CN105538318B - 一种冲压产品用搬运机械手装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冲压辅助设备技术领域，尤其是指一种冲压产品用搬运机械手装置，包括支架，对称设置于支架两侧的机械手爪、用于驱动机械手爪可分别沿着X轴、Y轴及Z轴方向移动的三轴驱动机构，支架两侧的机械手爪均包括安装臂、设置于该安装臂的若干支臂及设置于支臂的卡夹。本发明，结构简单，控制方便，制造成本低；干支臂可以直接伸到上模和下模开模后的缝隙内，所需模具的开模行程小，减少上模和下模的相对运动，节省冲压时间，搬运冲压件的速度快，提高生产的效率；同时避免了模具之间相对运动而导致零部件的磨损，延长了冲压设备的使用寿命，降低了生产成本。

Description

一种冲压产品用搬运机械手装置

技术领域

本发明涉及冲压辅助设备技术领域，尤其是指一种冲压产品用搬运机械手装置。

背景技术

冲压工艺是通过模具对毛坯施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得一定尺寸、形状和性能的工件的加工方法。冲压工艺的应用范围十分广泛，既可以加工金属板料、棒料，也可以加工多种非金属材料。由于加工通常是在常温下进行的，故又称为冷冲压。冲压工艺的特点有：1.用冷冲压加工方法可以得到形状复杂、用其他加工方法难以加工的工件，如薄壳零件等；2.冷冲压件的尺寸精度是由模具保证的，因此，尺寸稳定，互换性好；3.材料利用率高，工件重量轻、刚性好、强度高、冲压过程耗能少，因此，工件的成本较低；4.冲压加工中所用的模具结构一般比较复杂，生产周期较长、成本较高。

结构复杂冲压件在成型过程中，需要通过多次冲压来成型产品，即冲压设备设置多个模具，冲压件在多工位之间进行多次冲压。传统的冲压设备，冲压件在多工位之间进行多次冲压时，采用人工对冲压件进行搬运，其工作效率低，人工劳动大、成本高，而且放置冲压件的位置难以保证，产品形状误差大。目前，市面上出现一些搬运机械手，从一定程度上解决了人工搬运冲压件的缺点。但目前的搬运机械手结构比较复杂，需要模具在完全开模的状态下才能搬运冲压件，模具动作幅度大，冲压效率不高，机械手搬运冲压件的速度慢，导致生产效率低下，不能满足市场的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、搬运速度快、提高生产效率的冲压产品用搬运机械手装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种冲压产品用搬运机械手装置，包括支架，对称设置于支架两侧的机械手爪、用于驱动机械手爪可分别沿着X轴、Y轴及Z轴方向移动的三轴驱动机构，支架两侧的机械手爪均包括安装臂、设置于该安装臂的若干支臂及设置于支臂的卡夹。

其中，还包检测装置，该检测装置与支架一侧机械手爪上的任意一个卡夹电连接，并且与支架另一侧机械手爪上的与该卡夹对应的另一个卡夹电连接，当支架两侧对应的卡夹正确夹持工件时，检测装置通过两个卡夹形成闭合的的检测回路。

其中，所述卡夹设置有安装部、与安装部连接的上夹边和下夹边、以及上夹边和下夹边围成的夹槽。

其中，所述上夹边和下夹边的前端向外弯折形成翻边。

其中，所述安装臂和支臂均呈圆柱形管。

其中，所述三轴驱动机构包括X轴驱动机构、用于驱动X轴驱动机构升降的Z轴驱动机构及用于驱动的Z轴驱动机构横移的Y轴驱动机构。

其中，所述X轴驱动机构包括X电机、与该X电机驱动连接的丝杆、装设于该丝杆的螺母及与该螺母固定连接的安装座，所述安装臂设置于安装座。

其中，所述Z轴驱动机构包括Z电机、与该Z电机驱动连接的Z齿轮及与该Z齿轮啮合的Z齿条，该Z齿条与所述X轴驱动机构驱动连接。

其中，所述Y轴驱动机构包括Y电机、与Y电机驱动连接的Y齿轮及与该Y齿轮啮合的Y齿条，所述Z轴驱动机构驱动连接。

其中，还包括上料机构，该上料机构包括送料支架、设置于该送料支架的上料机械手、设置于该上料机械手下方的送料机构，该送料机构包括放料治具、与该放料治具固定连接的送料同步带及与该送料同步带驱动连接的送料电机。

其中，所述上料机构还包括设置于上料机械手下方的送料小车，该送料小车设置有滚轮及用于放料的放料治具，所述送料支架的底部设置有滑轨及气缸，所述滚轮活动装设于滑轨，气缸用于驱动送料小车沿着滑轨移动。

