CN202411268U

CN202411268U - 一种冲压机用自动送料机械手

Info

Publication number: CN202411268U
Application number: CN2011205490884U
Authority: CN
Inventors: 赵德志; 顾伟明
Original assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Zhejiang Jingang Automobile Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Zhejiang Jingang Automobile Co Ltd
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2021-12-23

Abstract

本实用新型提供了一种冲压机用自动送料机械手，包括由安装架、送料上臂、送料下臂及送料大臂构成的四连杆机构，以及主气动缸，送料上臂和送料下臂的一端均铰接于安装架上，送料上臂和送料下臂的另一端均铰接于送料大臂上，送料大臂的一端设有同样为四连杆机构的抓料机构，主气动缸一端铰接于安装架上，另一端铰接于送料下臂上。在主气动缸驱动下，两个四连杆机构协同运动，抓料机构产生空间位移，从而将工件转移到冲压工位。本实用新型旨在提供一种成本低、能耗小、结构简单的冲压机用自动送料机械手。

Description

一种冲压机用自动送料机械手

技术领域

本实用新型涉及一种机械手，更具体的说，它涉及一种结构简单、能耗低的冲压机用自动送料机械手。

背景技术

随着工业化进程不断加快，机械手不断应用于工业生产中，不仅极大地降低了劳动强度，提高了操作安全性，还对提高效率、节约资源、降低成本等方面有很大的帮助。现有的送料机械手主要侧重于用电机驱动，尤其是冲压机用机械手，当前几乎全部采用电机作为动力，其缺点是造价昂贵，耗能高，电路控制系统复杂，一旦遇到故障必须由专业技术人员修理，这会给此类机械手的顺利使用造成很多不便，给生产带来不少潜在不确定因素。公告号为CN201415404Y的实用新型于2010年3月3日公开了一种多工位冲压送料机械手，它包括固定架，固定架上安装有可竖直升降的升降台，升降台上安装有可水平移动的横臂，横臂上安装有多个悬臂，悬臂下端安装有吸盘；本实用新型在一个冲压动作结束时，横臂伸入模具内由吸盘同时吸取各个工位的半成品，然后一齐移动到下一个工位，把所有半成品送到下一个工位，然后再退出模具，从而完成半成品及工件安全、准确、高效的移动，但该实用新型采用电机驱动齿轮进而带动齿条的方式实现悬臂的水平运动，因而仍存在前述的造价昂贵，耗能高，维护难度高等缺点。

实用新型内容

为了克服现有的冲压机用自动送料机械手造价昂贵，耗能高，维护难度高的缺陷，本实用新型提供了一种结构简单、能耗低、基于四连杆机构的气动自动送料机械手，以减小工人劳动强度，提高效率且节约能源。

本实用新型的技术方案是：一种冲压机用自动送料机械手，包括安装架、送料上臂、送料下臂、送料大臂和主气动缸，送料上臂和送料下臂的一端均铰接于安装架上，送料上臂和送料下臂的另一端均铰接于送料大臂上，送料大臂的一端设有抓料机构，主气动缸一端铰接于安装架上，另一端铰接于送料下臂上。安装架、送料上臂、送料下臂和送料大臂构成一个四连杆机构，在主气动缸驱动下，送料大臂的空间位置发生变化，位于送料大臂一端的抓料机构产生空间位移，从而取得工件被转移到冲压机上冲压工位的效果，工件转移的过程完全由气压作动力来完成。

作为优选，所述的抓料机构包括抓料前臂、抓料臂、抓料后臂、副气动缸及吸盘，抓料臂的两端分别与抓料前臂及抓料后臂的一端铰接，抓料前臂及抓料后臂的另一端则均铰接于送料大臂上，抓料臂上固设有吸盘主支撑架，吸盘设于吸盘主支撑架上，副气动缸一端铰接于送料大臂上，另一端铰接于抓料后臂上。抓料前臂、抓料臂、抓料后臂与送料大臂的一截也构成一个四连杆机构，在副气动缸的驱动下该四连杆机构配合工件转移的过程也调整改变自身姿态，与安装架、送料上臂、送料下臂和送料大臂构成的四连杆机构协调运动，使得吸盘能在取放工件时保持工件的适当摆放姿态。

