专利名称：机械手换料方法
技术领域：
本发明涉及一种换料方法，特别涉及一种采用机械手进行的换料方法。
背景技术：
随着技术的发展，机械手因为能模仿人手和臂的某些动作，代替人的繁重劳动以实现生 产的机械化和自动化，并能在有害环境下作业，因而被广泛应用于工业制造中。常见的机械 手在一次运动中往往只能抓取一个工件，生产效率较低。
一种机械手具有多个夹持装置，可以同时抓取多个工件，使用该机械手为机床换料的方 法为利用一个机械手上的多个夹持装置抓取多个待加工工件，并放至机床的多个加工位置 上，该机械手空置。在机床对工件进行加工过程中，利用另一个机械手上的多个夹持装置抓 取多个待加工工件。当机床内的工件加工完毕后，空置的机械手将该多个工件从加工位置取 走，抓取有待加工工件的机械手将该多个待加工工件放置于机床上进行加工。此种换料方法 可以减少换料过程中机床空置的时间，提高生产效率，但是需要同时使用两个机械手，增加 了成本，且机械手利用率不高。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种可以提高生产效率以及机械手利用率的换料方法。 一种机械手换料方法，包括如下步骤
(1) 提供一机械手，该机械手具有手臂、与手臂端部连接的掌体以及间隔设置于掌体上 的多个夹持组件，提供多个待加工工件和多个处于加工位置上的已加工工件；
(2) 使用机械手的夹持组件抓取至少一个待加工工件，并使其中至少一个夹持组件空置
(3) 使一个空置的夹持组件抓取一个加工位置上的已加工工件，掌体旋转一定角度，以 使夹持有待加工工件的夹持组件正对该加工位置，并将待加工工件放于该加工位置；
(4) 掌体继续旋转，直至另一个空置的夹持组件与另一加工位置上的已加工工件相对；
(5) 重复步骤(3)、 (4)，直至夹持组件上的最后一个待加工工件放置于加工位置上。 上述机械手换料方法在一次换料过程中，通过在机械手上预留至少一个夹持组件，便可
以实现多个已加工工件与多个待加工工件的交换，提高了生产效率以及机械手的利用率。
图l是本发明的机械手换料方法流程图。
图2是本发明实施例一的机械手的结构示意图。
图3是本发明实施例二的机械手的结构示意图。
图4是本发明实施例三的机械手的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明实施例提供的机械手换料方法作进一步详细说明。请同时参阅图1和图2，本发明实施例一所提供的机械手10包括手臂11、连接于手臂ll一
端的掌体13以及突出于掌体13的第一夹持组件15、第二夹持组件16、第三夹持组件17和第四
夹持组件18，每个夹持组件均包括四个相互平行的夹持体101 。
手臂ll为一传动杆， 一端连接于动力装置(图未示)上， 一端与掌体13垂直连接。掌体13大致为长方体，具有第一表面131以及顺次连接的第一侧面133、第二侧面135、
第三侧面137和第四侧面139。每相邻的两侧面通过一段弧形曲面连接，手臂ll垂直穿过第一
表面131并固定于掌体13内。
第一夹持组件15的夹持体101垂直凸出于第一侧面133，第二夹持组件16的夹持体101垂
直凸出于第二侧面135，第三夹持组件17的夹持体101垂直凸出于第三侧面137，第四夹持组
件18的夹持体101垂直凸出于第四侧面139，且相邻两个夹持组件的夹持体101之间的夹角为
九十度。
采用本发明实施例一的机械手10的第一种换料方法为
首先调整好机械手10的角度，使第一夹持组件15正对工件放置的平面，抓取第一待加工工件；
机械手10沿箭头A的方向旋转九十度，接着移动至第二待加工工件上方，第二夹持组件16抓取第二待加工工件；
机械手10沿箭头A的方向继续旋转九十度，接着移动至第三待加工工件上方，第三夹持组件17抓取第三待加工工件；
机械手10沿箭头A的方向再次旋转九十度后，机械手10移动至加工中心(图未示)的第一加工位置(图未示)正上方，使第四夹持组件18正对一已加工工件，并抓取该工件；
机械手10沿箭头A的方向继续旋转九十度，第一夹持组件15将其抓取的第一待加工工件放置于第一加工位置，机械手10移动至第二加工位置(图未示)正上方，第一夹持组件15抓取第二加工位置上的已加工工件；
机械手10沿箭头A的方向继续旋转九十度，第二夹持组件16将其抓取的第二待加工工件
