[发明专利]一种上料机械手

说明书

技术领域

本发明属于自动化设备技术领域，尤其涉及一种上料机械手。

背景技术

在机械制造过程中，车间生产线的产品在不同的工序中要连续传输，有些不是连续的生产线就需要通过人工或机械手在不同的系统设备间传递，人工的劳动强度较大，而且效率低。采用机械手传输时，若在线从前后设备间传输，则难以保证连续而又不影响前后设备的节拍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种上料机械手，实现工件的不间断上料。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种上料机械手，包括工作台，工作台上从左至右依次设有中转台、料盘和上料机构，上料机构包括固定连接在工作台上的支撑柱和电机，电机的输出轴上固定连接有端面凸轮，端面凸轮的轮廓曲线上设有凸轮槽，凸轮槽内滑动连接有滚球，滚球上铰接有滑杆，支撑柱上固定连接有导轨，导轨上滑动连接有滑板，滑杆上端铰接在滑板上，滑板上固定连接有横梁，横梁上固定连接有中部向上弯曲的弧形的滑轨，滑轨上滑动连接有滑块，滑块下端连接有吸附机构，滑块和支撑柱之间设有连杆，连杆的两端分别铰接在滑块和支撑柱上；中转台包括转动连接在工作台上的转轴，转轴上固定连接有转盘，转盘上开设有两个左右对称的滑孔，两个滑孔内分别滑动连接有第一活塞和第二活塞，转盘内设有液压腔，液压腔与两个滑孔连通，液压腔内填充有液压油，液压油使第一活塞和第二活塞的上端位于转盘上表面的上方；电机的输出轴上固定连接有不完全齿轮，转轴上固定连接有传动齿轮，不完全齿轮与传动齿轮啮合。

本基础方案的工作原理在于：初始时，料盘上盛放有工件，吸附机构位于工件上，滑杆下端位于端面凸轮的凸轮槽的最高点，不完全齿轮的第一个齿与传动齿轮形成啮合。驱动吸附机构吸附工件，然后启动电机，电机带动端面凸轮转动。由于端面凸轮的凸轮槽内滑动连接有滚球，滚球上铰接有滑杆，所以端面凸轮转动时会带动滑杆向下运动。由于滑杆的上端与滑板铰接，而滑板滑动连接在导轨内，所以滑杆下降会带动滑板下降，同时滑板上固定连接有横梁，所以横梁会随着滑板下降。由于横梁上设有滑轨，滑轨上滑动连接有滑块，滑块上铰接有连杆，而连杆同时铰接在支撑柱上，所以横梁下降会带动连杆绕连杆与支撑柱的铰接点向下转动，同时连杆会推动滑块在滑轨上朝中转台的方向运动。当电机转动半周后，滚球会位于凸轮槽的最低点，即横梁上升到最低点，此时工件刚好位于中转台的第一活塞上。然后使吸附机构松开工件。由于活塞滑动连接在滑孔中，且液压腔内填充有液压油。所以工件位于第一活塞上时，第一活塞会受到向下的压力，从而使得第一活塞会向下滑动直到第一活塞的上端与转盘的上表面平齐，同时第一活塞会对液压油施加压力，液压油会对第二活塞施加向上的力，使得第二活塞向上滑动。然后继续驱动电机转动半周，端面凸轮会带动滑杆向上运动回到最高点，从而横梁和滑块会回到初始位置，使吸附机构会位于工件上方。启动吸附机构夹紧工件，驱动电机转动半周，使工件运送到转盘上。工件运送到转盘的过程中，电机的输出轴会带动不完全齿轮转动，而不完全齿轮与传动齿轮的第一个齿形成啮合，所以电机转动半周会带动传动齿轮转动半周。而传动齿轮与转轴固定，所以传动齿轮转动半周会带动转轴和转盘转动半周，所以第一活塞会与第二活塞交换位置，使得吸附机构放工件时会放置在第二活塞上。吸附机构将工件放置在第二活塞上时，吸附机构和工件会同时对第二活塞施加压力，使得第二活塞对液压油施加的力大于第一活塞对液压油的压力，从而第一活塞会向上升，从而会将第一活塞上的工件向外顶出，使工件落掉落到转盘外。

本基础方案的有益效果在于：本方案通过设置连杆，使连杆分别铰接在滑块和支撑柱上，所以横梁升降时能够带动滑块左右移动，使滑块的升降和滑块水平移动形成了联动，减少了一个驱动动力，节约了能源，而且联动能使滑块的运动精度更高。本方案通过端面凸轮、滑杆和滑板形成了曲柄滑块机构，实现了吸附机构的升降，同时端面凸轮转动时能够带动转盘转动，使端面凸轮的转动和转盘的转动实现联动，减少了一个驱动动力，节约了能源，减少了生产成本。实现第一活塞和第二活塞换位的同时能够将活塞上的工件顶出到传送带或者其他工位上，能够实现工件的不间断的上料，大大的提高了工作效率。

作为本方案的进一步改进，第一活塞和第二活塞上均固定连接有楔形块，两个楔形块的倾斜面均朝背对转轴的方向设置。如此设置，通过楔形块可以更容易的将工件顶出到中转台外。

作为本方案的进一步改进，所述电机为步进电机。如此设置，步进电机可以实现对端面凸轮转动角度精准的控制，提高装置的精确性。