料工作的上料机械手取代人工完成上料工序，以便从根本上避免上料过程对工人安全的威胁，同时开发一种金刚石六面顶压机上料机械手也是提高企业自动化程度，及金刚石合成加工企业面临的最重要问题，其对增强企业生产安全性，提高自动化程度具有十分重要意义，也将有力促进该产业快速升级，提高生产效率和经济效益。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了解决现有金刚石六面顶压机生产过程中由手工上料存在的安全隐患、效率低下的问题，而提供一种结构简单、效率高、功耗低、精确度好，且实现安全生产、提高效益的金刚石六面顶压机自动上料机械手。
[0004]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:提供一种金刚石六面顶压机自动上料机械手，包括转轴机构和推叉手机构；所述的转轴机构设有转轴座、端盖、电机、减速器和摆臂，转轴座作为整个自动上料机械手的载体，转轴座上固定有电机、减速器、端盖及摆臂；所述的摆臂一端通过摆臂孔安装在减速器输出轴上，电机旋转驱动减速器输出轴旋转，减速器输出轴旋转使摆臂绕着减速器输出轴摆动；摆臂的另一端通过螺钉固定有推叉手机构；所述的推叉手机构设有底部板、侧立板、筋板、推叉背板、推叉侧板、导轨、滑块和贯通式丝杆电机，所述的底部板固定在摆臂上，底部板上有安装导轨的导轨槽，导轨由螺钉固定在底部板的导轨槽中，底部板通过螺钉固定侧立板组成底板；所述的侧立板还通过螺钉固定有筋板和贯通式丝杆电机；所述的丝杆电机的丝杆一端连着推叉背板，推叉背板又通过螺钉固定在滑块上，滑块可在导轨上滑动；所述的推叉背板也通过螺柱固定推叉侧板组成推叉板，通过贯通式丝杆电机驱动，由丝杆带动推叉板在导轨上前后移动。
[0005]所述的摆臂与减速器输出轴为孔轴配合连接，摆臂与减速器输出轴上设有键槽，键槽中装有平键，电机驱动减速器，通过平键传动驱动摆臂摆动，平键与键槽为间隙配合。
[0006]所述的摆臂在下摆过程中到达极限位置时，底部板处于水平位，且高于六面顶压机下顶锤上表面。
[0007]所述的推叉背板与推叉侧板通过等长双头螺柱固定。
[0008]所述的贯通式丝杆电机将丝杆作的圆周运动转换成丝杆的轴向运动，使丝杆推动推叉板作直线往复运动，丝杆与推叉背板通过开口销固定，丝杆与推叉背板为间隙配合。
[0009]所述的导轨上开有沉孔，通过内六角圆柱头螺钉将导轨固定在底部板上，导轨与滑块为间隙配合。
[0010]所述的丝杆与导轨安装时要满足平行的要求，导轨本身也要求是直线的，方便滑块在导轨上前后滑动。
[0011]本发明中的转轴机构中转轴座作为整个自动上料机械手的载体，起承上启下的作用，整个上料机械手也是由转轴座通过一个固定支架固定在六面顶压机上料侧铰链内部。
[0012]本发明六面顶压机自动上料机械手具有如下优点:
[0013]⑴、本发明的上料机械手的设计实现了上料过程中的空间避让。由于六面顶压机上料空间复杂且狭窄，本发明通过建模模拟机械手运动，使设计的机械手在运动过程中不会与各顶锤发生干涉，满足空间避让要求。
[0014]⑵、本发明的上料机械手满足物料的姿态要求。两个推叉侧板互成90°方位接料和上料，使物料在运送过程中其位姿已处于正确朝向，因此可省却了物料到达终点位置的姿态调整环节。
[0015]⑶、本发明的上料机械手体积小重量轻。本机械手结构紧凑，电机和减速器等运动驱动单元占用体积小，若部分连接结构使用轻质材料还可进一步减小整个上料机械手重量。
[0016]⑷、本发明的上料机械手驱动功耗小，控制方便可靠。设计的推叉手机构的推叉板推送物料为平移输送形式，可保证准确上料，可将动力源的绝大部分动力分配在物料的运动上，动力的净利用率很高，使用较小的驱动功率即可满足要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明自动上料机械手外观结构示意图。图中摆臂下摆至底部板处于水平位置。
[0018]图2为本发明图1中的推叉手机构外观结构放大示意图。
