CN211331061U - 一种伺服机械手上下料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种伺服机械手上下料装置，包括机架、工作平台、板料吸附机构、供料台及设置在供料台上对板料进行定位的挡料定位机构，供料台滑动的安装在工作平台上，板料吸附机构包括第一吸盘组、第二吸盘组、X向伺服驱动机构及Z向伺服驱动机构，挡料定位机构包括固定定位柱及活动定位柱，活动定位柱包括横向活动定位柱及纵向活动定位柱，工作平台上还设有升降料垛台，升降料垛台在料垛台驱动机构的作用下可带动放置在升降料垛台上的板料升降。本实用新型结构简单，操作方便，吸盘进出压机方便，且不会妨碍压机的冲压作业，上下料快捷方便，且板料会根据板料高度进行调整，便于吸盘准确吸取板料，提高了压机的上下料效率。

Description

一种伺服机械手上下料装置

技术领域

本实用新型涉及一种伺服机械手上下料装置，属于压机上料技术领域。

背景技术

在冲压机冲压零件的过程中，若为人工操作取放冲压件，不仅劳动强度高，而且工作环境较为危险，操作不当很容易出现人身事故，最主要的是人工操作工作效率低，更是无法保证与压机的冲压效率相一致，容易对压机的冲压生产节拍产生的影响，大大降低了生产效率。

由于压机上下料是组成压机自动生产线上必不可少的辅助装置，人工上下料明显是无法与压机作业效率相匹配，故出现了机械手上下料实现上下料自动化或者半自动化的操作控制，机械手上下料能将待加工工件送至压机的加工位置进行加工，还能将已加工工件从加工位置上取下，可以节约人力，可以大大提高上下料效率，同时降低工人的劳动强度，但是现有的压机上下料过程中板料与机械手配合不密切，随着码垛板料的高度的降低，机械手的升降动作幅度需要不断增加才能完成取料，机械手升降幅度过大不但会影响机械手的取料效率，而且机械手在压机内活动容易触碰到压机，严重时会损坏压机及上下料装置。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单，操作方便，上下料效率高的伺服机械手上下料装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种伺服机械手上下料装置，包括机架、设置在机架上的工作平台、板料吸附机构、可在工作平台上行走的供料台及设置在供料台上对板料进行定位的挡料定位机构，所述供料台通过料台驱动机构可滑动的安装在所述工作平台上，所述板料吸附机构包括用于将供料台上板料移至压机上的第一吸盘组、用于将压机上压制完成的板料移出压机出料的第二吸盘组、用于驱动第一、第二吸盘组动作的X向伺服驱动机构及Z向伺服驱动机构，所述第一、第二吸盘组分别安装在吸盘支撑架上，所述吸盘支撑架安装在所述Z向伺服驱动机构上，所述Z向伺服驱动机构安装在所述X向伺服驱动机构上，所述X向伺服驱动机构安装在所述机架上；

所述挡料定位机构包括固定定位柱及活动定位柱，所述固定定位柱固定安装在所述供料台上，所述活动定位柱包括横向活动定位柱及纵向活动定位柱，所述横向活动定位柱、纵向活动定位柱分别通过定位柱安装板与对应的横向推料气缸、纵向推料气缸的活塞杆连接，所述横向推料气缸及纵向推料气缸的缸体分别安装在所述供料台上；

