CN102886451A - 一种自动化上下料机械手 - Google Patents

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张祥林
鲍剑斌
吴彤
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Abstract

本发明公开了一种自动化上下料机械手，尤其适用于金属压力加工过程的多工序多工位的连续冲压时使用。机械手结构为：气缸固定在机架上，直线导轨沿纵向固定在机架上，溜板与气缸的作用端连接，直线导轨上的滑块与伺服电机均固定在溜板上，主动轮固定在伺服电机输出端，主动轮与同步带上的齿啮合连接，滑枕由一个固定块与同步带固定连接，同步带通过两端安装的张紧轮张紧，交叉导轨固定在溜板的下部，能够随溜板一起上下运动，滑枕随所述固定板一起依靠交叉导轨的导向发生水平方向上的相对滑动；滑枕的两端安装有夹持装置。本发明使用时独立安置在两台压力机之间，它具有结构紧凑稳定、传动平稳、送料精确和适用范围广等特点。

Description

一种自动化上下料机械手
技术领域
本发明涉及一种机械手，具体为一种自动上下料机械手，尤其适用于金属压力加工过程的多工序多工位的连续冲压时上下料使用。 
背景技术
当前国内广泛应用的冲压生产线也主要有4种：传统一人一机冲压线；单机联线自动化冲压线；大型多工位压力机；伺服压力机和高速压力机冲压线。 
目前国内汽车等行业引进冲压线的自动化程度较高，其他行业特别是中小企业，冲压生产自动化运用水平还比较低，大多处于手工机械化流水线阶段。这种一人一机的手工操作生产方式，成为制约企业人均劳动生产率提高的瓶颈，还给行业劳动安全生产带来隐患。不仅如此，由于严重依赖劳动力密集的生产方式，企业缺乏用工弹性，难以按照订单淡旺季及时组织用工和调整生产节奏，对于外向型加工企业，用工矛盾尤为突出。冲压行业的企业正处在从手工机械化冲压线向自动化生产线转变的临界点。 
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足提供一种冲压生产线上下料机械手，该冲压自动化上下料机械手可以在保证高直线度的情况下高节拍、低噪声地将前一工位的工件移动到下一工位。 
为达到上述目的，本发明采用如下技术：一种自动化上下料机械手，其特征在于，它包括滑枕、张紧轮、同步带、伺服电机、气缸、机架、交叉导轨、直线导轨、主动轮和溜板； 
气缸固定在机架上，直线导轨沿纵向固定在机架上，溜板与气缸的作 用端连接，直线导轨上的滑块与伺服电机均固定在溜板上，主动轮固定在伺服电机输出端，主动轮与同步带上的齿啮合连接，滑枕由一个固定块与同步带固定连接，同步带通过两端安装的张紧轮张紧，交叉导轨固定在溜板的下部，能够随溜板一起上下运动，滑枕随所述固定板一起依靠交叉导轨的导向发生水平方向上的相对滑动；滑枕的两端安装有夹持装置。 
本发明使用时独立安置在两台压力机之间，与现有技术相比，本发明具有如下优点： 
1.交叉导轨的传动，使整体结构稳定，既能保证在大行程时传动的稳定性，又能保证送料的精确性。 
2.纵向直线导轨的使用，传动平稳可靠，稳定性高。 
3.纵向通过气缸驱动，在保证稳定性的前提下，使结构更加简洁紧凑。 
4.压边轮的设计，使主动轮与同步带齿啮合更完全，保证齿形带运动的稳定性。 
5.张紧轮的设计，由于齿形带的柔性，张紧轮可以齿形带的松紧进行调节，保证齿形带运动时的平稳性。 
总之，本发明具有结构紧凑稳定、传动平稳、送料精确和适用范围广等特点。 
附图说明
图1是本发明冲压自动化上下料机械手的主视图； 
图2是本发明冲压自动化上下料机械手的后视图。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。 
如图1所示，冲压自动化上下料机械手包括滑枕1、张紧轮2、同步带3、伺服电机4、气缸5、机架6、交叉导轨7、直线导轨8、主动轮9和溜板10。 
气缸5固定在机架6上，直线导轨8沿纵向固定在机架6上，溜板10与气缸5的作用端连接，直线导轨8上的滑块与伺服电机4均固定在溜板10上，主动轮9固定在伺服电机4输出端，主动轮9与同步带3上的齿啮合连接。滑枕1由一个固定块与同步带3固定连接，同步带3通过两端安装的张紧轮2张紧。交叉导轨7固定在溜板10的下部，可随溜板10一起上下运动。滑枕1随所述固定板一起依靠交叉导轨7的导向发生水平方向上的相对滑动。 
滑枕1的两端可根据需要安装相应的夹持装置，如吸盘等。交叉导轨7可以优选十字交叉滚子导轨。伺服电机4由可编程控制器与交流伺服部分控制。张紧轮2为齿形。主动轮9上可设置压边轮，用于同步带3的压紧。 
伺服电机通过主动轮9同步带传动，并借助交叉导轨7控制滑枕1的水平行程；气缸5借助直线导轨8控制垂直行程。滑枕1依靠交叉导轨7导向与所述固定板的支撑实现水平行程。垂直行程则依靠滑块在直线导轨8上的运动来实现。 
本发明的工作原理如下： 
使用时，冲压自动化上下料机械手沿送料方向安置于相邻工序的两台压力机之间。本发明可以实现水平运动和垂直运动。两台压力机之间与机架并列的位置有一个放置工件的工作台。以机械手左端模具为前一工序，右端模具为后一工序为例。在使用过程中，滑枕的两端固定连接有端拾器与吸盘(吸盘为现有产品，可根据工件尺寸灵活更换)。详细工作过程为：两台压力机上的模具开模，程序控制伺服电机4开始工作，伺服电机4带动主动轮9转动，与主动轮9啮合的同步带3工作，与同步带3通过固定 块固定连接的滑枕水平运动，其左端到达前一工序的工件上方，右端到达工作台的上方。接着程序控制气缸5工作，与气缸5固定连接的溜板下降，吸盘下降到达工件表面，吸附工件。程序控制气缸5上升，溜板上升，将工件提起。接着程序控制伺服电机4反转，滑枕水平向右运动，左端运动到工作台上方，右端运动到后一工序的工件上方。程序控制气缸5工作，溜板下降，滑枕上的吸盘随着下降，释放工件。接着气缸5工作，溜板上升。伺服电机4工作，滑枕1回到工作原点。冲压自动化上下料机械手的一个工作循环结束。 
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。 