[0019]图3为本发明中的推叉手机构上摆至底部板处于垂直位置的结构示意图。
[0020]图4为本发明中的摆臂结构示意图。
[0021]图5为本发明图4中的摆臂孔结构放大示意图。
[0022]图6为本发明中的底板结构示意图。
[0023]图7为本发明中的滑块结构示意图。
[0024]图8为本发明中的上料机械手推叉板推送完物料后的状态结构示意图。
[0025]上述图中:1_转轴座、2-端盖、3-电机、4-减速器、5-摆臂、6-丝杆电机、7-筋板、8-推叉背板、9-推叉侧板、10-底部板、11-导轨、12-丝杆、13-侧立板、14-滑块、15-导轨槽、16-摆臂孔、17-键槽、18-平键。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
[0027]实施例1:本发明提供一种金刚石六面顶压机自动上料机械手，其结构如图1、3所示。包括转轴机构和推叉手机构；所述的转轴机构设有转轴座1、端盖2、电机3、减速器4和摆臂5，转轴座I作为整个自动上料机械手的载体，转轴座I上固定有电机3、减速器4、端盖2及摆臂5，所述的摆臂5的结构参见图4、5，摆臂5是一个大结构框架，摆臂5 —端通过摆臂孔16与减速器4的输出轴连接，通过平键传动驱动摆臂摆动，其中平键18与键槽17为间隙配合，而减速器4的输出轴通过轴承固定在转轴座I上。电机3与减速器4通过螺栓固定在转轴座I的一侧，端盖2通过螺钉固定在转轴座I的另一侧。摆臂5的另一端通过螺钉固定有推叉手机构的底部板10。
[0028]所述的推叉手机构参见图1、图2、图3，推叉手机构设有底部板10、侧立板13、筋板7、推叉背板8、推叉侧板9、导轨11、滑块14和贯通式丝杆电机6，所述的底部板10固定在摆臂5上，底部板10通过螺钉分别固定侧立板13、导轨11 ;底板结构参见图6，底部板10上有安装导轨11的导轨槽15，底部板10通过螺钉固定侧立板13组成底板；所述的侧立板13通过螺钉固定有筋板7和贯通式丝杆电机6 ;所述的丝杆电机6的丝杆12—端连着推叉背板8，推叉背板8又通过内六角圆柱头螺钉固定在滑块14上。滑块14结构参见图7，滑块14可在所述的导轨11上滑动；所述的推叉背板8通过等长双头螺柱固定推叉侧板9组成推叉板，通过贯通式丝杆电机6驱动，由丝杆12带动推叉板在导轨11上前后移动。
[0029]本发明的自动上料机械手，推叉背板8下端固定在滑块14上，滑块14与导轨11为间隙配合，导轨11上开有沉孔，通过内六角圆柱头螺钉将导轨11固定在底部板10上，所述的贯通式丝杆电机6将丝杆12的圆周运动转换成丝杆12的轴向运动，使丝杆12推动推叉背板8与推叉侧板9组合而成的推叉板在导轨11上作直线往复运动，丝杆12与推叉背板8通过开口销固定，丝杆12与推叉背板8为间隙配合。本发明中贯通式丝杆电机6的丝杆12与导轨11要满足较高的平行度，且导轨11本身就有直线度要求，方便滑块14在导轨11上前后滑动。
[0030]组装本发明六面顶压机自动上料机械手的工序:
[0031]①将推叉背板8与推叉侧板9通过等长双头螺柱固定在一起组成推叉板，螺柱两端分别用螺母固定。
[0032]②滑块14通过内六角圆柱头螺钉与推叉背板8固定在一起后，将滑块14滑入导轨11中，再将导轨11放在底部板的导轨槽15中，通过内六角圆柱头螺钉固定在底部板10上。
[0033]③侧立板13—面放置筋板7，另一面安装贯通式丝杆电机6，将三者通过螺钉固定一起。
[0034]④将侧立板13通过螺钉与底部板10固定在一起组成底板；调整推叉背板8与推叉侧板9位置，使丝杆12与推叉背板8通过开口销连接在一起。
[0035]⑤将减速器4的输出轴通过轴承固定在转轴座I上；电机3采用伺服电机与减速器4通过螺栓固定在转轴座I的一侧,端盖2通过螺钉固定在转轴座I的另一侧。
[0036]⑥将摆臂5的一端通过螺钉与底部板10连接，另一端通过摆臂孔16与减速器输出轴连接，将平键18放入摆臂孔16与减速器输出轴的键槽17中。