所述工作平台上还设有升降料垛台，所述供料台上设有用于所述升降料垛台穿过的空腔，所述升降料垛台在料垛台驱动机构的作用下可带动放置在所述升降料垛台上的板料升降。

本实用新型的有益效果是：工作平台上有上料位置及出料位置，供料台在料台驱动机构的作用下移至工作平台的上料位置，在供料台上码垛上料，然后通过挡料定位机构的活动定位柱及固定定位柱对码垛板料进行调整，供料台在料台驱动机构的作用下移至等待第一吸盘组取料位置，然后第一吸盘组在Z向伺服驱动机构的作用下下降取料然后复位，然后在X向伺服驱动机构的作用下，第二吸盘组先到达压机加工工位下降取已加工完成的工件然后复位，吸盘继续在X向伺服驱动机构的作用下继续前行，第二吸盘组上已加工工件脱离吸盘组出料，第一吸盘组到达压机加工位的上方下降放料，从而完成板料移至压机上的加工及加工工件的出料，随着工件的加工，码垛板料的高度在逐渐降低，为了满足吸盘吸取板料高度的要求，故需要升降料垛台在料垛台驱动机构的作用下上升，升降料垛台的升降可以在吸盘移送板料的过程中，故不会影响上下料效率，同时吸盘在Z向方向的升降短行程能满足吸盘在压机内顺利活动的要求，避免上下料装置触碰压机。总之，本实用新型结构简单，操作方便，吸盘进出压机方便，不会妨碍压机的冲压作业，且板料会根据板料高度进行调整，便于吸盘准确吸取板料，上下料快捷方便，提高了压机的上下料效率，确保了冲压产品的质量。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步的，所述机架的底部设有调节地脚，所述调节地脚包括地脚本体、地脚安装板、设置在地脚本体与地脚安装板之间的调节螺栓，所述地脚安装板安装在所述机架上，所述调节螺栓的顶部与所述地脚安装板连接，所述调节螺栓的下部与设置在地脚本体上的螺母螺纹连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，用于伺服机械手上下料装置的调平及调高，调平保证上下料装置平整，调高使得该机架能与压机所压表面匹配，提高伺服机械手上下料装置的工作效率。

进一步的，所述料垛台驱动机构包括料垛台升降油缸，所述料垛台升降油缸的缸体安装在所述工作平台上，所述料垛台升降油缸的活塞杆穿过所述工作平台与所述升降料垛台连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，随着机械手抓取工件，供料台上的板料高度下降，为了满足吸盘升降行程的要求，故可通过料垛台升降油缸实现升降料垛台的上升，提升板料的高度，便于吸盘的抓取，升降油缸结构简单，通过升降油缸的伸缩平稳的实现板料的上升。

进一步的，所述升降料垛台的底部还设有一对导柱，一对所述导柱对称设置在所述升降油缸的两侧，所述导柱通过导套安装在所述工作平台上。

采用上述进一步方案的有益效果是，可对升降料垛台携带板料的升降进行导向支撑，同时减少料垛台升降油缸的径向受力，延长升降油缸的使用寿命。

进一步的，所述X向伺服驱动机构包括X向伺服电机、主动带轮、从动带轮及环绕在主动带轮与从动带轮上的同步带，所述X向伺服电机通过横梁安装在所述机架上，所述主动带轮安装在所述X向伺服电机的输出轴上。

采用上述进一步方案的有益效果是，X向方向的动作实现真空吸盘抓取板料送至压机待加工工位上以及加工压机上已加工的工件移出出料，该驱动机构结构简单，成本低，X方向运动平稳，维护成本低。

进一步的，所述Z向伺服驱动机构包括Z向伺服电机、丝杠及与丝杠配合的丝杠螺母，所述Z向伺服电机安装在固定板上，所述固定板与所述同步带连接，所述Z向伺服电机的驱动轴与所述丝杠连接，所述丝杠的两端通过轴承与所述固定板连接，所述吸盘支撑架通过支撑架安装板与丝杠螺母连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，伺服电机驱动丝杠转动，丝杠可转动的安装在固定板上，故丝杠螺母沿丝杠方向上下动作，吸盘支撑架上下动作，从而实现吸盘的升降动作，升降稳定可靠。

