[发明专利]一种自动上下料机器手臂及自动上下料方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器手臂，特别涉及一种用于自动上下料的机器手臂以及利用机器手臂自动上下料的方法。

背景技术

在使用数控车床或加工中心等设备进行金属加工时，通常由人工进行上下料操作，但因劳动强度大、劳动环境差等原因，招聘人工难并且人工成本较高。而且人工进行上下料，生产效率低，上下料过程中容易碰伤产品。

目前，常见的上下料设备采用龙门式结构，采用滑轮组件等。龙门式的产品由于龙门架较高，跨度较大，因此安装不方便，且抓取工件的距离长，使用时间长了后会变形，不稳定。此外，龙门结构以及滑轮组件承载量低，导致抓持力不够，只能抓取重量较轻的工件。

由此可见，亟需改进现有的上下料设备，解决其存在的上述技术问题，从而提高生产效率，降低生产成本。进一步的，需要考虑安装方便，能够适应各类不同生产线的布局，根据实际需要，灵活调整机器手臂的上下料位置。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于自动上下料的机器手臂，以克服上述技术不足，解决其存在的固有技术问题。相比龙门结构，本发明的自动上下料的机器手臂强度高，可抓取更大重量的工件，且抓取距离较短，抓取较为稳定。并且，对比其它上下料设备，本发明提供的机器手臂安装方便，可应用到更多的机床上。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的用于自动上下料的机器手臂，包括用于固定的底座、滑块座、旋转总成、料臂、以及位于料臂顶端的料爪，其中，

滑块座滑接于底座的滑轨，可沿固定于底座的滑轨线性平移，滑块座的移动由固定于滑块座上的驱动装置驱动；

承载轴承固定于滑块座，旋转总成可轴向旋转装接于承载轴承，其具有水平面的旋转位移，旋转总成的旋转由固定于其上的驱动装置驱动；

旋转总成内设有蜗轮蜗杆，蜗轮蜗杆连接料臂，料臂在蜗轮蜗杆驱动下具有竖直面的旋转位移；

料臂端部具有料臂顶端，料臂顶端具有围绕料臂轴线的旋转位移，料臂顶端的旋转由固定于料臂根部的驱动装置驱动；

料臂顶端具有用于上下料的料爪，料爪具有抓取和释放两个动作，其抓取和释放由驱动装置驱动。

进一步的优选方案包括：

上述的用于自动上下料的机器手臂，其中所述的驱动装置为气缸或电机。

上述的用于自动上下料的机器手臂，可以优选采用伺服电机驱动其中所述的蜗轮蜗杆。

上述的用于自动上下料的机器手臂，其中所述的料臂顶端优选具有两个料爪，一个完成取料动作，另一个完成卸料动作。

上述的用于自动上下料的机器手臂，其中所述的料爪的抓取和释放动作可以通过机械机构完成，或者通过电磁机构完成。

本发明的目的还在于，提供一种使用机器手臂完成自动上下料的方法，以代替人工操作，包括以下工序：

工序一，取料：

包括以下步骤，料臂旋转到0度取料位，料臂顶端料爪抓取待加工工件；

工序二：换料准备

包括以下步骤，料臂旋到90度准备位，滑块底座沿滑轨平移到伸出位；

工序三：上下料

包括以下步骤，

车床主轴停止，安全门打开，

旋转总成水平旋转到机床位，

料臂旋转到180度出料位，

滑块底座退回，料臂顶端料爪将待加工工件上料，

车床主轴夹紧工件，收紧料爪松开待加工工件，

滑块底座伸出，关闭安全门，机床开始加工；

车床加工完毕，主轴停止，安全门打开，

滑块底座退回，松开料爪，抓取已加工好的工件，

车床主轴松开已加工好的工件，

滑块底座伸出，从车床卸下加工好的工件，

滑块底座伸出，料臂旋转到90度准备位，

旋转总成旋出到机床外部位，

工序四：放料

滑块底座退回，

料臂旋到180度出料位，

松开料爪放下加工好的工件；

重复以上四个工序。

本发明的目的还在于，进一步提供一种使用机器手臂完成自动上下料的方法，以代替人工操作并提高上下料效率，包括以下工序：

工序一，取料：

包括以下步骤，料臂旋转到0度取料位，料臂顶端旋到1号爪位，松开1号爪抓取待加工工件；

工序二：换料准备

包括以下步骤，料臂旋到90度准备位，滑块底座沿滑轨平移到伸出位；

工序三：上下料

包括以下步骤，