一种自动化机械手臂的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械手臂领域，更具体的说涉及一种自动化机械手臂。
【背景技术】
[0002]机械手臂是目前在机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。针对机械加工领域，由于车床、加工中心、磨床以及刨床等设施的自身结构差异性比较大，而机械手臂受自本身的结构限制，在机加工领域机械手臂的应用很不成熟，因此，现有技术均为数控车床或加工中心的制定的专用送料设备，由专业人员固定安装，并由人工拿取在车床或者加工中心等上面进行固定、加工，之后再由人工将加工好的零件拆下来送至特点位置。这种传统的人力工作方式，对操作人员的要求高，而且，人为操作效率低，成本高且容易发生安全事故。
【实用新型内容】
[0003]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够自动化运作的机械手臂，能够完全替代人工操作，极大的提高生产效率。
[0004]本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种自动化机械手臂，包括机架，机架上设有伺服马达，在所述的机架上还设有机械臂，所述的机械臂在所述伺服马达的带动下伸缩运动，在所述的机械臂的端部设有夹具座，所述的夹具座上设有送料夹具和取料夹具，在所述的机械臂上还设有控制所述夹具座旋转的第一气缸和控制所述夹具座水平移动的第二气缸。
[0005]对于本实用新型中的一种自动化机械手臂，作为一种可选的方案，在所述的机械臂上设有齿条，在所述的机架上还设有与所述齿条啮合着的齿轮，所述的伺服马达带动所述的齿轮旋转。
[0006]对于本实用新型中的一种自动化机械手臂，作为针对机架的进一步的改进，所述的机架包括底座、升降座、升降柱和工作主台，所述的升降座设置在所述的底座上，所述的升降柱可升降的设置在所述的升降座上，所述的工作主台设置在所述的升降柱上，所述的机械臂和所述的伺服马达均设置在所述的工作主台上。
[0007]对于本实用新型中的一种自动化机械手臂，作为进一步的设置，在所述的底座底部还设有滑动轮和支撑脚。
[0008]对于本实用新型中的一种自动化机械手臂，作为进一步的设置，在所述的机架上还设有送料装置，所述的送料装置还包括振动盘、料槽、推料气缸和送料轨道，所述的送料轨道一端位于所述的振动盘内，另一端位于所述的料槽中，所述的推料气缸位于所述的料槽处，将所述料槽内的坯料推至所述的送料夹具。
[0009]对于本实用新型中上述的一种自动化机械手臂，作为进一步的设置，从所述的振动盘的水平高度大于所述的料槽的水平高度，使得所述振动盘中的坯料能够在自身重力作用下通过所述的送料轨道进入到所述的料槽中。
[0010]对于本实用新型中的一种自动化机械手臂，作为进一步的设置，所述的自动化机械手臂还包括控制系统，在所述的机械臂的端部分别设有第一感应开关和第二感应开关，在所述机械臂靠近所述夹具座的一端设有感应接触器。
[0011]对于本实用新型中的一种自动化机械手臂，作为进一步的设置，在所述的机架上还设有马达支座，所述的伺服马达固定在所述的马达支座上。
[0012]对于本实用新型中的一种自动化机械手臂，作为进一步的设置，在所述的机械臂靠近所述夹具座的端部设有滑轨，所述的夹具座通过所述的第一气缸固定在所述的滑轨上，所述的第二气缸控制第一气缸在所述的滑轨上滑动。
[0013]对于本实用新型中的一种自动化机械手臂，作为进一步的设置，在所述的机架上还设有用于调控所述伺服马达的输送转速的减速机。
[0014]使用本实用新型一种自动化机械手臂具有以下有益效果:由于本实用新型中的自动化机械手臂在机架上设置了可伸缩运动的机械臂，依靠伺服马达控制机械臂的伸缩运动，并在机械臂的端部设置夹具座，在夹具座上设置送料夹具和取料夹具，分别用于夹取并将待加工的坯料送入到特定的位置和夹取已经加工好的零部件将其从车床上取下并送出，本实用新型中，机械臂的夹具座可以在气缸的作用下旋转，相应的控制送料夹具和取料夹具间歇的改变位置，分别夹取待加工的坯料和加工好的元件，进行相应的处理，实现了自动化夹料、送料和取料，能够很好的替代人工，进行对车床、加工中心、磨床等机械的送料、取料过程，而且效率极高，能够24小时不间歇工作，而且能够极大的降低人员工伤事故。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型一种自动化机械手臂的整体结构示意图；
