[发明专利]一种快速上料抓取装置及其上料方法

权利要求书

1.一种快速上料抓取装置，其特征在于，包括机械手、机械臂和下压部件，机械臂通过安装座固定安装在取料工位的料台的一侧；

所述机械臂具有第一轴线、第二轴线和第三轴线，第一轴线、第二轴线和第三轴线均垂直于水平面，第一轴线和第二轴线为旋转轴线，下压部件固定安装在机械臂上，且与第三轴线同轴；

所述机械手包括用于连接机械臂的机械手连接块、吸头固定块、吸头组件、回弹组件、阀块和旋转电机，机械手连接块上设置有供下压部件下压吸头组件的第一通孔，第一通孔的轴线与第三轴线共线，旋转电机固定安装在机械手连接块的下端面上，吸头固定块固定安装在旋转电机的下端面上，阀块置于机械手连接块和吸头固定块之间，阀块的下端面搭接在吸头固定块的上端面上，形成旋转接头，吸头组件以旋转电机的旋转轴线为轴线，第三轴线与旋转电机的旋转轴线之间的距离为半径，固定安装在吸头固定块上；

其中，所述吸头组件中的吸嘴具有初始高度和取料高度，当处于初始高度时，吸嘴的末端到料台表面的距离值最大，当处于取料高度时，吸嘴的末端接触物料的表面，下压部件用于将吸嘴从初始高度下压至取料高度，回弹组件用于将吸嘴从取料高度回弹至初始高度，旋转电机带动吸头固定块旋转，用于切换不同的吸头组件来吸取物料。

2.根据权利要求1所述的快速上料抓取装置，其特征在于，所述机械臂包括连接杆、基座、第一旋转臂和第二旋转臂，第一旋转臂联接在第二旋转臂和基座之间，基座、第二旋转臂上分别设置有第一电机、第二电机，第一电机驱动第一旋转臂相对于基座绕着第一轴线旋转，第二电机驱动第二旋转臂相对于第一旋转臂绕着第二轴线旋转，连接杆固定安装在第二旋转臂上，连接杆的轴线为第三轴线。

3.根据权利要求2所述的快速上料抓取装置，其特征在于，所述连接杆呈管状结构，连接杆上端设置有顶端法兰，下压部件固定安装在顶端法兰上，连接杆的底端设置有底端法兰，机械手连接块固定安装在底端法兰上。

4.根据权利要求1所述的快速上料抓取装置，其特征在于，所述下压部件包括气缸、压杆、气缸固定座、活塞杆连接块和压杆连接块，气缸通过气缸固定座固定安装在连接杆上，活塞杆的轴线与第三轴线共线，活塞杆连接块固定在气缸的活塞杆的端部，压杆的一端通过压杆连接块与活塞杆连接块连接，压杆的轴线与活塞杆的轴线共线。

5.根据权利要求1所述的快速上料抓取装置，其特征在于，所述吸头组件包括吸嘴、吸嘴固定块、弹簧拉杆、推杆和推杆直线轴承，吸嘴固定块通过紧定螺钉固定安装在推杆的末端，推杆上设置有定位槽，定位槽内设置有开口挡圈，吸嘴固定安装在吸嘴固定块的下端，弹簧拉杆通过紧定螺钉固定安装在推杆上，且位于吸嘴固定块的上方，推杆直线轴承套接在推杆上，与推杆同轴，且位于弹簧拉杆的上方，弹簧拉杆上设置有吸嘴管接头，弹簧拉杆的内部设置有气路，气路连接吸嘴管接头，推杆的底端设置有盲孔，盲孔的深度延伸至弹簧拉杆处，连接弹簧拉杆的内部气路，弹簧拉杆上远离吸嘴管接头的一端设置有支柱。

6.根据权利要求5所述的快速上料抓取装置，其特征在于，所述吸头固定块的侧面设置有轴承座，推杆直线轴承固定安装在轴承座内。

7.根据权利要求5所述的快速上料抓取装置，其特征在于，所述回弹组件包括弹簧拉钩、弹簧和导向柱，弹簧拉钩固定安装在吸头固定块的底端沉台的端面上，导向柱固定安装在吸头固定块底端的端面上，弹簧的一端连接在弹簧拉钩上，弹簧的另一端连接在弹簧拉杆的支柱上。

8.根据权利要求1所述的快速上料抓取装置，其特征在于，所述吸头固定块的上端面上设置有2条同心的环形密封槽，密封槽内设置有密封圈，阀块的下端面上设置有1条环形槽，吸头固定块的上端面与阀块的下端面贴合，环形槽位于2条环形密封槽之间，形成密闭的环形气路，阀块和吸头固定块的内部均设置有气路，阀块的侧面设置有宝塔接头，吸头固定块的侧面设置有管接头。

9.根据权利要求1所述的快速上料抓取装置，其特征在于，所述机械手连接块的第一通孔内设置有压杆直线轴承。

10.根据权利要求1所述的快速上料抓取装置的上料方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、快速上料抓取装置获取料台上物料的位置坐标，伺服电机驱动机械臂带动压杆运动至物料上方；

步骤二、机械手旋转电机启动，带动吸头固定块旋转至吸头组件的轴线与机械臂的第三轴线重合；

步骤三、机械手旋转电机关闭，气缸的活塞杆带动压杆下压，推杆在压杆的作用下带动吸嘴从初始高度运动至取料高度，利用吸嘴处的负压吸取物料，吸嘴完成吸取物料后，气缸的活塞杆反向运动，推杆在回弹组件的作用下带动吸嘴返回初始高度；

步骤四、重复步骤二和步骤三，直至所有的吸嘴上都吸取物料。