冲床自动卸料机械手的制作方法

本实用新型涉及一种冲床自动卸料机械手，属于机械手技术领域。

背景技术：

工业机械手的现代化发展，象征着人类将不会受限于对自动化的单方面科学研究，而是将机械制造技术、人工智能技术、按制技术、传感器技术以及计算机技术等进行共同研究，机械手的出现发展以及普及将会带领人类社会文明进入另一个高度。冲床自动卸料机械手是手形机器人的一种，通过一定的控制系统，传动机构以及驱动系统等进行取料和卸料工作。冲床卸料手可以有多个自由度，而自由度越多，则结构就越复杂。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种冲床自动卸料机械手，它能够实现卸料的机械化和自动化，且简化结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种冲床自动卸料机械手，包括卸料手机座、机械手臂和连接在卸料手机座上的用于控制机械手臂运动的传动机构，所述传动机构包括齿轮、齿轮轴、齿条和气缸，所述齿轮轴通过轴承安装在齿轮上，所述齿条与齿轮相互啮合，并且齿条由气缸带动上下运动从而带动齿轮和齿轮轴作往复转动；所述机械手臂的上端固定连接有套杆，机械手臂通过套杆与齿轮轴固定连接，并且机械手臂与齿轮轴保持垂直，以便机械手臂随齿轮轴的转动而作回转运动。

进一步，所述机械手臂的末端安装有用于卸料的电磁吸盘，电磁吸盘内部安装有线圈，线圈通电后产生磁力从而使电磁吸盘吸取工件，线圈断电后磁力消失，电磁吸盘释放工件。

进一步，所述的电磁吸盘设置有两个，对称安装在机械手臂的末端。

进一步，所述齿轮轴上设有外螺纹，套杆上设有与齿轮轴外螺纹相配合的内螺纹，套杆通过上述内外螺纹的配合与齿轮轴螺纹连接，并由螺钉螺母结构固定。

进一步，所述套杆呈T字型，包括水平杆和垂直杆，所述齿轮轴与水平杆通过螺纹连接，所述机械手臂则插接在垂直杆内，并由螺钉螺母结构固定。

进一步，所述气缸的顶部通过螺钉安装有气缸端盖。

进一步，所述卸料手机座固定连接有轴承箱，轴承箱用于容置轴承。

进一步，所述齿轮轴的底端设置有齿轮轴底端挡块，齿轮通过轴承连接在齿轮轴底端挡块上，齿轮轴底端挡块外套有齿轮轴底端挡块固定盖，并通过该齿轮轴底端挡块固定盖将齿轮轴底端挡块固定在卸料手机座上。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下有益效果：

1)本实用新型的冲床自动卸料机械手采用气缸驱动，使齿条做往复直线运动，带动齿轮做往复转动，动力经齿轮轴传递到机械手臂，从而实现机械手臂的回转运动，实现卸料；

2)本实用新型将卸料手机座固定，即确定卸料手整体在x和y方向的位置，保证机械手臂只拥有一个自由度，通过齿轮和齿条的啮合传递主运动，使用齿轮轴上的螺栓螺母来进行机械手臂水平和竖直方向的调节，不使用二次中间传动机构，只通过机械手臂的转动即可实现卸料；齿轮和齿轮轴构成一个整体，负责传递运动的同时还起到机械手立柱的作用，可以降低节约成本，提高利润；机械手臂通过套杆固定在齿轮轴上，可根据齿条的长度来控制机械手臂的旋转角度；

3)本实用新型的齿轮轴上攻螺纹，能够实现机械手臂在z方向上的移动，可以简单地将机械手臂适应于冲床调整到最佳位置进行卸料；

4)本实用新型只具有一个自由度，不需要复杂的多级传动，且机械手整体被固定，只需要机械手臂的回转运动，所以采用圆柱坐标结构；卸料手机座被固定住只保留了一个腰部的回转运动，操作简单，具有更大的精度和准确性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图一；

图2为本实用新型的整体结构示意图二；

图3为本实用新型的结构示意图；

图4为本实用新型的齿轮和齿条啮合的局部放大图；

图5为本实用新型的齿轮、齿条、齿轮轴的装配图；

图6为本实用新型的电磁吸盘的结构示意图；

图中，1、螺钉螺母结构，2、螺钉螺母结构，3、齿轮，4、轴承，5、齿轮轴，6、套杆，7、螺栓螺母结构，9、电磁吸盘，10、齿条，11、气缸，12、螺钉，13、气缸端盖，14、螺栓螺母结构，15、齿轮轴底端挡块固定盖，16、齿轮轴底端挡块，17、轴承箱，18、机械手臂，20、轴承，21、卸料手机座，22、线圈。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1至图6所示，一种冲床自动卸料机械手，包括卸料手机座21、机械手臂18和连接在卸料手机座21上的用于控制机械手臂18运动的传动机构，所述传动机构包括齿轮3、齿轮轴5、齿条10和气缸11，所述齿轮轴5通过轴承4安装在齿轮3上，所述齿条10与齿轮3相互啮合，并且齿条10由气缸11带动上下运动从而带动齿轮3和齿轮轴5作往复转动；所述机械手臂18的上端固定连接有套杆6，机械手臂18通过套杆6与齿轮轴5固定连接，并且机械手臂18与齿轮轴5保持垂直，以便机械手臂18随齿轮轴5的转动而作回转运动。

