一種具有多工位機械手的專用工具機的製作方法

2023-09-22 03:32:20 2

本發明涉及一種工具機，具體是一種具有多工位機械手的專用工具機。

背景技術：

衝壓工具機是通過電動機驅動飛輪，並通過離合器，傳動齒輪帶動曲柄連杆機構使滑塊上下運動，帶動拉伸模具對鋼板成型。但是一塊衝壓件的最終成型往往需要多個模具、多個工序，每個衝壓工具機只能完成用一個模具完成一個工序，所以在目前車間衝壓生產過程中需要設置多個工位，使用多個衝壓工具機，分別用不同的模具將鋼板板材加工成最終成型的衝壓件，但現有的方法存在以下不足之處：

1、由於相鄰衝壓工具機之間需要保持較寬的安全距離，使用多個衝壓工具機時導致工具機佔地空間大，使車間面積不能得到充分使用。

2、當半成品零件需要進行下一道工序進行加工時，需要使用小車將半成品零件運送到下一個工位，進行下一道工序的加工，每換一道工序加工就要對半成品零件進行運送，不僅費時費力，而且大大影響了加工效率。

3、每個工序都需要配備一個工人進行把守，防止加工意外的發生，多個工序就需要多個工人進行照看把守，大大浪費了人力，增加了加工成本、降低了利潤。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種具有多工位機械手的專用工具機，它一個工作檯上設置多個工位，在一個工作檯上完成多道工序的加工，避免一個工具機加工一道工序而導致工具機佔地空間大，使車間面積不能得到充分使用；而且半成品零件需要進行下一道工序進行加工時，不必再使用小車將半成品零件運送到下一個工位，省時省力，大大提高了加工效率；而且多個工序僅僅需要一個工人進行照看把守，大大節省了人力，降低了加工成本、提高了利潤。

本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現：

一種具有多工位機械手的專用工具機，包括工作檯、豎向支撐柱、橫向支撐柱、衝壓裝置總成和工位機械手裝置總成和控制室，所述工作檯上設有若干加工工位、若干傳動連通孔，每個所述加工工位上均設有下模體固定座，所述豎向支撐柱底部固定在工作檯中心位置，所述橫向支撐柱一端與豎向支撐柱頂部固定連接，所述衝壓裝置總成設置在橫向支撐柱遠離豎向支撐柱的一端，所述衝壓裝置總成包括衝壓雙軸電機、飛輪、帶傳動機構、動力控制箱、行程衝杆和滑塊衝頭，所述帶傳動機構包括小帶輪、大帶輪和皮帶，所述衝壓雙軸電機的兩個輸出軸分別與飛輪和小帶輪連接，所述小帶輪與大帶輪之間通過皮帶連接，所述動力控制箱內設有離合器、曲軸、梯形連塊、制動器，所述離合器設置在曲軸上，所述曲軸一端與大帶輪傳動連接，所述制動器設置在曲軸上遠離大帶輪的一端，所述梯形連塊上設有轉動套筒，所述轉動套筒套設在曲軸的彎折處，所述梯形連塊頂部與轉動套筒連接，所述梯形連塊底部與行程衝杆連接，所述行程衝杆底部與滑塊衝頭連接，所述滑塊衝頭遠離行程衝杆一端設有上模體固定座，所述上模體固定座與下模體固定座相對應，所述工位機械手裝置總成包括豎向支撐臂、橫向支撐臂、真空泵、氣壓伸縮臂、梯形固定板、連接平板、吸盤固定架和真空氣動吸盤，所述橫向支撐臂與豎向支撐臂連接，所述橫向支撐臂遠離豎向支撐臂一端與氣壓伸縮臂連接，所述氣壓伸縮臂底部與梯形固定板連接，所述連接平板頂部與梯形固定板底部連接，所述吸盤固定架固定設置在連接平板底部，所述真空氣動吸盤設置在吸盤固定架上，所述真空氣動吸盤與真空泵之間通過通氣管連接，所述傳動連通孔內設有推力軸承，所述豎向支撐臂上設有搭接凸緣，所述搭接凸緣設置在推力軸承頂部，所述豎向支撐臂底部設置在控制室內，所述控制室內設有轉向電機、扇形齒輪、數控系統，所述轉向電機與數控系統通過數據線連接，所述轉向電機的輸出端與扇形齒輪相嚙合，所述扇形齒輪與豎向支撐臂底部連接，所述數控系統通過數據線控制衝壓裝置總成和工位機械手裝置總成的運行。

