CN104907443B - 一种冲床机械手装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冲床机械手装置，包括机架、两个机械手和横向驱动机构，机架包括横梁，横向驱动机构安装在横梁上，机械手包括小车、吸盘和吸盘升降机构；两个机械手的小车安装在横梁上，分开布置，由横向驱动机构驱动同向运动；小车运动的行程为两台小车的间距。本发明的两个机械手有独立的吸盘升降机构，机械手装置的横梁可以安装在冲床冲头的后方，冲床模具前方没有气缸遮挡，不会影响操作工作业和观察，也便于对冲床模具的装卸和维护。

Description

一种冲床机械手装置
[技术领域]
本发明涉及冲床附属装置，尤其涉及一种冲床机械手装置。
[背景技术]
冲床在进行冲压作业时，需要不断的向模具中送料以及将冲压完成的型材及时取走，现有的送料和取料过程大多采用人工或机械的方式来完成。人工进行取料和送料时，人手需伸入模具，这就对人身安全带来很大的威胁，此外，人工操作受工作疲劳的影响也严重制约了产品的生产效率。
专利号为CN201320103330.4的实用新型公开了一种单冲床机械手，用于机械加工设备技术领域，包括设在冲床机身上的机械手主体，机械手主体包括与冲床机身固定连接的架体、横向设在架体上的机械手臂和可沿机械手臂横向滑动及竖向伸缩的机械手。该发明通过机械手的自身伸缩和在机械手臂上的横向滑动，完成冲床的送料和收料工作，可以提高冲床的生产效率和安全性，但是由于竖向滑动的气缸位于在机械手主体的中部，整个机械手装置只能安装在冲床冲头的前面，影响操作工作业时观察，也影响对冲床上下模具的装卸和维护。。
[发明内容]
本发明要解决的技术问题是提供一种不影响操作工作业，便于对冲床上下模具的装卸和维护的冲床机械手装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种冲床机械手装置，包括机架、两个机械手和横向驱动机构，机架包括横梁，横向驱动机构安装在横梁上，机械手包括小车、吸盘和吸盘升降机构；两个机械手的小车安装在横梁上，分开布置，由横向驱动机构驱动同向运动；小车运动的行程为两台小车的间距。
以上所述的冲床机械手装置，横向驱动机构包括第一直线导轨、驱动电机和同步带传动装置；同步带传动装置包括同步带、主动带带轮和被动带轮；主动带带轮固定在驱动电机上，驱动电机固定在横梁的一端，被动带轮安装在横梁的另一端；第一直线导轨的轨道固定在横梁上，第一直线导轨的两个滑块分别固定在两个小车上；两个小车分别与同步带固定连接。
以上所述的冲床机械手装置，吸盘升降机构包括电动机、丝杆螺母副和两套第二直线导轨；第二直线导轨的轨道竖直地固定在小车上，第二直线导轨的滑块固定在吸盘上；电动机固定在小车上，丝杆螺母副的丝杆由电动机驱动，丝杆螺母副的螺母固定在吸盘上。
以上所述的冲床机械手装置，小车包括上板、下板和两根立柱，上板的两端和下板的两端分别通过立柱连接构成框架结构，第一直线导轨的滑块固定在上板上；吸盘包括吸盘支架和复数个吸嘴，吸盘支架为U字形，包括托板和两根悬臂杆，悬臂杆的后端固定在托板的端部，吸嘴安装在悬臂杆的前部；电动机竖直地固定在上板上，丝杆的上端与电动机轴连接，下端由安装在下板中部的轴承支承，螺母安装在托板的中部；第二直线导轨的轨道固定在立柱上，滑块固定在托板的端部。
以上所述的冲床机械手装置，机架包括支架，横梁固定在支架上，支架固定在冲床的工作台上；横梁布置在冲床冲头的后方。
以上所述的冲床机械手装置，吸盘包括两根定位针，定位针固定在悬臂杆的前部。
以上所述的冲床机械手装置，工作时包括以下步骤：
