CN116277075B - 一种自动上料机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动上料机械臂，包括底座，所述底座上安装有固定柱，且固定柱上安装有转动架以及驱动转动架转动的电机一。本申请中，环形工件转运过程中，在传动组件的作用下，丝杆进行两段相反方向上的转动，第一段转动过程中，滑块靠近并碰触压力开关，电磁铁通电，给予磁石排斥力，罩体与封板对接，形成相对密闭的环境，在清洁组件的作用下，对环形工件进行清洁，在第二段转动过程中，滑块复位，滑块与压力开关分离，电磁铁断电，罩体复位，以便于环形工件后续的上料，相比传统的上料方式，环形工件在转运过程中，在相对密闭的环境中被清洁，效率更高，而且灰尘不会散落在空气中，有助于保持车间的整洁。

Description

一种自动上料机械臂

技术领域

本发明涉及机械手上料技术领域，尤其涉及一种自动上料机械臂。

背景技术

环形工件加工过程中，需要经过不同的工艺处理，比如：开孔、打磨、喷漆等，环形工件在进行不同的工艺切换时，需要通过机械臂对其进行工位上的转换，以实现自动上料。

对于一些外壁需要清洁、除尘的环形工件，其转运上料的步骤通常是采用机械臂对环形工件夹紧固定，然后再通过除尘组件对其除尘处理，在除尘完成之后，最后进行转运，整个过程分两段进行，效率较低，而且在环形工件清洁过程中，环形工件一般是暴露在空气中，不方便于对环形工件表面的灰尘进行吸收，灰尘散落在空气中，易影响车间环境，如果可以提出一种在转运过程中对环形工件进行密闭清洁的机械臂，不但可以提高环形工件的转运效率，还可以减少灰尘进入空气，具有更高的实用性。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种自动上料机械臂。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种自动上料机械臂，包括底座，所述底座上安装有固定柱，且固定柱上安装有转动架以及驱动转动架转动的电机一，所述转动架端部通过电推杆三安装有移动架，所述移动架内设有螺母副、固定块以及在水平方向上移动的滑块，所述螺母副上贯穿有丝杆，所述螺母副与滑块之间设有弹性件；

环形工件转运过程中，所述丝杆通过传动组件进行两段相反方向上的转动；

所述固定块的下方设有弹簧一以及与封板相对接的罩体，所述罩体上设有作用于环形工件的清洁组件，所述固定块上贯穿有滑杆，所述滑杆一端与罩体相固定，另一端固定有磁石，所述固定块上安装有与磁石相排斥的电磁铁以及与滑块相抵接的压力开关；

所述滑块的底部通过电推杆二连接有封板，所述封板的底部固定有连接块，且连接块的两侧通过电推杆四连接有夹臂。

优选地，所述传动组件包括安装在转动架上的转动套，所述转动套一端贯穿有棱柱，另一端固定有齿轮三，所述棱柱端部固定有齿轮一，所述丝杆贯穿移动架，并固定有与齿轮一相啮合的齿轮二；

所述转动架上固定有支架，所述支架内设有移动块以及贯穿移动块的横杆，所述移动块上具有竖槽，所述移动块上固定有与齿轮三相啮合的齿板，所述转动架上设有驱动移动块往复移动的驱动组件。

优选地，所述驱动组件包括通过连接轴安装在转动架端部的齿轮四和转盘，所述转盘上具有贯穿竖槽的移动销，所述固定柱上安装有与齿轮四相配合的齿盘。

优选地，所述清洁组件包括安装在罩体底部的底板，所述底板上具有通孔，所述底板上安装有转动杆以及驱动转动杆转动的电机二，所述转动杆上固定有与环形工件外壁相接触的毛刷，所述罩体与设置在移动架上吸尘机构通过弹簧管连通。

优选地，所述弹性件包括固定在螺母副下方的壳体，所述壳体内设有推块和弹簧二，所述壳体端部贯穿有推动杆，所述推动杆的两端分别与推块和滑块相固定。

优选地，所述固定柱上安装有与齿盘相固定的电推杆一。

优选地，所述滑块上贯穿有与移动架相固定的导杆。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本申请中，环形工件转运过程中，在传动组件的作用下，丝杆进行两段相反方向上的转动，第一段转动过程中，滑块靠近并碰触压力开关，电磁铁通电，给予磁石排斥力，罩体与封板对接，形成相对密闭的环境，在清洁组件的作用下，对环形工件进行清洁，在第二段转动过程中，滑块复位，滑块与压力开关分离，电磁铁断电，罩体复位，以便于环形工件后续的上料，相比传统的上料方式，环形工件在转运过程中，在相对密闭的环境中被清洁，效率更高，而且灰尘不会散落在空气中，有助于保持车间的整洁。

