一种高温加热炉处理上下料机构的制作方法

本实用新型涉及工业机器人领域，具体涉及一种高温加热炉处理上下料机构。

背景技术：

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

在一些危险领域，比如热处理，需要工业机器人协助工程人员完成操作。现有技术中通常采用电动葫芦吊装工件进行上下料的操作，效率低，需要人工辅助，且温度过高，有辐射危险。

技术实现要素：

实用新型目的：提供一种高温加热炉处理上下料机构，运用工业机器人，根据事先设置的程序自动上下料，并完成热处理所需的一系列动作，解决了现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种高温加热炉处理上下料机构，包括安装底板、上下料机构和热处理机构；

其中，安装底板，固定于地面上；

热处理机构，包括固定在所述安装底板上的一组加热炉、以及设置在所述安装底板一侧的冷却油槽；

上下料机构，包括设置在所述安装底板上的上下料平台支架，安装在所述上下料平台支架上的料框，以及固定在所述安装底板上的、用于将工件在加热炉、冷却油槽和料框之间移动的机器人。

在进一步的实施例中，所述机器人包括固定在安装底板上的一级回转气缸、固定在所述一级回转气缸上连接座、与所述连接座转动连接的一级机械臂、与所述一级机械臂转动连接的二级机械臂，以及用于驱动一级机械臂、二级机械臂的一级伺服电机和二级伺服电机，所述二级机械臂还包括机械手腕，所述机械手腕通过二级回转气缸连接，通过上述机构，可以使得机器人能够控制工件在空间范围内任意一点移动，将待处理的工件从料框移动至加热炉内。

在进一步的实施例中，所述机械手腕的末端安装有叉取法兰组件，所述叉取法兰组件包括延伸杆、以及焊接在所述延伸杆一侧下端的偏心式叉取装置，所述延伸杆的另一侧安装有隔热板，用于叉取工装。

在进一步的实施例中，所述偏心式叉取装置包括H形叉体、安装在所述叉体两侧的一对限位导向块，以及安装在所述限位导向块的接近开关，用于将工装框移动到限位处，并触发接近开关信号。

在进一步的实施例中，所述叉体的一侧焊接有支柱，所述支柱与前述延伸杆焊接，所述支柱与叉体的焊接处两侧设有加强筋，用于加强叉体结构的稳定性，防止高温造成结构变形。

在进一步的实施例中，还包括安全围栏，所述安全围栏的右下角外侧设有机器人控制柜和电控总柜，用于给整体机构供电、控制机器人按预先设定的程序运行。

有益效果：本实用新型通过设计上下料机构和热处理机构，将传统的人工热处理这一过程完全交给机器人，避免了热处理时产生的高温、有毒气体等对工程人员造成危害，所述机器人包括一级回转气缸，用于控制机器人在水平方向的圆周运动，第一机械臂与第二机械臂依靠伺服电机驱动，提供精准的运动轨迹，确保工装被正确地放入加热炉中，并当热处理完成后运输至冷却油槽，冷却完毕后移动到初始位置，大幅提高了热处理的效率，杜绝了高温、有毒气体、辐射等对人员造成的伤害。

附图说明

图1为本实用新型的立体图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为本实用新型叉取法兰组件的立体图。

图中各附图标记为：上下料平台支架1、料框2、安装底板3、冷却油槽4、加热炉5、叉取法兰组件6、隔热板601、延伸杆602、支柱603、叉体604、加强筋605、接近开关606、限位导向块607、机器人7、一级回转气缸701、连接座702、一级伺服电机703、一级机械臂704、二级伺服电机705、二级机械臂706、机械手腕707、二级回转气缸708、安全围栏8、电控总柜9、机器人控制柜10。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

