CN104907438A - 一种冲压机辅助机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种冲压机辅助机械手，包括机架，所述机架上竖直设置有滑轨，所述滑轨上设置有滑座，所述滑座上转动连接有支撑臂，所述支撑臂竖直放置，且所述支撑臂的下端设置有第一驱动装置，上端固定连接有水平固定臂，所述水平固定臂上设置有水平移动臂和的第二驱动装置，所述滑座上还连接有第三驱动装置，所述第三驱动装置包括丝杆、第三电机、牵引绳，所述丝杆和所述支撑臂分别位于所述滑轨的两侧，所述丝杆与所述滑座传动连接，所述牵引绳的一端与所述滑座固定连接，另一端固定连接有配重箱。由于丝杆与支撑臂分别位于滑轨的两侧，导轨可以抵消支撑臂对丝杆的部分作用力，使得丝杆不易被压弯，使用寿命相对较高且稳定性相对较好。

Description

一种冲压机辅助机械手
技术领域
本发明涉及一种机械手结构，尤其是一种冲压机辅助机械手。
背景技术
传统的冲床设备在冲压零件时，一般采用纯手工操作，即人手对模具进行定位，再将零件放入冲床的模具上，当冲床上模冲压完毕并离开下模后，再用手将冲压成型的零件取出，此种用手工摆放和取出零件的操作方式是存在操作人员的人身安全隐患的，时常出现工伤事故。
为改进传统纯手工模具定位以及放取冲压零件，部分企业逐渐研发出机械手代替人工操作。如中国实用新型专利ZL201420341711.0公开了一种四轴冲压机机械手，包括机箱，机箱的上方设有固定手臂，固定手臂连接有驱动固定手臂转动的R1轴传动机构，机箱内设置有驱动固定手臂上下移动的Z轴传动机构，固定手臂的上方设置有移动手臂，固定手臂安装有驱动移动手臂水平移动的水平传动机构，移动手臂的端部设置有夹取执行件，移动手臂安装有驱动夹取执行件转动的R2轴传动机构。采用该机械手取代人工操作，可在一定程度提升生产效率并减少工伤事故，但是该机械手仅通过丝杆驱动安装移动筒的上下移动，且整个机械手的重心偏向安装移动筒的一侧，长时间使用后丝杆可能会被压弯，使用寿命较低，且在搬运较重的模具时整个机械手可能朝重心方向倾斜，稳定性相对较差；此外，该机械手用于驱动移动手臂运动的传动装置采用的是常规的皮带，当皮带长时间使用被拉长后可能存在打滑现象，皮带的使用寿命较低。
有鉴于此，本发明人对机械手进行了深入的研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用寿命较高且稳定性较好的冲压机辅助机械手。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种冲压机辅助机械手，包括机架，所述机架上竖直设置有滑轨，所述滑轨上设置有滑座，所述滑座上转动连接有支撑臂，所述支撑臂竖直放置，且所述支撑臂的下端设置有用于驱动所述支撑臂转动的第一驱动装置，上端固定连接有水平固定臂，所述水平固定臂上设置有水平移动臂和用于驱动所述水平移动臂移动的第二驱动装置，所述滑座上还连接有用于驱动所述滑座在所述滑轨上滑动的第三驱动装置；
所述第三驱动装置包括与所述滑轨平行设置的丝杆、用于驱动所述丝杆转动的第三电机、设置在所述机架上端的滑轮以及绕设在所述滑轮上的牵引绳，所述丝杆和所述支撑臂分别位于所述滑轨的两侧，所述丝杆与所述滑座传动连接，所述牵引绳的一端与所述滑座固定连接，另一端固定连接有配重箱。
采用上述技术方案，由于丝杆与支撑臂分别位于滑轨的两侧，导轨可以抵消支撑臂对丝杆的部分作用力，使得丝杆不易被压弯，使用寿命相对较高且稳定性相对较好；同时由于设置有轮滑和配重箱，当支撑臂上升时，配重箱可提供一部分动力，当支撑臂下降时，支撑臂和第三电机共同将配重箱提起，工作过程中第三电机所收到的反冲力较小，寿命相对较高。
作为本发明的一种改进，所述水平固定臂的上端具有导轨，所述导轨上设置有可在所述导轨上滑动连接座，所述水平移动臂固定安装在所述连接座上，所述第二驱动装置包括分别设置在所述水平固定臂两端的主带轮和从带轮、绕设在所述主带轮和所述从带轮之间的皮带以及用于驱动所述主带轮转动的第二电机，所述连接座固定连接在所述皮带上。通过上述改进，便于水平移动臂的长距离移动。
作为本发明的一种改进，所述连接座下端具有两个用于夹紧所述皮带的夹持爪，两个所述夹持爪在所述水平固定臂的长度方向上间隔有预定距离。通过上述改进，当皮带被拉长或或使用的皮带规格较长时，将两个夹持爪之间的的皮带卷起再用夹持爪夹紧皮带即可继续使用，提高皮带的使用寿命。
作为本发明的一种优选，所述连接座安装在所述水平移动臂的一端，所述水平移动臂的另一端设置有执行件，所述水平移动臂上还设置有用于驱动所述执行件转动的第四电机。
作为本发明的一种优选，第一驱动装置包括固定在所述滑座上的第一电机和与所述第一电机的输出轴传动连接的减速器，所述支撑臂与所述减速器固定连接。
作为本发明的一种优选，所述牵引绳为皮带绳、钢绳或链条绳。
作为本发明的一种优选，所述支撑臂为空心臂。
作为本发明的一种优选，所述机架上端具有顶板，所述滑座上端设置有可抵顶在所述顶板上的定位块。
