一种机械臂的制作方法

本发明涉及汽车门框内外板加工技术领域，尤其涉及一种自动抓取汽车门框内外板以代替人工搬运的机械臂。

背景技术：

小汽车的车门柱板包括前门a柱外板与前门a柱内板、前门b柱外板与前门b柱内板、后门b柱外板与后门b柱内板、后门c柱外板与后门c柱内板，一般随侧围呈弧形，目前一般由金属带料经连续滚压而成，弧形也在滚压时形成；并在滚压下线前切断成待冲压的工件，再经多道冲压工序后成为可组装成小汽车的前后两侧门框的零件。以上4种车门柱板的外板与内板均组成在一起作为可组装成小汽车门框的部件。另外，由于某些车门柱板结构自身结构的需要，某些部位需要弧形凹面朝上进行冲压，而另外某些部位需要弧形凹面朝下进行冲压。

目前，以上4种车门柱板的外板与内板均需分别经多道工序完成冲压加工，需开发的冲压模具数量众多，配备数量众多的压力机与冲压操作人员，作业自动化程度、生产效率、冲压质量一直难以有效突破；而且冲压操作采用传统的由人工完成在压力机中的工件送取工作的操作方式，操作者人身安全就难以控制，往往事故频发。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种自动抓取汽车门框内外板以代替人工搬运的机械臂，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种机械臂，能够自动抓取汽车门框内外板以代替人工搬运。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种机械臂，包括：

纵长的臂体，所述臂体上沿其长度方向设有多个相互平行且垂直于所述臂体的抓取件；

多个升降机，多个所述升降机沿所述臂体的长度方向分布，各所述升降机支撑所述臂体并同步驱动所述臂体纵向移动；及

驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述臂体相对各所述升降机水平移动、并同步于各所述升降机同时驱动所述臂体纵向移动。

进一步的，所述抓取件包括与所述臂体垂直连接的横臂，所述横臂上设有多个相互平行且垂直于所述横臂的吸盘柱、多个分别供各所述吸盘柱移动的斜槽，所述吸盘柱上设有真空吸盘。

进一步的，所述臂体上还至少设有一个调节装置，所述调节装置用于调节与其连接的所述抓取件在所述臂体上的横向位置，所述调节装置包括：

滑轨，所述滑轨连接所述臂体与所述抓取件；

第一气缸，所述第一气缸一端与所述滑轨连接、另一端通过连杆与所述抓取件连接。

进一步的，所述升降机包括机体、纵向设置在所述机体上第二气缸，所述第二气缸的伸缩臂上连接有支撑所述臂体的支架，所述支架上至少可拆卸连接有两个相对的、用于夹持所述臂体的滑轮。

进一步的，所述支架上可拆卸连接有两个相对且能够沿所述支架相向或背向移动的支撑板，相对的两个所述滑轮分别安装在两个所述支撑板上。

进一步的，还包括将所述驱动机构及各所述升降机串接的连接管。

进一步的，所述驱动机构包括机架，所述机架上设有支座，所述支座上设有沿其纵向移动且与所述臂体滑动连接的支撑架、驱动所述臂体相对所述支撑架水平移动的第一组件、驱动所述支撑架带动所述臂体纵向移动的第二组件，其中，

-所述第一组件包括与所述支撑架转动连接的纵向转轴、驱动所述转轴转动的第一电机，所述转轴上套设有齿轮，所述齿轮与两端均连接在所述臂体上的齿条啮合连接；

-所述第二组件包括与所述支撑架连接的升降齿条轴、与所述升降齿条轴传动连接的同步带、驱动所述同步带的带轮转动的第二电机。

进一步的，所述支撑架上于所述齿轮两侧还分别转动连接有张紧所述齿条的导辊。

进一步的，所述支座上垂直设有与所述支撑架滑动连接的导柱。

进一步的，所述机架上还设有用于走线的坦克链。

本发明的有益效果为：本发明的机械臂工作时，可根据需要的动作流程，实现下降抓取、携带工件上升然后平移至相应的加工工位上放件等操作，完全替代人工的操作，大大降低了人了成本，减轻了人工劳动强度。

