CN108015165A - 自动化生产线机械手横杆及运动模拟工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化生产线机械手横杆及运动模拟工装，包括工作台、横杆、两个水平运动组件、两个立柱安装座、两个垂直运动组件、水平动力组件、垂直动力组件、两个横杆安装座和旋转组件；两个水平运动组件相互平行固定在工作台的左右两端，两个立柱安装座分别与两个水平运动组件一一对应连接，水平动力组件分别与两个水平运动组件连接；两个垂直运动组件的下端分别与两个立柱安装座一一对应连接，两个横杆安装座分别与两个垂直运动组件一一对应连接，横杆的左右两端分别与对应侧的横杆安装座连接，垂直动力组件分别与两个垂直运动组件连接；旋转组件分别与横杆的两端以及两个横杆安装座连接。本发明能够模拟横杆在线的各种运动及状态。

Description

自动化生产线机械手横杆及运动模拟工装

技术领域

本发明属于汽车覆盖件冲压模具领域，具体涉及一种自动化生产线机械手横杆及运动模拟工装。

背景技术

大型的冲压自动化生产线，其投资成本非常高，加上场地、管理、操作工、能耗等各种成本摊销，其运营费也非常高。因此提高设备的有效开动率就成了最有效的成本控制手段。

对于主机厂冲压车间，一个车间往往承担着多个车型几十种零件的生产任务，而这些零件的模具在模具回厂到批量生产必须经历一个很长的调试周期，其调试流程参见图6。调试分为在线调试和离线调试两个类型，在线调试需要占用自动化生产线，导致生产线无法有效产出，降低设备的有效开动率。

发明内容

本发明的目的是提供一种的自动化生产线机械手横杆及运动模拟工装，以实现横杆的水平、垂直及旋转运动，模拟横杆在线的各种运动及状态。

本发明所述的自动化生产线机械手横杆及运动模拟工装，包括工作台、横杆、两个水平运动组件、两个立柱安装座、两个垂直运动组件、水平动力组件、垂直动力组件、两个横杆安装座和旋转组件；

两个水平运动组件相互平行固定在工作台的左右两端，两个立柱安装座分别与两个水平运动组件一一对应连接，水平动力组件分别与两个水平运动组件连接，驱动立柱安装座相对于工作台前后移动；

两个垂直运动组件的下端分别与两个立柱安装座一一对应连接，两个横杆安装座分别与两个垂直运动组件一一对应连接，所述横杆的左右两端分别与对应侧的横杆安装座连接，垂直动力组件分别与两个垂直运动组件连接，驱动横杆安装座相对于工作台上下移动；

所述旋转组件分别与横杆的两端以及两个横杆安装座连接，驱动横杆能绕自身轴线旋转。

进一步，所述水平运动组件包括水平运动轨道槽、两根水平轨道、水平丝杆、第一导滑套和第一螺纹套；

所述水平运动轨道槽固定在工作台上，两根水平轨道相互平行设置在水平运动轨道槽内，水平丝杆设置在两根水平轨道之间并与水平轨道平行，水平丝杆的前后两端通过第一轴承及第一轴承座支撑，使水平丝杆能自由转动，所述第一轴承座固定在水平运动轨道槽内；所述第一导滑套设在立柱安装座的下面；所述第一螺纹套设在立柱安装座的上面，且该第一螺纹套与水平丝杆相啮合，当水平丝杆转动时，第一螺纹套沿着水平丝杆运动的同时带动了立柱安装座沿水平轨道前后运动。

进一步，所述水平动力组件包括水平运动伺服电机、第一一级减速器和两个第一二级减速器；

所述水平运动伺服电机的输出轴与第一一级减速器连接，第一一级减速器的左输出轴和右输出轴各通过一个第一传动轴与对应侧的第一二级减速器连接，将动力输入给第一二级减速器，第一二级减速器的输出轴与对应侧的水平丝杆相连。