作为优选，吸盘主支撑架上设有若干吸盘副支撑架，各吸盘副支撑架上分别滑动连接有至少两个进气管，吸盘套接于进气管上，所述进气管上还设有吸盘高度自调节装置。吸盘主支撑架是吸盘副支撑架的载体，而吸盘副支撑架又是进气管和吸盘的载体，这样的枝干结构可以设置更多的吸盘，以利于更稳定地抓取工件。吸盘高度自调节装置可以使吸盘在抓取工件时能自适应地调节吸盘高度，这样既能在工件被不断取走后吸盘仍可够到位置更低的工件，又能在工件送料位置偏高的情况下吸盘适度退缩，避免受到过大压力导致吸盘及进气管受损。

作为优选，吸盘主支撑架和吸盘副支撑架上均沿厚度方向设有通孔，所述的进气管为硬质材料制成，进气管适配地贯穿于所述通孔中。通过这样的结构可以实现进气管在吸盘主支撑架和吸盘副支撑架上的滑动连接。

作为优选，所述吸盘高度自调节装置包括上档板、缓冲弹簧、调节弹簧及下挡板，上档板固设于吸盘副支撑架上方的进气管上，下挡板固设于吸盘副支撑架下方的进气管上，缓冲弹簧套设于上档板与吸盘副支撑架之间的进气管上，调节弹簧套设于下挡板与吸盘副支撑架之间的进气管上。在工作过程中一般把工件堆叠高度设置得略高于吸盘的最低位置，当吸盘抓取最上层工件时，缓冲弹簧被拉伸，调节弹簧被压缩，吸盘有空间可退缩，从而避免吸盘与工件间压力过大导致吸盘或进气管受损；工件放下后，缓冲弹簧和调节弹簧复位，吸盘又回至原高度，再抓取下一个工件时，虽然工件堆叠高度已降低，但由于有储备的高度差，吸盘仍可够到并抓取工件。这样，工件堆被送至一个高度时，可以维持一段时间，在此时间段内，虽然工件在不断地被取走，工件堆高度不断下降，但吸盘仍能抓取工件，工件给料机构也不必在每有一个工件被取走后都要进一步进给送料，从而降低给料机构的动作频繁度，减少能耗。

作为优选，抓料臂端部的底部设有接近开关。所述接近开关用于检测堆叠工件的最高位置，当检测不到工件时，工件送料控制系统就判定工件高度太低，无法被吸盘抓取，然后就通过给料机构将工件堆进一步上送到正常高度。有了接近开关，可以自动完成对工件高度的监测，并进一步采取后续处理动作，提高了操作的自动化程度。

作为优选，送料上臂与送料大臂的铰接点位于送料大臂远离所述抓料机构的一端端部，送料下臂与送料大臂的铰接点位于送料大臂的中部，主气动缸与送料下臂的铰接点位于送料下臂与送料大臂的铰接部。这样的结构设置是为了取得合适的四连杆运动幅度，以达到最佳的工作效果。

作为优选，抓料前臂与送料大臂的铰接点位于送料大臂的端部，副气动缸与抓料后臂的铰接点位于抓料后臂的中部。同样，这样设置也是为了抓料机构有最合理的摆动幅度，取得最佳工作效果。

作为优选，吸盘副支撑架平行且等间距地设于吸盘主支撑架上。这样吸盘可以更均匀更合理地分布，抓取工件时更稳定更平衡。

本实用新型的有益效果是：

结构简单，成本低廉。本实用新型采用两个四连杆机构协调动作，仅用气压作动力完成送料的动作，经济实用。

能耗低。本实用新型在执行工件抓取和工件转移的机构中没有使用电机，这部分的电能消耗相应减少。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图；

