CN103962494A - 一种锻压成型流水线上的多工位同步传递装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锻压成型流水线上的多工位同步传递装置，包括两只连接架、两垂直导轨、一步进梁、一横向导轨、三只伺服电机、多只机械手、多个工位模、一底板和PLC可编程控制器。本发明通过在底板上设置沿步进梁长度方向上的多个等距离工位模，在横向导轨上沿步进梁长度方向设置多只与每相邻两工位模距离相等的机械手，使机械手在传递工件时只需作X方向上的运动，而不需作Y方向上的运动，简化了运动程序；同时通过PLC可编程控制器控制两只使垂直导轨作上下运动、一只使横向导轨作左右运动的伺服电机，并控制多只气缸中的单出杆动作，实现多只机械手的同步夹紧工件、同步传递工件、同步放置工件的多工位传递自动化。

Description

一种锻压成型流水线上的多工位同步传递装置

技术领域

本发明涉及一种耕作刀具锻压成型流水线上的多工位同步传递装置，特别是这种装置中机械手X方向上的多工位传递结构，属于机电一体化技术领域。

背景技术

在传统旋耕机刀具的制作中，由于旋耕刀具有一定的立体形状且形面之间具有一定角度，刀面上还存在多个连接孔，因此在锻压工艺中需要通过多个工位的成型模具，逐步压延、冲制产生。具体为：在一台压机上设置一成型模，由人工手持工具将热态毛坯件放入第一台压机的成型模内，完成第一道压延工步后，再由人工利用工具从成型模中取出工件，送入第二台压机中的成型模中，或压延或冲孔，依次类推在多台压机的多个工位中相继完成多个设定工步。显然，这种制作方法比较落后，生产效率十分低下。不仅需要的设备多、占地面积大、动力消耗高、用工人数多、操作工人的劳动强度大，且由于多台压机之间的距离远，因而导致热态工件在压机与压机之间的传递时间过长，温度下降，使工件的成形质量得不到保证。随着机电一体自动化技术在各个领域中的不断运用，人们开始偿试在一台模锻压机上通过多个工位、多个各不相同的模腔、冲头，以多工位自动循环锻压或冲制的制作方式完成旋耕刀的全部制作工序，借以改变旋耕刀传统落后的生产模式。这样的构想除需要自动控制技术外，在机电一体化技术上还必须满足以下条件：a、N个旋耕刀热态坏件和N+1个旋耕刀热态坏件要具备放置同一固定位置的条件；b、要具备能够夹持工件、放置工件的机械手；c、机械手夹持工件后能够将工件从N工位传递到N+1工位。其中a、b条件包括机械手X方向、Y方向、Z方向上的运动。只有在满足上述条件的前题下，自动控制技术与机电一体化技术才能有机配合，上述构想才能实现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锻压成型流水线上的多工位同步传递装置，满足机械手在X方向上传递运动。

为了实现上述目的，本发明釆取以下技术方案实施：一种锻压成型流水线上的多工位同步传递装置，包括两只连接架、两垂直导轨、一步进梁、一横向导轨、三只伺服电机、多只机械手、多个工位模、一底板、一PLC可编程控制器，两连接架固定连接在压机的机体两端；两只垂直导轨分别间隙配合在两连接架内的导轨槽中；步进梁的两端分别固定连接在两只垂直导轨上；横向导轨间隙配合在步进梁的导轨槽中；两伺服电机分别固定于两连接架的上端，其通过丝杆与垂直导轨上的丝杆螺母组成螺旋副实现垂直导轨Z面方向上的上、下运动；一伺服电机固定于步进梁，其通过丝杆与横向导轨上的丝杆螺母组成的螺旋副实现横向导轨X级方向上的左、右运动；每只机械手均包含一只气缸、一只固定卡爪、一只活动卡爪、一定轴，气缸的缸体以回转副的固定铰链形式活动连接在横向导轨上；固定夹爪固定于横向导轨；活动夹爪通过杠杆活动连接气缸单出杆的一端；杠杆可绕定轴旋转，多个工位模固定连接底板，且模内置有工件；底板固定于压机的工作台，其特征在于

所述多个工位模沿步进梁的长度方向呈等距离依次排列在底板上；

所述多只机械手沿步进梁的长度方向呈等距离依次排列在横向导轨上，且每相邻两机械手之间的距离与每相邻两工位模之间的距离相等；

所述伺服电机、气缸的控制系统通过导线与PLC可编程控制器相连接；

所述PLC可编程控制器中设有三只伺服电机及三只气缸控制系统的动作控制数据。

本发明通过在底板上设置沿步进梁长度方向上的多个等距离的工位模，在横向导轨上沿步进梁长度方向依次设置多只与每相邻两工位模距离相等的机械手，从而使机械手在传递工件时只需作X方向上的运动，而不需要作Y方向上的运动，简化了运动程序；同时通过PLC可编程控制器控制两只使垂直导轨作Z方向上的上下运动、一只使横向导轨作X方向上的左右运动的伺服电机，并控制多只气缸中的单出杆动作，实现多只机械手的同步夹紧工件、同步传递工件、同步放置工件的多工位传递自动化。