进一步，所述垂直运动组件包括垂直运动轨道槽、垂直轨道、垂直丝杆、第二导滑套和第二螺纹套；

所述垂直运动轨道槽的下端固定在立柱安装座上，垂直轨道固设在垂直运动轨道槽内，垂直丝杆与垂直轨道平行并位于垂直轨道的前侧，垂直丝杆的上下两端分别通过第二轴承及第二轴承座支撑，使垂直丝杆能自由转动，所述第二轴承座固定在垂直轨道槽内；

所述第二导滑套设置在横杆安装座的后侧面上，使横杆安装座能在垂直轨道上自由运动；所述第二螺纹套设置在横杆安装座的前侧面上，该第二螺纹套与垂直丝杆相啮合，当垂直丝杆转动时，第二螺纹套沿着垂直丝杆运动的同时带动横杆安装座的垂直运动。

进一步，所述垂直动力组件包括垂直运动伺服电机、第二一级减速器和两个第二二级减速器；

所述垂直运动伺服电机的输出轴与第二一级减速器连接，第二一级减速器的左输出轴和右输出轴各通过一个第二传动轴与对应侧的第二二级减速器连接，将动力输入给第二二级减速器，第二二级减速器的输出轴与对应侧的垂直丝杆相连。

进一步，所述旋转组件包括旋转运动伺服电机，以及设置在横杆左右两端的第三轴承及第三轴承座，第三轴承座固定在横杆安装座上；旋转运动伺服电机的输出轴与第三轴承连接。

本发明的有益效果：它能够实现横杆的水平、垂直及旋转运动，以模拟横杆在线的各种运动及状态；通过本发明所述的工装能够将冲压自动化生产线的“拾器布点在线调试”环节由在线调试转换为离线调试，大大提高了生产线的有效开动率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图之一；

图2是本发明的结构示意图之二；

图3是图2中的A部放大示意图；

图4是本发明的结构示意图之三；

图5是图4中的B部放大示意图；

图6是现有冲压自动化生产线的调试流程图；

图中： 1、工作台，2、水平运动轨道槽，3、立柱安装座，4、垂直运动轨道槽，5、横杆安装座，6、横杆，7、上横梁，8、第一轴承座，9、第一传动轴，10、水平运动伺服电机，11、第一一级减速器，12、第一二级减速器，13、第一轴承，14、第一导滑套，15、水平轨道，16、水平丝杆，17、第一螺纹套，18、第二轴承座，19、第二传动轴，20、垂直运动伺服电机，21、第二一级减速器，22、旋转运动伺服电机，23、第三轴承座，24、第二二级减速器，25、第二螺纹套，26、垂直丝杆，27、垂直轨道，28、第二导滑套。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示的自动化生产线机械手横杆及运动模拟工装，包括工作台1、横杆6、两个水平运动组件、两个立柱安装座3、两个垂直运动组件、水平动力组件、垂直动力组件、两个横杆安装座5、旋转组件和上横梁7。其中：工作台1用来模拟生产线的压机工作台1，横杆6用来模拟生产线中的工作台1。两个水平运动组件相互平行固定在工作台1的左右两端，两个立柱安装座3分别与两个水平运动组件一一对应连接，水平动力组件分别与两个水平运动组件连接，驱动立柱安装座3相对于工作台1前后移动。两个垂直运动组件的下端分别与两个立柱安装座3一一对应连接，两个横杆安装座5分别与两个垂直运动组件一一对应连接，所述横杆6的左右两端分别与对应侧的横杆安装座5连接，垂直动力组件分别与两个垂直运动组件连接，驱动横杆安装座5相对于工作台1上下移动。所述旋转组件分别与横杆6的两端以及两个横杆安装座5连接，驱动横杆6能绕自身轴线旋转。

如图2和图3所示，所述水平运动组件包括水平运动轨道槽2、两根水平轨道15、水平丝杆16、第一导滑套14和第一螺纹套17。所述水平运动轨道槽2固定在工作台1上，两根水平轨道15相互平行设置在水平运动轨道槽2内，两根水平轨道15是为了增加梳理的稳定性，水平丝杆16设置在两根水平轨道15之间并与水平轨道15平行，水平丝杆16的前后两端通过第一轴承13及第一轴承座8支撑，使水平丝杆16能自由转动。所述第一轴承座8固定在水平运动轨道槽2内。所述第一导滑套14固设在立柱安装座3的下面，使得立柱安装座3可以在水平轨道15上自由运动。所述第一螺纹套17固设在立柱安装座3的上面，且该第一螺纹套17与水平丝杆16相啮合，当水平丝杆16转动时，第一螺纹套17沿着水平丝杆16运动的同时带动立柱安装座3沿水平轨道15前后运动。