进一步的，所述工作平台上还设有磁力分张器。

采用上述进一步方案的有益效果是，在机械手抓取板料时通过磁力分张器确保机械手抓取一件待加工板料，确保冲压工件的质量。

进一步的，所述料台驱动机构包括料台驱动油缸、料台滑轨及与料台滑轨相配合的料台滑块，所述料台滑轨安装在所述工作平台上，所述料台滑块安装在所述供料台的底部，所述料台驱动油缸安装在所述工作平台上，所述料台驱动油缸的活塞杆与所述供料台连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，工作平台的一侧上料，待板料码垛完成后通过料台驱动机构将板料送至机械手取料位置，具体是通过料台驱动油缸收缩带动供料台沿料台滑轨移动，驱动机构操作简单，便于控制及后续维护。

进一步的，所述机架上还设有双料检测开关。

采用上述进一步方案的有益效果是，双料检测开关可通过检测所抓取板料的厚度来判断所抓取板料的件数，一旦检测到抓取板料厚度超过设定工件的厚度则双料检测开关会报警，双料检测开关避免机械手一次吸附两件待加工工件，保证压机冲压工件的质量。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的左视结构示意图；

图3为本实用新型的俯视结构示意图；

图中，1、机架；2、工作平台；3、供料台；4、第一吸盘组；5、第二吸盘组；6、吸盘支撑架；7、固定定位柱；8、横向活动定位柱；9、纵向活动定位柱；10、横向推料气缸；11、纵向推料气缸；12、升降料垛台；13、调整地脚；131、地脚本体；132、地脚安装板；133、调节螺栓；14、料垛台升降油缸；15、导柱；16、X向伺服电机；17、横梁；18、Z向伺服电机；19、固定板；20、支撑架安装板；21、磁力分张器；22、料台驱动油缸；23、料台滑轨；24、双料检测开关；25、电控箱。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1-图3所示，一种伺服机械手上下料装置，包括机架1、设置在机架上的工作平台2、板料吸附机构、可在工作平台上行走的供料台3及设置在供料台上对板料进行定位的挡料定位机构，所述供料台通过料台驱动机构可滑动的安装在所述工作平台上，所述板料吸附机构包括用于将供料台上板料移至压机上的第一吸盘组4、用于将压机上压制完成的板料移出压机出料的第二吸盘组5、用于驱动第一、第二吸盘组动作的X向伺服驱动机构及Z向伺服驱动机构，所述第一、第二吸盘组分别安装在吸盘支撑架6上，所述吸盘支撑架安装在所述Z向伺服驱动机构上，所述Z向伺服驱动机构安装在所述X向伺服驱动机构上，所述X向伺服驱动机构安装在所述机架上；

所述挡料定位机构包括固定定位柱7及活动定位柱，所述固定定位柱固定安装在所述供料台上，所述活动定位柱包括横向活动定位柱8及纵向活动定位柱9，所述横向活动定位柱、纵向活动定位柱分别通过定位柱安装板与对应的横向推料气缸10、纵向推料气缸11的活塞杆连接，所述横向推料气缸及纵向推料气缸的缸体分别安装在所述供料台上；

所述工作平台上还设有升降料垛台12，所述供料台上设有用于所述升降料垛台穿过的空腔，所述升降料垛台在料垛台驱动机构的作用下可带动放置在所述升降料垛台上的板料升降。

所述机架的底部设有调节地脚13，所述调节地脚包括地脚本体131、地脚安装板132、设置在地脚本体与地脚安装板之间的调节螺栓133，所述地脚安装板安装在所述机架上，所述调节螺栓的顶部与所述地脚安装板连接，所述调节螺栓的下部与设置在地脚本体上的螺母螺纹连接。用于伺服机械手上下料装置的调平及调高，调平保证上下料装置平整，调高使得该机架能与压机所压表面匹配，提高伺服机械手上下料装置的工作效率。

所述料垛台驱动机构包括料垛台升降油缸14，所述料垛台升降油缸的缸体安装在所述工作平台上，所述料垛台升降油缸的活塞杆穿过所述工作平台与所述升降料垛台连接。随着机械手抓取工件，供料台上的板料高度下降，为了满足吸盘升降行程的要求，故可通过料垛台升降油缸实现升降料垛台的上升，提升板料的高度，便于吸盘的抓取，升降油缸结构简单，通过升降油缸的伸缩平稳的实现板料的上升。

