一種自動搬運機械手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自動搬運機械手，包括：電機、機械手部件和傳輸帶部件，所述機械手部件包括控制系統(tǒng)和若干機械臂，所述若干機械臂在水平方向和豎直方向均連接有直線導軌，所述控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)，所述若干機械臂通過氣缸裝置連接驅動，所述傳輸帶部件包括傳輸帶和緩沖放置平臺，所述緩沖放置平臺固定所述傳輸帶的末端。通過上述方式，本發(fā)明自動搬運機械手具有結構科學、設計新穎、配置合理、功能先進、自動控制、安全可靠、經濟實用等優(yōu)點，在自動搬運機械手的普及上有著廣泛的市場前景。
【專利說明】一種自動搬運機械手
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及機械自動化領域，特別是涉及一種自動搬運機械手。
【背景技術】
[0002]蘇州艾默生工廠，定子2號線“槽絕緣片插入機”原有的生產中，搬運“定子”的工序，依靠操作員手動搬運完成。因為操作員要配合“槽絕緣片插入機”完成“槽絕緣片的插入”，所以操作員在配和“槽絕緣片插入機”的生產過程中，始終搬運所生產的“定子”。但是因為所生產的“定子”外徑為162mm，質量大約在7Kg左右，因此會導致操作員勞動強度大、生產效率不高；而且還存在生產安全、產品質量等隱患。
[0003]綜合以上問題本項目對艾默生蘇州工廠定子2號線“槽絕緣片插入機”的自動下料進行設計改造，并配套相對應的“傳輸線”。并且所改造的設計布局、施工等，不會對現有工廠的所有規(guī)格的63F工裝產生影響。目的是為了解決以上生產中所產生的問題和隱患。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種自動搬運機械手，通過對原有槽絕緣片插入機進行了自動化改造，添加了機械手來實現了自動夾取、移動工件的功能，將人工從繁瑣的工序中解放出來，節(jié)省了人力物力、智能優(yōu)化、效率提高、安全實用，在自動搬運機械手的普及上有著廣泛的市場前景。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種自動搬運機械手，包括:電機、機械手部件和傳輸帶部件，所述機械手部件包括控制系統(tǒng)和若干機械臂，所述若干機械臂在水平方向和豎直方向均連接有直線導軌，所述控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)，所述若干機械臂通過氣缸裝置連接驅動，所述傳輸帶部件包括傳輸帶和緩沖放置平臺，所述緩沖放置平臺固定所述傳輸帶的末端。
[0006]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述電機為伺服電機。
[0007]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述機械手部件的外側設置有防護欄，所述防護欄的材質為亞克力。
[0008]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述機械手部件的左側設置有電控箱，所述電控箱包括若干控制按鈕和緊急制動按鈕。
[0009]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述機械手部件的兩側設置有安全光柵，所述安全光柵電性連接所述電控箱。
[0010]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述氣缸裝置包括活塞型電動缸和皮帶型電動缸。
[0011]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述豎直方向的直線導軌的定位精度小于0.1mm。
[0012]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述緩沖放置平臺的兩側設置有氣缸和曲柄機構，。
[0013]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述傳輸帶的兩側設置有限位塊。
[0014]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述傳輸帶的長度為3m。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明自動搬運機械手具有結構科學、設計新穎、配置合理、功能先進、自動控制、安全可靠、經濟實用等優(yōu)點，在自動搬運機械手的普及上有著廣泛的市場前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖，其中:
[0017]圖1是本發(fā)明的自動搬運機械手一較佳實施例的結構示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明的自動搬運機械手一較佳實施例的生產工藝流程圖；
[0019]圖3是本發(fā)明的自動搬運機械手一較佳實施例的具體步驟流程圖；