2、本申请中，面对不同位置的环形工件，电推杆三驱动移动架移动，以便于夹臂与环形工件的对接，在棱柱和转动套的作用下，可保持齿轮一、齿轮二和丝杆的正常转动，以便于对环形工件的正常清洁。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例提供的上料结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例提供的移动架上各组件结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例提供的电磁铁、固定块、罩体***示意图；

图4示出了根据本发明实施例提供的支架与转动架连接示意图；

图5示出了根据本发明实施例提供的转盘与支架连接示意图；

图6示出了根据本发明实施例提供的弹性件结构示意图。

图例说明：

1、底座；2、电推杆一；3、支架；4、齿板；5、转动架；6、转动套；7、吸尘机构；8、移动架；9、棱柱；10、电推杆二；11、齿轮一；12、螺母副；13、夹臂；14、罩体；15、弹簧管；16、固定块；17、电推杆三；18、齿盘；19、丝杆；20、导杆；21、封板；22、连接块；23、电推杆四；24、弹性件；25、滑杆；26、电磁铁；27、磁石；28、压力开关；29、弹簧一；30、底板；31、通孔；32、转动杆；33、毛刷；34、齿轮二；35、齿轮三；36、固定柱；37、电机一；38、转盘；39、移动块；40、移动销；41、竖槽；42、连接轴；43、横杆；44、滑块；45、齿轮四；46、电机二；241、壳体；242、弹簧二；243、推块；244、推动杆。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：

一种自动上料机械臂，包括底座1，底座1为立柱状，底座1的外侧具有多个支脚。底座1上安装有固定柱36，固定柱36固定在底座1上方，固定柱36上安装有转动架5以及电机一37，电机一37位于固定柱36的下方，底座1的顶部具有容纳电机一37的腔体。转动架5底部具有插接在固定柱36上的轴体，该轴体与固定柱36通过轴承转动连接，电机一37用于驱动该轴体的转动；

转动架5端部通过电推杆三17安装有移动架8，电推杆三17可驱动移动架8靠近或远离底座1，移动架8内设有螺母副12、固定块16以及滑块44，固定块16与移动架8的内壁为固定连接，滑块44上贯穿有与移动架8相固定的导杆20，导杆20共设置有两个，导杆20的另一端与固定块16为固定连接，导杆20与滑块44为滑动配合，螺母副12上贯穿有丝杆19，螺母副12与丝杆19为旋合连接，丝杆19与移动架8通过轴承转动连接，螺母副12与滑块44之间设有弹性件24，丝杆19转动过程中，螺母副12可通过弹性件24带动滑块44沿导杆20的轴向进行移动；

环形工件转运过程中，丝杆19通过传动组件进行两段相反方向上的转动；

固定块16的下方设有弹簧一29以及与封板21相对接的罩体14，罩体14的顶部开口，罩体14上设有作用于环形工件的清洁组件，固定块16上贯穿有滑杆25，滑杆25为竖直状分布，并与固定块16为滑动配合，滑杆25一端与罩体14相固定，另一端固定有磁石27，弹簧一29套接在滑杆25的外部，弹簧一29的两端分别与固定块16和罩体14相连接，弹簧一29给予罩体14竖直向下的弹力，固定块16上安装有与磁石27相排斥的电磁铁26以及与滑块44相抵接的压力开关28，电磁铁26与压力开关28为电性连接。常态下，电磁铁26断电，电磁铁26与磁石27为接触状态，压力开关28在受到压力后，压力开关28闭合（闭合压力的阈值可设定），形成回路，电磁铁26通电，电磁铁26给予磁石27一排斥力，磁石27在此排斥力下可克服弹簧一29的弹力，带动罩体14上移；

滑块44的底部通过电推杆二10连接有封板21，电推杆二10可带动封板21在竖直方向上移动，封板21与罩体14大小相适配，罩体14上移与封板21对接，可形成相对密闭的腔体，封板21的底部固定有连接块22，且连接块22的两侧通过电推杆四23连接有夹臂13，电推杆四23驱动夹臂13移动，可用以实现对环形工件的固定。