[0037]⑦检查丝杆12与导轨11的平行度，检查平键18与键槽17的间隙配合、丝杆与推叉背板8的间隙配合、导轨与滑块14的间隙配合，检查合格，完成上料机械手的组装。
[0038]实施例2:应用本发明实施例1提供的六面顶压机自动上料机械手，先将整个上料机械手由转轴座通过一个固定支架固定在六面顶压机上料侧铰链内部。其工作过程为:[0039]⑴、初始状态,如图3所示,上料机械手处于接料位置,底部板10处于垂直位置，推叉手机构的推叉板处于收回接料状态，推叉手机构等待送料装置将物料送至推叉侧板9上。
[0040](2)、当推叉手机构接料成功后，电机3驱动减速器4，带动摆臂5往下摆动，摆臂5下摆至底部板10处于水平位置，停止下摆，该位置底部板10略高于六面顶压机下顶锤上表面。
[0041]⑶、贯通式丝杆电机6得电，丝杆电机6将丝杆12的圆周运动转换成丝杆的轴向运动，使得与丝杆12相连的推叉板在导轨11上作直线运动，将物料推送到顶压机下顶锤上。推送完成后，上料机械手处于如图8所示的状态。
[0042](4)、贯通式丝杆电机6反转，使推叉板沿着导轨11收回。推叉板收回到与向筋板7接近时，电机3驱动摆臂5上摆，摆臂上摆到底部板10处于垂直位置时停止上摆，等待接料。
[0043](5)、重复上述步骤，上料机械手可实现在六面顶压机上料工序过程中对物料的拾取、运送和推放动作，完成自动上料过程。
[0044]本发明结构简单，占用空间小，功耗低，控制方便，执行运动工作可靠，适用于六面顶压机工作过程的自动上料。
【权利要求】
1.一种金刚石六面顶压机自动上料机械手，包括转轴机构和推叉手机构；其特征在于:所述的转轴机构设有转轴座、端盖、电机、减速器和摆臂，转轴座作为整个自动上料机械手的载体，转轴座上固定有电机、减速器、端盖及摆臂；所述的摆臂一端通过摆臂孔安装在减速器输出轴上，电机旋转驱动减速器输出轴旋转，减速器输出轴旋转使摆臂绕着减速器输出轴摆动；摆臂的另一端通过螺钉固定有推叉手机构；所述的推叉手机构设有底部板、侧立板、筋板、推叉背板、推叉侧板、导轨、滑块和贯通式丝杆电机，所述的底部板固定在摆臂上，底部板上有安装导轨的导轨槽，导轨由螺钉固定在底部板的导轨槽中，底部板通过螺钉固定侧立板组成底板；所述的侧立板还通过螺钉固定有筋板和贯通式丝杆电机；所述的丝杆电机的丝杆一端连着推叉背板，推叉背板又通过螺钉固定在滑块上，滑块可在导轨上滑动；所述的推叉背板也通过螺柱固定推叉侧板组成推叉板，通过贯通式丝杆电机驱动，由丝杆带动推叉板在导轨上前后移动。
2.根据权利要求1所述的金刚石六面顶压机自动上料机械手，其特征在于:所述的摆臂与减速器输出轴为孔轴配合连接，摆臂与减速器输出轴上设有键槽，键槽中装有平键，电机驱动减速器，通过平键传动驱动摆臂摆动，平键与键槽为间隙配合。
3.根据权利要求1所述的金刚石六面顶压机自动上料机械手，其特征在于:所述的摆臂在下摆过程中到达极限位置时，底部板处于水平位，且高于六面顶压机下顶锤上表面。
4.根据权利要求1所述的金刚石六面顶压机自动上料机械手，其特征在于:所述的推叉背板与推叉侧板通过等长双头螺柱固定。
5.根据权利要求1所述的金刚石六面顶压机自动上料机械手，其特征在于:所述的贯通式丝杆电机将丝杆作的圆周运动转换成丝杆的轴向运动，使丝杆推动推叉板作直线往复运动，丝杆与推叉背板通过开口销固定，丝杆与推叉背板为间隙配合。
6.根据权利要求1所述的金刚石六面顶压机自动上料机械手，其特征在于:所述的导轨上开有沉孔，通过内六角圆柱头螺钉将导轨固定在底部板上，导轨与滑块为间隙配合。
7.根据权利要求1所述的金刚石六面顶压机自动上料机械手，其特征在于:所述的丝杆与导轨安装时要满足平行的要求，导轨本身也要求是直线的，方便滑块在导轨上前后滑动。
【文档编号】B25J9/04GK103963050SQ201410217812
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】张伟民, 郑嘉丽, 饶建华, 程卓, 董博, 安凯 申请人:中国地质大学（武汉）