附图说明
图1为本发明冲压机辅助机械手的结构示意图，图中省略部分零件；
图2为本发明冲压机辅助机械手的剖视结构示意图。
图中标示对应如下：
10-机架；                11-顶板；
20-滑轨；                30-滑座；
31-定位块；              40-支撑臂；
50-第一驱动装置；        51-第一电机；
52-减速器；              60-水平固定臂；
61-水平移动臂；          62-第二驱动装置；
63-导轨；                64-连接座；
65-主带轮；              66-从带轮；
67-皮带；                68-夹持爪；
69-第二电机；            70-第三驱动装置；
71-丝杆；                72-第三电机；
73-滑轮；                74-牵引绳；
75-配重箱；              80-执行件；
81-第四电机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
如图1和图2所示，本实施例提供的冲压机辅助机械手，包括机架10，机架10上竖直设置有滑轨20，滑轨20上设置有滑座30，滑座30上转动连接有支撑臂40，支撑臂40优选为空心臂，空心臂节省材料，且重量相对较轻，使得整个机械手的结构较为稳定。此外，支撑臂40的直径尺寸优选为大尺寸，这样可以提供更好的支撑，具体尺寸可以根据实际需要确定。
支撑臂40竖直放置，且支撑臂40的下端设置有用于驱动支撑臂40转动的第一驱动装置50，上端固定连接有水平固定臂60。第一驱动装置50包括固定在滑座30上的第一电机51和与第一电机51的输出轴传动连接的减速器52，支撑臂40与减速器52固定连接。这样，随着第一电机51的正转或反转，与支撑臂40固定连接的水平固定臂60也可以在水平面上顺时针或逆时针转动。
水平固定臂60上设置有水平移动臂61和用于驱动水平移动臂61移动的第二驱动装置62。水平固定臂60的上端具有导轨63，导轨63上设置有可在导轨63上滑动的连接座64，水平移动臂61固定安装在连接座64上。
在本实施例中，连接座64安装在水平移动臂61的一端，水平移动臂61的另一端设置有执行件80，执行件80为常规的部件，水平移动臂61上还设置有用于驱动执行件80转动的第四电机81，第四电机81与执行件80的传动连接方式可以为常规的方式，如皮带传动，此处不再详述。
第二驱动装置62包括分别设置在水平固定臂60两端的主带轮65和从带轮66、绕设在主带轮65和从带轮66之间的皮带67以及用于驱动主带轮65转动的第二电机69，连接座64固定连接在皮带67上。这样，在第二电机69的驱动下，水平移动臂61可沿着水平固定臂60的长度方向移动，增加机械手的活动范围。
优选的，在本实施例中，连接座64下端具有两个用于夹紧皮带67的夹持爪68，两个夹持爪68在水平固定臂60的长度方向上间隔有预定距离，具体的距离可以根据实际需要确定。这样，本实施例的皮带67不需要使用特定规格的皮带，特别是当皮带67被拉断时，如果除断裂处外皮带67的其他位置没有损损伤，可将断裂后的皮带67两端分别绕过主带轮65和从带轮66，夹紧在相应的夹持爪68上，即可继续使用，降低生产成本。同样的，当皮带67长时间使用后被拉长，或者替换皮带67时找不到同样规格的皮带时，可以将皮带剪断，然后采用上述方式进行安装，提高生产的灵活性。
此外，为了确认夹持爪68可以更牢固的夹紧皮带67，还可将皮带设置为梯形齿皮带，同时将夹持爪68与皮带67相接触的位置处设置与梯形齿皮带相匹配的梯形齿结构。
滑座30上还连接有用于驱动滑座30在滑轨20上滑动的第三驱动装置70，第三驱动装置70包括与滑轨20平行设置的丝杆71、用于驱动丝杆71转动的第三电机72、设置在机架10上端的滑轮73以及绕设在滑轮73上的牵引绳74，牵引绳74优选为皮带绳、钢绳或链条绳。
丝杆71和支撑臂40分别位于滑轨20的两侧，丝杆71与滑座30传动连接，具体的，滑座30可通过与丝杆71配合的螺母进行传动连接，牵引绳74的一端与滑座30固定连接，另一端固定连接有配重箱75，配重箱75的重量需要根据支撑臂40以及机械手所需搬运的模具重量等因素进行确定。
使用时，当支撑臂40需要上升时，第三电机72驱动丝杆71转动，带动滑座30上升，与此同时，配重箱75在重力作用下往下降，通过牵引绳74拉动滑座30上升，减轻第三电机72的负担；当支撑臂40需要下降时，第三电机72驱动丝杆71反转，带动滑座30下降，滑座30再通过牵引绳74拉动配重箱75上升，由于在这个过程中滑座30也会受到向下的重力作用，第三电机72的负荷与支撑臂40上升时所承载的负荷相差不大，这样第三电机72不会受到较大的冲击力，工作较为平稳，使用寿命也相对较高；当支撑臂40静止不动时，配重箱75可以提供一个平衡力，使得整个机械手的中心往丝杆方向偏移，提高机械手工作时的稳定性。