[0020]附圖中各部件的標記如下:1、機械手部件，10、若干機械臂，11、直線導軌，20、傳輸帶，21緩沖放置平臺，3、電機。
【具體實施方式】
[0021]下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0022]本發(fā)明實施例包括:
[0023]一種自動搬運機械手，包括:電機3、機械手部件I和傳輸帶部件。
[0024]所述機械手部件I包括控制系統(tǒng)和若干機械臂10，所述若干機械臂10在水平方向和豎直方向均連接有直線導軌11，所述控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)，所述若干機械臂10通過氣缸裝置連接驅動，所述傳輸帶部件包括傳輸帶20和緩沖放置平臺21，所述緩沖放置21平臺固定所述傳輸帶20的末端。
[0025]優(yōu)選地，所述電機3為伺服電機。
[0026]優(yōu)選地，所述機械手部件I的外側設置有防護欄，所述防護欄的材質為亞克力。
[0027]優(yōu)選地，所述機械手部件I的左側設置有電控箱，所述電控箱包括若干控制按鈕和緊急制動按鈕。
[0028]優(yōu)選地，所述機械手部件I的兩側設置有安全光柵，所述安全光柵電性連接所述電控箱。
[0029]優(yōu)選地,所述氣缸裝置包括活塞型電動缸和皮帶型電動缸。
[0030]優(yōu)選地，所述豎直方向的直線導軌11的定位精度小于0.1mm。
[0031]優(yōu)選地，所述緩沖放置平臺21的兩側設置有氣缸和曲柄機構，。
[0032]優(yōu)選地，所述傳輸帶20的兩側設置有限位塊。
[0033]優(yōu)選地，所述傳輸帶20的長度為3m。
[0034]在整個平面的布局方案中我們主要對以下問題進行了考慮:
[0035](I)操作員的安全，
[0036](2) “槽絕緣片插入機”的使用，[0037](3) “槽絕緣片插入機”日常的維修保養(yǎng)，
[0038](4)所生產零件的絕緣片原料的更換，
[0039](5)機械手與原有“槽絕緣片插入機”空間位置的銜接，
[0040](6)機械手的日常保養(yǎng)與維修，
[0041](7)現場空間的局限性，
[0042](8)操作操作的便捷性，
[0043](9)經濟性，
[0044](10)自動化升級的可持續(xù)性。
[0045]機械的整體布局如下:
[0046](I)機械手的橫梁支撐柱站立在原有機器的一側，不干涉原有機器的維修保養(yǎng)和消耗品更換，
[0047](2)原有機器與項目機器包括輸送帶前端放料位均在防護欄之內，確?，F場生產安全，
[0048](3)因避免機械手上下運動幅度過大，原有的與產線貼合的電箱移動到與項目機械立柱相同的一側，
[0049](4)為了使工件自動進入“槽絕緣片插入機”下一個生產工位，輸送線設計為有動力的平帶，
[0050](5)為便于操作員操作，原操作員的操作位置不變并且操作位兩側設置安全光柵，確保工人人身安全的同時也可循環(huán)作業(yè)，
[0051](6)機械手的控制箱在操作員的左手側，便于工人日常操作和突發(fā)事件處理，控制箱上包括一個整體機械運動的“急?！卑粹o，即緊急制動按鈕。
[0052]機械的具體運動實施步驟為:
[0053]1.當“槽絕緣插入機”給出機械手啟動信號后，機械手水平移動至鐵芯正上方。
[0054]2.設備彈出打好槽絕緣片的鐵芯，機械手下降至抓取工位。
[0055]3.夾緊工件，上升至鐵芯上方位置。
[0056]4.“翻轉氣缸”動作，使工件翻轉90°。同時機械手向放置工位上方水平移動。
[0057]5.機械手運動到放置工位上方，慢慢下降至放置工位。
[0058]6.機械手松開工件，工件直接放在輸送帶前端的放置臺面上，機械手上升，同時“翻轉氣缸”復位。
[0059]7.完成“折邊拍開”。
[0060]8.推入氣缸把工件推入輸送帶，工件進入下一工位。
[0061]9.機械手回到初始位，等待下一個工件......[0062]在機械手執(zhí)行命令的過程中安全光柵一旦感應到有人，機械手如果處于艾默生廠商規(guī)定的A區(qū)，機械手將停止運動。在此所有步驟運行中，工人拍下“急停”按鈕，機器也將停止運行。
[0063]在垂直移 動的機械手臂部分，為保證移動位置精度在0.1，同樣采用了現有的歐規(guī)電動缸、活塞桿式，同時在兩側加上了直線導柱。更為優(yōu)化的是，與以往結構上做了很大的改變，電機和絲杠部分是固定的，機械手的垂直運動時靠活塞桿實現的，且不會轉動。
[0064]在機械手抓取部分，考慮到其是直接與工件接觸，因此工裝部分除了考慮到其外形以外，再設計上考慮到為避免抓傷工件，工裝材料為橡膠。
[0065]機械手抓取部分，因要完成翻轉和夾取動作其動力均采用氣缸驅動；翻轉部分為曲柄機構，這種結構實用性強，動作穩(wěn)定。
[0066]在輸送線的設計上，我們考慮到了其輸送帶是有動力了的，且要在該位置完成“折邊拍開”。因此實我們做了以下的考慮并針對性設計:
[0067]a.為了工件可以在輸送線上完成折邊拍開，首先我們在輸送帶端部加設了一塊臺面，并將可以實現“折邊拍開”動作的氣缸和機構加設在兩邊，這樣工件就有了一個緩沖放
置平臺。