附图说明

图1是本发明优选实施方式提供的机械臂的结构示意图；

图2是本发明中抓取件的结构示意图；

图3是本发明中调节装置与抓取件的连接结构示意图；

图4是本发明中升降机的结构示意图；

图5是本发明中驱动机构的结构示意图；

图6是本发明中驱动机构的另一角度结构示意图。

图中：501-臂体，510-抓取件，511-横臂，512-吸盘柱，513-斜槽，514-真空吸盘，520-调节装置，521-滑轨，522-第一气缸，523-连杆，530-升降机，531-机体，532-第二气缸，533-支架，534-滑轮，535-支撑板，540-连接管，550-驱动机构，551-机架，552-支座，553-支撑架，554-转轴，555-第一电机，556-齿轮，557-齿条，558-升降齿轮轴，559-同步带，560-带轮，561-第二电机，562-导辊，567-导柱，570-坦克链。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供的机械臂用于自动抓取汽车门框内外板以代替人工搬运，其具体结构如图1至6所示，包括纵长的臂体501、多个升降机530和驱动机构550，驱动机构550及各升降机530由连接管540串接。其中，臂体501上沿其长度方向设有多个相互平行且垂直于臂体501的抓取件510；各升降机530沿臂体501的长度方向分布，用于支撑臂体501并同步驱动臂体501纵向移动；驱动机构550用于驱动臂体501相对各升降机530水平移动、并同步于各升降机530同时驱动臂体501纵向移动。

具体的，如图2所示，抓取件510包括与臂体501垂直连接的横臂511，横臂511上设有多个相互平行且垂直于横臂511的吸盘柱512、多个分别供各吸盘柱512移动的斜槽513，吸盘柱513上设有有真空吸盘514。即利用真空吸盘514吸取汽车门框内外板实现抓取动作。通过在横臂511上设置斜槽513，可调节吸盘柱512在横臂511上的位置，从而可抓取不同长度的汽车门框内外板。

当然，为了进一步能够抓取不同长度的汽车门框内外板，本发明在臂体501上还至少设有一个调节装置520，如图3所示，调节装置520用于调节与其连接的所抓取件510在臂体501上的位置。具体的，调节装置包括滑轨521和第一气缸522，滑轨521连接臂体501与抓取件510的横臂511；第一气缸522一端与滑轨521连接、另一端通过连杆523与抓取件510的横臂511连接。当第一气缸522伸缩时，即可带动横臂511沿滑轨521滑动，从而调整抓取件510在臂体501上的位置。

如图4所示，升降机530包括机体531、纵向设置在机体531上第二气缸532，第二气缸532的伸缩臂上连接有支撑臂体501的支架533，支架533上至少可拆卸连接有两个相对的、用于夹持臂体501的滑轮534。将臂体501夹持在两个相对的滑轮534之间，支撑臂体501的同时，可使臂体501顺畅地水平移动。

为了使两个相对的滑轮534能够夹持不同宽度的臂体501，本发明在支架533上可拆卸连接有两个相对的且能够沿支架533相向或背向移动的支撑板535，将相对的两个滑轮534分别安装在两个支撑板535上。调节两个支撑板535之间的距离，即可调节两个相对的滑轮534之间的距离，以适应不同宽度的臂体501，同时也方便组装滑轮534与臂体501。

如图5和图6所示，本发明的驱动机构550包括机架551，机架551上设有支座552，支座552上设有沿其纵向移动且与臂体501滑动连接的支撑架553、驱动臂体501相对支撑架553水平移动的第一组件、驱动支撑架553带动臂体501纵向移动的第二组件。

具体的第一组件包括与支撑架553转动连接的纵向转轴554、驱动转轴554转动的第一电机555，转轴554上套设有齿轮556，齿轮556与两端均连接在臂体501上的齿条557啮合连接；第二组件包括与支撑架553连接的升降齿条轴558、与升降齿条轴558传动连接的同步带559、驱动同步带559的带轮560转动的第二电机561。可见，第一电机555转动时，转轴554在竖直方向转动，从而带动齿轮556转动，齿轮556带动齿条557平移，平移的齿条557带动臂体501水平移动；第二电机561转动时，同步带559带动与升降齿条轴558连接的带轮560转动，带轮560带动升降齿条轴558的蜗轮转动，从而使升降齿条轴558升降，升降的升降齿条轴558带动支撑架553纵向移动，从而支撑架553带动臂体501纵向移动。

为确保齿条557可有效的带动臂体501水平移动，本发明在支撑架553上于齿轮556两侧还分别转动连接有张紧齿条557的导辊562。将齿条557张紧，以避免齿条557松弛而不能精确地带动臂体501平移。

本发明中所谓的支撑架553与臂体501滑动连接，是指在支撑架553上同样设置多组相对的两个滑轮534，将臂体501夹持在两个滑轮534之间，从而能使臂体501相对支撑架553平移。

为了确保支撑架553纵向上平稳地升降，本发明在支座552上垂直设有与支撑架553滑动连接的导柱567，导柱567起导向作用。

作为本发明的优选实施方式，为了便于对机械臂布线，本发明在机架551上还设有用于走线的坦克链570，将所要连接的电气用线均束在坦克链570里，从而使得整体较整洁美观。

本发明的机械臂工作时，根据需要的动作流程，可实现下降抓取、携带工件上升然后平移至相应的加工工位上放件等操作，完全替代人工的操作。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。