本发明专利技术公开一种分料旋转机械手，主要由分离成组工件模块、旋转工件模块和运动控制系统模块组成，其特征在于分离成组工件模块包括固定横梁和竖直梁、上下移动气缸、移动横梁和竖直直线滑轨及竖直滑块；其中，上下移动气缸安装在固定横梁底面的中间，其活塞杆固定在移动横梁上表面的中间，固定横梁与移动横梁在X方向上处于同一平面内平行放置，移动横梁的两端分别连接到竖直直线滑轨的竖直滑块上，竖直直线滑轨在移动横梁两端沿Z轴方向对称分布，并且固定在两端的竖直横梁上；旋转工件模块包括两个X轴移动副和一个X轴转动副；一个X轴移动副是水平滑块沿水平直线滑轨的直线运动，另一个X轴移动副是伸摆气缸沿X轴方向的伸缩运动。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动分料技术，具体为一种分料旋转机械手，主要适用于太阳能电池板铝边框的自动分料，目的在于提高生产效率和加工质量，降低劳动强度。
技术介绍
随着工业自动化程度的提高，机械手在越来越多的领域中得到应用，并呈现出高精度化、闻速度性化、闻自动化和闻可罪性等特点。工业现场的很多易燃、易爆等闻危险及重体力劳动场合被机械手所代替，机械手自动给料系统取代操作人员频繁取料，代替人所不能及的各种繁重体力劳动，并能有效地提高工作效率，大大提高了设备的机电一体化程度。美国、日本等经济发达国家对此极为重视，先后实施了自己的工业机器人研究开发计划并取得了一定的成果。其在机器人领域近几年有如下几个发展趋势1、工业机器人性能不断提高(高精度、高速度、高可靠性、便于操作和维修)；2、机械结构向模块化、可重构化发展；3、工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展；4、多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。而我国的工业机器人从80年代科技攻关开始，在国家的支持下，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元件，开发出喷漆、焊接、装配、搬运等机器人。但由于起步较晚，技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离。尤其是对于一些特殊形状工件的上下料，仍存在一定的问题，对于精度的要求也不能得到满足。由于太阳能电池组件铝边框坯料是成对组装的，所以在加工之前需要先进行分料。而目前在我国许多生产太阳能电池组件铝边框的中小型企业中，分离坯料这一工序还没有实现自动化加工，往往还需要人工分料，既费时费力，又影响效率。所以迫切需要针对太阳能电池组件铝边框的一种分料机械手，以代替人工工作，提高加工效率和产品质量。
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分料旋转机械手，该机器手可克服当前设备所存在的缺点，特别适用于具有复杂形状截面的长直边框的自动分料，能够把不同规格尺寸、不同姿态、成组上料的铝边框自动分离和旋转，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分料旋转机械手，用于太阳能电池板铝边框的自动分料，其特征在于该机械手采用模块化结构，包括分离成组工件模块、旋转工件模块和运动控制系统模块；所述的分离成组工件模块主要包括上下自动运动装置、水平伸摆气缸、旋转手爪。所述上下自动运动装置安装在铝型材支架上，通过支架两端的线性滑轨自动控制移动横梁 上下移动；旋转手爪安装在移动横梁上，横梁的另一面连接一上下伸缩气缸；所述的旋转工件模块主要由伸摆气缸来完成，通过伸摆气缸的旋转完成对工件的旋转；所述的运动控制系统模块包括计算机、传感器、气动节流阀及伺服驱动单元。与现有技术相比，本专利技术分料旋转机械手具有以下有益效果I、实现成组工件的搬运、分离或分料、旋转以及加工的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、可适应不同规格尺寸的工件，具有可调节功能，且操作工艺简单、安全可靠。附图说明图I为本专利技术分料旋转机械手一种实施例的整体结构示意图。图2为本专利技术分料旋转机械手一种实施例的分离成组工件模块局部结构示意图。图3为本专利技术分料旋转机械手一种实施例的旋转工件模块局部结构示意图。具体实施例方式以下结合实施例及其附图对本专利技术分料旋转机械手详细说明如下本专利技术设计的分料旋转机械手(简称机械手，参见图1-3)，基于太阳能电池板铝边框分料和旋转的要求，遵循机器手结构模块化设计思想，按照铝边框分料或分离的工作流程而设计。