CN106141017B - 高速冲床电机冲片自动理片送料卸料机械手及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高速冲床电机冲片自动理片送料卸料机械手及方法，其解决了现有机械手自动化程度低、只能实现冲片的自动送料和取料的技术问题。其设有冲床、机械手装置和控制装置，冲床设有冲床定位轴；还设有XY双坐标同步带滑台、托料装置和理片装置，XY双坐标同步带滑台放置在冲床前方，XY双坐标同步带滑台与机械手装置连接；托料装置放置在冲床的一侧，理片装置放置在冲床、托料装置中间；控制装置与XY双坐标同步带滑台、机械手装置、理片装置和托料装置连接。本发明广泛应用于冲片加工设备领域。

Description

高速冲床电机冲片自动理片送料卸料机械手及方法

技术领域

本发明涉及一种自动理片送料卸料机械手，特别是涉及一种高速冲床电机冲片自动理片送料卸料机械手及方法。

背景技术

目前电动机定转子冲片高速冲床的上料以及下料、分类工序均由手工完成，占用大量人力物力。

申请号为201510253919.6的中国发明专利申请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，机构包括横梁，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。该发明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。

但是，该发明的机械手装置自动化程度低，只能左右移动，实现冲片的自动送料和取料，不能实现对冲片完毕的定子冲片、转子冲片的分类堆放。

发明内容

本发明针对现有机械手自动化程度低、只能实现冲片的自动送料和取料的技术问题，提供一种自动化程度高、结构简单且能实现冲片分类堆放的高速冲床电机冲片自动理片送料卸料机械手及方法。

为此，本发明设有冲床、机械手装置和控制装置，冲床设有冲床定位轴；还设有XY双坐标同步带滑台、托料装置和理片装置，XY双坐标同步带滑台放置在冲床前方，XY双坐标同步带滑台与机械手装置连接；托料装置放置在冲床的一侧，理片装置放置在冲床、托料装置中间；控制装置与XY双坐标同步带滑台、机械手装置、理片装置和托料装置连接；所述机械手装置在X轴、Y轴和Z轴方向上移动；

所述XY双坐标同步带滑台设有底座，所述底座上方连接有滑台横轴，所述滑台横轴连接有滑台纵轴；所述滑台横轴、滑台纵轴连接有电机；

所述机械手装置设有机械手横杆，所述机械手横杆与所述滑台纵轴连接；所述机械手横杆安装有理片机械手、装片机械手和卸料机械手；所述卸料机械手包括外圈机械手、内圈机械手，所述外圈机械手位于所述内圈机械手外侧；所述理片机械手、装片机械手、内圈机械手和外圈机械手下表面安装有真空吸盘；

所述托料装置、理片装置、冲床中心线之间的距离与理片机械手、装片机械手、卸料机械手之间的距离相等；所述托料装置上的坯料平面、理片装置的理片平面和冲床的冲床定位轴加工平面在同一平面。

优选地，机械手横杆还连接有气缸、真空泵，真空吸盘与真空泵连接。

优选地，托料装置设有托料底座，托料底座上方连接有步进电机、螺杆升降器；步进电机与螺杆升降器连接，螺杆升降器上方连接有螺杆；螺杆连接有托料盘，螺杆侧面连接有螺杆支撑架，螺杆支撑架上安装有传感器和限位开关。

优选地，理片装置设有理片机主体、理片电机，理片机主体与理片电机连接；理片机主体上方连接有理片盘，理片盘镶嵌有磁铁。

优选地，理片机主体内部安装有理片机定位轴，理片机定位轴下方连接有气缸；理片机定位轴上有定位键。

本发明的有益效果是，设有控制装置、机械手装置、XY双坐标同步带滑台、托料装置和理片装置，机械手装置XY双坐标同步带滑台的带动下，不仅可以左右移动，还可以前后移动。机械手装置设有理片机械手、装片机械手和卸料机械手，卸料机械手包括外圈机械手、内圈机械手，外圈机械手拾取定子冲片，内圈机械手拾取转子冲片，从而不仅能实现对未整理冲片进行理片、送料，还能实现对定子冲片、转子冲片的卸料及分类堆放。结构简单，自动化程度高，适合各种直径的冲片，大大提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图一；

图2是本发明的结构示意图二；

图3是本发明的俯视图；

图4是机械手装置动作示意图一；

图5是机械手装置动作示意图二；

图6是机械手装置动作示意图三；

图7为机械手装置动作示意图四。

图中符号说明：

1.高速冲床；2.底座；3.滑台横轴；4.滑台纵轴；5.机械手横杆；6.理片机械手；7.装片机械手；8.外圈卸料机械手；9.内圈卸料机械手；10.真空吸盘；11.冲片坯料；12.托料底座；13.步进电机；14.螺杆升降器；15.托料盘；16.螺杆支撑架；17.上限位开关；18.下限位开关；19.传感器；20.理片机主体；21.理片电机；22.理片盘；23.理片机定位轴；24.冲床定位轴；25.转子冲片；26.定子冲片。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

