CN103252770A - 一种工件冲压智能控制工艺及智能控制机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种工件冲压智能控制工艺,自动控制并满足所有动作连贯运作有效提高工作效率,无需人工操作,不仅提高安全性并有效节约成本;保障产品品质,使其产品满足市场需求;本发明还提供一种实现该工艺的智能控制机械手,高效、准确、灵活、安全的,设计灵活的操作模式,使其操作方便,大大提高生产效率,结构设计合理,设计方式灵活,效果明显且过程持续性强,节约原材料且能耗很低;调控式工控过程满足不同需求,结构设计增强了平稳性,保障摆动的精准度,确保加工过程自动的、连续的、有效的完成;替代传统的人工或半自动化的加工方式,节约资源。

Description

一种工件冲压智能控制工艺及智能控制机械手

技术领域

[0001] 本发明涉及自动化设备技术领域,尤其涉及一种工件冲压智能控制工艺,更涉及一种实现该工艺的智能控制机械手。

背景技术

[0002] 冲床设备用于小型、中型单工程薄钢板及高速级进模零件的下料、冲孔、折曲、成型等工作,特点为高精度、高产量及稳定度要求高的连续冲压作业。目前的冲床设备在冲压零件时一般是用手工操作,即人手将工件放入冲床的模具上,当冲床上模冲压完毕后离开下模后,再用手将冲压成型的工件取出,这种用手工摆放和取出工件的做法是非常不安全的,时常有出现工伤事故,将人手压断致残现象。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于,针对现有技术的不足,提供一种工件冲压智能控制工艺,自动控制并满足所有动作连贯运作有效提高工作效率,无需人工操作,不仅提高安全性并有效节约成本,;本发明还提供一种实现该工艺的智能控制机械手,高效、准确、灵活、安全的,设计灵活的操作模式,使其操作方便,大大提高生产效率。

[0004] 为有效解决上述问题,本发明采取的技术方案如下:

[0005] 一种工件冲压智能控制工艺,该工艺包括以下步骤:

[0006] (I)设置一智能控制机械手,该机械手由控制装置、执行机构及驱动装置组成;

[0007] (2)所述执行机构由手臂立柱及设置在手臂立柱上的机械臂及校正盘组成;

·[0008] (3)所述驱动装置由第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、第一步进电机、第二步进电机及传动装置组成;

[0009] (4)所述传动装置设有齿轮,所述第一步进电机通过齿轮传动完成机械臂的翻转功能;

[0010] (5)所述第二步进电机上端设置减速机,通过增大扭力带动传输带完成校正盘的运动;

[0011] (6)所述传动机构设置滚珠丝杆,所述第三伺服电机带动所述滚珠丝杆联动所述机械臂的前后伸缩运动;

[0012] (7)所述传动机构设有齿轮箱及直线导轨,内置一对齿轮,所述第二伺服电机通过所述一对齿轮沿着直线导轨联动所述机械臂的上下升降运动;

[0013] (8)所述第一伺服电机连接设置减速机及背隙缓冲器,控制机械臂摆动的摆角,并通过所述背隙缓冲器保障精准度及平稳性;

[0014] (9)上述步骤(4)- (7)中的机械臂的翻转、伸缩、升降及校正盘运动联动实现。

[0015] 特别的,所述步骤(I)还包括步骤:

[0016] 所述控制装置、执行机构、驱动装置分别设置在支撑机台上,所述控制装置由人机界面控制装置及控制系统组成,所述支撑机台与手臂立柱的连接固定处设有用于增加平稳性的推力轴承。

[0017] 特别的,所述步骤(2)还包括步骤:

[0018] 所述校正盘设置在所述机械臂的前端,且所述校正盘上设有多组吸盘,所述控制机台内设有一真空泵,所述真空泵与所述吸盘相连并完成所述吸盘的抽真空转换,所述机械臂由后端手臂及前置伸缩臂组成。

[0019] 特别的,所述步骤(3)还包括以下步骤:

[0020] 所述第一伺服电机设置在支撑机台下部,所述第二伺服电机设置在手臂立柱的上部顶端,所述第三伺服电机设置在所述机械臂靠近手臂立柱一侧的上端面,所述第一步进电机设置在所述机械臂靠近手臂立柱一侧的尾端连接处,所述第二步进电机设置在第三伺服电机一侧。

[0021] 一种实现上述加工工艺的智能控制机械手,包括一支撑机台机台,所述控制机台上设有手臂立柱,所述控制机台下部包括真空泵及相互联动的背隙缓冲器、减速机及第一伺服电机,所述手臂立柱一侧包括向外延伸的机械臂,该机械臂由主臂及伸缩手臂组成,所述主臂上靠近手臂立柱一侧还包括第二步进电机及第三伺服电机,所述伸缩手臂前端包括一校正盘,该校正盘下端面链接多个吸盘,所述手臂立柱上端包括第二伺服电机及齿轮座,所述主臂上还包括第一步进电机及与之联动的滚珠丝杆及同步带。

