專利名稱：一種自動卸料機械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種自動卸料機械手技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到一種工業(yè)機械手，更具體地涉及到一種用于摩擦焊 接機的卸載工件用的工業(yè)機械手。背景技術(shù)：
目前，機械手已非常廣泛的應(yīng)用于工業(yè)的各個領(lǐng)域，可替代工人的手工操作用于夾持，裝料，卸料等工作。如我國海爾公司生產(chǎn)的5KG搬運機 器人，有五個關(guān)節(jié)和五個自由度，每一個關(guān)節(jié)的運動都是由AC伺服電機、 RV減速器和高精度回轉(zhuǎn)軸承等組成，整個智能系統(tǒng)由工控機控制，這種 機器人具有較高的自動化水平，但其價格十分昂貴，并且對于于摩擦焊接 機的相關(guān)工作而言，其大量功能并不需要，如使用這種機器人，將會造成 極大的浪費。為此，在摩擦焊接領(lǐng)域，上述的這種機器人并不適用，而現(xiàn) 行的用于摩擦焊接機的卸料工作仍大部分采用人工操作，且在目前的其它 領(lǐng)域使用的機械手尚未有適用于摩擦焊接領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)簡單的、造價低廉的 機械手。在摩擦焊接領(lǐng)域，如汽車安全氣囊殼體的焊接，現(xiàn)在大都采用手動夾 鉗卸料，使得工人在取料時，必須靠近工件，由于安全氣嚢殼體內(nèi)裝有毒、 易爆的化學(xué)藥品，這樣便給工人的人身安全帶來極大的不安全因素；同時， 工人采用手動夾鉗的方式卸料時，可能會造成工件或摩擦焊接機夾具的損 壞，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決上述的這些技術(shù)問題，提出了一種結(jié)構(gòu) 簡單的，造價低廉的，操作靈活的能夠在摩擦焊接機上取出多種不同的工 件的自動卸料機械手。本實用新型所采用的技術(shù)方案為 一種自動卸料機械手，其特征在于 包括第一進(jìn)退部分、第二進(jìn)退部分、旋轉(zhuǎn)部分、抓持部分以及底座；所述
第 一進(jìn)退部分安裝在底座上，第 一進(jìn)退部分包括第 一動力源和第 一進(jìn)退滑臺，第一動力源的活動組件與第一進(jìn)退滑臺固定連接；所述第二進(jìn)退部分 包括第二動力源，第二進(jìn)退部分固定在上述第一進(jìn)退滑臺上，隨第一進(jìn)退 滑臺的移動而移動；所述旋轉(zhuǎn)部分包括旋轉(zhuǎn)動力源，旋轉(zhuǎn)部分固定在上述 第二動力源的殼體上，隨第二動力源殼體的移動而移動；所述抓持部分安裝在旋轉(zhuǎn)動力源的旋轉(zhuǎn)組件上。所述的第一動力源為雙作用長氣缸，第一動力源的活動組件為該氣缸 的活塞桿；所述的第二動力源為滑臺氣缸，第二動力源的殼體為該氣缸的 氣缸體；所述的旋轉(zhuǎn)動力源為旋轉(zhuǎn)氣缸，旋轉(zhuǎn)動力源的旋轉(zhuǎn)組件為該氣缸 的旋轉(zhuǎn)軸；所述的抓持部分為電磁鐵。所述第一進(jìn)退部分，還包括第一導(dǎo)向機構(gòu)以及第一氣缸支架；所述的 雙作用長氣缸通過第一氣缸支架固定在底座上，在該雙作用長氣缸的遠(yuǎn)離 雙作用長氣缸的氣缸體一側(cè)的底座上固定有第一導(dǎo)向機構(gòu)，所述第一導(dǎo)向 機構(gòu)包括固定在底座上的雙作用長氣缸的活塞桿兩側(cè)的兩根導(dǎo)軌；所述第 一進(jìn)退滑臺一端的下端面固定有套設(shè)在兩根導(dǎo)軌上的滑塊，且雙作用長氣 缸的活塞桿的一端與該滑塊固定連接。