如图1-3所示，本发明与高速冲床1配合使用，高速冲床1包括冲床定位轴24。高速冲床1的一侧放置有托料装置，高速冲床1和托料装置中间放置有理片装置。高速冲床1前方放置有XY双坐标同步带滑台，XY双坐标同步带滑台连接有机械手装置。机械手装置在XY双坐标同步带滑台的带动下，可在高速冲床1、理片装置和托料装置上方活动。本发明还包括数控装置，数控装置与XY双坐标同步带滑台、机械手装置、理片装置和托料装置连接。

XY双坐标同步带滑台包括底座2，底座2上方连接有滑台横轴3，滑台横轴3连接有滑台纵轴4，滑台横轴3、滑台纵轴4连接有伺服电机。

机械手装置包括机械手横杆5，机械手横杆5与滑台纵轴4连接，机械手横杆5还连接有气缸、真空泵。机械手横杆5等间距安装有理片机械手6、装片机械手7和卸料机械手。卸料机械手包括外圈机械手8、内圈机械手9，外圈机械手8位于内圈机械手9外侧。每个机械手下表面安装有四个真空吸盘10，真空吸盘10通过吸管与真空泵连接。

托料装置包括托料底座12，托料底座12上方连接有步进电机13和螺杆升降器14，步进电机13与螺杆升降器14连接，螺杆升降器14上方连接有螺杆。螺杆升降器14有两个，两个螺杆连接有托料盘15。螺杆侧面连接有螺杆支撑架16，螺杆支撑架16上安装有上限位开关17和下限位开关18，用限位开关来限制托料盘15活动范围。螺杆支撑架16上端与理片盘22等高处连接有传感器19。

理片装置包括理片机主体20、理片电机21，理片机主体20与理片电机21连接。理片机主体20上方连接有理片盘22。理片盘22上镶嵌有磁铁，冲片落到上面后可以被吸住，但该磁铁吸力远小于真空吸盘10吸力，不会阻碍冲片被抓起。理片机主体20内部安装有理片机定位轴23，理片机定位轴23下方连接有气缸。理片机定位轴23上有定位键。

托料装置、理片装置、高速冲床1中心线之间的距离与三个机械手之间的距离相等，设这个距离为L；托料装置、理片机所在的直线与高速冲床1的冲床定位轴24之间的距离为M。托料装置上的坯料平面、理片机理片平面和高速冲床1的冲床定位轴24加工平面在同一高度。

机械手移动、拾片及放片流程：通过数控装置可以控制伺服电机带动XY双坐标同步带滑台在XY平面内移动，从而带动机械手横杆5移动到指定位置。到达指定位置后，数控装置控制气缸动作，使得机械手横杆5带动理片机械手6、装片机械手7、卸料机械手下压。然后数控装置控制真空泵动作来使真空吸盘10工作或停止，从而拾取或松开冲片。

理片装置工作流程：机械手拾取冲片坯料11，并将其放在理片盘22上，理片盘22上的磁铁吸住冲片坯料11。理片电机21开始转动，驱动理片盘22及其上的冲片旋转。同时理片机定位轴23被下方气缸顶起，插入冲片内孔中。冲片内孔的键槽旋转至理片机定位轴23的定位键处，冲片落下。而后理片盘22停转，理片机定位轴23落下，此时冲片方向与高速冲床1中冲床定位轴24键的位置一致，实现冲片定位。

托料装置工作流程：冲片坯料11堆放在托料盘15上，中心对齐，安装在螺杆支撑架16上的传感器19可感应到冲片。当机械手不断拾片，导致冲片坯料11高度下降至传感器19感应不到冲片时，数控装置接收到信号就会控制步进电机13旋转，使其带动两个螺杆升降器14驱动螺杆将托料盘15上移一段距离。当冲片坯料11加工完毕后，托料盘15触动上限位开关17，数控装置接收到信号后控制步进电机13带动托料盘15下移至起始位置(由下限位开关18决定)。

本发明的操作方法，其包括以下步骤：

步骤1，如图4所示，在数控装置的控制下，XY双坐标同步带滑台带动机械手装置移动，使得理片机械手6移动到托料装置上方。此时，装片机械手7位于理片装置上方，卸料机械手位于高速冲床1的中心线上。气缸带动机械装置下压，理片机械手6、装片机械手7上的真空吸盘10开始工作，拾取冲片。

步骤2，如图5所示，机械手装置向左移动距离L，理片机械手6移动到理片装置上方，装片机械手7移动到高速冲床1的中心线上，卸料机械手移动到高速冲床1左侧转子冲片卸料区。理片机械手6上的真空吸盘10停止工作，冲片落在理片装置上，理片装置开始工作。