卸料手机座21上利用螺钉螺母结构2固定连接有用于支撑气缸11的支架，气缸11安装在该支架上。

优选地，如图6所示，所述机械手臂18的末端安装有用于卸料的电磁吸盘9，电磁吸盘9内部安装有线圈22，线圈22通电后产生磁力从而使电磁吸盘9吸取工件，线圈22断电后磁力消失，电磁吸盘9释放工件。

可选地，如图1至3、图6所示，为了确保卸料的稳定性和可靠性，所述的电磁吸盘9设置有两个，对称安装在机械手臂18的末端。

可选地，如图3、图4所示，所述齿轮轴5上设有外螺纹，套杆6上设有与齿轮轴外螺纹相配合的内螺纹，套杆6通过上述内外螺纹的配合与齿轮轴5螺纹连接，并由螺栓螺母结构固定。

优选地，如图1、图2、图3所示，所述套杆6呈T字型，包括水平杆和垂直杆，所述齿轮轴5与水平杆通过螺纹连接，所述机械手臂18则插接在垂直杆内，并由螺栓螺母结构7固定。

可选地，所述气缸11的顶部通过螺钉12安装有气缸端盖13。

可选地，所述卸料手机座21固定连接有轴承箱17，轴承箱17用于容置轴承4。

进一步，所述齿轮轴5的底端设置有齿轮轴底端挡块16，齿轮3通过轴承20连接在齿轮轴底端挡块16上，齿轮轴底端挡块16外套有齿轮轴底端挡块固定盖15，并通过该齿轮轴底端挡块固定盖15将齿轮轴底端挡块16固定在卸料手机座21上；卸料手机座21上利用螺钉螺母结构1固定连接有用于支撑齿轮轴底端挡块固定盖15的支架，齿轮轴底端挡块固定盖15利用螺栓螺母结构14安装在该支架上。

使用时，将卸料手机座21固定在冲床的适当位置，使机械手臂18的初始位置位于左侧或者右侧的自动卸料带上方；冲床的冲头压下，机械手臂18开始向冲床方向运动，直至冲头抬升至上死点位置，此时本冲床自动卸料机械手进入卸料状态，线圈22通电，电磁吸盘9吸取工件，机械手臂18向右侧或左侧继续运作，线圈22断电，电磁吸盘9放下工件至右侧或左侧的自动卸料带上，冲床进行第二次加工工件，然后机械手向左或右继续重复上述运动。

通过对现有的机械手的研究和市场的调研，本实用新型从自由度的角度出发，综合考虑经济效益和可靠性，对冲床自动卸料机械手进行设计，确定采用的是一自由度的驱动方式，即只需要一个腰部的回转运动即可完成冲床自动卸料机械手的卸料工作，水平与竖直方向的定位只需要根据具体生产情况使用螺栓螺母定位即可，而机械手的回转运动是通过齿轮3和齿条10的啮合运动来实现的，可以使得电磁吸盘9左右转动从而实现卸料的作用，使其具有结构简单，工作高效，生产安全等优点。

本实用新型的冲床自动卸料机械手采用气缸11驱动，使齿条10做往复直线运动，带动齿轮3做往复转动，动力经齿轮轴5传递到机械手臂18，从而实现机械手臂18的回转运动，实现卸料。

本实用新型将卸料手机座固定，即确定卸料手整体在x和y方向的位置，保证机械手臂18只拥有一个自由度，通过齿轮3和齿条10的啮合传递主运动，使用齿轮轴5上的螺栓螺母结构来进行机械手臂18水平和竖直方向的调节，不使用二次中间传动机构，只通过机械手臂18的转动即可实现卸料；齿轮3和齿轮轴5构成一个整体，负责传递运动的同时还起到机械手立柱的作用，可以降低节约成本，提高利润；机械手臂18通过套杆6固定在齿轮轴5上，可根据齿条10的长度来控制机械手臂18的旋转角度。

本实用新型的齿轮轴5上攻螺纹，能够实现机械手臂18在z方向上的移动，可以简单地将机械手臂18适应于冲床调整到最佳位置进行卸料。

本实用新型只具有一个自由度，不需要复杂的多级传动，且机械手整体被固定，只需要机械手臂18的回转运动，所以采用圆柱坐标结构；卸料手机座21被固定住只保留了一个腰部的回转运动，操作简单，具有更大的精度和准确性。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。