所述第二進(jìn)退部分固定在笫一進(jìn)退 滑臺的遠(yuǎn)離雙作用長氣缸的一端。所述第二進(jìn)退部分，還包括兩個滑臺固定塊；所述的兩個滑臺固定塊 分別固定在第一進(jìn)退滑臺的遠(yuǎn)離雙作用長氣缸的一端的兩側(cè)端，所述滑臺 氣缸的兩根活塞桿的兩端分別固定在所述的兩個滑臺固定塊上，所述的滑 臺氣缸的氣缸體沿滑臺氣缸的活塞桿的軸向方向作往復(fù)運動；在所述滑臺 氣缸的氣缸體上還固定有旋轉(zhuǎn)氣缸支架。所述旋轉(zhuǎn)部分還包括旋轉(zhuǎn)氣釭、旋轉(zhuǎn)氣缸支架；所述旋轉(zhuǎn)氣缸通過旋 轉(zhuǎn)氣缸支架安裝在滑臺氣缸的氣缸體上，所述旋轉(zhuǎn)氣缸的穿過該旋轉(zhuǎn)氣缸 支架的旋轉(zhuǎn)軸的端部固定有一固定軸套，上述電磁鐵固定于該固定軸套內(nèi)， 與旋轉(zhuǎn)氣缸的旋轉(zhuǎn)軸同步旋轉(zhuǎn)。所述第 一進(jìn)退部分還包括兩個磁感應(yīng)開關(guān)，分別安裝在雙作用長氣缸 的氣缸體的兩端；所述第一進(jìn)退部分還包括兩個單向節(jié)流閥，分別安裝在 雙作用長氣缸的進(jìn)氣口處。所述第二進(jìn)退部分還包括三個磁感應(yīng)開關(guān)，分別安裝在滑臺氣缸氣缸 體的相應(yīng)位置處，該三個相應(yīng)位置分別對應(yīng)可控制滑臺氣缸氣缸體的三個 位置即當(dāng)電磁鐵與工件接觸的位置，當(dāng)工件脫離摩擦焊接機夾具定位銷
的位置，當(dāng)滑臺氣缸的氣缸體朝遠(yuǎn)離工件的方向開始移動的位置。所述滑 臺氣缸的兩個進(jìn)氣口處分別安裝有兩個單向節(jié)流岡。所述旋轉(zhuǎn)部分還包括兩個磁感應(yīng)開關(guān)，分別安裝在旋轉(zhuǎn)氣缸氣缸體的 相應(yīng)位置處，該相應(yīng)的位置為可分別控制所述旋轉(zhuǎn)軸由初始位置開始旋轉(zhuǎn) 一定角度而停止的位置，該旋轉(zhuǎn)角度為使工件從摩擦焊接機夾具脫離的角 度。所述旋轉(zhuǎn)氣缸的兩個進(jìn)氣口處分別安裝有兩個單向節(jié)流閥。本實用新型的自動卸料機械手，具有第一進(jìn)退部分、第二進(jìn)退部分以 及旋轉(zhuǎn)部分，可以實現(xiàn)多維角度的操作作業(yè)，使本實用新型的機械手更加 靈活，卸料工作更加容易實現(xiàn)。該自動卸料機械手的各部分結(jié)構(gòu)分別采用 各種類型的雙作用氣缸作為動力源，且有效地利用各種氣缸的本身的結(jié)構(gòu)作為該機械手的結(jié)構(gòu)組成部分；同時利用磁感應(yīng)開關(guān)發(fā)生的感應(yīng)信號，可 以有效地控制各個氣缸的操作作業(yè)過程中的行程，無需使用到工控機等設(shè) 備，因此本實用新型不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且造價低廉。經(jīng)實際試用證明，本 實用新型可有效地勝任于摩擦焊接領(lǐng)域的操作作業(yè)，能夠在摩擦焊接機上 取出多種工件。
圖1、圖2是本實用新型的自動卸料機械手的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本實用新型的自動卸料機械手的使用狀態(tài)圖。 圖4是本實用新型中摩擦焊接機的夾具及工件的安裝示意圖。 圖5是圖4的A-A剖視圖。