所述升降料垛台的底部还设有一对导柱15，一对所述导柱对称设置在所述升降油缸的两侧，所述导柱通过导套安装在所述工作平台上。可对升降料垛台携带板料的升降进行导向支撑，同时减少料垛台升降油缸的径向受力，延长升降油缸的使用寿命。

所述X向伺服驱动机构包括X向伺服电机16、主动带轮、从动带轮及环绕在主动带轮与从动带轮上的同步带，所述X向伺服电机通过横梁17安装在所述机架上，所述主动带轮安装在所述X向伺服电机的输出轴上。X向方向的动作通过X向伺服电机驱动同步带实现真空吸盘抓取板料送至压机待加工工位上以及加工压机上已加工的工件移出出料，该驱动机构结构简单，成本低，X方向运动平稳，维护成本低。

所述Z向伺服驱动机构包括Z向伺服电机18、丝杠及与丝杠配合的丝杠螺母，所述Z向伺服电机安装在固定板19上，所述固定板与所述同步带连接，所述Z向伺服电机的驱动轴与所述丝杠连接，所述丝杠的两端通过轴承与所述固定板连接，所述吸盘支撑架通过支撑架安装板20与丝杠螺母连接。Z向方向的动作通过伺服电机驱动滚珠丝杠副，具体伺服电机驱动丝杠转动，丝杠可转动的安装在固定板上，故丝杠螺母沿丝杠方向上下动作，吸盘支撑架上下动作，从而实现吸盘的升降动作，升降稳定可靠。

所述工作平台上还设有磁力分张器21。在机械手抓取板料时通过磁力分张器确保机械手抓取一件待加工板料，确保冲压工件的质量。

所述料台驱动机构包括料台驱动油缸22、料台滑轨23及与料台滑轨相配合的料台滑块，所述料台滑轨安装在所述工作平台上，所述料台滑块安装在所述供料台的底部，所述料台驱动油缸安装在所述工作平台上，所述料台驱动油缸的活塞杆与所述供料台连接。工作平台的一侧上料，待板料码垛完成后通过料台驱动机构将板料送至机械手取料位置，具体是通过料台驱动油缸收缩带动供料台沿料台滑轨移动，驱动机构操作简单，便于控制及后续维护。

所述机架上还设有双料检测开关24。双料检测开关可通过检测所抓取板料的厚度来判断所抓取板料的件数，一旦检测到抓取板料厚度超过设定工件的厚度则双料检测开关会报警，双料检测开关避免机械手一次吸附两件待加工工件，保证压机冲压工件的质量。

工作平台上有上料位置及出料位置，供料台在料台驱动机构的作用下移至工作平台的上料位置，在上料位置在供料台上码垛上料，然后通过挡料定位机构的活动定位柱及固定定位柱对码垛板料进行对正调整实现板料的精准定位，然后供料台在料台驱动机构的作用下移至等待工作平台上的出料位置，即第一吸盘组的取料位置，然后第一吸盘组在Z向伺服驱动机构的作用下下降取料然后复位，然后在X向伺服驱动机构的作用下，第二吸盘组先到达压机加工工位，然后吸盘支撑架带动第一、第二吸盘组下降吸附已加工完成的工件然后复位，吸盘继续在X向伺服驱动机构的作用下继续前行，第一吸盘组到达压机加工工位的上方，第二吸盘组与所吸附的已加工工件脱离，已加工工件出料，第一吸盘组下降将板料放置到压机的加工工位上，从而完成板料移至压机上的加工及加工工件的上下料过程，随着工件的加工，码垛板料的高度在逐渐降低，为了满足吸盘吸取板料高度的要求，故需要升降料垛台在料垛台驱动机构的作用下上升，升降料垛台的升降可以在吸盘移送板料的过程中，故不会影响上下料效率，同时吸盘在Z向方向的升降短行程能满足吸盘在压机内顺利活动的要求，避免上下料装置触碰压机。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种伺服机械手上下料装置，其特征在于，包括机架、设置在机架上的工作平台、板料吸附机构、可在工作平台上行走的供料台及设置在供料台上对板料进行定位的挡料定位机构，所述供料台通过料台驱动机构可滑动的安装在所述工作平台上，所述板料吸附机构包括用于将供料台上板料移至压机上的第一吸盘组、用于将压机上压制完成的板料移出压机出料的第二吸盘组、用于驱动第一、第二吸盘组动作的X向伺服驱动机构及Z向伺服驱动机构，所述第一、第二吸盘组分别安装在吸盘支撑架上，所述吸盘支撑架安装在所述Z向伺服驱动机构上，所述Z向伺服驱动机构安装在所述X向伺服驱动机构上，所述X向伺服驱动机构安装在所述机架上；

