专利名称：一种工件的自动上下料机器人的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械加工中工件的上下料机器人，特别是涉及一种圆筒工件的自动上下料机器人。
背景技术：
在立式组对机热水器的加工过程中，需要对薄壁圆筒进行与封头组装等工序，因薄壁圆筒需要多次上下料，以前都是通过人工搬运的方法实现工件的上下料，工件的定位精度不高，而且比较费时费力，工人的劳动强度很大，热水器的加工周期长，成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种自动上下料机构，使其对工件的定位精度高、上下料速度快。为了解决上述技术问题，本发明包括机座、旋转轴、升降架、伸缩架、翻转支架和机械手，旋转轴转动设置在机座上，旋转轴连接有驱动旋转轴转动的驱动装置I，升降架上下滑动设置在旋转轴上，升降架连接有驱动升降架上下滑动的驱动装置II，伸缩架左右滑动设置在升降架上，伸缩架连接有驱动伸缩架左右滑动的驱动装置III，翻转支架上下翻转设置在伸缩架上，翻转支架连接有驱动翻转支架翻转的驱动装置IV，机械手设置在翻转支架上，机械手连接有驱动机械手抓放动作的驱动装置V。为了使其结构简单，运动灵活，所述的驱动装置I、驱动装置II、驱动装置III和驱动装置IV均为气缸或油缸，驱动装置I的缸体与机座铰接，驱动装置I的活塞杆通过曲柄与旋转轴连接，驱动装置II的缸体与旋转轴相固定，驱动装置II的活塞杆与升降架连接，驱动装置III的缸体固定在升降架上，驱动装置III的活塞杆与伸缩架连接，翻转支架通过横向设置的销轴与伸缩架的下部转动连接，销轴的轴向与伸缩架的伸缩方向垂直，驱动装置IV的缸体与伸缩架的上部铰接，驱动装置IV的活塞杆与翻动支架较接。为了使升降架运动稳定性好，所述的驱动装置II包括两个气缸或油缸，旋转轴的顶部固定有一个升降气缸或油缸架，驱动装置II的两个气缸或油缸分别位于旋转轴的两侦牝两个气缸或油缸的缸体均固定在升降气缸或油缸架上，两个气缸或油缸的活塞杆均与升降架连接。为了提高旋转轴的转动的稳定性，所述的底座上固定有固定轴套，旋转轴插在固定轴套中。为了使机械手取放动作灵活,所述的驱动装置V为气缸或油缸,机械手包括两个L形机械臂、两个抱板、两个连杆和一个滑动座，两个机械臂的纵杆中部与均与翻转支架转动连接，两个机械臂的横杆正对，两个机械臂的纵杆的上端均与滑动座铰接，驱动装置V的缸体固定在翻转支架上，驱动装置V的活塞杆与滑动座连接，两个抱板分别设置在两个机械臂的横杆上，两个抱板相面对。为了实现自动控制，本发明包括有控制系统和设置在机械手上用于检测工件的传感器，传感器和各个驱动装置均与控制系统连接。本发明的有益效果是1、本发明可准确将工件送到设定的位置，对工件的定位精度高，使用机械代替手工劳动，上下料速度快。2、结构简单需要零部件少。3、优选方案效率高，通过在优选方案中采用气缸或油缸作驱动装置，操作很方便，气缸或油缸的动作可以进行程序的控制，从而实现操作的自动化。这样可以省去大量人力、节省大量的时间，从而达到提高生产效率的目的。4、优选方案重复定位精度高，可靠性好通过在优选方案中设置传感器和控制系统，该机构可以通过传感器来实现程序控制，达到工件的准确定位。5、适用于不同直径的薄壁圆筒通过调换机械手可以实现不同直径的薄壁圆筒的自动上下料，且操作方便。6、应用范围广，可适用于多种工件的上下料。