图2为本实用新型中吸盘及吸盘高度自调节装置的结构示意图；

图3为本实用新型的一种使用状态示意图。

图中，1-安装架，2-送料上臂，3-送料下臂，4-送料大臂，5-主气动缸，6-副气动缸，7-抓料前臂，8-抓料臂，9-抓料后臂，10-吸盘主支撑架，11-接近开关，12-吸盘，13-进油管，14-进气管，15-上档板，16-缓冲弹簧，17-吸盘副支撑架，18-调节弹簧,19-下挡板，20-工件，21-液压台。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：

如图1、图2及图3所示，一种冲压机用自动送料机械手，其特征是包括安装架1、送料上臂2、送料下臂3、送料大臂4和主气动缸5，送料上臂2和送料下臂3的一端均铰接于安装架1上，送料上臂2和送料下臂3的另一端均铰接于送料大臂4上，送料大臂4的一端设有抓料机构，主气动缸5一端铰接于安装架1上，另一端铰接于送料下臂3上，送料上臂2与送料大臂4的铰接点位于送料大臂4远离所述抓料机构的一端端部，送料下臂3与送料大臂4的铰接点位于送料大臂4的中部，主气动缸5与送料下臂3的铰接点位于送料下臂3与送料大臂4的铰接部。所述的抓料机构包括抓料前臂7、抓料臂8、抓料后臂9、副气动缸6及吸盘12，抓料臂8的两端分别与抓料前臂7及抓料后臂9的一端铰接，抓料前臂7及抓料后臂9的另一端则均铰接于送料大臂4上，抓料前臂7与送料大臂4的铰接点位于送料大臂4的端部，副气动缸6与抓料后臂9的铰接点位于抓料后臂9的中部。抓料臂8的端部的底部设有接近开关11，抓料臂8上固设有一根呈长方柱体的吸盘主支撑架10，吸盘12设于吸盘主支撑架上10，副气动缸6一端铰接于送料大臂4上，另一端铰接于抓料后臂9上。吸盘主支撑架10上设有五根同样呈长方柱体的吸盘副支撑架17，五根吸盘副支撑架17平行且等间距，各吸盘副支撑架17两端分别沿厚度方向设有一个通孔，同时吸盘主支撑架10一端端部也沿厚度方向设有一个通孔，每个所述通孔中设有一个与通孔适配的铜质的进气管14，进气管14可在所述通孔中滑动，进气管14在通孔上、下方均露出，每根进气管14端口上均套接一吸盘12，在进气管末端端口旁还连接有一进油管13。进气管14上还设有吸盘高度自调节装置，所述吸盘高度自调节装置包括上档板15、缓冲弹簧16、调节弹簧18及下挡板19，上档板15固设于吸盘副支撑架17上方的进气管14上，下挡板19固设于吸盘副支撑架17下方的进气管14上，缓冲弹簧16套设于上档板15与吸盘副支撑架17之间的进气管14上，调节弹簧18套设于下挡板19与吸盘副支撑架17之间的进气管14上。

安装架装于冲压机的活塞上，当主气动缸伸缩时，带动由安装架1、送料上臂2、送料下臂3及送料大臂4构成的四连杆机构运动，使得送料大臂带着抓料机构前后运动，当送料大臂向前推进时即主气动缸伸张时，副气动缸也将缸体伸出，速度与主气动缸速度成一定比例，调节由抓料前臂7、抓料臂8、抓料后臂9及一截送料大臂4构成的另一个四连杆机构的姿态，以保证抓料臂在整个运动过程中保持水平。当冲压机下冲时，主、副气动缸都伸张，送料大臂将抓料机构向前推到待冲压工件堆正上方，吸盘吸附最上面的工件20，当冲压结束后，冲压活塞上升，带动本自动送料机械手整体上升，将被吸附的工件20提离工件堆，此时冲压机冲压工位上已成型的前一个工件可人工或通过另外机械手取出。当活塞继续向上运动时，主、副气动缸收缩，送料大臂内收，携被吸附的工件20深入冲压机内部，当活塞到达上止点时，工件20被本自动送料机械手移到冲压工位，主、副气动缸停止收缩并释放工件20，同时，进气管内喷出高压空气，吹拭物料表面清除杂质，随后进油管中有少量延展油喷出，随高速气体均匀喷到工件上，完成冲压前的准备。活塞向下运动冲压时，主、副气动缸伸张，退出冲压机并准备下一次抓取。工作过程中，待冲压工件堆的高度逐渐减小，当待冲压工件堆减小的高度大于接近开关信号识别的范围时，接近开关失去信号，控制承载待冲压工件的液压台21将会升高一段距离以保证本自动送料机械手可以正常拾取工件。

