CN106216546B - 多工位连续模物料搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多工位连续模物料搬运机器人，包括两根传送杆、驱动两根传送杆彼此靠近或远离的夹持机构、驱动两根传送杆沿其延长线方向往复运动的搬运机构。在夹持机构的驱动下，两根传送杆相互靠近实现对物料的夹持，在搬运机构的驱动下，两根传送杆向前移动一个工位的距离，实现将物料由一个工位移动至另一个工位，夹持机构驱动两根传送杆相互远离，物料脱离两根传送杆的夹持，搬运机构驱动两根传送杆向后移动一个工位的距离，进行下一次搬运，并不断重复，物料在两根传送杆的作用下实现由前一个工位向下一个工位搬运，并在冲床的配合下对物料进行当前工序的冲压，物料经过多道工序得到成品，从而实现了物料的机械化、自动化生产。

Description

多工位连续模物料搬运机器人

技术领域

本发明涉及机械自动化领域，特别是涉及一种多工位连续模物料搬运机器人。

背景技术

随着社会的不断发展和科技的不断进步，机械化、自动化、标准化生产已经逐渐成为发展趋势，传统的手工生产方式，已经越来越不能适应时代的发展要求。

片料需要经过多道不同的冲压工序才能得到成品，而传统的操作方式是将片料放置于其中一个工位上进行冲压，然后再通过手工操作的方式将片料半成品转移至另一个工位上进行冲压。在通过手工转移片料半成品再冲压的过程中，需要消耗大量的时间，不但降低了生产效率，而且产品精度不能得到很好保证。

设备开发人员在对片料生产设备的机械化、自动化、标准化开发过程中，需要考虑如何实现片料由一个工位自动转移至另一个工位，以提高生产的效率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种实现机械化、自动化生产的多工位连续模物料搬运机器人。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种多工位连续模物料搬运机器人，包括：两根传送杆、驱动两根所述传送杆彼此靠近或远离的夹持机构、驱动两根所述传送杆沿其延长线方向往复运动的所述搬运机构；

所述夹持机构包括：第一夹持滑板、第二夹持滑板及驱动所述第一夹持滑板及所述第二夹持滑板相互靠近或远离的夹持动力部；

所述搬运机构包括：搬运滑板及驱动所述搬运滑板往复移动的搬运动力部，所述搬运滑板上设有搬运杆，所述搬运杆的两端分别与两根所述传送杆活动连接；

所述传送杆包括活动杆及分别位于所述活动杆两端的固定杆，所述活动杆与所述固定杆通过对接装置连接，两根所述固定杆分别固定于所述第一夹持滑板及所述第二夹持滑板上；

所述对接装置包括两个相互卡合的对接块，其中一个所述对接块固定于所述活动杆上，另一个所述对接块固定于所述固定杆上，所述对接块上具有楔形卡块及楔形卡槽，所述楔形卡块与所述楔形卡槽之间形成倾斜引导面，其中一个所述对接块的楔形卡块卡接于另一个所述对接块的楔形卡槽内，其中一个所述对接块的倾斜引导面与另一个所述对接块的倾斜引导面相互抵持。

在其中一个实施例中，两根所述传送杆相互平行设置。

在其中一个实施例中，所述夹持动力部包括：通过齿轮相互啮合的主动夹持丝杆及从动夹持丝杆、驱动所述主动夹持丝杆转动的夹持动力电机，所述主动夹持丝杆与所述第一夹持滑板螺合，所述从动夹持丝杆与所述第二夹持滑板螺合。

在其中一个实施例中，所述夹持动力电机为伺服电机。

在其中一个实施例中，所述主动夹持丝杆的转轴与所述从动夹持丝杆的转轴相互平行。

在其中一个实施例中，所述搬运动力部包括：搬运丝杆及驱动所述搬运丝杆转动的搬运动力电机，所述搬运丝杆与所述搬运滑板螺合。

在其中一个实施例中，所述搬运动力电机为伺服电机。

在其中一个实施例中，所述对接装置还包括锁紧块，所述锁紧块设于两个所述对接块之间。

在其中一个实施例中，所述对接块上开设有锁紧槽，所述锁紧块卡设于两个所述对接块的两个所述锁紧槽内。

本发明的多工位连续模物料搬运机器人，通过设置两根传送杆、驱动两根传送杆彼此靠近或远离的夹持机构、驱动两根传送杆沿其延长线方向往复运动的搬运机构，配合具有依次排布的多个冲压模具的冲压设备对物料进行冲压，从而实现了物料的机械化、自动化生产。