图I是本发明立体结构示意图； 图2是图I中件9的结构示意放大 图3是图I中件4的结构示意放大 图4是图I中件I和件3的结构示意放大 图5是图I中件15的结构示意放大 图6是图I中件6的结构示意放大 图中1、机座，2、旋转气缸或油缸，3、固定轴套，4、升降架，5、旋转轴，6、固定架，7、升降气缸或油缸，8、伸缩气缸或油缸，9、伸缩架，10、翻转气缸或油缸，11、抓放气缸或油缸，12、抓放支架，13、滑动座，14、连杆，15、翻转支架，16、机械臂，17、抱板。
具体实施例方式如图1-6所示的一种具体实施例，它包括机座I、旋转气缸或油缸2、固定轴套3、升降架4、旋转轴5、固定架6、升降气缸或油缸7、伸缩气缸或油缸8、伸缩架9、翻转气缸或油缸10、抓放气缸或油缸11、抓放支架12、滑动座13、连杆14、翻转支架15、机械臂16和抱板17。固定轴套3竖向固定在机座I上，旋转轴5插在固定轴套3内，旋转轴5的下端伸入到机座I中，旋转气缸或油缸2设置在机座I内，旋转气缸或油缸2的缸体尾端与机座I铰接，旋转气缸或油缸2的活塞杆与旋转轴5通过曲柄连接，使得旋转气缸或油缸2能推动旋转轴5转动，升降架4上下滑动设置在旋转轴5上，升降架4和旋转轴5之间设置有导向结构，从而能限止升降架4相对旋转轴5转动，固定架6固定在旋转轴5的顶部，固定架6上固定有两个升降气缸或油缸7，两个升降气缸或油缸7位于旋转轴的两侧，两个升降气缸或油缸7的活塞杆均与升降架4连接，用于驱动升降架4上升或下降，升降架4上设有横向的滑槽，伸缩架9上设有滑杆，滑杆插在滑槽中，升降架的滑槽的外部的前后两侧各固定有一个伸缩气缸或油缸8，伸缩气缸或油缸8的活塞杆固定在伸结架9上，使得伸缩架9可以在升降架4上左右滑动，翻转支架15上下翻转设置在伸缩架9上，翻转支架15通过横向设置的销轴与伸缩架9转动连接，销轴的轴向方向与伸缩架9的伸缩方向垂直，翻转气缸或油缸10的缸体尾端与伸缩架9铰接，翻转气缸或油缸10的活塞杆与翻转支架15铰接，从而可以推动翻转支架15上下翻转。抓放支架12固定在翻转支架15上，抓放气缸或油缸11的缸体固定在抓放支架12上，机械手包括两个L形机械臂16、两个抱板17、两个连杆14和一个滑动座13，两个机械臂16的纵杆中部与均与翻转支架15通过销轴转动连接，两个机械臂16的横杆正对，两个机械臂16的纵杆的上端均与滑动座13铰接，抓放气缸或油缸11的活塞杆与滑动座13连接，两个抱板17分别设置在两个机械臂16的横杆上，两个抱板17相面对。本装置还包括有控制系统和设置在机械手的机械臂16上用于检测工件的传感器，传感器和各个气缸或油缸均与控制系统连接。控制系统用于控制各气缸或油缸的动作，控制系统根据传感器的感应信号来控制各气缸或油缸的动作。工作过程
初始状态，旋转气缸或油缸2、伸缩气缸或油缸8、翻转气缸或油缸10、抓放气缸或油缸11的活塞杆处于缩回状态，升降气缸或油缸7的活塞杆处于伸出状态，机械手处于向前伸出且张开的状态。 立式组对机把中筒和封头组装完成后，本发明机器人开始动作，首先，伸缩气缸或油缸8活塞杆伸出，推动伸缩架9向远离机器人机座I的方向移动，直至加工好的工件处于两抱板17中心位置，此时装在机械臂16上的感应开关感应到工件，此时抓放气缸或油缸11开始动作，活塞杆伸出，推动滑动座13向下移动,通过连杆14带动机械臂16动作,使得抱板17抱紧加工好的工件，然后，升降气缸或油缸7动作，活塞杆缩回，把升降架4连同伸缩架9、翻转支架15及机械手抓取的工件一同提起一定的高度，旋转气缸或油缸2动作，活塞杆伸出，推动旋转轴5转动，升降架4及其上的所有零部件及机械手抓取的工件一起随旋转轴5转动一定的角度使工件处于输送料道的上方，即工件脱离开立式组对机加工工件的中心位置并送到输送料道上，此时，翻转气缸或油缸10动作，活塞杆伸出，翻转支架15连同工件一起向下翻转90 °，工件处于水平状态，此时，升降气缸或油缸7再次动作，活塞杆伸出，升降架4下降，工件连同升降架4 一起下降，升降架4停止动作后，抓放气缸或油缸11动作，活塞杆缩回，机械手松开工件，把工件水平放置到输送料道上，升降气缸或油缸7动作，把升降架4抬起，翻转气缸或油缸10动作使翻动转支架向上翻转90°，旋转气缸或油缸2再次动作，重新回到待取工件的初始位置。机器人就是这样周期性传送工件的。