本发明的有益效果在于：

在实际应用中，上模和下模设置在两个机械手爪之间，上模和下模设置有多个冲压工位，当冲压件在一个冲压工位冲压完成后，上模和下模进行开模，上模和下模相对打开一定高度缝隙，三轴驱动机构驱动机械手爪进行夹料，具体的，两侧的干支臂伸入到上模和下模开模后的缝隙内，两侧对应的卡夹夹紧冲压件，再在三轴驱动机构的驱动下，机械手爪将冲压件搬运到下一工位。多个卡夹同时工作，能够同时实现将待冲压件搬入模具、将上一工位的冲压件搬运到下一工位及将冲压完成的冲压件搬出模具。本发明，结构简单，控制方便，制造成本低；干支臂可以直接伸到上模和下模开模后的缝隙内，所需模具的开模行程小，减少上模和下模的相对运动，节省冲压时间，搬运冲压件的速度快，提高生产的效率；同时避免了模具之间相对运动而导致零部件的磨损，延长了冲压设备的使用寿命，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明隐藏支架后的立体结构示意图。

图3为本发明所述的机械手爪的立体结构示意图。

图4为图3中A处的放大结构示意图。

图5为本发明所述的三轴驱动机构的立体结构分解示意图。

图6为本发明所述的上料机构的立体结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

如图1至图6所示，一种冲压产品用搬运机械手装置，包括支架1，对称设置于支架1两侧的机械手爪2、用于驱动机械手爪2可分别沿着X轴、Y轴及Z轴方向移动的三轴驱动机构3，支架1两侧的机械手爪2均包括安装臂21、设置于该安装臂21的若干支臂22及设置于支臂22的卡夹23。

在实际应用中，如图1所示，上模10和下模20设置在两个机械手爪2之间，上模10和下模20设置有多个冲压工位，当冲压件在一个冲压工位冲压完成后，上模10和下模20进行开模，上模10和下模20相对打开一定高度缝隙，三轴驱动机构3驱动机械手爪2进行夹料，具体的，两侧的干支臂22伸入到上模10和下模20开模后的缝隙内，两侧对应的卡夹23夹紧冲压件，再在三轴驱动机构3的驱动下，机械手爪2将冲压件搬运到下一工位。多个卡夹23同时工作，能够同时实现将待冲压件搬入模具、将上一工位的冲压件搬运到下一工位及将冲压完成的冲压件搬出模具。

本发明，结构简单，控制方便，制造成本低；干支臂22可以直接伸到上模10和下模20开模后的缝隙内，所需模具的开模行程小，减少上模10和下模20的相对运动，节省冲压时间，搬运冲压件的速度快，提高生产的效率；同时避免了模具之间相对运动而导致零部件的磨损，延长了冲压设备的使用寿命，降低了生产成本。

在现有的冲压设备中，一般采用传感器检测从而判断机械手否是夹住冲压件，但模具比较复杂，零部件多，传感器经常会产生误判，导致损坏机械手、冲压件及模具等，甚至可能会导致操作工人伤残，存在较大的安全隐患。本实施例中，还包检测装置，该检测装置与支架1一侧机械手爪上的任意一个卡夹23电连接，并且与支架1另一侧机械手爪上的与该卡夹23对应的另一个卡夹23电连接，当支架1两侧对应的卡夹23正确夹持工件时，检测装置通过两个卡夹23形成闭合的的检测回路。

具体的，将支架1两侧对应的两个卡夹23分别与检测装置电连接，用于检测卡夹23是否正确夹紧冲压件（金属件），当卡夹23正确夹紧冲压件时，冲压件、卡夹23和检测装置形成检测回路，可以通过判断电路电阻的变化来盘点金属的正确夹紧情况，避免了采用传感器检测，存在误判的的安全隐患。另外，当冲压件的尺寸发生变化（变大）时，三轴驱动机构3控制程序没有相应的修改，卡夹23会在未走完程序设定的位移时碰到冲压件，此时，检测回路通电，三轴驱动机构3停止运行并报警，以防止机械手爪2碰坏冲压件及模具等，该检测回路可以作为安全装置。所述检测装置为现有的技术。

本实施例中，所述卡夹23设置有安装部231、与安装部231连接的上夹边232和下夹边233、以及上夹边232和下夹边233围成的夹槽234，夹料时，通过夹槽234夹紧冲压件。该卡夹23其结构简单，夹料可靠

本实施例中，所述上夹边232和下夹边233的前端向外弯折形成翻边，当卡夹23靠近冲压件时，便于冲压件进入夹槽234中进行夹持。

本实施例中，所述安装臂21和支臂22均呈圆柱形管，便于按时夹持和固定。

本实施例中，所述三轴驱动机构3包括X轴驱动机构31、用于驱动X轴驱动机构31升降的Z轴驱动机构32及用于驱动的Z轴驱动机构32横移的Y轴驱动机构33。所述X轴驱动机构31包括X电机311、与该X电机311驱动连接的丝杆312、装设于该丝杆312的螺母及与该螺母固定连接的安装座313，所述安装臂21设置于安装座313。所述Z轴驱动机构32包括Z电机321、与该Z电机321驱动连接的Z齿轮322及与该Z齿轮322啮合的Z齿条323，该Z齿条323与所述X轴驱动机构31驱动连接。所述Y轴驱动机构33包括Y电机331、与Y电机331驱动连接的Y齿轮332及与该Y齿轮332啮合的Y齿条333，所述Z轴驱动机构32驱动连接。