701、横向驱动机构带动左、右两个机械手到达左行程极限位置；
702、两个机械手的吸盘升降机构带动吸盘下行，左机械手的吸盘吸取上料位未冲压的工件，右机械手的吸盘吸取冲床下模上已冲压过的工件；
703、两个机械手的吸盘升降机构带动吸盘上行到极限位置，左机械手的吸盘带动未冲压的上行，右机械手的吸盘带动已冲压的工件上行；
704、横向驱动机构带动左、右两个机械手右行到达右行程极限位置；
705、两个机械手的吸盘升降机构带动吸盘下行，左机械手的吸盘将未冲压的工件释放到冲床下模上，右机械手的吸盘将已冲压过的工件释放到卸料位；
706、两个机械手的吸盘升降机构带动吸盘空载上行到极限位置；
707、横向驱动机构带动左、右两个机械手左行，在两个机械手左向行程的中间位置，冲床的冲头带动上模下行冲压工件；冲压完成，上模上行避空；
708、重复步骤701-707。
以上所述的冲床机械手装置，包括中转台，中转台包括托盘、无杆气缸和第二机架，无杆气缸固定在第二机架上，托盘固定在无杆气缸的负载台上。
以上所述的冲床机械手装置，托盘包括圆形的底板、定位柱、复数个导向块和复数根定位针；底板固定在无杆气缸的负载台上，定位柱固定在底板的中心；导向块的顶部包括导向斜面，导向块沿底板的周边均布，导向块的导向斜面朝内；定位针固定在底板上。
以上所述的冲床机械手装置，第二机架包括底座、第二横梁、升降调节机构、导向机构，无杆气缸固定在第二横梁上；导向机构包括两根导杆和两个导套，导杆和导套滑动配合；导杆的上端固定在第二横梁上，导套固定在底座上；升降调节机构布置在两个导套之间，上端与第二横梁连接，下端与底座连接。。
本发明冲床机械手装置的两个机械手有独立的吸盘升降机构，机械手装置的横梁可以安装在冲床冲头的后方，冲床模具前方没有气缸遮挡，不会影响操作工作业和观察，也便于对冲床模具的装卸和维护。
[附图说明]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例冲床机械手装置的安装位置图。
图2是本发明实施例冲床机械手装置的主视图。
图3是本发明实施例冲床机械手装置的俯视图。
图4是本发明实施例冲床机械手装置的左视图。
图5是本发明实施例冲床机械手装置的立体图。
图6是本发明实施例冲床机械手装置的第一工作位置示意图。
图7是本发明实施例冲床机械手装置的第二工作位置示意图。
图8是本发明实施例冲床机械手装置第三工作位置示意图。
图9是本发明实施例冲床机械手装置第四工作位置示意图。
图10是本发明实施例冲床机械手装置第五工作位置示意图。
图11是本发明实施例冲床机械手装置中转台的主视图。
图12是本发明实施例冲床机械手装置中转台的俯视图。
图13是本发明实施例冲床机械手装置中转台的左视图。
图14是本发明实施例冲床机械手装置中转台的立体图。
图15是图11的A向剖视图。
图16是图13的B向剖视图。
[具体实施方式]
本发明实施例冲床机械手装置用配合冲床工作，于圆盘形工件的上料和卸料，其结构如图1至图16所示，冲床机械手装置安装在冲床100的工作台上，为了工件卸料，并传送到下一工序，还配备了中转台300。
冲床机械手装置200包括机架、两个机械手和横向驱动机构。
机架包括横梁1和支架2，横梁1固定在支架2上，支架2固定在冲床100的床身上。横梁1布置在冲床100冲头的后方。
横向驱动机构安装在横梁1上。机械手包括小车9、吸盘10和吸盘升降机构。
两个机械手的小车9安装在横梁1上，分开布置，由横向驱动机构驱动同向运动。小车9运动的行程为两台小车9之间的间距。