权利要求
1.一种工件的自动上下料机器人，其特征在于包括机座、旋转轴、升降架、伸缩架、翻转支架和机械手，旋转轴转动设置在机座上，旋转轴连接有驱动旋转轴转动的驱动装置I，升降架上下滑动设置在旋转轴上，升降架连接有驱动升降架上下滑动的驱动装置II，伸缩架左右滑动设置在升降架上，伸缩架连接有驱动伸缩架左右滑动的驱动装置III，翻转支架上下翻转设置在伸缩架上，翻转支架连接有驱动翻转支架翻转的驱动装置IV，机械手设置在翻转支架上，机械手连接有驱动机械手抓放动作的驱动装置V。
2.根据权利要求I所述的工件的自动上下料机器人，其特征在于所述的驱动装置I、驱动装置II、驱动装置III和驱动装置IV均为气缸或油缸，驱动装置I的缸体与机座铰接，驱动装置I的活塞杆通过曲柄与旋转轴连接，驱动装置II的缸体与旋转轴相固定，驱动装置II的活塞杆与升降架连接，驱动装置III的缸体固定在升降架上，驱动装置III的活塞杆与伸缩架连接，翻转支架通过横向设置的销轴与伸缩架的下部转动连接，销轴的轴向与伸缩架的伸缩方向垂直，驱动装置IV的缸体与伸缩架的上部铰接，驱动装置IV的活塞杆与翻动支架较接。
3.根据权利要求2所述的工件的自动上下料机器人，其特征在于所述的驱动装置II包括两个气缸或油缸，旋转轴的顶部固定有一个升降气缸或油缸架，驱动装置II的两个气缸或油缸分别位于旋转轴的两侧，两个气缸或油缸的缸体均固定在升降气缸或油缸架上，两个气缸或油缸的活塞杆均与升降架连接。
4.根据权利要求I所述的工件的自动上下料机器人，其特征在于所述的底座上固定有固定轴套，旋转轴插在固定轴套中。
5.根据权利要求1-4中任何一项所述的工件的自动上下料机器人，其特征在于所述的驱动装置V为气缸或油缸，机械手包括两个L形机械臂、两个抱板、两个连杆和一个滑动座，两个机械臂的纵杆中部与均与翻转支架转动连接，两个机械臂的横杆正对，两个机械臂的纵杆的上端均与滑动座铰接，驱动装置V的缸体固定在翻转支架上，驱动装置V的活塞杆与滑动座连接，两个抱板分别设置在两个机械臂的横杆上，两个抱板相面对。
6.根据权利要求5所述的工件的自动上下料机器人，其特征在于包括有控制系统和设置在机械手上用于检测工件的传感器，传感器和各个驱动装置均与控制系统连接。
全文摘要
本发明公开了一种工件的自动上下料机器人，本发明包括机座、旋转轴、升降架、伸缩架、翻转支架和机械手，旋转轴转动设置在机座上，旋转轴连接有驱动旋转轴转动的驱动装置Ⅰ，升降架上下滑动设置在旋转轴上，升降架连接有驱动升降架上下滑动的驱动装置Ⅱ，伸缩架左右滑动设置在升降架上，伸缩架连接有驱动伸缩架左右滑动的驱动装置Ⅲ，翻转支架上下翻转设置在伸缩架上，翻转支架连接有驱动翻转支架翻转的驱动装置Ⅳ，机械手设置在翻转支架上，机械手连接有驱动机械手抓放动作的驱动装置Ⅴ。本发明可准确将工件送到设定的位置，对工件的定位精度高，使用机械代替手工劳动，上下料速度快。
文档编号B23Q7/04GK102825496SQ20121033743
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月13日 优先权日2012年9月13日
发明者常言忠, 殷永生, 耿相军 申请人:山东法因数控机械股份有限公司