一种管型材起放料一体机器人的制作方法

1.本实用新型涉及管件加工设备技术领域，特别是一种管型材起放料一体机器人。


背景技术：

2.管件材料生产加工的常见材料，特别是管型材加工企业，为了提高加工效率，很多工序均采用自动化加工或半自动化加工，为此，管型材的自动上料为管型材自动化生产的基础步骤，管型材生产企业一般需要加工的管件种类繁多，加工量大，如果采用人工上料，不仅人工成本高，而且效率低下，容易操作失误导致材料或设备的损害。如果针对每一管型材均设置一个自动上下料机器人无疑增加了企业的生产成本，造成资源浪费，而且不便于操作替换，此外，在管件自动上下料机器人的结构设计上，保证管件的有效高效上下料是保证生产设备有效运行的关键，总体来说，现有管件自动上下料机器人的灵活性、稳定性以及效率上有待改善。


技术实现要素：

3.本实用新型针对上述问题，提供一种管型材起放料一体机器人。本实用新型的技术方案为：
4.一种管型材起放料一体机器人，包括水平面调节臂、垂直面调节臂、夹具支架和控制器；所述夹具支架安装在所述垂直面调节臂的末端，通过所述垂直面调节臂调节所述夹具支架的垂直向坐标，通过所述水平面调节臂调节所述夹具支架的水平向坐标，所述水平面调节臂和垂直面调节臂与所述控制器电连接，由所述控制器控制执行坐标调节动作；所述夹具支架上至少设有两组夹具和驱动机构，所述驱动机构与所述控制器电连接，由所述控制器控制执行夹具动作和切换。
5.作为本实用新型进一步地说明，所述水平面调节臂包括第一旋转机械臂和第二旋转机械臂，所述第一旋转机械臂和第二旋转机械臂相互转动连接，所述第二旋转机械臂的上部连接垂直面调节臂，通过所述第二旋转机械臂的转动改变夹具支架的水平向坐标。
6.更进一步地，所述垂直面调节臂包括第一摆动机械臂、第二摆动机械臂和伸缩机械臂；所述第一摆动机械臂一端与所述第二旋转机械臂转动连接，实现所述第一摆动机械臂的摆动，另一端与所述第二摆动机械臂转动连接，实现所述第二摆动机械臂的摆动；所述伸缩机械臂的一端与所述第二摆动机械臂伸缩连接，另一端设置所述夹具支架，通过所述第一摆动机械臂、第二摆动机械臂和伸缩机械臂的复合运动调节所述夹具支架的垂直向坐标。
7.更进一步地，所述夹具支架通过机械转轴转动安装在所述伸缩机械臂的末端。
8.更进一步地，所述驱动机构包括夹具电机和夹具传动轴，由夹具电机正反转带动的夹具传动轴驱动夹具的相向运动，执行管件的夹放动作。
9.更进一步地，所述夹具的相向内侧设有定位凸起。
10.更进一步地，所述定位凸起的前端可以设置弧形导向面。
11.更进一步地，还包括红外感应器，所述红外感应器设置在所述夹具支架上，并向所述控制器反馈探测信息。
12.本实用新型的有益效果：
13.本实用新型主要由夹具组件、运动机构和控制系统三大部分组成，控制系统通过对机械手每个自由度的电机的控制，通过各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作，同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制，进行系列的精准动作，实现待加工管件向管型材工艺设备自动夹送以及加工完成管件成品的自动卸料，实现管型材起放料一体精准控制和高效运作，提高企业的生产效率。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例整体结构图；
15.图2为本实用新型动作控制流程图。
16.附图标记：夹具支架1、夹具2、第一旋转机械臂3、第二旋转机械臂4、第一摆动机械臂5、第二摆动机械臂6、伸缩机械臂7、机械转轴8、夹具电机9、夹具传动轴10、定位凸起11。
具体实施方式
17.实施例：
18.下面结合附图对本实用新型实施例详细的说明，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
19.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