[0022] 特别的,所述手臂立柱与所述控制机台固定连接处还包括一推力轴承。

[0023] 特别的,所述手臂立柱上端设有信号指示灯。

[0024] 特别的,所述控制机台上平面台一侧包括一控制装置,该控制装置由人际操作界面及内部控制器组成。

[0025] 特别的,所述第三伺服电机设有电机座固定在所述主臂上实现加大扭力。

[0026] 本发明的有益 效果:本发明提供的工件冲压智能控制工艺,自动控制并满足所有动作连贯运作有效提高工作效率,无需人工操作,不仅提高安全性并有效节约成本;保障产品品质,使其产品满足市场需求;本发明还提供一种实现该工艺的智能控制机械手,高效、准确、灵活、安全的,设计灵活的操作模式,使其操作方便,大大提高生产效率,结构设计合理,设计方式灵活,效果明显且过程持续性强,节约原材料且能耗很低;结构设计增强了平稳性,保障摆动的精准度,确保加工过程自动的、连续的、有效的完成;替代传统的人工或半自动化的加工方式,节约资源。

[0027] 下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

[0028] 图1是本发明公开的智能控制机械手组成结构示意图;

[0029] 图2是本发明公开的智能控制机械手侧视图;

[0030] 图3是本发明公开的智能控制机械手侧视图又一侧视图。

[0031]其中:

[0032] 001控制机台,002第一伺服电机,003真空泵,004吸盘,005校正盘,006伸缩手臂,007主臂,008第一步进电机,009第二步进电机,010信号指示灯,011手臂立柱,012控制装置,013直线导轨,014滚珠丝杆,015减速机,016第二伺服电机,017第三伺服电机,018背隙缓冲器,019推力轴承,020齿轮箱。具体实施方式

[0033] 实施例:

[0034] 如图1、2及图3所示,本实施例提供的工件冲压智能控制工艺包括以下步骤:

[0035] (I)设置一智能控制机械手,该机械手由控制装置012、执行机构及驱动装置组成;所述控制装置012、执行机构、驱动装置分别设置在支撑机台上,所述控制装置012由人机界面控制装置012及控制系统组成,所述支撑机台与手臂立柱011的连接固定处设有用于增加平稳性的推力轴承019。

[0036] (2 )所述执行机构由手臂立柱011及设置在手臂立柱011上的机械臂及校正盘005组成;所述校正盘005设置在所述机械臂的前端,且所述校正盘005上设有多组吸盘004,所述控制机台001内设有一真空泵003,所述真空泵003与所述吸盘004相连并完成所述吸盘004的抽真空转换,所述机械臂由后端手臂及前置伸缩臂组成。

[0037] (3)所述驱动装置由第一伺服电机002、第二伺服电机016、第三伺服电机017、第一步进电机008、第二步进电机009及传动装置组成;所述第一伺服电机002设置在支撑机台下部,所述第二伺服电机016设置在手臂立柱011的上部顶端,所述第三伺服电机017设置在所述机械臂靠近手臂立柱011 —侧的上端面,所述第一步进电机008设置在所述机械臂靠近手臂立柱011 —侧的尾端连接处,所述第二步进电机009设置在第三伺服电机017一侧。

[0038] (4)所述传动装置设有齿轮,所述第一步进电机008通过齿轮传动完成机械臂的翻转功能;

[0039] (5)所述第二步进电机009上端设置减速机015,通过增大扭力带动传输带完成校正盘005的运动;

[0040] (6)所述传动机构设置滚珠丝杆014,所述第三伺服电机017带动所述滚珠丝杆014联动所述机械臂的前后伸缩运动;

[0041] (7)所述传动机构设有齿轮箱020及直线导轨013,内置一对齿轮,所述第二伺服电机016通过所述一对齿轮沿着直线导轨013联动所述机械臂的上下升降运动;

[0042] (8)所述第一伺服电机002连接设置减速机015及背隙缓冲器018,控制机械臂摆动的摆角,并通过所述背隙缓冲器018保障精准度及平稳性;

[0043] (9)上述步骤(4)- (7)中的机械臂的翻转、伸缩、升降及校正盘005运动联动实现。

[0044] 一种实现上述加工工艺的智能控制机械手,包括一支撑机台机台,所述控制机台001上设有手臂立柱011,所述控制机台001下部包括真空泵003及相互联动的背隙缓冲器018、减速机015及第一伺服电机002,所述手臂立柱011 —侧包括向外延伸的机械臂,该机械臂由主臂007及伸缩手臂006组成,所述主臂007上靠近手臂立柱011 —侧还包括第二步进电机009及第三伺服电机017,所述伸缩手臂006前端包括一校正盘005,该校正盘005下端面链接多个吸盘004,所述手臂立柱011上端包括第二伺服电机016及齿轮座,所述主臂007上还包括第一步进电机008及与之联动的滚珠丝杆014及同步带。