5放置于第二加工位置后，机械手10移动至第三加工位置(图未示)正上方，第二夹持组件16抓取第三加工位置上的已加工工件；
机械手10沿箭头A的方向继续旋转九十度，第三夹持组件17将其抓取的第三待加工工件放置于第三加工位置；
机械手10退离加工中心，并卸下第一夹持组件15、第二夹持组件16和第四夹持组件18上
已加工完毕的工件，完成一次换料过程。
采用本发明实施例一的机械手10的第二种换料方法为第一夹持组件15和第二夹持组件16通过前述方法分别抓取一待加工工件；机械手10沿箭头A的方向旋转九十度，并移动至加工中心(图未示)的第一加工位置(图未
示)正上方，第三夹持组件17抓取一已加工完毕的工件；
机械手10沿箭头A的方向继续旋转一百八十度，第一夹持组件15将其抓取的待加工工件
放于第一加工位置后，机械手10沿箭头A的反方向旋转九十度，并移动至第二加工位置(图未
示)正上方，第四夹持组件18抓取一已加工完毕的工件；
机械手10沿箭头A的方向再次旋转一百八十度，第二夹持组件16将其抓取的待加工工件
放于第二加工位置；
机械手10退离加工中心，并卸下第三夹持组件17和第四夹持组件18上已加工完毕的工件，完成一次换料过程。
请同时参阅图1和图3，本发明实施二提供的机械手20包括手臂21、掌体23以及凸出于掌体23的第一夹持组件24、第二夹持组件25、第三夹持组件26、第四夹持组件27、第五夹持组件28和第六夹持组件29，每个夹持组件均包括四个相互平行的夹持体201。
手臂21为一传动杆， 一端连接于动力装置(图未示)上， 一端与掌体23垂直连接。
掌体23大致为六棱柱状，具有第一表面231以及顺次连接的第一侧面233、第二侧面234、第三侧面235、第四侧面236、第五侧面237和第六侧面238。每相邻的两侧面通过一段弧形曲面连接，手臂21垂直穿过第一表面231并固定于掌体23内。
第一夹持组件24的夹持体201垂直凸出于第一侧面233，第二夹持组件25的夹持体201垂直凸出于第二侧面234，第三夹持组件26的夹持体201垂直凸出于第三侧面235，第四夹持组件27的夹持体201垂直凸出于第四侧面236，第五夹持组件28的夹持体201垂直凸出于第五侧面237，第六夹持组件29的夹持体201垂直凸出于第六侧面238，且相邻两个夹持组件的夹持体201之间的夹角为六十度。
采用本发明实施例二的机械手20的第一种换料方法为
6机械手20沿箭头B的方向以六十度为间隔逐次旋转，并移动至各待加工工件上方，使第一夹持组件24、第二夹持组件25、第三夹持组件26、第四夹持组件27和第五夹持组件28各抓取一待加工工件，第六夹持组件29正对工件放置的平面；
机械手20移动至加工中心(图未示)的第一加工位置(图未示)正上方，第六夹持组件29抓取第一加工位置上的已加工工件，机械手20沿箭头B的方向旋转六十度，第一夹持组件24将其抓取的待加工工件放于第一加工位置；
机械手20按照上一步骤的方法移动以及旋转，直至夹持组件上的待加工工件全部放置于加工位置上，并换出已加工完毕的工件；
机械手20退离加工中心，卸下第一夹持组件24、第二夹持组件25、第三夹持组件26、第四夹持组件27和第六夹持组件29上已加工完毕的工件，完成一次换料过程。
采用本发明实施例二的机械手20的第二种换料方法为
机械手20沿箭头B的方向以六十度为间隔旋转，并移动至各待加工工件上方，使第一夹持组件24、第二夹持组件25和第三夹持组件26各抓取一待加工工件；
机械手20沿箭头B的方向旋转六十度，移动至加工中心(图未示)的第一加工位置(图未示)正上方，第四夹持组件27正对该第一加工位置，并抓取第一加工位置上已加工完毕的工件
机械手20沿箭头B的方向继续旋转一百八十度，第一夹持组件24将其抓取的待加工工件放于第一加工位置，机械手20沿箭头B的反方向旋转一百二十度并移动，使第五夹持组件28正对下一加工位置，并抓取其上已加工工件；
机械手20按照上一步骤的方法旋转以及移动，直至夹持组件上的待加工工件全部交换为已加工完毕的工件；
机械手20退离加工中心，并卸下第四夹持组件27、第五夹持组件28和第六夹持组件29上已加工完毕的工件，完成一次换料过程。
