一种上下料机械手制造技术

本发明专利技术公开一种上下料机械手,其特征在于该机械手包括旋转工件模块、上料模块、夹紧模块、下料模块和运动控制系统模块；所述旋转工件模块主要包括支架、伸摆气缸、连接板、旋转运动装置、第一直线滑轨和旋转手爪；伸摆气缸的旋转驱动旋转手爪的旋转运动，伸缩驱动旋转手爪沿第一直线滑轨的伸缩运动；上料模块主要包括上料手爪装置、微小移动机构、移动大气缸和第二直线滑轨，移动大气缸的伸缩通过微小移动机构驱动上料手爪装置在X轴前后移动；夹紧模块是由两个相互垂直连接的气缸构成，竖直气缸在Z轴向的伸缩运动和水平气缸在Y轴向的伸缩运动，实现工件的夹紧与放开；下料模块包括下料推手机构、斜面传送机构和下料传送带。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人应用和自动上下料技术，具体为一种上下料机械手，该机械手适用于太阳能电池板铝边框冲孔工序，目的在于提高生产效率、改善产品质量和降低劳动强度。
技术介绍
在现代工业自动化生产领域里，物料的搬运、机床的上下料、整机的装配等实现自动化是十分必要的。自动上下料装置和工业机械手就是为实现这些工序的自动化而设计的。工业上下料机械手是近几十年发展起来的一种高技术自动化生产设备。工业上下料机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业 的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。自动上下料装置使散乱的中小型的工件毛坯，经过定向机构，实现定向排序，然后顺序的由上下料装置把它送到机床和工作位置去，并把工件取走。如果工件较大，形状较为复杂，就很难自动的定向，往往用人工定向后，再由上下料机构送到工作地点去。广泛采用自动上下料装置，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本等，都有着十分重要的意义。自动上下料装置是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。自动机械技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。在太阳能电池组件铝边框加工行业里，自动化水平相对还比较低。因为边框的形状规格比较特殊，自动化上下料也有一些难度。目前大部分中小企业生产方式还都是人工的上下料，自动化水平低，生产效率低，加工成本高，且工人重复性劳动，工作繁重。虽然目前在太阳能电池板铝边框冲孔加工方面已经有了相应的自动化加工设备，但是成本过高，效率偏低，给企业竞争带来诸多不便。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是提供一种下料机械手，该机械手适用于太阳能电池板铝边框的冲孔工序，可克服当前人工上下料所存在的缺点与不足，特别适用于截面不规则的长直型材料的冲压加工，以及不同规格尺寸、不同姿态的铝边框上下料，并能够自动转换为所需要的姿态，具有精度好，效率高，人工省等优点，本专利技术解决所述技术问题的技术方案是设计一种上下料机械手，其特征在于该机械手包括旋转工件模块、上料模块、夹紧模块、下料模块和运动控制系统模块；所述旋转工件模块主要包括支架、伸摆气缸、连接板、旋转运动装置、第一直线滑轨和旋转手爪；第一直线滑轨固定在支架上，旋转运动装置安装在第一直线滑轨上，并对称分布在传送带的两旁，旋转运动装置通过伸摆气缸的旋转驱动旋转手爪的旋转运动，通过伸摆气缸的伸缩驱动旋转手爪沿第一直线滑轨的伸缩运动，旋转手爪与伸摆气缸之间通过连接板相连接；所述上料模块主要包括上料手爪装置、微小移动机构、移动大气缸、第二直线滑轨，上料手爪装置是由多块L型连接板、平面连接板以及上料手爪连接而成；微小移动机构包括微小移动气缸、光杠和线性轴承，光杠与线性轴承相互配合，线性轴承和一块与微小移动气缸的侧法兰相连接的连接板连接，并且微小移动气缸的活塞杆与上料手爪装置连接固定；移动大气缸和第二直线滑轨固定在框架上，移动大气缸的活塞杆连接小L型板，而小L型板固定在与第二直线滑轨相连接的长直板上，同时长直板通过竖直L型连接板与下面的微小移动机构连接；移动大气缸的伸缩通过微小移动机构驱动上料手爪装置在X轴前后移动；所述夹紧模块是由两个相互垂直连接的气缸构成，一个竖直气缸沿Z轴与框架竖直固定，其活塞杆通过L型连接板与另一个水平气缸垂直连接；通过竖直气缸在Z轴向的伸缩运动和水平气缸在Y轴向的伸缩运动,实现对工件的夹紧与放开；所述下料模块包括下料推手机构、斜面传送机构和下料传送带；下料推手机构主要包括脚座和两个脚座型小气缸，两个脚座型小气缸通过脚座并排固定在机床上；斜面传送机构安装在脚座型小气缸和下料传送带之间。