本发明涉及机器人技术领域，具体是一种能自动上下料的机器人手臂及其方法。
背景技术：
机器人手臂是拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置。拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置；它可把任一物件或工具按空间位姿(位置和姿态)的时变要求进行移动，从而完成某一工业生产的作业要求。如夹持焊钳或焊枪，对汽车或摩托车车体进行了点焊或弧焊；搬运压铸或冲压成型的零件或构件；进行激光切割；喷涂；装配机械零部件等等。
在上下料送料作业中，现有的机器人手臂灵活度较差，在抓取物料时，夹持角度调节不便。
技术实现要素：
基于上述背景技术中所提到的现有技术中的不足之处，为此本发明提供了一种能自动上下料的机器人手臂及其方法。
本发明通过采用如下技术方案克服以上技术问题，具体为：
一种能自动上下料的机器人手臂，包括：基座，基座的底部安装有支脚；
旋转组件，所述旋转组件转动安装在基座上；
升降组件，所述升降组件安装在转盘上；
臂展组件，所述臂展组件与升降组件连接，所述升降组件用于带动臂展组件上下移动；
夹持组件，所述夹持组件与臂展组件连接，所述夹持组件包括顶板，所述顶板的顶端安装有第三电机，所述第三电机为正反转电机，所述第三电机的轴伸端安装有安装板，所述安装板的下表面铰接有驱动杆，所述驱动杆的中部固定安装有固定块，所述固定块上对称安装有夹持臂，所述夹持臂的上端与所述固定块铰接，所述夹持臂的下端固定安装有夹爪，所述驱动杆的伸出端铰接有连杆，所述连杆的端部与夹持臂铰接。
作为本发明进一步的方案：所述驱动杆的侧壁铰接有第二液压缸，所述第二液压缸的上端与所述安装板铰接。
作为本发明再进一步的方案：所述旋转组件包括转动安装在基座上的转盘，所述转盘的侧壁安装有齿圈，所述基座的底部固定安装有第一电机，所述第一电机的轴伸端安装有齿轮，所述齿轮与所述齿圈啮合，所述第一电机为正反转电机。
作为本发明再进一步的方案：所述升降组件包括固定安装在转盘上的升降架，所述升降架的内部安装有丝杆，所述丝杆的上下两端分别与升降架的顶部和底部转动连接，所述升降架的顶部固定安装有用于驱动丝杆转动的第二电机，所述丝杆的中部螺纹连接有升降块。
作为本发明再进一步的方案：所述升降架的内侧壁上固定安装有滑轨，所述升降块的侧壁嵌入滑轨内并与滑轨滑动连接。
作为本发明再进一步的方案：所述臂展组件包括铰接在升降块上的伸缩臂，所述伸缩臂为液压伸缩缸，所述伸缩臂的伸出端与所述顶板固定连接。
作为本发明再进一步的方案：所述升降块的侧壁还铰接有第一液压缸，所述第一液压缸的伸出端与伸缩臂的中部铰接。
一种能自动上下料的机器人手臂的送料方法，包括以下步骤：
s1、启动第一电机，带动转盘旋转，使臂展组件移动到物料上方；
s2、控制伸缩臂伸缩，带动顶板移动，同时控制第一液压缸伸缩，调节伸缩臂的倾斜角，精确调节顶板的位置，使顶板位于物料的正上方；
s3、控制第二电机正反转，带动顶板上下移动，调节顶板的高度，使顶板移动到抓取物料的合适高度；
s4、控制驱动杆伸长，带动夹持臂张开，控制夹爪伸缩，带动驱动杆横向摆动，同时控制第三电机运行，带动安装板旋转，调节抓取物料的角度；
s5、控制驱动杆缩短，带动夹持臂闭合，利用夹爪抓取物料；
s6、控制第二电机运行，带动物料向上移动，使物料悬空，将物料移动到合适位置后，控制驱动杆伸长，带动夹持臂张开，松开物料，完成物料的上下料作业。
采用以上结构后，本发明相较于现有技术，具备以下优点：当需要进行上下料作业时，利用升降组件带动夹持组件上下移动，调整夹持组件的位置，利用第三电机、第二液压缸调整夹持臂的位置，控制驱动杆伸缩，可以通过连杆带动夹持臂张开或者闭合，利用夹爪夹取物料，便于进行物料的上下料作业，整个过程自动化进行，操作灵活，可以根据物料的外形，调节夹持角度，十分方便，大大降低了工人的劳动量，提高了物料送料效率。
附图说明
图1为能自动上下料的机器人手臂的结构示意图。
图2为能自动上下料的机器人手臂中夹持组件的结构示意图。
图3为能自动上下料的机器人手臂中升降架的立体图。