请同时参阅图1和图4，本发明实施三提供的机械手30包括手臂31、掌体33以及凸出于掌体33的第一夹持组件35和第二夹持组件37，每个夹持组件均包括四个相互平行的夹持体301
手臂31为一传动杆， 一端连接于动力装置(图未示)上， 一端与掌体33垂直连接。掌体33为长方体状，具有第一表面331以及相对的第一端面333和第二端面335。第一夹持组件35的夹持体301垂直凸出于第一端面333，第二夹持组件37的夹持体301垂直凸出于第二端面335，且第一夹持组件35的夹持体301和第二夹持组件37之间的夹持体301的夹角为一百八十度。
采用本发明实施例三的机械手30的换料方法为
首先旋转机械手30使第一夹持组件35正对工件放置的平面，并抓取一待加工工件；机械手30沿箭头C的方向旋转一百八十度，并移动加工中心的第一加工位置正上方，第
二夹持组件37抓取已加工工件；
机械手30沿箭头C的方向继续旋转一百八十度，第一夹持组件35将其抓取的待加工工件
放于第一加工位置；
机械手30退离加工中心，卸下第二夹持组件37上已加工完毕的工件，完成一次换料过程
可以理解，机械手上的夹持组件还可以为八个，采用此种机械手进行的第一种换料方法和第二种换料方法与夹持组件为四个或者六个时的相同。
该夹持组件也可包括两个、三个或四个以上的夹持体，具体数量根据所需夹持工件的结构确定。
掌体还可以为圆柱体或者球体，夹持组件则分布于圆柱体侧面或者球体的球面上。另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
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权利要求
1.一种机械手换料方法，包括如下步骤(1)提供一机械手，所述机械手具有手臂、与所述手臂端部连接的掌体以及间隔设置于掌体上的多个夹持组件，提供多个待加工工件和多个处于加工位置上的已加工工件；(2)使用所述机械手的夹持组件抓取至少一个待加工工件，并使其中至少一个夹持组件空置；(3)使一个空置的夹持组件抓取一个加工位置上的已加工工件，掌体旋转一定角度，以使夹持有待加工工件的夹持组件正对该加工位置，并将待加工工件放于该加工位置；(4)所述掌体继续旋转，直至另一个空置的夹持组件与另一加工位置上的已加工工件相对；(5)重复步骤(3)、(4)，直至所述夹持组件上的最后一个待加工工件放置于加工位置上。
2.如权利要求l所述的机械手换料方法，其特征在于所述掌体为长 方体，具有顺次连接的四个侧面，所述夹持组件有四个，分别自所述四个侧面垂直凸出于所 述掌体。
3.如权利要求2所述的机械手换料方法，其特征在于所述机械手的 夹持组件抓取待加工工件后，有一个夹持组件空置。
4.如权利要求2所述的机械手换料方法，其特征在于所述机械手的 夹持组件抓取待加工工件后，相邻两个夹持组件空置。
5.如权利要求l所述的机械手换料方法，其特征在于所述掌体为六棱柱，具有顺次连接的六个侧面，所述夹持组件有六个，分别自所述六个侧面垂直凸出于所 述掌体。
6.如权利要求5所述的机械手换料方法，其特征在于所述机械手的 夹持组件抓取待加工工件后，相邻两个夹持组件空置。
7.如权利要求5所述的机械手换料方法，其特征在于所述机械手的夹持组件抓取待加工工件后，相邻三个夹持组件空置。
8 如权利要求l所述的机械手换料方法，其特征在于所述掌体为长 方体，具有相对的两个端面，所述夹持组件有两个，分别自所述两个端面垂直凸出于所述掌 体。
9 如权利要求8所述的机械手换料方法，其特征在于所述机械手的 夹持组件抓取待加工工件后，有一个夹持组件空置。
10 如权利要求1至9中任一项所述的机械手换料方法，其特征在于 所述夹持组件包括多个互相平行的夹持体。
全文摘要
一种机械手换料方法，其采用的机械手具有多个夹持组件，使该机械手的夹持组件抓取工件，并使至少一个夹持组件空置，然后利用空置的夹持组件以及机械手的转动实现已加工工件和待加工工件的交换，提高了生产效率以及机械手的利用率。
文档编号B25J3/00GK101676074SQ20081030452
公开日2010年3月24日 申请日期2008年9月16日 优先权日2008年9月16日
发明者叶启贤, 钟 秦, 韩正杰 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司