具體實施方式
下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。一種自動卸料機械手，第一進(jìn)退部分、第二進(jìn)退部分、旋轉(zhuǎn)部分、抓 持部分以及底座1;所述第一進(jìn)退部分安裝在底座1上，第一進(jìn)退部分包 括第一動力源3和第一進(jìn)退滑臺8，第一動力源3的活動組件32與第一進(jìn) 退滑臺8固定連接；所述第二進(jìn)退部分包括第二動力源6，第二進(jìn)退部分 固定在上述第一進(jìn)退滑臺8上，隨第一進(jìn)退滑臺8的移動而移動；所述旋 轉(zhuǎn)部分包括旋轉(zhuǎn)動力源13,旋轉(zhuǎn)部分固定在上述第二動力源6的殼體61 上，隨第二動力源6的殼體61的移動而移動，且在相對于被卸載工件24 的平行且垂直的方向上的移動；所述抓持部分15安裝在旋轉(zhuǎn)動力源13的 旋轉(zhuǎn)組件29上。
所述的第一動力源3為雙作用長氣缸，第一動力源3的活動組件32 為該氣缸3的活塞桿32;所述的第二動力源6為滑臺氣缸，第二動力源6 的殼體61為該氣缸6的氣缸體61;所述的旋轉(zhuǎn)動力源13為^走轉(zhuǎn)氣缸，旋 轉(zhuǎn)動力源13的旋轉(zhuǎn)組件29為該氣缸13的旋轉(zhuǎn)軸29;所述的抓持部分15 為電石茲纟失。
所述第一進(jìn)退部分，還包括第一導(dǎo)向機構(gòu)以及第一氣缸支架2;所述 的雙作用長氣缸3通過第一氣缸支架2固定在底座1上，在該第一氣缸支 架2的遠(yuǎn)離雙作用長氣缸3的氣缸體31 —側(cè)的底座1上固定有第一導(dǎo)向機 構(gòu)，所述第一導(dǎo)向機構(gòu)包括固定在底座1上的雙作用長氣缸3的活塞桿32 兩側(cè)的兩根導(dǎo)軌5;所述第一進(jìn)退滑臺8—端的下端面固定有套設(shè)在兩根 導(dǎo)軌5上的滑塊9，且雙作用長氣缸3的活塞桿32的一端與該滑塊9固定 連接。所述第二進(jìn)退部分固定在第一進(jìn)退滑臺8的遠(yuǎn)離雙作用長氣缸3的 一端。
所述的第二進(jìn)退部分在雙作用長氣缸3且在第一導(dǎo)向機構(gòu)的作用下， 與第一進(jìn)退滑臺8同步作往復(fù)運動(即X軸方向)；所述第一進(jìn)退部分還 包括兩個》茲感應(yīng)開關(guān)16、 17,分別安裝在雙作用長氣缸3的氣缸體31的 兩端，可用于控制雙作用長氣缸3活塞桿32的伸縮行程；所述第一進(jìn)退部 分還包括兩個單向節(jié)流閥18,分別安裝在雙作用長氣缸3的進(jìn)氣口處，可 用于調(diào)整雙作用長氣缸3活塞桿32的伸縮速度。
所述第二進(jìn)退部分，還包括兩個滑臺固定塊63;所述的兩個滑臺固定 63塊分別固定在第一進(jìn)退滑臺8的遠(yuǎn)離雙作用長氣缸3的一端的兩側(cè)端， 所述滑臺氣缸6的兩根活塞桿62的兩端分別固定在所述的兩個滑臺固定塊 63上，所述的滑臺氣缸6的氣缸體61沿滑臺氣缸6的活塞桿62的軸向方 向作往復(fù)運動(即Y軸方向)。在所述滑臺氣缸6的氣缸體61上還固定有 旋轉(zhuǎn)氣缸支架19。
所述第二進(jìn)退部分還包括三個磁感應(yīng)開關(guān)11、 20、 21，固定于一安裝 滑套22內(nèi)，該安裝滑套22安裝于滑臺氣缸6的一側(cè)，則三個磁感應(yīng)開關(guān) 11、 20、 21分別對應(yīng)于氣缸體61移動時的三個不同的相應(yīng)位置處，該三 個相應(yīng)位置分別對應(yīng)可控制滑臺氣缸6氣缸體61動作的三個位置即當(dāng)電 磁鐵15與工件24接觸的位置，當(dāng)電磁鐵15吸附后的工件24脫離摩擦焊 接機夾具25的定位銷27的位置，當(dāng)滑臺氣缸6的氣缸體61沿Y軸負(fù)方