附图说明

图1为本发明一实施例的多工位连续模物料搬运机器人与冲压设备配合的结构图；

图2为本发明一实施例的多工位连续模物料搬运机器人的结构图；

图3为夹持机构与搬运机构配合的结构图；

图4为夹持机构的结构图；

图5为搬运机构的结构图；

图6为传送杆的结构图；

图7为图6所示的传送杆在A处的放大图；

图8为对接块的结构图；

图9为图8所示的对接块安装有锁紧块的结构图；

图10为抓手的结构图；

图11为图10所示的抓手的分解图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，为本发明一实施例的多工位连续模物料搬运机器人10与冲压设备20配合的结构图。冲压设备20上设置有依次排布的多个冲压模具，物料需要经过多个冲压模具进行多道工序的冲压，才能形成成品。多工位连续模物料搬运机器人10用于配合冲压设备20，将物料由前一个冲压工位搬运至下一个冲压工位，物料在多工位连续模物料搬运机器人10的作用下作流水线式运动，从而实现机械自动化生产。

如图2所示，其为本发明一实施例的多工位连续模物料搬运机器人10的结构图。多工位连续模物料搬运机器人10包括：两根相互平行设置的传送杆100、驱动两根传送杆100彼此靠近或远离的夹持机构200、驱动两根传送杆100沿其延长线方向往复运动的搬运机构300。要说明的是，传送杆100延长线的方向驱即为物料的传送方向，在夹持机构200的驱动下，两根传送杆100相互靠近实现对物料的夹持，在搬运机构300的驱动下，两根传送杆100向前移动一个工位的距离，实现将物料由一个工位移动至另一个工位，紧接着，夹持机构200 驱动两根传送杆100相互远离，物料脱离两根传送杆100的夹持，搬运机构300 驱动两根传送杆100向后移动一个工位的距离，即复位，进行下一次的物料搬运，并如此不断重复，物料在两根传送杆100的作用下实现由前一个工位向下一个工位搬运，并在冲床的配合下对物料进行当前工序的冲压，物料经过多道冲压工序，得到成品。

在本实施例中，传送杆100的两端分别设有夹持机构200，通过在传送杆 100的两端分别设置夹持机构200，两根传送杆100对物料进行夹持的力更加平衡且均匀，可以更加稳定的驱动两根传送杆100彼此靠近或远离，从而实现对物料的稳定夹取及放置。

在本实施例中，搬运机构300设置于传送杆100的一端，通过在传送杆100 的一端设置搬运机构300，而无需在传送杆100的两端设置搬运机构300，即可实现将物料由上一个工位搬运至下一个工位，使得多工位连续模物料搬运机器人的整体结构更加简单，减少了机器零件的使用，节省了开发成本。

两根传送杆100、夹持机构200及搬运机构300相互配合，夹持机构200通过传送杆100对物料进行夹取，紧接着，搬运机构300通过传送杆100将物料由上一个工位移送至下一个工位，物料移送到位后，夹持机构200复位，使得传送杆100松开所夹持的物料，物料被放置到位，搬运机构300复位，带动传送杆100复位，至次完成一次物料的搬运，并如此往复，便可以实现物料在多工位连续模上的流水式运动，最终完成物料的多工序冲压过程。

如图3所示，其为夹持机构200与搬运机构300配合的结构图。请一并参阅图4，其为夹持机构200的结构图。具体的，夹持机构200包括：第一夹持滑板210、第二夹持滑板220及驱动第一夹持滑板210及第二夹持滑板220相互靠近或远离的夹持动力部230，两根传送杆100分别安装于第一夹持滑板210及第二夹持滑板220上。