如图2和图3所示，所述水平动力组件包括水平运动伺服电机10、第一一级减速器11和两个第一二级减速器12。所述水平运动伺服电机10的输出轴与第一一级减速器11连接，第一一级减速器11的左输出轴和右输出轴各通过一个第一传动轴9与对应侧第一二级减速器12连接，将动力输入给第一二级减速器12，第一二级减速器12的输出轴与对应侧的水平丝杆16相连，通过这样一系列的转换，将水平运动伺服电机10的转动，转换为水平丝杆16的转动，从而带动立柱安装座3的水平运动。

如图4和图5所示，所述垂直运动组件包括垂直运动轨道槽4、垂直轨道27、垂直丝杆26、第二导滑套28和第二螺纹套25。所述垂直运动轨道槽4的下端固定在立柱安装座3上，垂直轨道27固设在垂直运动轨道槽4内，垂直丝杆26与垂直轨道27平行并位于垂直轨道27的前侧，垂直丝杆26的上下两端分别通过第二轴承（图中未示出）及第二轴承座18支撑，使垂直丝杆26能自由转动，所述第二轴承座18固定在垂直轨道27槽内。所述第二导滑套28设置在横杆安装座5的后侧面上，使横杆安装座5能在垂直轨道27上自由运动。所述第二螺纹套25设置在横杆安装座5的前侧面上，该第二螺纹套25与垂直丝杆26相啮合，当垂直丝杆26转动时，第二螺纹套25沿着垂直丝杆26运动的同时带动横杆安装座5的垂直运动。

如图4和图5所示，所述垂直动力组件包括垂直运动伺服电机20、第二一级减速器21和两个第二二级减速器24.所述垂直运动伺服电机20的输出轴与第二一级减速器21连接，第二一级减速器21的左输出轴和右输出轴各通过一个第二传动轴19与对应侧第二二级减速器24连接，将动力输入给第二二级减速器24，第二二级减速器24的输出轴与对应侧的垂直丝杆26相连。通过这样一系列的转换，将垂直运动伺服电机20的转动，转换为垂直丝杆26的转动，从而带动横杆安装座5的垂直运动。

如图4和图5所示，所述旋转组件包括旋转运动伺服电机22，以及设置在横杆6左右两端的第三轴承及第三轴承座23。第三轴承座23固定在横杆安装座5上，实现横杆6的垂直运动。旋转运动伺服电机22的输出轴与第三轴承（图中未示出）连接，实现横杆6的旋转。

本发明通过上横梁7的左右两端与两个垂直运动轨道槽4的上端固定连接，形成一个倒U形的龙门架，龙门架整体能够沿水平轨道15前后移动。横杆6 能够沿垂直轨道27上下移动，同时横杆6自身通过旋转组件进行旋转。本发明实现了横杆6的水平、垂直及旋转运动，以模拟横杆6在线的各种运动及状态。

Claims (6)

1.一种自动化生产线机械手横杆及运动模拟工装，其特征在于：包括工作台（1）、横杆（6）、两个水平运动组件、两个立柱安装座（3）、水平动力组件、两个垂直运动组件、垂直动力组件、两个横杆安装座（5）和旋转组件；

两个水平运动组件相互平行固定在工作台（1）的左右两端，两个立柱安装座（3）分别与两个水平运动组件一一对应连接，水平动力组件分别与两个水平运动组件连接，驱动立柱安装座（3）相对于工作台（1）前后移动；

两个垂直运动组件的下端分别与两个立柱安装座（3）一一对应连接，两个横杆安装座（5）分别与两个垂直运动组件一一对应连接，所述横杆（6）的左右两端分别与对应侧的横杆安装座（5）连接，垂直动力组件分别与两个垂直运动组件连接，驱动横杆安装座（5）相对于工作台（1）上下移动；