向開始移動的位置。所述滑臺氣缸6的進(jìn)氣口處分別安裝有兩個單向節(jié)流閥35,可用于調(diào) 整滑臺氣釭6的氣缸體61的移動速度。所述旋轉(zhuǎn)部分，包括旋轉(zhuǎn)氣缸13、旋轉(zhuǎn)氣缸支架19;所述旋轉(zhuǎn)氣缸 13通過旋轉(zhuǎn)氣缸支架19安裝在滑臺氣缸6的氣缸體61上，所述旋轉(zhuǎn)氣缸 13的穿過該旋轉(zhuǎn)氣缸支架19的旋轉(zhuǎn)軸29的端部固定有一固定軸套14。上 述電磁鐵15通過緊定螺釘固定于該固定軸套14內(nèi)，與旋轉(zhuǎn)氣缸13的旋轉(zhuǎn) 軸29同步旋轉(zhuǎn)。所述旋轉(zhuǎn)部分還包括兩個^茲感應(yīng)開關(guān)7、 28，分別安裝在旋轉(zhuǎn)氣缸13 氣缸體33兩則的滑槽內(nèi)的相應(yīng)位置處，所述的兩個相應(yīng)位置為可分別控制 所述旋轉(zhuǎn)軸29由初始位置開始旋轉(zhuǎn)一定角度而停止的位置，該角度可使工 件24從摩擦焊接機夾具25脫開，在本實施例中，該兩個磁感應(yīng)開關(guān)7和 28的兩個相應(yīng)位置可控制的角度優(yōu)選為30 ~ 60° 。摩擦焊接機的夾具可根 據(jù)工件的不同而進(jìn)行更換，此時，自動卸料機械手的旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)氣缸的旋轉(zhuǎn)角度也應(yīng)調(diào)整，即只需調(diào)整兩個磁感應(yīng)開關(guān)的位置即可。所述旋轉(zhuǎn)氣缸13的兩個進(jìn)氣口處分別安裝有兩個單向節(jié)流閥34,可 用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)氣缸旋轉(zhuǎn)軸往復(fù)旋轉(zhuǎn)的速度。工作過程當(dāng)自動卸料機械手開始工作，首先，雙作用長氣缸3的活 塞桿32從氣缸體31伸出，帶動固定在第一進(jìn)退滑臺8上的第二進(jìn)退部分 在雙作用長氣缸3且在第一導(dǎo)向機構(gòu)的作用下，與第一進(jìn)退滑臺8同步沿 X軸正方向朝工件24移動，當(dāng)安裝在雙作用長氣缸3的氣缸體31上的不茲 感應(yīng)開關(guān)16、 17感應(yīng)到信號后，雙作用長氣缸3的活塞桿32停止動作， 則第一進(jìn)退滑臺8停止移動。滑臺氣缸6在其活塞桿62的導(dǎo)向作用下，沿 Y軸負(fù)方向移動。當(dāng)磁感應(yīng)開關(guān)21感應(yīng)到信號后，滑臺氣缸6的氣缸體 61停止移動，電^茲鐵13的端面剛好與工件24接觸。同時，電磁鐵15通 電產(chǎn)生磁性，吸持工件24后，滑臺氣缸6沿Y軸正方向移動約5 ~ 10mm, 當(dāng)磁感應(yīng)開關(guān)20感應(yīng)到信號后，滑臺氣缸6停止移動，使工件24脫離摩 擦焊接機夾具25的定位銷27。然后，旋轉(zhuǎn)氣缸13的旋轉(zhuǎn)軸29沿Y軸逆 時針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為30~60°之間的任何角度，使工件24脫離摩擦焊 接機的夾具25。此時，滑臺氣缸6繼續(xù)沿Y軸正方向移動，當(dāng)磁感應(yīng)開關(guān) ll感應(yīng)到信號后，滑臺氣缸6停止移動。接著，雙作用長氣缸2沿X軸負(fù) 方向移動至;茲感應(yīng)開關(guān)17感應(yīng)到信號后4f止移動(即初始^f立置)。此時，