图中：1-基座；2-支脚；3-转盘；4-齿圈；5-第一电机；6-齿轮；7-升降架；8-丝杆；9-升降块；10-滑轨；11-第二电机；12-伸缩臂；13-第一液压缸；14-顶板；15-第三电机；16-安装板；17-驱动杆；18-固定块；19-夹持臂；20-夹爪；21-连杆；22-第二液压缸。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种能自动上下料的机器人手臂，包括：
基座1，基座1的底部安装有支脚2，起到固定支撑的作用；
旋转组件，所述旋转组件转动安装在基座1上，所述旋转组件可以自由转动；
升降组件，所述升降组件安装在转盘3上，旋转组件运行时，可以带动升降组件同步转动；
臂展组件，所述臂展组件与升降组件连接，所述升降组件工作时，可以带动臂展组件上下移动，调节臂展组件的高度；
夹持组件，所述夹持组件与臂展组件连接，所述夹持组件包括顶板14，所述顶板14的顶端安装有第三电机15，所述第三电机15为正反转电机，所述第三电机15的轴伸端安装有安装板16，启动第三电机15，可以带动安装板16转动，所述安装板16的下表面铰接有驱动杆17，所述驱动杆17为电动伸缩杆，所述驱动杆17的侧壁铰接有第二液压缸22，所述第二液压缸22的上端与所述安装板16铰接，控制第二液压缸22伸缩，可以带动所述驱动杆17横向摆动，调整驱动杆17的倾斜角度，所述驱动杆17的中部固定安装有固定块18，所述固定块18上对称安装有夹持臂19，所述夹持臂19的上端与所述固定块18铰接，所述夹持臂19的下端固定安装有夹爪20，所述驱动杆17的伸出端铰接有连杆21，所述连杆21的端部与夹持臂19铰接，控制驱动杆17伸缩，可以通过连杆21带动夹持臂19张开或者闭合，利用夹爪20夹取物料，便于进行物料的上下料作业；
当需要进行上下料作业时，控制升降组件工作，带动臂展组件上下移动，从而带动夹持组件上下移动，调整夹持组件的位置，控制第三电机15运行，带动安装板16转动，同时控制第二液压缸22伸缩，带动驱动杆17横向摆动，根据实际需求，调整夹持臂19的位置，控制驱动杆17伸缩，可以通过连杆21带动夹持臂19张开或者闭合，利用夹爪20夹取物料，便于进行物料的上下料作业。
在本发明的一个实施例中，所述旋转组件包括转动安装在基座1上的转盘3，所述转盘3的侧壁安装有齿圈4，所述基座1的底部固定安装有第一电机5，所述第一电机5的轴伸端安装有齿轮6，所述齿轮6与所述齿圈4啮合，所述第一电机5为正反转电机；
控制第一电机5正反转，可以带动转盘3正反转，从而带动臂展组件转动，从而调整夹持组件的位置。
在本发明的另一个实施例中，所述升降组件包括固定安装在转盘3上的升降架7，所述升降架7的内部安装有丝杆8，所述丝杆8的上下两端分别与升降架7的顶部和底部转动连接，所述升降架7的顶部固定安装有用于驱动丝杆8转动的第二电机11，所述丝杆8的中部螺纹连接有升降块9，所述升降架7的内侧壁上固定安装有滑轨10，所述升降块9的侧壁嵌入滑轨10内并与滑轨10滑动连接；
控制第二电机11正反转，可以带动丝杆8正反转，从而带动升降块9上下移动，从而带动臂展组件上下移动，以便于进行上下料作业。
在本发明的又一个实施例中，所述臂展组件包括铰接在升降块9上的伸缩臂12，所述伸缩臂12为液压伸缩缸，所述伸缩臂12的伸出端与所述顶板14固定连接，控制伸缩臂12伸缩，可以带动顶板14移动位置，所述升降块9的侧壁还铰接有第一液压缸13，所述第一液压缸13的伸出端与伸缩臂12的中部铰接；
控制伸缩臂12伸缩，可以带动顶板14移动位置，控制第一液压缸13伸缩，可以带动伸缩臂12上下摆动，从而根据实际需求，调节夹持组件的位置。
一种能自动上下料的机器人手臂的送料方法，包括以下步骤：
s1、启动第一电机5，带动转盘3旋转，使臂展组件移动到物料上方；
s2、控制伸缩臂12伸缩，带动顶板14移动，同时控制第一液压缸13伸缩，调节伸缩臂12的倾斜角，精确调节顶板14的位置，使顶板14位于物料的正上方；
s3、控制第二电机11正反转，带动顶板14上下移动，调节顶板14的高度，使顶板14移动到抓取物料的合适高度；
s4、控制驱动杆17伸长，带动夹持臂19张开，控制夹爪20伸缩，带动驱动杆17横向摆动，同时控制第三电机15运行，带动安装板16旋转，调节抓取物料的角度；
s5、控制驱动杆17缩短，带动夹持臂19闭合，利用夹爪20抓取物料；