步骤3，如图6所示，机械手装置向右移动距离L，再向下移动距离M，卸料机械手移动到高速冲床1的冲床定位轴24上方。高速冲床1将冲片加工为转子冲片25(内圈)、定子冲片26(外圈)两部分，内圈卸料机械手9抓取转子冲片25，外圈卸料机械手8抓取定子冲片26。

步骤4，如图7所示，机械手装置向左移动距离L，装片机械手7移动到高速冲床1的冲床定位轴24上方，卸料机械手移动到高速冲床左侧定子冲片卸料区。装片机械手7的真空吸盘10停止工作，冲片落下；外圈卸料机械手8的真空吸盘10停止工作，定子冲片26落下。

步骤5，如图5所示，机械手装置向后移动距离M，理片机械手6移动到理片装置上方，内圈卸料机械手9的真空吸盘10停止工作，转子冲片25落下。

步骤6，重复步骤1至步骤5进行下一工作循环。

惟以上者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。

Claims (6)

1.一种高速冲床电机冲片自动理片送料卸料机械手，其设有冲床、机械手装置和控制装置，所述冲床设有冲床定位轴；其特征在于，还设有XY双坐标同步带滑台、托料装置和理片装置，所述XY双坐标同步带滑台放置在所述冲床前方，所述XY双坐标同步带滑台与所述机械手装置连接；所述托料装置放置在所述冲床的一侧，所述理片装置放置在所述冲床、托料装置中间；所述控制装置与所述XY双坐标同步带滑台、机械手装置、理片装置和托料装置连接；所述机械手装置在X轴、Y轴和Z轴方向上移动；

所述XY双坐标同步带滑台设有底座，所述底座上方连接有滑台横轴，所述滑台横轴连接有滑台纵轴；所述滑台横轴、滑台纵轴连接有电机；

所述机械手装置设有机械手横杆，所述机械手横杆与所述滑台纵轴连接；所述机械手横杆安装有理片机械手、装片机械手和卸料机械手；所述卸料机械手包括外圈机械手、内圈机械手，所述外圈机械手位于所述内圈机械手外侧；所述理片机械手、装片机械手、内圈机械手和外圈机械手下表面安装有真空吸盘；

所述托料装置、理片装置、冲床中心线之间的距离与所述理片机械手、装片机械手、卸料机械手之间的距离相等；所述托料装置上的坯料平面、理片装置的理片平面和冲床的冲床定位轴加工平面在同一平面。

2.根据权利要求1所述的自动理片送料卸料机械手，其特征在于，所述机械手横杆还连接有气缸、真空泵，所述真空吸盘与所述真空泵连接。

3.根据权利要求1所述的自动理片送料卸料机械手，其特征在于，所述托料装置设有托料底座，所述托料底座上方连接有步进电机、螺杆升降器；所述步进电机与所述螺杆升降器连接，所述螺杆升降器上方连接有螺杆；所述螺杆连接有托料盘，所述螺杆侧面连接有螺杆支撑架，所述螺杆支撑架上安装有传感器、限位开关。

4.根据权利要求1所述的自动理片送料卸料机械手，其特征在于，所述理片装置设有理片机主体、理片电机，所述理片机主体与所述理片电机连接；所述理片机主体上方连接有理片盘，所述理片盘镶嵌有磁铁。

5.根据权利要求4所述的自动理片送料卸料机械手，其特征在于，所述理片机主体内部安装有理片机定位轴，所述理片机定位轴下方连接有气缸；所述理片机定位轴上有定位键。

6.一种冲床电机冲片自动理片送料卸料机械手的操作方法，其特征是包括如下步骤：

步骤1，在控制装置的控制下，XY双坐标同步带滑台带动机械手装置移动，使得理片机械手移动到托料装置上方，装片机械手位于理片装置上方，卸料机械手位于冲床的中心线上；机械手装置下压，理片机械手、装片机械手上的真空吸盘拾取冲片；

步骤2，机械手装置左移，理片机械手移动到理片装置上方，装片机械手移动到冲床的中心线上，卸料机械手移动到冲床左侧转子冲片卸料区上方；理片机械手上的真空吸盘停止工作，冲片落在理片装置上，理片装置开始工作；

步骤3，机械手装置右移，再向前移，卸料机械手移动到冲床的冲床定位轴上方；冲床将冲片加工为转子冲片、定子冲片两部分，内圈卸料机械手拾取转子冲片，外圈卸料机械手拾取定子冲片；

步骤4，机械手装置左移，装片机械手移动到冲床的冲床定位轴上方，卸料机械手移动到冲床左侧定子冲片卸料区；装片机械手的真空吸盘停止工作，冲片落下；外圈卸料机械手的真空吸盘停止工作，定子冲片落下；

步骤5，机械手装置后移，内圈卸料机械手移动到冲床左侧转子冲片卸料区上方，内圈卸料机械手的真空吸盘停止工作，转子冲片落下；

步骤6，重复步骤1至步骤5进行下一工作循环。