具体的，如图1、图2和图4所示，传动组件包括安装在转动架5上的转动套6，转动套6为横向分布，并位于电推杆三17的上方，转动套6贯穿转动架5并与其通过轴承转动连接，转动套6一端贯穿有棱柱9，转动套6与棱柱9为滑动配合，转动套6还可以带动棱柱9进行转动；

转动套6的另一端固定有齿轮三35，棱柱9端部固定有齿轮一11，移动架8的上方可安装一个轴座，该轴座置于棱柱9端部，棱柱9贯穿该轴座并与其转动连接，用以提高棱柱9转动的稳定性，丝杆19贯穿移动架8，并固定有与齿轮一11相啮合的齿轮二34；

转动架5上固定有支架3，支架3置于转动架5的端部，支架3内设有移动块39以及贯穿移动块39的横杆43，横杆43设置有两个，横杆43与支架3的两侧内壁固定连接，移动块39与横杆43滑动连接，移动块39上具有竖槽41，移动块39上固定有与齿轮三35相啮合的齿板4，齿板4跟随移动块39沿横杆43轴向移动时，在齿板4和齿轮三35啮合的作用下，转动套6可进行转动，转动架5上设有驱动移动块39往复移动的驱动组件；

驱动组件包括通过连接轴42安装在转动架5端部的齿轮四45和转盘38，连接轴42与转动架5通过轴承转动连接，连接轴42与齿轮四45和转盘38为固定连接，转盘38上具有贯穿竖槽41的移动销40，移动销40与转盘38为偏心设置，移动销40与竖槽41为滑动配合，移动销40跟随转盘38转动时，移动销40在竖槽41内移动，用以实现对移动块39的驱动；

固定柱36上通过电推杆一2安装有与齿轮四45相配合的齿盘18，齿盘18套接在固定柱36的外部，齿盘18为环状设置，齿盘18与固定柱36之间存在间隙，转动架5转动时，由于齿轮四45与齿盘18啮合，所以齿轮四45可通过连接轴42带动转盘38移动；

在不需要对环形工件清洁处理时，电推杆一2驱动齿盘18下移，齿盘18与齿轮四45分离，此状态下，对环形工件转运过程中，齿轮四45不会转动。

具体的，如图1、图2和图3所示，清洁组件包括安装在罩体14底部的底板30，底板30上具有通孔31，通孔31内可安装过滤网，减少进入罩体14内，底板30上安装有转动杆32以及驱动转动杆32转动的电机二46，转动杆32为折弯状设置，转动杆32上固定有与环形工件外壁相接触的毛刷33，毛刷33位于转动杆32的折弯端，罩体14与设置在移动架8上吸尘机构7通过弹簧管15连通。

对环形工件清洁时，打开电机二46和吸尘机构7，电机二46带动转动杆32和毛刷33进行转动，毛刷33绕环形工件进行转动，并清除环形工件表面的灰尘，灰尘通过弹簧管15被吸尘机构7吸收，可减少灰尘散落在空气中。

具体的，如图2和图6所示，弹性件24包括固定在螺母副12下方的壳体241，壳体241为柱状设置，壳体241内设有推块243和弹簧二242，推块243位于弹簧二242靠近滑块44一侧，弹簧二242的两端分别与壳体241内壁和推块243相固定，壳体241端部贯穿有推动杆244，推动杆244与壳体241为滑动配合，推动杆244的两端分别与推块243和滑块44相固定。

综上所述，本实施例所提供的对环形工件进行转运上料时，首先通过电推杆二10驱动封板21、连接块22和夹臂13下移，在夹臂13位于环形工件的腔体内时，打开电推杆四23，夹臂13向两侧移动，夹臂13夹紧环形工件的内壁，完成对环形工件的固定；

然后打开电机一37，转动架5转动，将环形工件从所在的工作台向另一个工作台转运上料，在此过程中，在齿盘18和齿轮四45啮合的作用下，连接轴42带动转盘38进行转动，在移动销40和移动块39的作用下，移动块39带动齿板4移动，在齿板4与齿轮三35的作用下，转动套6、棱柱9、齿轮一11和齿轮二34、丝杆19进行转动；

假设两个工作台之间的夹角为N，在转动架5的转动角度为N/2之前，丝杆19始终进行第一段的转动，即螺母副12推动弹性件24和滑块44靠近固定块16，在滑块44与压力开关28接触时，封板21刚好位于罩体14的上方，随着丝杆19的继续转动，滑块44静止，弹簧二242逐渐被压缩，在弹簧二242弹力的作用下，滑块44给予压力开关28一推力，压力开关28闭合，电磁铁26给予磁石27一推力，磁石27带动滑杆25和罩体14上移，罩体14与封板21对接，在清洁组件的作用下，对环形工件进行清洁处理；