Claims

1. 一种冲压机用自动送料机械手，其特征是包括安装架（1）、送料上臂（2）、送料下臂（3）、送料大臂（4）和主气动缸（5），送料上臂（2）和送料下臂（3）的一端均铰接于安装架（1）上，送料上臂（2）和送料下臂（3）的另一端均铰接于送料大臂（4）上，送料大臂（4）的一端设有抓料机构，主气动缸（5）一端铰接于安装架（1）上，另一端铰接于送料下臂（3）上。

2.根据权利要求1所述的冲压机用自动送料机械手，其特征是所述的抓料机构包括抓料前臂（7）、抓料臂（8）、抓料后臂（9）、副气动缸（6）及吸盘（12），抓料臂（8）的两端分别与抓料前臂（7）及抓料后臂（9）的一端铰接，抓料前臂（7）及抓料后臂（9）的另一端则均铰接于送料大臂（4）上，抓料臂（8）上固设有吸盘主支撑架（10），吸盘（12）设于吸盘主支撑架上（10），副气动缸（6）一端铰接于送料大臂（4）上，另一端铰接于抓料后臂（9）上。

3.根据权利要求2所述的冲压机用自动送料机械手，其特征是吸盘主支撑架（10）上设有若干吸盘副支撑架（17），各吸盘副支撑架（17）上分别滑动连接有至少两个进气管（14），吸盘（12）套接于进气管（14）上，所述进气管（14）上还设有吸盘高度自调节装置。

4. 根据权利要求3所述的冲压机用自动送料机械手，其特征是吸盘主支撑架（10）和吸盘副支撑架（17）上均沿厚度方向设有通孔，所述的进气管（14）为硬质材料制成，进气管（14）适配地贯穿于所述通孔中。

5. 根据权利要求4所述的冲压机用自动送料机械手，其特征是所述吸盘高度自调节装置包括上档板（15）、缓冲弹簧（16）、调节弹簧（18）及下挡板（19），上档板（15）固设于吸盘副支撑架（17）上方的进气管（14）上，下挡板（19）固设于吸盘副支撑架（17）下方的进气管（14）上，缓冲弹簧（16）套设于上档板（15）与吸盘副支撑架（17）之间的进气管（14）上，调节弹簧（18）套设于下挡板（19）与吸盘副支撑架（17）之间的进气管（14）上。

6. 根据权利要求2或3或4或5所述的冲压机用自动送料机械手，其特征是抓料臂（8）的端部的底部设有接近开关（11）。

7. 根据权利要求1或2或3或4或5所述的冲压机用自动送料机械手，其特征是送料上臂（2）与送料大臂（4）的铰接点位于送料大臂（4）远离所述抓料机构的一端端部，送料下臂（3）与送料大臂（4）的铰接点位于送料大臂（4）的中部，主气动缸（5）与送料下臂（3）的铰接点位于送料下臂（3）与送料大臂（4）的铰接部。

8. 根据权利要求2或3或4或5所述的冲压机用自动送料机械手，其特征是抓料前臂（7）与送料大臂（4）的铰接点位于送料大臂（4）的端部，副气动缸（6）与抓料后臂（9）的铰接点位于抓料后臂（9）的中部。

9. 根据权利要求3或4或5所述的冲压机用自动送料机械手，其特征是吸盘副支撑架（17）平行且等间距地设于吸盘主支撑架（10）上。