CN104174781B - 一种传递包芯冲工件的机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种传递包芯冲工件的机械手，包括用于推移工件至下一工位的推移部，以及带动所述推移部移动至或远离推移工位的调距部；还包括基座，所述推移部和所述调距部均设于所述基座。该种结构的机械手通过推动工件实现工件在工位间的传递，推动方式相较于现有技术中的吸盘式机械手工作方式，显然易于提供较大推移力，满足多种移力需求；另外，当模具芯与工件包裹时，本发明提供的机械手的推移方式不受限制，从而有效传递包芯工件。

Description

一种传递包芯冲工件的机械手

技术领域

本发明涉及工件加工技术领域，特别涉及一种传递包芯冲工件的机械手。

背景技术

多工序多工位冲压工件时，工件需从一个工位传递至下一工位。如果采用手工操作，即每完成一道工序，由人工将半成品工件传递至下一工位，此种方式效率低、精度差、耗费人力，且存在安全隐患。

为此，现有方案中采用吸盘式机械手进行工件传递，如图1所示，图1为现有技术中吸盘式机械手传递工件的原理图。

该吸盘式机械手包括横臂，横臂的侧面设有若干吸盘，图1中示出三个吸盘、三台冲床，工作时，三个吸盘均自上向下吸起对应工位的工件，右移预定距离，以将对应工位上的工件传递至下一工位，然后，吸盘式机械手再左移预定距离，以复位，继续下一轮工件传递。

吸盘式机械手虽然解决了人工传递工件的技术问题，但依然存在下述技术问题：

吸盘式机械手吸力有限，难以满足需要较大移力的工件加工需求；另外，吸盘式机械手只能自上向下吸起工件，对于与模具芯包裹在一起的工件(即包芯冲工件)，需要克服较大的包裹力，尤其是上下包裹的情况，吸盘式机械手根本无法操作。

有鉴于此，如何改进机械手，以满足多种移力需求，并适应与模具芯包裹的包芯冲工件传递，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的为提供一种传递包芯冲工件的机械手，该机械手可根据需求提供推力以满足多样化工件。

本发明提供的传递包芯冲工件的机械手，包括用于推移工件至下一工位的推移部，以及带动所述推移部移动至或远离推移工位的调距部；还包括基座，所述推移部和所述调距部均设于所述基座。

该种结构的机械手通过推动工件实现工件在工位间的传递，推动方式相较于现有技术中的吸盘式机械手工作方式，显然易于提供较大推移力，满足多种移力需求；另外，当模具芯与工件包裹时，本发明提供的机械手的推移方式不受限制，从而有效传递包芯工件。

优选地，所述推移部的动力源包括第一电机.

优选地，所述第一电机为伺服电机。

优选地，所述推移部包括齿条、与所述齿条啮合的齿轮机构，所述第一电机驱动所述齿轮机构；所述基座还设有第一导轨，所述齿条能够相对所述第一导轨移动，以带动工件移动。

优选地，所述推移部包括沿推移方向延伸的活动钯，所述活动钯与所述齿条的一侧固定，所述活动钯的侧面设有能够抵靠工件端面以推移工件的推爪；所述活动钯与所述第一导轨配合，以沿所述第一导轨移动。

优选地，所述齿轮机构包括相啮合的小齿轮和大齿轮，所述小齿轮安装于所述第一电机的输出轴，所述大齿轮与所述齿条啮合。

优选地，所述推移部包括安装于所述调距部的滑板，所述调距部带动所述滑板移动以带动所述推移部移动。

优选地，所述推移部还包括齿轮架，所述齿轮架包括横梁、分别位于所述横梁两端的端柱，以及齿轮轴，所述齿轮轴的两端分别安装于所述横梁的中部以及所述滑板，所述端柱安装于所述滑板，所述大齿轮置于所述横梁与所述滑板的板面之间。

优选地，所述调距部包括相配套的丝杠和丝母，以及驱动所述丝杠的第二电机，所述推移部安装于所述丝母；

所述基座包括沿所述推移工件方向延伸的基架，以及沿调节部移动方向延伸的安装架，所述安装架的一端安装于所述基架的中部；所述丝杠设置于所述安装架，所述第一导轨设置于所述基架。