本专利技术所设计的机械手采用三自由度混合机构，主体运动机构主要由分离成组工件模块I、旋转工件模块2和运动控制系统模块3组成。本专利技术机械手所述的分离成组工件模块I (简称模块I)包括固定横梁103和竖直梁104、上下移动气缸102、移动横梁101和竖直直线滑轨105及竖直滑块106 (参见图2);其中，上下移动气缸102固定在固定横梁103底面的中间，上下移动气缸102的活塞杆固定在移动横梁101上表面的中间，固定横梁103与移动横梁101在X方向上处于同一平面内平行放置，移动横梁101的两端分别连接到竖直直线滑轨105的竖直滑块106上，竖直直线滑轨105在移动横梁101两端沿Z轴方向对称分布，并且固定在两端的竖直梁104上，竖直梁104作为整个系统的支架固定在地面上。简单的说，所述模块I包含了两个Z轴方向上运动的机构上下移动气缸102的伸缩运动和竖直滑块106沿竖直直线滑轨105的直线运动。通过上下移动气缸102的伸缩运动，驱动移动横梁101沿竖直直线滑轨105在Z轴方向上做竖直运动，从而驱动并分离成组工件。所设计的竖直直线滑轨105在Z轴上的直线运动机构可节省运动空间，并将成组工件分离提高，避免在水平方向上发生干涉。本专利技术机械手所述的旋转工件模块2 (简称模块2)包括两个X轴移动副和一个X轴转动副(参见图3)。一个X轴移动副是水平滑块204沿水平直线滑轨203的直线运动，水平直线滑轨203固定在移动横梁101的X方向上，水平滑块204连接L型连接板202，L型连接板202与伸摆气缸207连接，水平直线滑轨203上对称分布有两个水平滑块204，且两个水平滑块204之间的距离可调；通过手动调节水平直线滑轨203上对称分布的两个水平滑块204之间的距离，可适应不同规格尺寸的工件，实现机械结构的可调性；另一个X轴移动副是伸摆气缸207沿X轴方向的伸缩运动，伸摆气缸207的活塞杆连接旋转手爪201，通 过伸摆气缸207的伸缩运动，驱动旋转手爪201在X轴方向上做移动，从而实现对工件的抓取与释放。X轴旋转副是伸摆气缸207在X轴方向上的旋转运动，通过伸摆气缸207的旋转，驱动旋转手爪201做旋转运动，从而实现对工件不同角度要求的旋转，满足工件各种位置与姿态的要求。本专利技术模块2可实现对不同规格尺寸工件的拾取与旋转，以满足工件不同位姿的要求。本专利技术机械手所述的运动控制系统模块包括计算机、传感器、气动节流阀及伺服驱动单元。在分料过程中，通过传感器检测到工件到达指定位置，然后由计算机程序控制电动和气动的混合驱动，实现工件的分离和旋转。该模块对旋转机械手的运动控制，既可手动操作，也可通过程序控制，方便实际工作。所述的运动控制系统模块即控制系统本身为现有技术。本专利技术机械手的工作原理和过程是理想状态下，在加工之前，先将机械手支架在适当的位置对称安放在传送带的两侧，并且机械手支架是与传送带垂直安放的，支架的倾斜度误差应不超过的工件定位的误差范围；成组工件要根据加工所要求的位姿进行摆放，分离后的工件要与支架在X轴方向上平行，并且工件间要相互对齐，间隔一致。·工作时，本专利技术机械手根据传送带的步进速率，在一组工件到达机械手下方指定位置并停下时，传感器发出信号，由控制系统接受信号控制机械手开始动作首先，上下移动气缸102驱动移动横梁101下移，到达指定位置后，伸摆气缸207驱动旋转手爪201伸长，抓取工件；然后上下移动气缸102驱动移动横梁101上移，到达指定位置后，伸摆气缸207驱动旋转手爪201旋转，根据要求的角度旋转工件，与此同时，传送带驱动成组工件中的另一工件本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种分料旋转机械手，主要由分离成组工件模块、旋转工件模块和运动控制系统模块组成，其特征在于所述分离成组工件模块包括固定横梁和竖直梁、上下移动气缸、移动横梁和竖直直线滑轨及竖直滑块；其中，上下移动气缸安装在固定横梁底面的中间，上下移动气缸的活塞杆固定在移动横梁上表面的中间，固定横梁与移动横梁在X方向上处于同一平面内平行放置，移动横梁的两端分别连接到竖直直线滑轨的竖直滑块上，竖直直线滑轨在移动横梁两端沿Z轴方向对称分布，并且固定在两端的竖直横梁上； 所述的旋转工...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘今越，李铁军，申付波，孟凡帅，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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