20.一种管型材起放料一体机器人，包括水平面调节臂、垂直面调节臂、夹具支架1和控制器；所述夹具支架1安装在所述垂直面调节臂的末端，通过所述垂直面调节臂调节所述夹具支架1的垂直向坐标，通过所述水平面调节臂调节所述夹具支架1的水平向坐标，所述水平面调节臂和垂直面调节臂与所述控制器电连接，由所述控制器控制执行坐标调节动作；所述夹具支架1上至少设有两组夹具2和驱动机构，所述驱动机构与所述控制器电连接，由所述控制器控制执行夹具2动作和切换。实际应用中，管型材起放料一体机器人通过固定底座固定安装在管型材工艺设备和管型材送料架之间，实现待加工管件向管型材工艺设备自动夹送以及加工完成管件成品的自动卸料，实现管型材起放料一体精准控制和高效运作，提高企业的生产效率。
21.结合附图所示的实例对本实用新型的管型材起放料一体机器人进行说明。本实施例的水平面调节臂包括第一旋转机械臂3和第二旋转机械臂4，所述第一旋转机械臂3和第二旋转机械臂4相互转动连接，所述第二旋转机械臂4的上部连接垂直面调节臂，通过所述第二旋转机械臂4的转动改变夹具支架1的水平向坐标，结合垂直面调节臂的动作可以使夹具2快速定位到有效空间范围内任一坐标位置上，以起放和搬运管件。
22.参见附图，本实施例的垂直面调节臂包括第一摆动机械臂5、第二摆动机械臂6和伸缩机械臂7；所述第一摆动机械臂5一端与所述第二旋转机械臂4转动连接，实现所述第一
摆动机械臂5的摆动，另一端与所述第二摆动机械臂6转动连接，实现所述第二摆动机械臂6的摆动；所述伸缩机械臂7的一端与所述第二摆动机械臂6伸缩连接，另一端设置所述夹具支架1，通过所述第一摆动机械臂5、第二摆动机械臂6和伸缩机械臂7的复合运动调节所述夹具支架1的垂直向坐标，结合第一旋转机械臂3和第二旋转机械臂4的旋转动作可以使夹具2快速定位到有效空间范围内任一坐标位置上，以起放和搬运管件。
23.作为一种优选的实施方式，如附图所示，本实施例中所述夹具支架1通过机械转轴8转动安装在所述伸缩机械臂7的末端，通过转动的方式进行夹具2的切换，协调夹具2的同步运作，以节省空间和提高起放搬运效率。
24.具体的，本实施例的驱动机构包括夹具电机9和夹具传动轴10，由夹具电机9正反转带动的夹具传动轴10驱动夹具2的相向运动，执行管件的夹放动作。在一些实施例中，为更好地适应管件的夹紧，在所述夹具2的相向内侧设有定位凸起11，所述定位凸起11的前端可以设置弧形导向面，在夹具2夹紧管件的过程中起到导向作用，避免定位误差造成的夹紧不到位或卡死，进一步提高夹放动作的准确性。
25.为实现管型材起放料一体机器人的自动化控制运作，还包括红外感应器，该红外感应器可以设置在所述夹具支架1上，并向所述控制器反馈探测信息，形成稳定的闭环控制，例如根据探测管型材送料架中有无管件的信息控制或探测管型材工艺设备工位上有无管件的信息等控制管型材起放料一体机器人的暂停待命，保证动作控制的准确有序执行。
26.下面结合附图所示进行管型材起放料一体机器人的动作说明，该工艺中需要将管件送至设备模腔中加工，加工完成后取出管件成品放置到成品区，然后再放入另一待加工的管件，依此循环运行。参见附图所示的结构图和流程图，管型材起放料一体机器人在启动运行后，夹具支架1运行至管型材送料架处，红外感应器探测其出料口是否有管件，若探测到无管件则暂停待命；若探测到有管件则第一组夹具2动作夹取管件并运行到设备模腔处，红外感应器探测模腔内是否有管件成品，若模腔内有管件成品则第二组夹具2动作将管件成品取出，然后切换夹具2，第一组夹具2将管件放入模腔加工；随后第二组夹具2将管件成品放置于成品区，第一组夹具2则夹取下一管件，依此循环运行，实现管型材的自动起放，提高管型材自动加工的效率。
27.以上仅就本实用新型较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本实用新型不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，总之，凡在本实用新型独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。