所述挡料定位机构包括固定定位柱及活动定位柱，所述固定定位柱固定安装在所述供料台上，所述活动定位柱包括横向活动定位柱及纵向活动定位柱，所述横向活动定位柱、纵向活动定位柱分别通过定位柱安装板与对应的横向推料气缸、纵向推料气缸的活塞杆连接，所述横向推料气缸及纵向推料气缸的缸体分别安装在所述供料台上；

所述工作平台上还设有升降料垛台，所述供料台上设有用于所述升降料垛台穿过的空腔，所述升降料垛台在料垛台驱动机构的作用下可带动放置在所述升降料垛台上的板料升降。

2.根据权利要求1所述的伺服机械手上下料装置，其特征在于，所述机架的底部设有调节地脚，所述调节地脚包括地脚本体、地脚安装板、设置在地脚本体与地脚安装板之间的调节螺栓，所述地脚安装板安装在所述机架上，所述调节螺栓的顶部与所述地脚安装板连接，所述调节螺栓的下部与设置在地脚本体上的螺母螺纹连接。

3.根据权利要求1或2所述的伺服机械手上下料装置，其特征在于，所述料垛台驱动机构包括料垛台升降油缸，所述料垛台升降油缸的缸体安装在所述工作平台上，所述料垛台升降油缸的活塞杆穿过所述工作平台与所述升降料垛台连接。

4.根据权利要求3所述的伺服机械手上下料装置，其特征在于，所述升降料垛台的底部还设有一对导柱，一对所述导柱对称设置在所述升降油缸的两侧，所述导柱通过导套安装在所述工作平台上。

5.根据权利要求1所述的伺服机械手上下料装置，其特征在于，所述X向伺服驱动机构包括X向伺服电机、主动带轮、从动带轮及环绕在主动带轮与从动带轮上的同步带，所述X向伺服电机通过横梁安装在所述机架上，所述主动带轮安装在所述X向伺服电机的输出轴上。

6.根据权利要求5所述的伺服机械手上下料装置，其特征在于，所述Z向伺服驱动机构包括Z向伺服电机、丝杠及与丝杠配合的丝杠螺母，所述Z向伺服电机安装在固定板上，所述固定板与所述同步带连接，所述Z向伺服电机的驱动轴与所述丝杠连接，所述丝杠可转动的安装在固定板上，所述吸盘支撑架通过支撑架安装板与丝杠螺母连接。

7.根据权利要求1所述的伺服机械手上下料装置，其特征在于，所述工作平台上还设有磁力分张器。

8.根据权利要求1所述的伺服机械手上下料装置，其特征在于，所述料台驱动机构包括料台驱动油缸、料台滑轨及与料台滑轨相配合的料台滑块，所述料台滑轨安装在所述工作平台上，所述料台滑块安装在所述供料台的底部，所述料台驱动油缸安装在所述工作平台上，所述料台驱动油缸的活塞杆与所述供料台连接。

9.根据权利要求1所述的伺服机械手上下料装置，其特征在于，所述机架上还设有双料检测开关。

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