优选的，在本实施例中，机架10的上端具有顶板11，滑座30上端设置有可抵顶在顶板11上的定位块31，定位块31的长度可以根据实际需要确定，但是需要确保定位块31抵顶在顶板11上时，滑座30的位置低于滑轮73，这样可以防止滑座30往上运动到高于滑轮73位置时第三电机72突然承受较大的负载。
上面结合附图对本发明做了详细的说明，但是本发明的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本发明做出各种变形，如将上述实施例中的第二驱动装置62变更为丝杆驱动的结构等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种冲压机辅助机械手，包括机架，其特征在于，所述机架上竖直设置有滑轨，所述滑轨上设置有滑座，所述滑座上转动连接有支撑臂，所述支撑臂竖直放置，且所述支撑臂的下端设置有用于驱动所述支撑臂转动的第一驱动装置，上端固定连接有水平固定臂，所述水平固定臂上设置有水平移动臂和用于驱动所述水平移动臂移动的第二驱动装置，所述滑座上还连接有用于驱动所述滑座在所述滑轨上滑动的第三驱动装置；
所述第三驱动装置包括与所述滑轨平行设置的丝杆、用于驱动所述丝杆转动的第三电机、设置在所述机架上端的滑轮以及绕设在所述滑轮上的牵引绳，所述丝杆和所述支撑臂分别位于所述滑轨的两侧，所述丝杆与所述滑座传动连接，所述牵引绳的一端与所述滑座固定连接，另一端固定连接有配重箱。
2.如权利要求1所述的冲压机辅助机械手，其特征在于，所述水平固定臂的上端具有导轨，所述导轨上设置有可在所述导轨上滑动连接座，所述水平移动臂固定安装在所述连接座上，所述第二驱动装置包括分别设置在所述水平固定臂两端的主带轮和从带轮、绕设在所述主带轮和所述从带轮之间的皮带以及用于驱动所述主带轮转动的第二电机，所述连接座固定连接在所述皮带上。
3.如权利要求2所述的冲压机辅助机械手，其特征在于，所述连接座下端具有两个用于夹紧所述皮带的夹持爪，两个所述夹持爪在所述水平固定臂的长度方向上间隔有预定距离。
4.如权利要求2所述的冲压机辅助机械手，其特征在于，所述连接座安装在所述水平移动臂的一端，所述水平移动臂的另一端设置有执行件，所述水平移动臂上还设置有用于驱动所述执行件转动的第四电机。
5.如权利要求1所述的冲压机辅助机械手，其特征在于，第一驱动装置包括固定在所述滑座上的第一电机和与所述第一电机的输出轴传动连接的减速器，所述支撑臂与所述减速器固定连接。
6.如权利要求1-5中任一权利要求所述的冲压机辅助机械手，其特征在于，所述牵引绳为皮带绳、钢绳或链条绳。
7.如权利要求1-5中任一权利要求所述的冲压机辅助机械手，其特征在于，所述支撑臂为空心臂。
8.如权利要求1-5中任一权利要求所述的冲压机辅助机械手，其特征在于，所述机架上端具有顶板，所述滑座上端设置有可抵顶在所述顶板上的定位块。
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Denomination of invention: An auxiliary manipulator for stamping machine

Effective date of registration: 20210106

Granted publication date: 20170517

Pledgee: China Everbright Bank Quanzhou branch

Pledgor: QUANZHOU VIBOT INDUSTRIAL ROBOT RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980000069

CP03 Change of name, title or address
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Address after: 362011 No. 256, Xiazhuang village, Zhuangtian village, Heshi Town, Luojiang District, Quanzhou City, Fujian Province

Patentee after: Fujian Weibai industrial robot Co.,Ltd.

Address before: 362000 4th floor, phase II, National Science and technology incubator, 518 Beiqing East Road, Fengze District, Quanzhou City, Fujian Province

Patentee before: QUANZHOU VIBOT INDUSTRIAL ROBOT RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd.