[發明專利]裝出料機及其控制方法

在審

• 申請號: 201210438934.4
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN103286776A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 王安基
• 申請（專利權）人: 青島嘉龍自動化設備有限公司
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于物料裝填、物流運輸的裝出料機及其控制方法，屬于機械設計與工業自動化設計領域。

背景知識

目前國內、國外工業化生產現場，經常使用裝、出料機進行物料運輸與生產操作。傳統的裝出料機通常采取連桿、曲柄帶動夾持臂一起升降，以此完成機械手夾持物料在垂向上的位移操作，相應地設計有針對連桿等部件的驅動與輸出機構。

如公開下述內容的在先申請專利，專利申請號為201020279792.8，名稱為無縫鋼管裝出料機升降裝置，其主要方案是由搖桿、搖桿絞軸、液壓缸絞軸、拉桿、兩個拉桿絞軸、曲柄、曲柄絞軸、夾料桿絞軸和三個軸承座組成，搖桿由搖桿長臂和搖桿短臂組成，拉桿截面為矩型，其兩端有光孔，曲柄由曲柄長拐臂和曲柄短拐臂組成，軸承座山固定座和上頜組成。該專利申請通過改進搖桿、拉桿和曲柄和對鉸接軸承結構，以期克服關節軸承抗疲勞性能差，不能承受頻繁的動載荷，維修困難等缺點，即提高鉸接處的強度來延長軸承的使用壽命。

從上述專利申請中看出，為增強曲柄搖桿升降機構的可靠性、便于其后續維修而分別圍繞多個部件的鉸接軸承進行加固與結構替代，由于連桿、曲柄等部件相對地脫離于底座，在上述部件自身重量的限制下，對于驅動裝置的載荷性能指標要求較高。

而且，上述專利申請在裝、出料操作時，需要夾持臂頻繁地在水平、垂直方向上往復運動，基于夾持臂的多點支承難以實現垂向位移的同步性，夾持臂整體上易于出現一定的俯仰夾角，從而導致夾持臂前端機械手夾持動作的操作準確性降低。

發明內容

本發明所述的裝出料機及其控制方法，在于解決上述現有技術存在的問題而將驅動機構與升降機構固定于底座，以期通過降低自重而減少驅動機構的載荷。同時，基于平行四邊形的框架結構，將驅動力通過升降機構傳遞至鉗臂，從而實現鉗臂整體保持水平地進行垂向升降，有效地提高鉗臂前端操作夾持部的動作精度。

另一發明目的是，升降框架由曲柄、連桿組合構成，驅動力通過曲柄繞固定軸點的旋轉轉化為升降推拉作用力，以最大限度地減少驅動機構針對升降部件垂直、水平運動的動力消耗。

發明目的還在于，基于曲柄繞固定軸點的旋轉，升降、水平兩套驅動機構的驅動輸出可疊加于同一升降機構而可完成鉗臂水平、垂直運動的組合，使得操作夾持部的動作更加復雜化，以能夠適應狹小的生產現場和精確的操作。

為實現上述發明目的，所述的裝出料機主要包括有：

一底座，在底座上安裝有連接并驅動鉗臂的升降機構；

與現有技術的區別之處在于，所述的升降機構，具有用于固定連接鉗臂的導向方筒、以及從側部夾持安裝導向方筒的兩組升降框架、升降驅動部件。

其中，升降框架具有第一曲柄，第一曲柄的固定軸點為A點，第一曲柄與導向方筒連接的外側軸點為B點，第一曲柄的內側軸點與升降驅動部件連接；

升降框架與導向方筒的另一連接支承軸點為C點，D點是升降過程中升降框架的另一固定軸點；

A點、B點、C點、D點組成升降框架、導向方筒支承鉗臂整體垂向升降的平行四邊形結構。

如上述基本方案，升降框架與升降驅動部件分別安裝于底座，兩者的自重并不會直接影響到驅動力通過升降框架的傳遞，即減少了驅動機構輸出載荷的額外損耗。

更為重要的是，基于升降框架與導向方筒組成的平行四邊形支承結構，在升降驅動部件帶動第一曲柄繞固定軸點旋轉時，導向方筒在垂向上有相對位移而在水平方向上并無任何位移，因此能夠帶動鉗臂整體保持水平地實現升降操作。

為進一步地加強與鉗臂的連接與支承，以期在鉗臂升降過程中更為穩定，可采取如下改進方案，即導向方筒和鉗臂的連接點，與B點、C點構成三角形。

為綜合地實現鉗臂垂向、水平位移或俯仰擺轉動作的同步一致性，本發明采取如下升降、水平兩套驅動機構疊加連接于同一升降機構組合結構，即所述升降框架具有與第一曲柄的固定軸點A點連接的第二曲柄、以及連桿；

第二曲柄的內側端點連接一仰俯驅動部件，第二曲柄與連桿連接的外側端點形成為D點；連桿與導向方筒的連接點形成為C點。

基于上述發明構思與設計要點，以及應用以上裝出料機的結構改進，本發明還實現了下述裝出料機的控制方法：

在升降驅動部件的驅動下，構成平行四邊形結構的、與導向方筒連接的B點和C點在垂向上形成同步位移；通過導向方筒的支承連接，鉗臂僅在垂向上產生升降位移。