本发明具有自动化程度高、运动简洁、动作准确、工件的热态成形度好等优点。

附图说明

附图1为本发明处于N工位夹持工件状态的主视结构示意图；

附图2为本发明处于N工位夹持工件状态的俯视结构示意图；

附图3为本发明处于N+1工位放置工件状态的主视结构示意图。

在附图1、2、3中：1连接架、2垂直导轨、3横向导轨、4气缸、5伺服电机、6步进梁、7底板、8固定卡爪、9工件、10活动卡爪、11杠杆、 12定轴、13PLC可编程控制器、a，b，c，d工位模。

具体实施方式

如附图1、2、3所示，两连接架1固定连接在压机的机体两端；两只垂直导轨2分别间隙配合在两连接架1内的导轨槽中；步进梁6的两端分别固定连接在两只垂直导轨2上；横向导轨3间隙配合在步进梁6的导轨槽中；两伺服电机5分别固定于两连接架1的上端，其通过丝杆与垂直导轨2上的丝杆螺母组成螺旋副实现垂直导轨2 Z方向上的上、下运动，一伺服电机5固定于步进梁6，其通过丝杆与横向导轨3上的丝杆螺母组成的螺旋副实现横向导轨3 X方向上的左、右运动；三只机械手中均包含一只气缸4、一只固定卡爪8、一只活动卡爪10、一定轴12，气缸4的缸体以回转副的固定铰链形式，活动连接在横向导轨3上，固定夹爪8固定于横向导轨3，活动夹爪10通过杠杆11活动连接气缸4上的单出杆一端，杠杆11可绕定轴12旋转；四个工位模a、b、c、d沿步进梁6的长度方向呈等距离依次排列在底板7上；底板7固定于压机的工作台，；三只机械手沿步进梁6的长度方向呈等距离依次排列在横向导轨3上，且每相邻两机械手之间的距离与每相邻两工位模a和b、b和c、c和d之间的距离相等；伺服电机5、气缸4的控制系统通过导线与PLC可编程控制器13相连接；PLC可编程控制器13中设有三只伺服电机5及三只气缸4控制系统的动作控制数据。

工作时，PLC可编程控制器13指挥伺服电机5带动丝杆旋转使横向导轨3运动到左极限、另两只伺服电机5带动丝杆旋转使垂直导轨2运动到下极限、伺服电机5反向带动丝杆旋转使横向导轨3向右移动一定距离，步进梁6上三只机械手中的三只固定卡爪8置入在底板7上的相对工位模a、b、c中，PLC可编程控制器13指挥三只气缸同步动作，使活动卡爪10夹紧工件9，形成三只机械手同步夹持三个工件9的夹持状态；，PLC可编程控制器13指挥两只伺服电机5带动丝杆旋转使垂直导轨2运动到上极限，继而一只伺服电机5带动丝杆旋转使横向导轨3运动到右极限，继而两只伺服电机5带动丝杆旋转使垂直导轨2运动到下极限时，横向导轨3上的三只机械手中的三只固定卡爪8、三只活动卡爪10完成同步夹持三只工件9、同步传递三只工件9，并在三只气缸4的同步作用下，将三只工件9同时放置在底板7上相错位的工位模b、c、d中，形成三只机械手同步释放三只工件9的放置状态。在PLC可编程控制器13的指令下，伺服电机5正向带动丝杆旋转使横向导轨3向左移动一定距离，两只伺服电机5带动丝杆旋转使垂直导轨2运动到上极限，横向导轨3上三只机械手中的三只固定卡爪8离开底板7上的工位模b、c、d，并回复到原始位置，转而进入下一循环。

Claims (2)

1.一种锻压成型流水线上的多工位同步传递装置，包括两只连接架、两垂直导轨、一步进梁、一横向导轨、三只伺服电机、多只机械手、多个工位模、一底板、一PLC可编程控制器，两连接架固定连接在压机的机体两端；两只垂直导轨分别间隙配合在两连接架内的导轨槽中；步进梁的两端分别固定连接在两只垂直导轨上；横向导轨间隙配合在步进梁的导轨槽中；两伺服电机分别固定于两连接架的上端，其通过丝杆与垂直导轨上的丝杆螺母组成螺旋副实现垂直导轨Z面方向上的上、下运动；一伺服电机固定于步进梁，其通过丝杆与横向导轨上的丝杆螺母组成的螺旋副实现横向导轨X级方向上的左、右运动；每只机械手均包含一只气缸、一只固定卡爪、一只活动卡爪、一定轴，气缸的缸体以回转副的固定铰链形式活动连接在横向导轨上；固定夹爪固定于横向导轨；活动夹爪通过杠杆活动连接气缸单出杆的一端；杠杆可绕定轴旋转，多个工位模固定连接底板，且模内置有工件；底板固定于压机的工作台，其特征在于

所述多个工位模沿步进梁的长度方向呈等距离依次排列在底板上；

所述多只机械手沿步进梁的长度方向呈等距离依次排列在横向导轨上，且每相邻两机械手之间的距离与每相邻两工位模之间的距离相等；

所述伺服电机、气缸的控制系统通过导线与PLC可编程控制器相连接。

2.根据权利要求1所述的一种锻压成型流水线上的多工位同步传递装置，其特征在于所述PLC可编程控制器中设有三只伺服电机及三只气缸控制系统的动作控制数据。