[0068]b.在前端放料位置加設了導桿氣缸，其功能是將工件推入產線，為了放置在推動工件的時候工件中心偏離，我們將推桿的工裝設計為“V”型——定位準確，并且在輸送帶前端開口位置進行導向設計。
[0069]c.考慮到工件要自動進入下一個工位，但是輸送線長度為3m，因此將輸送線設計為有動力輸送帶，這樣工件也可以直接放置在平帶上。
[0070]d.同時考慮到工件滑落的過程中的問題:因為輸送帶比工件寬，零件上存在絕緣片，因此要避免觸碰。針對以上問題，我們在零件運動路線上兩側限位塊，對其運動的自由度進行了限制，解決了絕緣片可能會被觸碰的問題。
[0071]e.我們在機械周邊位置設置了安全防護欄，并且在工人的操作位設置了安全光柵和“急?！卑粹o。在此圖所展示的安全防護罩為“雅克力板”，但是根據實際需求可以更換為鐵絲網、鋼化玻璃、柵欄等。
[0072]f.同時在艾默生蘇州廠房所規(guī)定A區(qū)與B區(qū)之間加上了一組對射傳感器，用來區(qū)分機械手移動的區(qū)域。
[0073]此外，本發(fā)明自動化搬運機械手的控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)。PLC系統(tǒng)構成靈活，擴展容易；使用方便，編程簡單，采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，現場調試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件。能適應各種惡劣的運行環(huán)境，抗干擾能力強，可靠性強，遠高于其他各種機型。
[0074]在本臺設備中，包括了伺服電機，單導桿氣缸，直線導軌，滾珠絲杠等等一系列的現化產品。在機械機構的設計上更是抓住了安全實用的理念，整臺設備完全是一對一設計滿足廠商生產所需求的降低勞動力、提高生產效率、生產質量、加大生產安全力度的要求，在設計的布局空間上更是對現有和將有的設備維護日常使用，設備升級等進行了全方面的考慮。更是在控制系統(tǒng)中采用了先進的PLC控制方式。更是采用了無染的動力元件維持了生產現場現有的生產環(huán)境；在原有的設備基礎上加設了安全護欄安全光柵。因此本臺設備在很大程度上提高了安全生產質量、效率、力度并降低了勞動強度，減少了勞動成本。
[0075]本發(fā)明自動搬運機械手的有益效果是:
[0076]一、通過對原有槽絕緣片插入機進行了自動化改造，添加了機械手來實現了自動夾取、移動工件的功能，將人工從繁瑣的工序中解放出來，節(jié)省了人力物力、智能優(yōu)化、效率提聞、安全實用；
[0077]二、通過采用機械手來將工件夾緊、提升、翻轉、水平方向平移、下降等，采用輸送帶設計在端部位置完成折邊拍開，推入傳輸線進入下一個工位，智能優(yōu)化、自動控制；
[0078]三、相對于一般的自動搬運機械手，這里的自動搬運機械手在操作位兩側設置安全光柵，確保了工人人身安全的同時也可循環(huán)作業(yè)。
[0079]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的【技術領域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種自動搬運機械手，其特征在于，包括:電機、機械手部件和傳輸帶部件，所述機械手部件包括控制系統(tǒng)和若干機械臂，所述若干機械臂在水平方向和豎直方向均連接有直線導軌，所述控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)，所述若干機械臂通過氣缸裝置連接驅動，所述傳輸帶部件包括傳輸帶和緩沖放置平臺，所述緩沖放置平臺固定所述傳輸帶的末端。
2.根據權利要求1所述的自動搬運機械手，其特征在于，所述電機為伺服電機。
3.根據權利要求1所述的自動搬運機械手，其特征在于，所述機械手部件的外側設置有防護欄，所述防護欄的材質為亞克力。
4.根據權利要求1所述的自動搬運機械手，其特征在于，所述機械手部件的左側設置有電控箱，所述電控箱包括若干控制按鈕和緊急制動按鈕。
5.根據權利要求4所述的自動搬運機械手，其特征在于，所述機械手部件的兩側設置有安全光柵，所述安全光柵電性連接所述電控箱。
6.根據權利要求1所述的自動搬運機械手，其特征在于，所述氣缸裝置包括活塞型電動缸和皮帶型電動缸。
7.根據權利要求1所述的自動搬運機械手，其特征在于，所述豎直方向的直線導軌的定位精度小于0.1mm。
8.根據權利要求1所述的自動搬運機械手，其特征在于，所述緩沖放置平臺的兩側設置有氣缸和曲柄機構。
9.根據權利要求1所述的自動搬運機械手，其特征在于，所述傳輸帶的兩側設置有限位塊。
10.根據權利要求1所述的自動搬運機械手，其特征在于，所述傳輸帶的長度為3m。
【文檔編號】B25J19/00GK103991073SQ201410188565
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權日:2014年5月7日
【發(fā)明者】許尤立, 嚴道發(fā), 張銘軍 申請人:蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術學院