进一步的，夹持动力部230包括：通过齿轮相互啮合的主动夹持丝杆231 及从动夹持丝杆232、驱动主动夹持丝杆231转动的夹持动力电机233，主动夹持丝杆231与第一夹持滑板210螺合，从动夹持丝杆232与第二夹持滑板220 螺合。在本实施例中，夹持动力电机233为伺服电机，主动夹持丝杆231的转轴与从动夹持丝杆232的转轴相互平行，第一夹持滑板210及第二夹持滑板220 通过导轨滑动安装于基座上，从而实现精准、平稳滑动。夹持动力电机233正转，通过相互啮合的主动夹持丝杆231及从动夹持丝杆232带动第一夹持滑板210及第二夹持滑板220相互靠近，进而带动两根传送杆100相互靠近，夹持动力电机233反转，通过相互啮合的主动夹持丝杆231及从动夹持丝杆232带动第一夹持滑板210及第二夹持滑板220相互远离，进而带动两根传送杆100相互远离。

请参阅图5，其为搬运机构300的结构图。搬运机构300包括：搬运滑板 310及驱动搬运滑板310往复移动的搬运动力部320，搬运滑板310上设有搬运杆330，搬运杆330的两端分别与两根传送杆100活动连接。在本实施例中，传送杆100上设有轴套340，搬运杆330穿设于轴套340上。

由于夹持机构200作横向运动，搬运机构300作纵向运动，为防止夹持机构200与搬运机构300有运动过程中相互干涉，特别设置了搬运杆330，且搬运杆330的两端分别与两根传送杆100活动连接，具体为搬运杆330活动穿设于传送杆100的轴套340上，从而使得夹持机构200与搬运机构300可分别顺畅的运动。

进一步的，搬运动力部320包括：搬运丝杆321及驱动搬运丝杆321转动的搬运动力电机322，搬运丝杆321与搬运滑板310螺合。搬运动力电机322通过搬运丝杆321驱动搬运滑板310往复移动，进而通过设于搬运滑板310上的搬运杆330带动两根传送杆100沿其延长线方向往复移动。在本实施例中，搬运动力电机322为伺服电机，搬运滑板310通过导轨滑动安装于基座上，从而实现精准、平稳滑动。

如图6所示，其为传送杆100的结构图。请一并参阅图7，其为图6所示的传送杆100在A处的放大图。传送杆100包括活动杆110及分别位于活动杆110 两端的固定杆120，活动杆110与固定杆120通过对接装置130连接。两根固定杆120分别固定于第一夹持滑板210及第二夹持滑板220上，活动杆110通过对接装置130可拆卸与固定杆120连接，当需要更换冲压模具时，将活动杆110 从固定杆120中拆卸出来，将需要更换的冲压模具从中拆除，更换上新的冲压模具后，再将活动杆110通过对接装置130与固定杆120连接在一起。传送杆 100通过设置固定杆120及可拆卸的活动杆110，极大方便了冲压模具的更换。

请参阅图8，进一步的，对接装置130包括两个相互卡合的对接块140，其中一个对接块140固定于活动杆110上，另一个对接块140固定于固定杆120 上。对接块140上具有楔形卡块141及楔形卡槽142，楔形卡块141与楔形卡槽 142之间形成倾斜引导面143，其中一个对接块140的楔形卡块141卡接于另一个对接块140的楔形卡槽142内，其中一个对接块140的倾斜引导面143与另一个对接块140的倾斜引导面143相互抵持。楔形卡块141与楔形卡槽142形成锁止机构，此种锁止机构可以将活动杆110与固定杆120快速、稳定的固定起来，也可以将活动杆110从固定杆120中快速拆除。

请参阅图9，更进一步的，对接装置130还包括锁紧块150，锁紧块150设于两个对接块140之间。具体的，对接块140上开设有锁紧槽180，锁紧块150 卡设于两个对接块140的两个锁紧槽180内。