s6、控制第二电机11运行，带动物料向上移动，使物料悬空，将物料移动到合适位置后，控制驱动杆17伸长，带动夹持臂19张开，松开物料，完成物料的上下料作业。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化。但凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。
1.一种能自动上下料的机器人手臂，其特征在于，包括基座(1)，基座(1)的底部安装有支脚(2)；
旋转组件，所述旋转组件转动安装在基座(1)上；
升降组件，所述升降组件安装在转盘(3)上；
臂展组件，所述臂展组件与升降组件连接，所述升降组件用于带动臂展组件上下移动；
夹持组件，所述夹持组件与臂展组件连接，所述夹持组件包括顶板(14)，所述顶板(14)的顶端安装有第三电机(15)，所述第三电机(15)为正反转电机，所述第三电机(15)的轴伸端安装有安装板(16)，所述安装板(16)的下表面铰接有驱动杆(17)，所述驱动杆(17)的中部固定安装有固定块(18)，所述固定块(18)上对称安装有夹持臂(19)，所述夹持臂(19)的上端与所述固定块(18)铰接，所述夹持臂(19)的下端固定安装有夹爪(20)，所述驱动杆(17)的伸出端铰接有连杆(21)，所述连杆(21)的端部与夹持臂(19)铰接。
2.根据权利要求1所述的一种能自动上下料的机器人手臂，其特征在于，所述驱动杆(17)的侧壁铰接有第二液压缸(22)，所述第二液压缸(22)的上端与所述安装板(16)铰接。
3.根据权利要求1所述的一种能自动上下料的机器人手臂，其特征在于，所述旋转组件包括转动安装在基座(1)上的转盘(3)，所述转盘(3)的侧壁安装有齿圈(4)，所述基座(1)的底部固定安装有第一电机(5)，所述第一电机(5)的轴伸端安装有齿轮(6)，所述齿轮(6)与所述齿圈(4)啮合，所述第一电机(5)为正反转电机。
4.根据权利要求1所述的一种能自动上下料的机器人手臂，其特征在于，所述升降组件包括固定安装在转盘(3)上的升降架(7)，所述升降架(7)的内部安装有丝杆(8)，所述丝杆(8)的上下两端分别与升降架(7)的顶部和底部转动连接，所述升降架(7)的顶部固定安装有用于驱动丝杆(8)转动的第二电机(11)，所述丝杆(8)的中部螺纹连接有升降块(9)。
5.根据权利要求4所述的一种能自动上下料的机器人手臂，其特征在于，所述升降架(7)的内侧壁上固定安装有滑轨(10)，所述升降块(9)的侧壁嵌入滑轨(10)内并与滑轨(10)滑动连接。
6.根据权利要求5所述的一种能自动上下料的机器人手臂，其特征在于，所述臂展组件包括铰接在升降块(9)上的伸缩臂(12)，所述伸缩臂(12)为液压伸缩缸，所述伸缩臂(12)的伸出端与所述顶板(14)固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种能自动上下料的机器人手臂，其特征在于，所述升降块(9)的侧壁还铰接有第一液压缸(13)，所述第一液压缸(13)的伸出端与伸缩臂(12)的中部铰接。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种能自动上下料的机器人手臂的送料方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1、启动第一电机(5)，带动转盘(3)旋转，使臂展组件移动到物料上方；
s2、控制伸缩臂(12)伸缩，带动顶板(14)移动，同时控制第一液压缸(13)伸缩，调节伸缩臂(12)的倾斜角，精确调节顶板(14)的位置，使顶板(14)位于物料的正上方；
s3、控制第二电机(11)正反转，带动顶板(14)上下移动，调节顶板(14)的高度，使顶板(14)移动到抓取物料的合适高度；
s4、控制驱动杆(17)伸长，带动夹持臂(19)张开，控制夹爪(20)伸缩，带动驱动杆(17)横向摆动，同时控制第三电机(15)运行，带动安装板(16)旋转，调节抓取物料的角度；
s5、控制驱动杆(17)缩短，带动夹持臂(19)闭合，利用夹爪(20)抓取物料；
s6、控制第二电机(11)运行，带动物料向上移动，使物料悬空，将物料移动到合适位置后，控制驱动杆(17)伸长，带动夹持臂(19)张开，松开物料，完成物料的上下料作业。
技术总结