一种高温加热炉处理上下料机构，其特征在于：包括安装底板3、上下料机构和热处理机构。其中，安装底板3固定在地面上，为整个机器人7提供安装基础；热处理机构包括固定在所述安装底板3上的一组加热炉5、以及设置在所述安装底板3一侧的冷却油槽4；上下料机构包括设置在所述安装底板3上的上下料平台支架1，安装在所述上下料平台支架1上的料框2，以及固定在所述安装底板3上的、用于将工件在加热炉5、冷却油槽4和料框2之间移动的机器人7。

作为一个优选方案，所述机器人7包括固定在安装底板3上的一级回转气缸701、固定在所述一级回转气缸701上连接座702、与所述连接座702转动连接的一级机械臂704、与所述一级机械臂704转动连接的二级机械臂706，以及用于驱动一级机械臂704、二级机械臂706的一级伺服电机703和二级伺服电机705，所述二级机械臂706还包括机械手腕707，所述机械手腕707通过二级回转气缸708连接；该机器人7能够同时进行整体的水平回转运动、一级机械臂704的摆动、二级机械臂706的摆动，能够全方位无死角地将工件运输到加热炉5内，运用仿生学设计，像人的手臂一样，拥有6个关节，每个关节都通过伺服电机以及回转气缸连接，就靠伺服电机和回转气缸的运动，就构成了整个机器人7的运动，可以控制机器人7去到空间的每一个空间点，实现搬运。

作为一个优选方案，所述机械手腕707的末端安装有叉取法兰组件6，所述叉取法兰组件6包括延伸杆602、以及焊接在所述延伸杆602一侧下端的偏心式叉取装置，所述延伸杆602的另一侧安装有隔热板601，用于将工装叉取起来，便于机器人7平稳地将工装运输到加热炉5，其中隔热板601的设置能够有效防护叉取法兰组件6本身不被高温造成损坏。

作为一个优选方案，所述偏心式叉取装置包括H形叉体604、安装在所述叉体604两侧的一对限位导向块607，以及安装在所述限位导向块607的接近开关606，用于将工装框移动到限位处，并触发接近开关606信号。

作为一个优选方案，所述叉体604的一侧焊接有支柱603，所述支柱603与前述延伸杆602焊接，所述支柱603与叉体604的焊接处两侧设有加强筋605，用于加强叉体604结构的稳定性，防止高温造成结构变形。

作为一个优选方案，所述一种高温加热炉处理上下料机构，还包括安全围栏8，所述安全围栏8的右下角外侧设有机器人控制柜10和电控总柜9，用于给整体机构供电、控制机器人7按预先设定的程序运行。

具体的工作过程如下：首先进行第一阶段，上料过程。操作人员先将工件整齐摆放在料框2内，叉车叉取料框2进入安全围栏8内，并放置在上下料平台支架1上；接着操作人员进入把工装移动到限位处，接近开关606收到信号；然后压力传感器（未图示）进行称重，如果压力传感器（未图示）没有报警，则可以进入下一步，如报警说明工件超重，则少一次携带的工件数量再进入下一步；随后操作人员退出，在机器人控制柜10上启动开始按钮，此时机器人7移动进行夹取料框2；接着加热炉5炉门打开，机器人7将料框2放入加热炉5内；放置完毕后机器人7移动至初始位置，此时加热炉5炉门关闭，加热炉5预热并开始计时。

等待9-12小时，热处理结束，此时进入第二阶段，下料过程。加热炉5热处理时间到开始报警，随即加热炉5停止加热并提示热处理时间结束；然后加热炉5炉门打开，机器人7夹取料框2并移动至冷却油槽4，浸入冷却20分钟；冷却后机器人7移动料框2放入上下料平台支架1上，然后机器人7移动到初始位置；随后机器人7报警，告知操作人员热处理完成，操作人员进入安全围栏8内移动料框2，叉车叉取料框2；随后操作人员在电控总柜9上手动解除报警。至此，完整的热处理进程结束。

需要说明的是，机器人的软件控制部分可采用现有技术，设置相关参数，在此不再详述。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。