与现有技术相比，本专利技术上下料机械手具有以下有益效果I、专用于太阳能电池板铝边框冲孔工序的上下料，可实现截面不规则长直型工件的抓取、搬运，以及加工机械化和自动化作业，提高工件加工质量、生产效率和经济效益，大幅节省劳动力，降低劳动强度，节约施工成本；2、具有调节功能，可适应不同规格尺寸的工件，适用性好，且操作工艺简单、运行安全可靠。附图说明图I为本专利技术上下料机械手一种实施例的整体结构示意图。图2为本专利技术上下料机械手一种实施例的旋转模块结构示意图。图3为本专利技术上下料机械手一种实施例的上料模块结构示意图。图4为本专利技术上下料机械手一种实施例的夹紧模块结构示意图。图5为本专利技术上下料机械手一种实施例的下料模块结构示意图。具体实施例方式以下结合实施例及其附图对本专利技术上下料机械手做详细说明。本专利技术设计的上下料机械手(简称机械手，参见图1-5)，主要适用于太阳能电池板铝边框(简称铝边框)的冲孔工序，基于铝边框上下料的要求，遵循机械手结构模块化设计思想，按照铝边框上下料的工作流程而设计。本专利技术所设计的机械手包括机械结构部分和控制系统部分。其中机械结构部分共有四个模块组成，包括旋转工件模块I、上料模 块2、夹紧模块3和下料模块4 ;控制系统部分由运动控制系统模块组成。所述四个模块1-4在运动控制系统模块的控制下相互协调和配合工作，可有效地实现对铝边框加工自动上下料的目的。由于工件经上一工序到达本工序时，其位姿与冲孔所要求的位姿相差一定的角度，所以需要工件在上料之前进行一次旋转。本专利技术机械手所述的旋转工件模块I (简称模块I)主要实现工件在空间上一定角度的旋转，并能将工件提升一定的高度，以适应上料手爪的高度。模块I主要包括支架102、伸摆气缸106、连接板105、旋转运动装置、L型连接板107、第一直线滑轨103、滑块108和旋转手爪104(参见图2)。第一直线滑轨103固定在支架102上，滑块108与第一直线滑轨103配合安装，并且对称分布在传送带的两旁，旋转运动装置伸摆气缸106通过沿Y轴的旋转驱动旋转手爪104的旋转运动，伸摆气缸106通过在Y轴上的伸缩驱动旋转手爪104沿第一直线滑轨103做伸缩运动，旋转手爪104与伸摆气缸106之间通过连接板105相连接。所述滑块108可沿第一直线滑轨103在Y轴上前后移动，从而可以适应不同规格的工件。滑块108通过L型连接板107与伸摆气缸106连接，伸摆气缸106的活塞杆连接在连接板105上，从而实现当伸摆气缸106在Y轴上旋转时，工件可以在Z轴方向上提升一定的高度。旋转手爪104作为执行元件连接在连接板105上，通过伸摆气缸106的伸缩与旋转，实现对工件的抓取、释放与旋转。本专利技术机械手所述的上料模块2 (简称模块2)主要实现工件在X轴向上的前后移动，从而实现上料。模块2主要包括移动大气缸205、第二直线滑轨206、上料手爪201及微小移动机构(参见图3)。所述微小移动机构包括一个连接在一块长连接板203上的微小移动气缸213，微小移动气缸213的活塞杆固定在第二连接板211上，长连接板203的两端对称固定两个线性轴承，光杠214 —端与线性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种上下料机械手，其特征在于该机械手包括旋转工件模块、上料模块、夹紧模块、下料模块和运动控制系统模块； 所述旋转工件模块主要包括支架、伸摆气缸、连接板、旋转运动装置、第一直线滑轨和旋转手爪；第一直线滑轨固定在支架上，旋转运动装置安装在第一直线滑轨上，并对称分布在传送带的两旁，旋转运动装置通过伸摆气缸的旋转驱动旋转手爪的旋转运动，通过伸摆气缸的伸缩驱动旋转手爪沿第一直线滑轨的伸缩运动，旋转手爪与伸摆气缸之间通过连接板相连接； 所述上料模块主要包括上料手爪装置、微小移动机构、移动大气缸、第二直线滑轨，上料手爪装置是由多块L型连接板、平面连接板以及上料手爪连接而成；微小移动机构包括微小移动气缸、光杠和线性轴承，光杠与线性轴承相互配合，线性轴承和一块与微小移动气缸的侧法兰相连接的连接板连接，并且微小移动气缸的活塞杆与上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘今越，李铁军，孟凡帅，申付波，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：