電磁鐵15斷電失去》茲性，釋放工件24，工件24可經(jīng)輸送板(未顯出)輸出， 旋轉(zhuǎn)氣缸13沿Y軸順時針旋轉(zhuǎn)至初始位置，完成自動卸料的過程。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進(jìn)一步詳 細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用 新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提 下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型由所提 交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。
權(quán)利要求1、 一種自動卸料機械手，其特征在于包括第一進(jìn)退部分、第二 進(jìn)退部分、旋轉(zhuǎn)部分、抓持部分以及底座；所述第一進(jìn)退部分安裝在底座上，第一進(jìn)退部分包括第一動力源 和第一進(jìn)退滑臺，第一動力源的活動組件與第一進(jìn)退滑臺固定連接；所述第二進(jìn)退部分包括第二動力源，第二進(jìn)退部分固定在上述第 一進(jìn)退滑臺上，隨第一進(jìn)退滑臺的移動而移動；所述旋轉(zhuǎn)部分包括旋轉(zhuǎn)動力源，旋轉(zhuǎn)部分固定在上述第二動力源 的殼體上，隨第二動力源殼體的移動而移動；所述抓持部分安裝在旋轉(zhuǎn)動力源的旋轉(zhuǎn)組件上。
2、 如權(quán)利要求1所述的自動卸料機械手，其特征在于所述的第 一動力源為雙作用長氣缸，第一動力源的活動組件為該氣缸的活塞桿； 所述的第二動力源為滑臺氣缸，第二動力源的殼體為該氣缸的氣缸體； 所述的旋轉(zhuǎn)動力源為旋轉(zhuǎn)氣缸，旋轉(zhuǎn)動力源的旋轉(zhuǎn)組件為該氣釭的旋 轉(zhuǎn)軸；所述的抓持部分為電磁鐵。
3、 如權(quán)利要求2所述的自動卸料機械手，其特征在于所述第一 進(jìn)退部分，還包括第一導(dǎo)向機構(gòu)以及第一氣缸支架；所述的雙作用長 氣缸通過第一氣缸支架固定在底座上，在該雙作用長氣缸的遠(yuǎn)離雙作 用長氣缸的氣缸體一側(cè)的底座上固定有第一導(dǎo)向機構(gòu)，所述第一導(dǎo)向 機構(gòu)包括固定在底座上的雙作用長氣缸的活塞桿兩側(cè)的兩根導(dǎo)軌；所 述第 一進(jìn)退滑臺 一端的下端面固定有套設(shè)在兩根導(dǎo)軌上的滑塊，且雙 作用長氣缸的活塞桿的一端與該滑塊固定連接。所述第二進(jìn)退部分固 定在第 一進(jìn)退滑臺的遠(yuǎn)離雙作用長氣缸的 一端。
4、 如權(quán)利要求2所述的自動卸料機械手，其特征在于所述第二 進(jìn)退部分，還包括兩個滑臺固定塊；所述的兩個滑臺固定塊分別固定 在第一進(jìn)退滑臺的遠(yuǎn)離雙作用長氣缸的一端的兩側(cè)端，所述滑臺氣缸 的兩根活塞桿的兩端分別固定在所述的兩個滑臺固定塊上，所述的滑 臺氣缸的氣缸體沿滑臺氣缸的活塞桿的軸向方向作往復(fù)運動；在所述 滑臺氣缸的氣缸體上還固定有旋轉(zhuǎn)氣缸支架。