横向驱动机构包括直线导轨3、伺服电机4和同步带传动装置5。同步带传动装置5包括同步带501、主动带带轮502、张紧轮组503和被动带轮504。主动带带轮502固定在伺服电机4上，伺服电机4固定在横梁1的一端，被动带轮504安装在横梁1的另一端。直线导轨3的轨道301固定在横梁1上，直线导轨3的两个滑块302分别固定在两个小车9上。两个小车9分别与同步带501固定连接。伺服电机4转动时，通过同步带传动装置5带动两个小车9沿直线导轨3做横向运动。
吸盘升降机构包括伺服电机6、丝杆螺母副7和两套直线导轨8。直线导轨8的轨道竖直地固定在小车9上，直线导轨8的滑块802固定在吸盘10上。
伺服电机6固定在小车9上，丝杆螺母副7的丝杆701由伺服电机6驱动，丝杆螺母副7的螺母702固定在吸盘10上。
小车9包括上板901、下板902和两根立柱903，上板901的两端和下板902的两端分别通过立柱903连接构成框架结构，直线导轨3的滑块固定在上板901上。
吸盘10包括吸盘支架和6个吸嘴1001，吸盘支架为U字形，包括托板1002和两根悬臂杆1003，悬臂杆1003的后端固定在托板1002的端部，每根悬臂杆1003的前部安装3个吸嘴1001。
伺服电机6竖直地固定在上板901上，丝杆701的上端与伺服电机6轴连接，下端由安装在下板902中部的轴承支承；螺母702安装在托板1002的中部。直线导轨8的轨道801固定在立柱903上，滑块802固定在托板1002的端部。伺服电机6转动时，通过丝杆螺母副7带动吸盘10上下运动，
吸盘10还包括两根定位针1004，定位针1004固定在悬臂杆1003的前部，圆盘形工件上有两个定位孔，吸盘10吸取圆盘形工件时，两个定位针先插入定位孔中，用于保证圆盘形工件周向定位。
中转台300包括托盘11、无杆气缸12和中转台机架，无杆气缸12固定在中转台机架上，托盘11固定在无杆气缸12的负载台1201上。
托盘11包括圆形的底板1101、定位柱1102、4个导向块1103和4根定位针1104。底板1101固定在无杆气缸12的负载台上，定位柱1102固定在底板1101的中心。导向块1103的顶部有一个导向斜面，导向块1103沿底板的周边均布，导向斜面朝内。定位针1104固定在底板1101上。
中转台机架包括底座13、横梁14、升降调节机构15和导向机构。无杆气缸12固定在横梁14上。
导向机构包括两根导杆16和两个导套17，导杆16和导套17滑动配合。导杆16的上端固定在横梁14上，导套17固定在底座上。
升降调节机构15是用丝杆螺母调节高度的四边形机构，升降调节机构15布置在两个导套17之间，上端与横梁14连接，下端与底座13连接。
本发明以上实施例的冲床机械手装置工作时包括以下步骤：
1、横向驱动机构带动左、右两个机械手到达左行程极限位置。
2、两个机械手的吸盘升降机构带动吸盘10下行，左机械手的吸盘10A吸取上料位未冲压的工件400A，右机械手的吸盘10B吸取冲床100下模上已冲压过的工件400B。
3、两个机械手的吸盘升降机构带动吸盘10上行到极限位置，左机械手的吸盘10带动未冲压的上行，右机械手的吸盘10带动已冲压的工件上行。
4、横向驱动机构带动左、右两个机械手右行到达右行程极限位置。
5、两个机械手的吸盘升降机构带动吸盘10下行，左机械手的吸盘10将未冲压的工件400A释放到冲床100下模上，右机械手的吸盘10将已冲压过的工件400B释放到中转台300的托盘11上。
6、两个机械手的吸盘升降机构带动吸盘10空载上行到极限位置。
7、横向驱动机构带动左、右两个机械手左行，在两个机械手左向行程的中间位置，冲床100的冲头带动上模下行冲压工件。冲压完成，上模上行避空。
8、重复步骤1-7进行下一工作循环。

Claims (9)