优选地，所述调距部的动力源包括第二电机。

优选地，所述调距部包括相配套的丝杠和丝母，所述第二电机驱动所述丝杠，所述推移部安装于所述丝母。

优选地，所述机械手包括多组所述推移部、调距部以及基座。

附图说明

图1为现有技术中吸盘式机械手传递工件的原理图；

图2为本发明所提供机械手一种具体实施例的结构示意图；

图3为图2的主视图；

图4为图3的结构简图；

图5为图4中工件包裹模具芯的剖视图；

图6为图2的另一方向示图；

图7为图6中去除部分推移部后的结构示意图；

图8为两工位联动机械手的结构示意图。

图1中：

1-1横臂、1-2吸盘、2冲床

图2-8中：

1基座、11基架、111第一导轨、112第三导轨、12安装架、121第二导轨、21第一电机、22滑板、23大齿轮、24齿轮架、25齿条、26活动钯、27推爪、28小齿轮、31第二电机、32丝杠、100工件、200模具芯、300传递芯、I联动机械手一组、II联动机械手二组

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本发明所提供机械手一种具体实施例的结构示意图。

该机械手用于将包芯冲工件100自一工位移动至下一工位。机械手包括用于推移工件100至下一工位的推移部，即推移部可推动工件100；机械手还包括带动推移部移动至或远离推移工位的调距部，即调距部移动时将推移部带动至推移工位，从而使得推移部能够在合适的位置推动工件100，推动至下一工位后，调距部可带动推移部离开推移工位，以复位至原位置，再进行下一轮的推移动作。另外，机械手还包括基座1，推移部和调距部均设于基座1。

该种结构的机械手通过推动工件100实现工件100在工位间的传递，推动方式相较于现有技术中的吸盘式机械手工作方式，显然易于提供较大推移力，满足多种移力需求；另外，当模具芯200与工件100包裹时，本发明提供的机械手的推移方式不受限制，从而有效传递包芯工件100。

推移部的一种具体结构可参考图2理解，其包括齿条25、与齿条25啮合的齿轮机构，以及驱动齿轮机构的第一电机21；基座1还设有第一导轨111，齿条25能够相对第一导轨111移动，以带动工件100移动。即，第一电机21驱动齿轮机构转动，齿轮结构则带动齿条25移动，以将旋转运动转化为直线运动，齿条25直线运动时可带动工件100移动。

具体地，推移部可包括活动钯26，齿条25直线移动时带动活动钯26移动，活动钯26推动工件100。活动钯26沿推移方向延伸设置，其与齿条25的一侧固定，且活动钯26的侧面设有能够抵靠工件100端面以推移工件100的推爪27。

可结合图3-5所示，图3为图2的主视图；图4为图3的结构简图；图5为图4中工件100包裹模具芯200的剖视图。

推爪27伸出活动钯26，本实施例中，与一工件100对应的位置设置有两个推爪27，将工件100卡于两推爪27之间，当齿条25直线移动时，活动钯26带动推爪27向下一工位移动，则推爪27推动工件100同向移动直至移至下一工位。实际上，朝一方向推移工件100时，卡住工件100的两个推爪27中，主要由一推爪27起到推移作用，另一推爪27与推移推爪27结合以达到定位工件100的目的，以便更稳定地推移工件100；另外，设置与工件100两端配合的两推爪27，可以实现双向传递。

从图4-5可看出，工件100包裹模具芯200的上表面和前后两侧，采用吸盘式机械手显然需要克服很大的包裹力，当工件100继续向下从而包裹模具芯200的底部时，吸盘式机械手无法操作，而本方案中，推爪27位于模具芯200之上，抵住工件100的端面，从而推移工件100，不受包裹限制，可以想到，工件100包裹模具芯200底部，或模具芯200包括工件100时，本方案均具有较好的适用性。图4中示出两工位，自左向右分别是待冲压工位和冲压工位，左侧待冲压工位，工件100包裹传递芯300，处于待加工状态，传递芯300与模具芯200的包裹方式类似于模具芯200，可参考理解。图4-5仅给出一具体实施例，实际上，工位性质和数目并不限于此。

该实施例中，在齿条25上设置活动钯26，并将推爪27设置于活动钯26上。齿条25结构尺寸有限，活动钯26的设置便于推爪27的安装。另外，如图2所示，活动钯26设有向下的卡槽，卡住第一导轨111，从而与第一导轨111配合，当齿条25由齿轮机构驱动而相对于第一导轨111移动时，活动钯26相应地沿第一导轨111移动。同样，相较于齿条25，活动钯26的设置便于与第一导轨111配合。可以理解，不设置活动钯26也是可行的，比如，直接将推爪27设于普通的齿条25，并在齿条25上加工出与第一导轨111适配的导槽，只是加工难度偏高；或是加工出适宜的齿条25结构，以安装推爪27、加工与第一导轨111配合的导槽，只是该种设计、加工成本相对较高。

请继续参考图2并结合图6理解，图6为图2的另一方向示图，且未示出滑板22。

齿轮机构包括相啮合的小齿轮28和大齿轮23，小齿轮28安装于第一电机21的输出轴，即与输出轴固定，则第一电机21转动时可带动小齿轮28转动，大齿轮23则与齿条25啮合。如此，第一电机21转动时，输出轴带动小齿轮28转动，小齿轮28带动大齿轮23转动，大齿轮23驱动齿条25直线移动。通过小齿轮28和大齿轮23的配合，可将第一电机21的输出扭矩放大，从而提供至齿条25更大的移动力，从而满足工件100的大移动力需求。

需要说明的是，推移部的动力源包括第一电机21，第一电机21优选地采用伺服电机，伺服电机具有减速机构，可以提供大转矩，进而提供更大推力。

可以理解，以上仅为优选实施例，即使第一电机21为普通电机、齿轮机构仅包括一齿轮，均是可行的，只是在满足大推移力需求时，采取上述方案显然可以降低成本，以免采用大功率电机。

进一步地，推移部还包括安装于调距部的滑板22，调距部带动滑板22移动以带动推移部移动。调距部需要移动以调整推移部的位置，以实现工件100的传递，并复位进行下一轮工件100传递，且不妨碍已传递工件100的加工。设置滑板22后，调距部可通过带动滑板22从而带动整个推移部移动，使得推移部的位置调整便于实现。当然，将推移部的各部件与调距部分别连接也是可行的，其便利性次之。

为了实现大齿轮23的可靠安装，推移部还设有齿轮架24，如图2所示，齿轮架24包括横梁、分别位于横梁两端的端柱，以及齿轮轴(图中未示出)，齿轮轴的两端分别安装于横梁的中部以及滑板22，两端柱则安装于滑板22，大齿轮23置于横梁与滑板22的板面之间。相较于仅设置一齿轮轴而言，齿轮架24的设置使得大齿轮23的安装十分牢靠，可防止大齿轮23脱离齿轮轴。

请继续参考图7，图7为图6中去除部分推移部后的结构示意图。

针对上述各实施例，调距部具体可包括相配套的丝杠32和丝母，以及驱动丝杠32的第二电机31，推移部则安装于丝母。即第二电机31驱动丝杠32转动时，由于丝杠32相对固定，丝母会沿丝杠32移动，从而带动推移部移动。根据机械手的实际摆放位置，合理设计丝杠32的延伸方向，以便丝母能够将推移部带动至推移工位，如上实施例所述，则丝母运动时应当能够使得推移部的推爪27卡住工件100。本实施例中，调距部移动方向与推移部推移方向垂直，如图6、7所示，丝杠32驱动丝母沿Y向移动，使得整个推移部沿Y方向移动，导轨、齿条25则沿X向设置，X向即工件100需要传递的方向，推移部沿该方向移动。

如此设置，该机械手实现了X-Y平面移动，位置易于得到精准控制。当然，推移部沿工件100传递方向移动，调距部的移动方向不与工件100传递方向垂直也是可行的，只要能够带动推移部移动至移动工位处即可。

需要说明的是，上述实施例中，推移部主要采用齿轮-齿条25机构实现移动，调距部主要采用丝杠32-丝母实现移动，该种配置方式可以实现机械手位置的精准控制；而且，丝杠32-丝母负载推移部，结构简单，提供较小负载力即可，齿轮-齿条25结构能够提供较大推移力，满足推移工件100需求，同时，也易于实现与工件100的推移配合。显然，该种配置方式属于较为优选的实施例，也可以采用其他结构的推移部和调距部。比如，推移部也采用丝杠32-丝母结构，丝母安装推移工件100的推爪27；或，调距部也采用齿轮-齿条25结构；或，调距部、推移部均可以采用气缸结构，由伸缩杆的伸缩实现移动；或，调距部和推移部均采用链条传动机构，以上均为例举，本领域技术人员还可以采用其他类似的机构形成推移部和调距部，核心在于实现对工件100的推移，此处不再赘述。

另外，上述实施例中推移部和调距部的动力源分别设置为第一电机21和第二电机31，可以理解，为了实现推移部和调距部的移动，还可以采用其他动力源结构，比如，气缸和气泵配合。当然，电机驱动较为精准，可以精确地控制机械手的移动位置，从而较好地传递工件100。