[0016]图2为本实用新型一种自动化机械手臂在普通车床上使用时的结构示意图；
[0017]图3为本实用新型一种自动化机械手臂在普通加工中心上使用时的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0019]一种自动化机械手臂(以下简称机械手臂)，如图1所示，包括机架100，本实用新型中的机架100由四部分组成，分别为底座101、升降座102、升降柱103以及工作主台104，其中，升降座102固定在底座101上，升降柱103设置在升降座102中，并可沿升降座102上下调节高度，工作主台104固定在升降柱103的顶端。为了能够更好的移动机械手臂，还可以在底座101的底部设置滑动轮105和支撑脚106，支撑脚106可升降或/可扳起，通过滑动轮105可将机架100进行移动，直到合适位置，再将支撑脚106扳下来，将机械手臂固定在地面上。
[0020]在工作主台104上设有机械臂200和伺服马达300，机械臂200可以在工作主台104上伸缩运动，对于此，可在工作主台104上设置一个滑轨(图中未标示)，将机械臂200设置在滑轨中，使其在滑轨中伸缩移动，并在机械臂200上固定设置一个齿条201，同时在伺服马达300的输出轴上设置一个与齿条201啮合着的齿轮(图中未标示)，通过伺服马达300的正转和反转，带动齿条201伸缩运动。在伺服马达300上还可以装减速机400，控制伺服马达300的输出转速，避免伺服马达300的转速过快，不易控制，或者出现其它事故；在工作主台104上设置一个马达支座301，伺服马达300和减速机400均固定在马达支座301上面。
[0021]对于上述伺服马达300通过齿轮与齿条201啮合的方式控制带动机械臂200的伸缩运动的方式，还可以由其它现有的控制方式实现，例如，采用气缸或油缸推动的方式实现机械臂200的伸缩运动，在此不再一一复述。
[0022]在机械臂200的一端设有夹具座500，本实用新型中，夹具座500优选设置成圆柱体形，并以可旋转的方式固定在机械臂200上，在其两端分别装有送料夹具501和取料夹具502，在使用时，送料夹具501将坯料夹取并将随着机械臂200的伸出将坯料送至车床或加工中心中，取料夹具502则将车床或加工中心中加工后的工件取出，并随着机械臂200的收缩将加工后的工件移出。
[0023]为了实现夹具座500的旋转，以及送料夹具501和取料夹具502的夹料、取料过程，在夹具座500与机械臂200之间装有控制气缸，具体为，在机械臂200的端部安装第一气缸202和第二气缸203，并将夹具座500通过转轴503固定在第一气缸202上，并通过滑轨结构将第一气缸202可滑动的固定在机械臂200的端部，由第一气缸202控制夹具座500的旋转动作，由第二气缸203控制夹具座500的水平方向左右移动，当夹具座500随着机械臂200的伸长进入到车床或者加工中心后，第二气缸203控制夹具座500水平方向移动，使其能够靠近车床或者加工中心的工装夹具，从而将加工完的毛坯件取下来，第一气缸202控制控制夹具座500转动，使其转动180度，将待加工的毛坯件送至车床或加工中心的工装处，之后机械臂200退出，车床或加工中心即可开始加工，如此不断循环，即可实现自动化上料和下料。
[0024]本实用新型针对所要加工的环形毛坯件制作夹具座500以及送料夹具501、取料夹具502，如图1中所示，夹具座500为圆柱体形，位于夹具座500的两端的送料夹具501和取料夹具502均为分开式的圆环状，其均可在气压动力作用下张开和闭合，从而将环状的毛坯件夹起来或者放下。当然，还需要夹取其它形状的毛坯件，例如长条状或者长轴状毛坯件时，可按照实际需要对夹具座500以及送料夹具501、取料夹具502进行相应形状的修改。
[0025]本实用新型还设有控制系统，控制伺服马达300以及第一气缸202、第二气缸203的运行，可根据生产过程中的车床或者加工中心的工作时间、频率等具体设定伺服马达300、第一气缸202、第二气缸203等的工作参数。在伺服马达300的工作过程中，机械臂200随其旋转实现伸缩过程，在其伸缩过程中，为了防止控制系统出现故障导致机械臂200发生超出其原有行程的事故发生，在机械臂200上设置有感应开关，具体为:在机械臂200的一端设有第一感应开关204，在其另一端设有第二感应开关205。正常运行状态下，第一感应开关204和第二感应开关205不工作，当控制系统发生小概率的故障时，第一感应开关204和第二感应开关20