[0045] 所述手臂立柱011与所述控制机台001固定连接处还包括一推力轴承019。所述手臂立柱011上端设有信号指示灯010。所述控制机台001上平面台一侧包括一控制装置012,该控制装置012由人际操作界面及内部控制器组成。所述第三伺服电机017设有电机座固定在所述主臂007上实现加大扭力。

[0046] 本发明工作原理如下:

[0047] 水平运动机构前后来回高速滑动,每秒速度为250-350mm快速拿取物件工作;

[0048] 翻转运动机构此部位设计为270度任意设定角度翻转。以产品翻转90度侧面冲压,产品翻转180度冲压为重点设计,灵活任意设定所需角度;

[0049] 摆臂运动机构为冲压产品从原点转移到另一点的移送功能,270度角度范围内移送时间0.5-1秒钟完成,定位准确效率高。

[0050] 执行端旋转运动机构吸取冲压产品时,摆臂从原点移送产品到另一位置时,产品角度会发生改变。此处设计为270度,旋转产品角度,摆正到所需位置。此设计使架模标准和模具制作的高要求大大降低,从而使客户降低成本、效率增高。

[0051] 垂直运动机构设计在固定工位吸取冲压产品时的升降动作,升降速度为50mm—60mm来回动作为不超过I秒钟,总行程为300-500mm。

[0052] 本发明并不限于上述实施方式,凡采用和本发明相似结构及其工艺来实现本发明目的的所有方式,均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1. 一种工件冲压智能控制工艺,其特征在于,该工艺包括以下步骤: (1)设置一智能控制机械手,该机械手由控制装置、执行机构及驱动装置组成; (2)所述执行机构由手臂立柱及设置在手臂立柱上的机械臂及校正盘组成; (3)所述驱动装置由第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、第一步进电机、第二步进电机及传动装置组成; (4)所述传动装置设有齿轮,所述第一步进电机通过齿轮传动完成机械臂的翻转功倉泛; (5)所述第二步进电机上端设置减速机,通过增大扭力带动传输带完成校正盘的运动; (6)所述传动机构设置滚珠丝杆,所述第三伺服电机带动所述滚珠丝杆联动所述机械臂的前后伸缩运动; (7)所述传动机构设有齿轮箱及直线导轨,内置一对齿轮,所述第二伺服电机通过所述一对齿轮沿着直线导轨联动所述机械臂的上下升降运动; (8)所述第一伺服电机连接设置减速机及背隙缓冲器,控制机械臂摆动的摆角,并通过所述背隙缓冲器保障精准度及平稳性; (9)上述步骤(4) - (7)中的机械臂的翻转、伸缩、升降及校正盘运动联动实现。
2.根据权利要求I所述的工件冲压智能控制工艺,其特征在于,所述步骤(I)还包括步骤: 所述控制装置、执行机构、驱动装置分别设置在支撑机台上,所述控制装置由人机界面控制装置及控制系统组成,所述支撑机台与手臂立柱的连接固定处设有用于增加平稳性的推力轴承。
3.根据权利要求1所述的工件冲压智能控制工艺,其特征在于,所述步骤(2)还包括步骤: 所述校正盘设置在所述机械臂的前端,且所述校正盘上设有多组吸盘,所述控制机台内设有一真空泵,所述真空泵与所述吸盘相连并完成所述吸盘的抽真空转换,所述机械臂由后端手臂及前置伸缩臂组成。
4.根据权利要求I所述的工件冲压智能控制工艺,其特征在于,所述步骤(3)还包括以下步骤: 所述第一伺服电机设置在支撑机台下部,所述第二伺服电机设置在手臂立柱的上部顶端,所述第三伺服电机设置在所述机械臂靠近手臂立柱一侧的上端面,所述第一步进电机设置在所述机械臂靠近手臂立柱一侧的尾端连接处,所述第二步进电机设置在第三伺服电机一侧。
5. 一种实现权利要求I所述加工工艺的智能控制机械手,包括一支撑机台机台,其特征在于,所述控制机台上设有手臂立柱,所述控制机台下部包括真空泵及相互联动的背隙缓冲器、减速机及第一伺服电机,所述手臂立柱一侧包括向外延伸的机械臂,该机械臂由主臂及伸缩手臂组成,所述主臂上靠近手臂立柱一侧还包括第二步进电机及第三伺服电机,所述伸缩手臂前端包括一校正盘,该校正盘下端面链接多个吸盘,所述手臂立柱上端包括第二伺服电机及齿轮座,所述主臂上还包括第一步进电机及与之联动的滚珠丝杆及同步带。
6.根据权利要求5所述的智能控制机械手,其特征在于,所述手臂立柱与所述控制机台固定连接处还包括一推力轴承。
7.根据权利要求5所述的智能控制机械手,其特征在于,所述手臂立柱上端设有信号指示灯。
8.根据权利要求5所述的智能控制机械手,其特征在于,所述控制机台上平面台一侧包括一控制装置,该控制装置由人际操作界面及内部控制器组成。
9.根据权利要求5所述的智能控制机械手,其特征在于,所述第三伺服电机设有电机座固定在所述主臂上实现加大扭力。
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