5、 如權(quán)利要求2所述的自動卸料機械手，其特征在于所述旋轉(zhuǎn) 部分還包括旋轉(zhuǎn)氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸支架；所述旋轉(zhuǎn)氣缸通過旋轉(zhuǎn)氣缸支 架安裝在滑臺氣缸的氣缸體上，所述旋轉(zhuǎn)氣缸的穿過該旋轉(zhuǎn)氣缸支架的旋轉(zhuǎn)軸的端部固定有一固定軸套,上述電^茲鐵固定于該固定軸套內(nèi)， 與旋轉(zhuǎn)氣缸的旋轉(zhuǎn)軸同步旋轉(zhuǎn)。
6、 如權(quán)利要求3所述的自動卸料機械手，其特征在于所述第一 進(jìn)退部分還包括兩個磁感應(yīng)開關(guān)，分別安裝在雙作用長氣缸的氣缸體 的兩端；所述第一進(jìn)退部分還包括兩個單向節(jié)流閥，分別安裝在雙作 用長氣缸的進(jìn)氣口處。
7、 如權(quán)利要求4所述的自動卸料機械手，其特征在于所述第二 進(jìn)退部分還包括三個磁感應(yīng)開關(guān)，分別安裝在滑臺氣缸氣缸體的相應(yīng) 位置處，該三個相應(yīng)位置分別對應(yīng)可控制滑'臺氣缸氣缸體的三個位置 即當(dāng)電磁鐵與工件接觸的位置，當(dāng)工件脫離摩擦焊接機夾具定位銷的 位置，當(dāng)滑臺氣缸的氣缸體朝遠(yuǎn)離工件的方向開始移動的位置。
8、 如權(quán)利要求4所述的自動卸料機械手，其特征在于所述滑臺 氣缸的兩個進(jìn)氣口處分別安裝有兩個單向節(jié)流閥。
9、 如權(quán)利要求5所述的自動卸料機械手，其特征在于所述旋轉(zhuǎn) 部分還包括兩個磁感應(yīng)開關(guān)，分別安裝在旋轉(zhuǎn)氣缸氣缸體的相應(yīng)位置 處，該相應(yīng)的位置為可分別控制所述旋轉(zhuǎn)軸由初始位置開始旋轉(zhuǎn)一定 角度而停止的位置，該旋轉(zhuǎn)角度為使工件從摩擦焊接機夾具脫離的角 度。
10、 如權(quán)利要求5所述的自動卸料機械手，其特征在于所述旋 轉(zhuǎn)氣缸的兩個進(jìn)氣口處分別安裝有兩個單向節(jié)流閥。
專利摘要一種自動卸料機械手，包括第一進(jìn)退部分、第二進(jìn)退部分、旋轉(zhuǎn)部分、抓持部分以及底座；所述第一進(jìn)退部分安裝在底座上，第一進(jìn)退部分包括第一動力源和第一進(jìn)退滑臺，第一動力源的活動組件與第一進(jìn)退滑臺固定連接；所述第二進(jìn)退部分包括第二動力源，第二進(jìn)退部分固定在上述第一進(jìn)退滑臺上，隨第一進(jìn)退滑臺的移動而移動；所述旋轉(zhuǎn)部分包括旋轉(zhuǎn)動力源，旋轉(zhuǎn)部分固定在上述第二動力源的殼體上，隨第二動力源殼體的移動而移動；所述抓持部分安裝在旋轉(zhuǎn)動力源的旋轉(zhuǎn)組件上。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，操作靈活，能夠在摩擦焊接機上取出多種不同的工件。
文檔編號B25J3/00GK201020716SQ20072011904
公開日2008年2月13日 申請日期2007年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月14日
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