所述旋转组件分别与横杆（6）的两端以及两个横杆安装座（5）连接，驱动横杆（6）能绕自身轴线旋转。

2.根据权利要求1所述的自动化生产线机械手横杆及运动模拟工装，其特征在于：所述水平运动组件包括水平运动轨道槽（2）、两根水平轨道（15）、水平丝杆（16）、第一导滑套（14）和第一螺纹套（17）；

所述水平运动轨道槽（2）固定在工作台（1）上，两根水平轨道（15）相互平行设置在水平运动轨道槽（2）内，水平丝杆（16）设置在两根水平轨道（15）之间并与水平轨道（15）平行，水平丝杆（16）的前后两端通过第一轴承（13）及第一轴承座（8）支撑，使水平丝杆（16）能自由转动，所述第一轴承座（8）固定在水平运动轨道槽（2）内；所述第一导滑套（14）设在立柱安装座（3）的下面；所述第一螺纹套（17）设在立柱安装座（3）的上面，且该第一螺纹套（17）与水平丝杆（16）相啮合，当水平丝杆（16）转动时，第一螺纹套（17）沿着水平丝杆（16）运动的同时带动了立柱安装座（3）沿水平轨道（15）前后运动。

3.根据权利要求1或2所述的自动化生产线机械手横杆及运动模拟工装，其特征在于：所述水平动力组件包括水平运动伺服电机（10）、第一一级减速器（11）和两个第一二级减速器（12）；

所述水平运动伺服电机（10）的输出轴与第一一级减速器（11）连接，第一一级减速器（11）的左输出轴和右输出轴各通过一个第一传动轴（9）与对应侧的第一二级减速器（12）连接，将动力输入给第一二级减速器（12），第一二级减速器（12）的输出轴与对应侧的水平丝杆（16）相连。

4.根据权利要求3所述的自动化生产线机械手横杆及运动模拟工装，其特征在于：所述垂直运动组件包括垂直运动轨道槽（4）、垂直轨道（27）、垂直丝杆（26）、第二导滑套（28）和第二螺纹套（25）；

所述垂直运动轨道槽（4）的下端固定在立柱安装座（3）上，垂直轨道（27）固设在垂直运动轨道槽（4）内，垂直丝杆（26）与垂直轨道（27）平行并位于垂直轨道（27）的前侧，垂直丝杆（26）的上下两端分别通过第二轴承及第二轴承座（18）支撑，使垂直丝杆（26）能自由转动，所述第二轴承座（18）固定在垂直轨道（27）槽内；

所述第二导滑套（28）设置在横杆安装座（5）的后侧面上，使横杆安装座（5）能在垂直轨道（27）上自由运动；所述第二螺纹套（25）设置在横杆安装座（5）的前侧面上，该第二螺纹套（25）与垂直丝杆（26）相啮合，当垂直丝杆转动时，第二螺纹套（25）沿着垂直丝杆（26）运动的同时带动横杆安装座（5）的垂直运动。

5.根据权利要求1或2或4所述的自动化生产线机械手横杆及运动模拟工装，其特征在于：所述垂直动力组件包括垂直运动伺服电机（20）、第二一级减速器（21）和两个第二二级减速器（24）；

所述垂直运动伺服电机（20）的输出轴与第二一级减速器（21）连接，第二一级减速器（21）的左输出轴和右输出轴各通过一个第二传动轴（19）与对应侧的第二二级减速器（24）连接，将动力输入给第二二级减速器（24），第二二级减速器（24）的输出轴与对应侧的垂直丝杆（26）相连。

6.根据权利要求5所述的自动化生产线机械手横杆及运动模拟工装，其特征在于： 所述旋转组件包括旋转运动伺服电机（22），以及设置在横杆（6）左右两端的第三轴承及第三轴承座（23），第三轴承座（23）固定在横杆安装座（5）上；旋转运动伺服电机（22）的输出轴与第三轴承连接。