1.一种冲床机械手装置，包括机架、机械手和横向驱动机构，机架包括横梁，横向驱动机构安装在横梁上，其特征在于，包括两个所述的机械手，机械手包括小车、吸盘和吸盘升降机构；两个机械手的小车安装在横梁上，分开布置，由横向驱动机构驱动同向运动；小车运动的行程为两台小车的间距；工作时包括以下步骤：
101、横向驱动机构带动左、右两个机械手到达左行程极限位置；
102、两个机械手的吸盘升降机构带动吸盘下行，左机械手的吸盘吸取上料位未冲压的工件，右机械手的吸盘吸取冲床下模上已冲压过的工件；
103、两个机械手的吸盘升降机构带动吸盘上行到极限位置，左机械手的吸盘带动未冲压的上行，右机械手的吸盘带动已冲压的工件上行；
104、横向驱动机构带动左、右两个机械手右行到达右行程极限位置；
105、两个机械手的吸盘升降机构带动吸盘下行，左机械手的吸盘将未冲压的工件释放到冲床下模上，右机械手的吸盘将已冲压过的工件释放到卸料位；
106、两个机械手的吸盘升降机构带动吸盘空载上行到极限位置；
107、横向驱动机构带动左、右两个机械手左行，在两个机械手左向行程的中间位置，冲床的冲头带动上模下行冲压工件；冲压完成，上模上行避空；
108、重复步骤101-107。
2.根据权利要求1所述的冲床机械手装置，其特征在于，横向驱动机构包括第一直线导轨、驱动电机和同步带传动装置；同步带传动装置包括同步带、主动带带轮和被动带轮；主动带带轮固定在驱动电机上，驱动电机固定在横梁的一端，被动带轮安装在横梁的另一端；第一直线导轨的轨道固定在横梁上，第一直线导轨的两个滑块分别固定在两个小车上；两个小车分别与同步带固定连接。
3.根据权利要求2所述的冲床机械手装置，其特征在于，吸盘升降机构包括电动机、丝杆螺母副和两套第二直线导轨；第二直线导轨的轨道竖直地固定在小车上，第二直线导轨的滑块固定在吸盘上；电动机固定在小车上，丝杆螺母副的丝杆由电动机驱动，丝杆螺母副的螺母固定在吸盘上。
4.根据权利要求2所述的冲床机械手装置，其特征在于，小车包括上板、下板和两根立柱，上板的两端和下板的两端分别通过立柱连接构成框架结构，第一直线导轨的滑块固定在上板上；吸盘包括吸盘支架和复数个吸嘴，吸盘支架为U字形，包括托板和两根悬臂杆，悬臂杆的后端固定在托板的端部，吸嘴安装在悬臂杆的前部；电动机竖直地固定在上板上，丝杆的上端与电动机轴连接，下端由安装在下板中部的轴承支承，螺母安装在托板的中部；第二直线导轨的轨道固定在立柱上，滑块固定在托板的端部。
5.根据权利要求1所述的冲床机械手装置，其特征在于，机架包括支架，横梁固定在支架上，支架固定在冲床的工作台上；横梁布置在冲床冲头的后方。
6.根据权利要求1所述的冲床机械手装置，其特征在于，吸盘包括两根定位针，定位针固定在悬臂杆的前部。
7.根据权利要求1所述的冲床机械手装置，其特征在于，包括中转台，中转台包括托盘、无杆气缸和第二机架，无杆气缸固定在第二机架上，托盘固定在无杆气缸的负载台上。
8.根据权利要求7所述的冲床机械手装置，其特征在于，托盘包括圆形的底板、定位柱、复数个导向块和复数根定位针；底板固定在无杆气缸的负载台上，定位柱固定在底板的中心；导向块的顶部包括导向斜面，导向块沿底板的周边均布，导向块的导向斜面朝内；定位针固定在底板上。
9.根据权利要求7所述的冲床机械手装置，其特征在于，第二机架包括底座、第二横梁、升降调节机构、导向机构，无杆气缸固定在第二横梁上；导向机构包括两根导杆和两个导套，导杆和导套滑动配合；导杆的上端固定在第二横梁上，导套固定在底座上；升降调节机构布置在两个导套之间，上端与第二横梁连接，下端与底座连接。
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