与上述实施例中对应，机械手的基座1可以设置为：包括沿推移工件100方向延伸的基架11，以及沿调节部移动方向延伸的安装架12，安装架12的一端安装于基架的中部，图2中，安装架12垂直连接于基架。其中，丝杠32设置于安装架12，导轨设置于基架11。该基座1设置方式，在满足推移部和调距部安装的前提下，减小了机械手的体积。

上述实施例中，除了推移部移动时设置导轨，推移部随调距部移动时也可设置导轨。如图7所示，基座1可设置第二导轨121，图中第二导轨121设置于基座1的安装架12上，滑板22可沿该第二导轨121滑动，则推移部的移动更为顺畅，且可减小调距部的负载。另外，为便于推移部的整体移动，除了设置供滑板22滑动的第二导轨121，还可于基座1的基架11上设置第三导轨112，则第一导轨111可沿第三导轨112移动，移动方向为调距部的移动方向，移向工位。

上述实施例中仅提供的机械手包括一组推移部和调距部，可以理解，针对多工位多工件100的情况，机械手可以包括多组上述的推移部、调距部。如图8所示，图8为两工位联动机械手的结构示意图。图中示出的机械手包括两组推移部、调距部以及基座1，即联动机械手一组I、联动机械手二组II，工作时，两组结构可实现两个工位工件100向下游传递。当然，可根据工位、工件100数目需求，设置机械手，此处不再赘述。该种联动机械手，可先单工位调试，再多工位调试联动，每台单工位的机械手运动行程不要求一致，相较于现有技术中由一横臂控制的吸盘式机械手，本方案的机械手调试更为高效方便。

以上对本发明所提供的一种传递工件的机械手进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种传递包芯冲工件的机械手，其特征在于，包括一用于推移工件(100)至下一工位的推移部，以及一带动所述推移部移动至或远离推移工位的调距部；还包括基座(1)，所述推移部和所述调距部均设于所述基座(1)；所述推移部的动力源包括第一电机(21)；所述推移部包括齿条(25)、与所述齿条(25)啮合的齿轮机构，所述第一电机(21)驱动所述齿轮机构；所述基座(1)还设有第一导轨(111)，所述齿条(25)能够相对所述第一导轨(111)移动，以带动工件(100)移动；所述推移部包括安装于所述调距部的滑板(22)，所述调距部带动所述滑板(22)移动以带动所述推移部移动，所述第一电机(21)位于所述滑板(22)上；

所述推移部包括沿推移方向延伸的活动钯(26)，所述活动钯(26)与所述齿条(25)的一侧固定，所述活动钯(26)的侧面设有能够抵靠工件(100)端面以推移工件(100)的推爪(27)；所述活动钯(26)与所述第一导轨(111)配合，以沿所述第一导轨(111)移动；

所述第一电机(21)为伺服电机。

2.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述齿轮机构包括相啮合的小齿轮(28)和大齿轮(23)，所述小齿轮(28)安装于所述第一电机(21)的输出轴，所述大齿轮(23)与所述齿条(25)啮合。

3.如权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述推移部还包括齿轮架(24)，所述齿轮架(24)包括横梁、分别位于所述横梁两端的端柱，以及齿轮轴，所述齿轮轴的两端分别安装于所述横梁的中部以及所述滑板(22)，所述端柱安装于所述滑板(22)，所述大齿轮(23)置于所述横梁与所述滑板(22)的板面之间。

4.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述调距部包括相配套的丝杠(32)和丝母，以及驱动所述丝杠(32)的第二电机(31)，所述推移部安装于所述丝母；

所述基座(1)包括沿所述推移工件(100)方向延伸的基架(11)，以及沿调节部移动方向延伸的安装架(12)，所述安装架(12)的一端安装于所述基架(11)的中部；所述丝杠(32)设置于所述安装架(12)， 所述第一导轨(111)设置于所述基架(11)。

5.如权利要求1-4任一项所述的机械手，其特征在于，所述调距部的动力源包括第二电机(31)。

6.如权利要求5所述的机械手，其特征在于，所述调距部包括相配套的丝杠(32)和丝母，所述第二电机(32)驱动所述丝杠(32)，所述推移部安装于所述丝母。

7.如权利要求6所述的机械手，其特征在于，所述机械手包括多组所述推移部、调距部以及基座(1)。