要说明的是，将活动杆110安装于固定杆120上时，活动杆110与固定杆 120之间不可避免的会产生配合上的误差，从而使得活动杆110不能顺利的安装于固定杆120上。通过楔形卡块141与楔形卡槽142之间形成的倾斜引导面143，即使活动杆110与固定杆120存在配合上的误差，由于活动杆110上的倾斜引导面143沿着固定杆120上的倾斜引导面143滑动，楔形卡块141也可以顺利的滑入于楔形卡槽142内，从而降低了装配的难度。

还要说明的是，将活动杆110通过对接块140与固定杆120连接时，为防止活动杆110在水平方向上的移动，特别在两个对接块140之间设置了锁紧块 150，通过设置锁紧块150，从而限制了活动杆110在水平方向上的移动，增加了活动杆110与固定杆120之间连接的平稳性。当需要将活动杆110从固定杆 120上拆除时，只要将活动杆110往上抬起，便可以轻松将活动杆110从固定杆 120上卸下。可见，通过设置锁紧块150，即方便了活动杆110与固定杆120之间的安装及拆除，还提高了活动杆110与固定杆120之间连接的平稳性。

在本实施例中，楔形卡块141及楔形卡槽142均开设有锁紧槽180，通过在楔形卡块141的锁紧槽180内安装锁紧块150，同时在楔形卡槽142内安装锁紧块150，有利于对接块140整体上力的平衡，防止对接块140局部受力过大而出现断裂。进一步的，锁紧块150通过锁螺丝的方式安装于其中一个对接块140 的锁紧槽180内，先将锁紧块150锁紧于其中一个对接块140的锁紧槽180内，再将另一个对接块140锁止于具有锁紧块150的对接块140上，而不是将两个对接块140配合好后再将锁紧块150放置于其中，这样有利于实现对接块140 的快速配合，也有利于实现对接块140的快速拆除。

请同时参阅图10及图11，传送杆100上还设有多个抓手160，两根传送杆 100上的抓手160分别一一对应，多个抓手160沿传送杆100的延长线方向依次间隔排布。每一对一一对应的抓手160对应于一个冲压工位，多对一一对应的抓手160分别对应多个冲压工位，从而实现将物料由上一个工位搬运至下一个工位。

抓手160包括手臂杆161及夹爪162，手臂杆161具有斜坡面163，夹爪162 滑动设于斜坡面163上，夹爪162与手臂杆161之间通过复位弹性件164抵持。在本实施例中，复位弹性件164为弹簧。

进一步的，手臂杆161上固定设有限位块165，夹爪162上开设有与限位块 165配合的限位槽166，并且，手臂杆161上设有阻挡块167。通过在手臂杆161 上设置限位块165，同时在夹爪162上开设与限位块165配合的限位槽166，夹爪162通过限位槽166卡设于限位块165上，从而防止夹爪162从手臂杆161 上脱落，阻挡块167用于对夹爪162进行阻挡，防止夹爪162沿手臂杆161的斜坡面163滑动过位。

抓手160还包括基板168、高度调节板169及水平调节板170，基板168固定于传送杆100上，高度调节板169沿竖直方向可调节安装于基板168上，水平调节板170固定于高度调节板169上，手臂杆161沿水平方向可调节安装于水平调节板170上。

要说明的是，当两根传送杆100相互靠近通过抓手160夹取物料时，夹爪 162在碰触到物料后会沿着手臂杆161的斜坡面163向上滑动，于是，物料也会在夹爪162的作用下提升一定高度，从而使得物料脱离冲压模具的支撑面，然后，物料在搬运机构300的作用实现位移，物料在到达指定位置后，两根传送杆100相互远离，夹爪162在复位弹性件164的作用下沿着斜坡面163向下滑动复位，于是，物料也会在夹爪162的作用下下降一定高度，从而使得物料接触冲压模具的支撑面。通过设置抓手160，一方面，在物料搬运的过程中将其抬起一定的高度，防止物料与冲压模具的支撑面之间产生摩擦，有效保护了物料表面不被刮花；另一方面，在物料到位后，物料在抓手160的作用下，实现软着陆，防止物料与冲压模具的支撑面之间的磕碰，也有效保护了物料表面不被刮花。