Claims (5)

1.一种自动化上下料机械手，其特征在于，它包括滑枕(1)、张紧轮(2)、同步带(3)、伺服电机(4)、气缸(5)、机架(6)、交叉导轨(7)、直线导轨(8)、主动轮(9)和溜板(10)；
气缸(5)固定在机架(6)上，直线导轨(8)沿纵向固定在机架(6)上，溜板(10)与气缸(5)的作用端连接，直线导轨(8)上的滑块与伺服电机(4)均固定在溜板(10)上，主动轮(9)固定在伺服电机(4)输出端，主动轮(9)与同步带(3)上的齿啮合连接，滑枕(1)由一个固定块与同步带(3)固定连接，同步带(3)通过两端安装的张紧轮(2)张紧，交叉导轨(7)固定在溜板(10)的下部，能够随溜板(10)一起上下运动，滑枕(1)随所述固定板一起依靠交叉导轨(7)的导向发生水平方向上的相对滑动；滑枕(1)的两端安装有夹持装置。
2.根据权利要求1所述的自动化上下料机械手，其特征在于，所述夹持装置为吸盘。
3.根据权利要求1或2所述的自动化上下料机械手，其特征在于，交叉导轨(7)为十字交叉滚子导轨。
4.根据权利要求1或2所述的自动化上下料机械手，其特征在于，张紧轮(2)为齿形。
5.根据权利要求1或2所述的自动化上下料机械手，其特征在于，主动轮(9)上还设置有用于压紧同步带(3)的压边轮。
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