随着转动架5的继续转动，在转动架5的角度为N/2时，转盘38刚好转动半圈，转动架5由转动角度N/2到转动角度为N的过程中，丝杆19进行第二段的反向转动，即弹簧二242复位，滑块44不再挤压压力开关28，电磁铁26断电，在弹簧一29的作用下，罩体14下移与封板21分离，随着丝杆19的继续转动，滑块44复位，在转动架5的转动角度为N时，转盘38刚好转动一圈，环形工件刚好位于另一工作台的上方，打开电推杆二10，封板21、环形工件下移，环形工件与工作台接触后，通过电推杆四23驱动夹臂13与环形工件分离，整个过程完成了对环形工件的转运上料。

实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种自动上料机械臂，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）上安装有固定柱（36），且固定柱（36）上安装有转动架（5）以及驱动转动架（5）转动的电机一（37），所述转动架（5）端部通过电推杆三（17）安装有移动架（8），所述移动架（8）内设有螺母副（12）、固定块（16）以及在水平方向上移动的滑块（44），所述螺母副（12）上贯穿有丝杆（19），所述螺母副（12）与滑块（44）之间设有弹性件（24）；

环形工件转运过程中，所述丝杆（19）通过传动组件进行两段相反方向上的转动；

所述固定块（16）的下方设有弹簧一（29）以及与封板（21）相对接的罩体（14），所述罩体（14）上设有作用于环形工件的清洁组件，所述固定块（16）上贯穿有滑杆（25），所述滑杆（25）一端与罩体（14）相固定，另一端固定有磁石（27），所述固定块（16）上安装有与磁石（27）相排斥的电磁铁（26）以及与滑块（44）相抵接的压力开关（28）；

所述滑块（44）的底部通过电推杆二（10）连接有封板（21），所述封板（21）的底部固定有连接块（22），且连接块（22）的两侧通过电推杆四（23）连接有夹臂（13）；

所述传动组件包括安装在转动架（5）上的转动套（6），所述转动套（6）一端贯穿有棱柱（9），另一端固定有齿轮三（35），所述棱柱（9）端部固定有齿轮一（11），所述丝杆（19）贯穿移动架（8），并固定有与齿轮一（11）相啮合的齿轮二（34）；

所述转动架（5）上固定有支架（3），所述支架（3）内设有移动块（39）以及贯穿移动块（39）的横杆（43），所述横杆（43）设置有两个，所述横杆（43）与支架（3）的两侧内壁固定连接，所述移动块（39）与横杆（43）滑动连接，所述移动块（39）上具有竖槽（41），所述移动块（39）上固定有与齿轮三（35）相啮合的齿板（4），所述转动架（5）上设有驱动移动块（39）往复移动的驱动组件；

所述驱动组件包括通过连接轴（42）安装在转动架（5）端部的齿轮四（45）和转盘（38），所述转盘（38）上具有贯穿竖槽（41）的移动销（40），所述移动销（40）与转盘（38）为偏心设置，所述移动销（40）与竖槽（41）为滑动配合，所述固定柱（36）上安装有与齿轮四（45）相配合的齿盘（18）；

所述弹性件（24）包括固定在螺母副（12）下方的壳体（241），所述壳体（241）内设有推块（243）和弹簧二（242），所述壳体（241）端部贯穿有推动杆（244），所述推动杆（244）的两端分别与推块（243）和滑块（44）相固定。

2.根据权利要求1所述的一种自动上料机械臂，其特征在于，所述清洁组件包括安装在罩体（14）底部的底板（30），所述底板（30）上具有通孔（31），所述底板（30）上安装有转动杆（32）以及驱动转动杆（32）转动的电机二（46），所述转动杆（32）上固定有与环形工件外壁相接触的毛刷（33），所述罩体（14）与设置在移动架（8）上吸尘机构（7）通过弹簧管（15）连通。

3.根据权利要求2所述的一种自动上料机械臂，其特征在于，所述固定柱（36）上安装有与齿盘（18）相固定的电推杆一（2）。

4.根据权利要求3所述的一种自动上料机械臂，其特征在于，所述滑块（44）上贯穿有与移动架（8）相固定的导杆（20）。