还要说明的是，通过设置高度调节板169及水平调节板170，根据生产的实际情况，可以实现对夹爪162的高度调节及水平调节，提高了设备的兼容性。

进一步的，夹爪162具有一弧形夹持面171，弧形夹持面171可以对夹持的物料进行局部包裹，特别是对圆形物料具有更好的包裹性，物料被弧形夹持面 171包裹后，在搬运的过程中不易滑落，从而提高了物料搬运的稳定性。

本发明的多工位连续模物料搬运机器人，通过设置两根传送杆100、驱动两根传送杆100彼此靠近或远离的夹持机构200、驱动两根传送杆100沿其延长线方向往复运动的搬运机构300，配合具有依次排布的多个冲压模具的冲压设备 20对物料进行冲压，从而实现了物料的机械化、自动化生产。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种多工位连续模物料搬运机器人，其特征在于，包括：两根传送杆、驱动两根所述传送杆彼此靠近或远离的夹持机构、驱动两根所述传送杆沿其延长线方向往复运动的搬运机构；所述传送杆的两端分别设有所述夹持机构，所述搬运机构设置于所述传送杆的一端；

所述夹持机构包括：第一夹持滑板、第二夹持滑板及驱动所述第一夹持滑板及所述第二夹持滑板相互靠近或远离的夹持动力部；

所述搬运机构包括：搬运滑板及驱动所述搬运滑板往复移动的搬运动力部，所述搬运滑板上设有搬运杆，所述搬运杆的两端分别与两根所述传送杆活动连接；所述传送杆上设有轴套，所述搬运杆穿设于所述轴套上；

所述传送杆包括活动杆及分别位于所述活动杆两端的固定杆，所述活动杆与所述固定杆通过对接装置连接，两根所述固定杆分别固定于所述第一夹持滑板及所述第二夹持滑板上；所述活动杆通过所述对接装置可拆卸与所述固定杆连接；

所述对接装置包括两个相互卡合的对接块，其中一个所述对接块固定于所述活动杆上，另一个所述对接块固定于所述固定杆上，所述对接块上具有楔形卡块及楔形卡槽，所述楔形卡块与所述楔形卡槽之间形成倾斜引导面，其中一个所述对接块的楔形卡块卡接于另一个所述对接块的楔形卡槽内，其中一个所述对接块的倾斜引导面与另一个所述对接块的倾斜引导面相互抵持；所述楔形卡块及所述楔形卡槽均开设有锁紧槽，在所述楔形卡块的所述锁紧槽内安装锁紧块，在所述楔形卡槽内安装锁紧块；所述锁紧块通过锁螺丝的方式安装于其中一个所述对接块的所述锁紧槽内。

2.根据权利要求1所述的多工位连续模物料搬运机器人，其特征在于，两根所述传送杆相互平行设置。

3.根据权利要求1所述的多工位连续模物料搬运机器人，其特征在于，所述夹持动力部包括：通过齿轮相互啮合的主动夹持丝杆及从动夹持丝杆、驱动所述主动夹持丝杆转动的夹持动力电机，所述主动夹持丝杆与所述第一夹持滑板螺合，所述从动夹持丝杆与所述第二夹持滑板螺合。

4.根据权利要求3所述的多工位连续模物料搬运机器人，其特征在于，所述夹持动力电机为伺服电机。

5.根据权利要求3所述的多工位连续模物料搬运机器人，其特征在于，所述主动夹持丝杆的转轴与所述从动夹持丝杆的转轴相互平行。

6.根据权利要求1所述的多工位连续模物料搬运机器人，其特征在于，所述搬运动力部包括：搬运丝杆及驱动所述搬运丝杆转动的搬运动力电机，所述搬运丝杆与所述搬运滑板螺合。

7.根据权利要求6所述的多工位连续模物料搬运机器人，其特征在于，所述搬运动力电机为伺服电机。