所述Z轴驱动机构32和Y轴驱动机构33均采用电机、齿轮、齿条配合传动，结构简单，制造成本低，传动可靠，传送精度高。X轴驱动机构31采用电机、丝杆、螺母配合传动，控制方便，传送精度高。该三轴驱动机构3结构紧凑，制造成本低，传动可靠，传送精度高。

本实施例中，还包括上料机构4，该上料机构4包括送料支架40、设置于该送料支架40的上料机械手41、设置于该上料机械手41下方的送料机构42，该送料机构42包括放料治具5、与该放料治具5固定连接的送料同步带422及与该送料同步带422驱动连接的送料电机423。设置放料治具5便于放置异形的冲压件。上料机械手41将冲压件放置在放料治具5上，送料电机423驱动送料同步带422带动放料治具5和冲压件移动，机械手爪2再将冲压件搬运到模具上进行成型。

本实施例中，所述上料机构4还包括设置于上料机械手41下方的送料小车43，该送料小车43设置有滚轮431及用于放料的放料治具5，所述送料支架40的底部设置有滑轨50及气缸60，所述滚轮431活动装设于滑轨50，气缸60用于驱动送料小车43沿着滑轨50移动，所述送料小车43设置有两个，用于交替送料，当送料小车43的放料治具5装好待冲压件后，气缸60将送料小车43推动到机械手爪2下方进行取料，放料治具5上冲压件被取完后，气缸60将送料小车43推出，人工或者机械手再次将冲压件放于送料小车43的放料治具5上。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种冲压产品用搬运机械手装置，包括支架(1)，其特征在于：对称设置于支架(1)两侧的机械手爪(2)、用于驱动机械手爪(2)可分别沿着X轴、Y轴及Z轴方向移动的三轴驱动机构(3)，支架(1)两侧的机械手爪(2)均包括安装臂(21)、设置于该安装臂(21)的若干支臂(22)及设置于支臂(22)的卡夹(23)；

还包检测装置，该检测装置与支架(1)一侧机械手爪上的任意一个卡夹(23)电连接，并且与支架(1)另一侧机械手爪上的与该卡夹(23)对应的另一个卡夹(23)电连接，当支架(1)两侧对应的卡夹(23)正确夹持工件时，检测装置通过两个卡夹(23)形成闭合的的检测回路；

当冲压件的尺寸发生变化且三轴驱动机构(3)控制程序没有相应的修改时，卡夹(23)会在未走完程序设定的位移时碰到冲压件，使得检测回路通电而控制三轴驱动机构(3)停止运行并报警；

所述卡夹(23)设置有安装部(231)、与安装部(231)连接的上夹边(232)和下夹边(233)、以及上夹边(232)和下夹边(233)围成的夹槽(234)；

所述上夹边(232)和下夹边(233)的前端向外弯折形成翻边；

还包括上料机构(4)，该上料机构(4)包括送料支架(40)、设置于该送料支架(40)的上料机械手(41)、设置于该上料机械手(41)下方的送料机构(42)，该送料机构(42)包括放料治具(5)、与该放料治具(5)固定连接的送料同步带(422)及与该送料同步带(422)驱动连接的送料电机(423)；

所述上料机构(4)还包括设置于上料机械手(41)下方的送料小车(43)，该送料小车(43)设置有滚轮(431)及用于放料的放料治具(5)，所述送料支架(40)的底部设置有滑轨(50)及气缸(60)，所述滚轮(431)活动装设于滑轨(50)。

2.根据权利要求1所述的一种冲压产品用搬运机械手装置，其特征在于：所述三轴驱动机构(3)包括X轴驱动机构(31)、用于驱动X轴驱动机构(31)升降的Z轴驱动机构(32)及用于驱动的Z轴驱动机构(32)横移的Y轴驱动机构(33)。

3.根据权利要求2所述的一种冲压产品用搬运机械手装置，其特征在于：所述X轴驱动机构(31)包括X电机(311)、与该X电机(311)驱动连接的丝杆(312)、装设于该丝杆(312)的螺母及与该螺母固定连接的安装座(313)，所述安装臂(21)设置于安装座(313)。

4.根据权利要求2所述的一种冲压产品用搬运机械手装置，其特征在于：所述Z轴驱动机构(32)包括Z电机(321)、与该Z电机(321)驱动连接的Z齿轮(322)及与该Z齿轮(322)啮合的Z齿条(323)，该Z齿条(323)与所述X轴驱动机构(31)驱动连接。

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