所述工作檯上設有環形軌道，所述環形軌道上設有固定角塊，所述固定角塊與環形軌道滑動連接，所述下模體固定座固定設置在固定角塊上。

所述工作檯上設有控制線連接孔，所述數控系統內的數據線、導線依次穿過控制線連接孔、豎向支撐柱內部、橫向支撐柱內部與衝壓裝置總成連接。

所述工作檯上設有支撐底座，所述豎向支撐柱與橫向支撐柱之間設有支撐架，所述支撐架底部設有支撐杆，所述支撐杆底部與支撐底座連接。

所述橫向支撐臂與豎向支撐臂連接處設有加強筋。

所述工作檯底部設有支撐腳。

對比現有技術，本發明的有益效果在於：

1、本裝置的工作檯上設有多個工位，每個工位上都設置一個下模體固定座，下模體固定座用於固定衝壓模具的下模板，每個工位還對應一個衝壓裝置總成，每個工位均沿著工作檯的中心位置沿環形陣列分布，每個工位完成一道工序的加工，相鄰工序之間設有工位機械手裝置總成，工位機械手裝置總成用來將半成品工件從一個工位轉移到另一個工位，轉移完成後工位機械手裝置總成再進行復位。使用時，在起始工位一端配合使用下料機械手裝置總成，下料機械手裝置總成能夠將未加工的鋼板轉移到起始工位上，在末端工位一端配合使用收取機械手裝置總成，收取機械手裝置總成能夠將加工完畢的工件從末端工位上轉移下來，進行收取。通過此方法，一個工作檯上設置多個工位，在一個工作檯上完成多道工序的加工，避免一個工具機加工一道工序而導致工具機佔地空間大，使車間面積不能得到充分使用；而且半成品零件需要進行下一道工序進行加工時，不必再使用小車將半成品零件運送到下一個工位，通過工位機械手裝置總成就可完成，省時省力，大大提高了加工效率；而且，這樣一來，本專用工具機上的多個工序僅僅需要一個工人進行照看把守，大大節省了人力，降低了加工成本、提高了利潤。

2、本裝置的衝壓裝置總成上設有上模體固定座，上模體固定座用於固定衝壓模具的上模板，與配合加工工位上的下模體固定座相對應，且配合使用，從而對工件進行衝壓加工。

3、本裝置的工位機械手裝置總成是通過使用真空泵帶動真空氣動吸盤，從而對工件進行吸附，方便的將工件移動到下一道工序。

附圖說明

附圖1是本發明具體結構示意圖。

附圖2是本發明中工作檯俯視圖。

附圖3是本發明中工作檯底部結構示意圖。

附圖4是本發明中衝壓裝置總成機械結構原理簡圖。

附圖5是本發明中梯形固定板、連接平板、吸盤固定架、真空氣動吸盤連接方式結構示意圖。

附圖中所示標號：

1、工作檯；2、豎向支撐柱；3、橫向支撐柱；4、控制室；5、傳動連通孔；6、下模體固定座；7、衝壓雙軸電機；8、飛輪；9、動力控制箱；10、行程衝杆；11、滑塊衝頭；12、小帶輪；13、大帶輪；14、皮帶；15、離合器；16、曲軸；17、梯形連塊；18、制動器；19、轉動套筒；20、上模體固定座；21、豎向支撐臂；22、橫向支撐臂；23、真空泵；24、氣壓伸縮臂；25、梯形固定板；26、連接平板；27、吸盤固定架；28、真空氣動吸盤；29、通氣管；30、推力軸承；31、搭接凸緣；32、轉向電機；33、扇形齒輪；34、數控系統；35、環形軌道；36、固定角塊；37、控制線連接孔；38、支撐底座；39、支撐架；40、支撐杆；41、加強筋；42、支撐腳；43、下料機械手裝置總成；44、收取機械手裝置總成。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所限定的範圍。

本發明所述是一種具有多工位機械手的專用工具機，主體結構包括工作檯1、豎向支撐柱2、橫向支撐柱3、衝壓裝置總成和工位機械手裝置總成和控制室4，所述工作檯1上設有若干加工工位、若干傳動連通孔5，每個工位還對應一個衝壓裝置總成，每個所述加工工位上均設有下模體固定座6，每個工位均沿著工作檯1的中心位置沿環形陣列分布，每個工位完成一道工序的加工，下模體固定座6用於固定衝壓模具的下模板。所述豎向支撐柱2底部固定在工作檯1中心位置，所述橫向支撐柱3一端與豎向支撐柱2頂部固定連接，所述衝壓裝置總成設置在橫向支撐柱3遠離豎向支撐柱2的一端，豎向支撐柱2用來支撐橫向支撐柱3和衝壓裝置總成。所述衝壓裝置總成包括衝壓雙軸電機7、飛輪8、帶傳動機構、動力控制箱9、行程衝杆10和滑塊衝頭11，所述帶傳動機構包括小帶輪12、大帶輪13和皮帶14，所述衝壓雙軸電機7的兩個輸出軸分別與飛輪8和小帶輪12連接，所述小帶輪12與大帶輪13之間通過皮帶14連接，所述動力控制箱9內設有離合器15、曲軸16、梯形連塊17、制動器18，所述離合器15設置在曲軸16上，所述曲軸16一端與大帶輪13傳動連接，所述制動器18設置在曲軸16上遠離大帶輪13的一端，所述梯形連塊17上設有轉動套筒19，所述轉動套筒19套設在曲軸16的彎折處，所述梯形連塊17頂部與轉動套筒19連接，所述梯形連塊17底部與行程衝杆10連接，所述行程衝杆10底部與滑塊衝頭11連接，所述滑塊衝頭11遠離行程衝杆10一端設有上模體固定座20，所述上模體固定座20與下模體固定座6相對應，所述工位機械手裝置總成包括豎向支撐臂21、橫向支撐臂22、真空泵23、氣壓伸縮臂24、梯形固定板25、連接平板26、吸盤固定架27和真空氣動吸盤28，所述橫向支撐臂22與豎向支撐臂21連接，所述橫向支撐臂22遠離豎向支撐臂21一端與氣壓伸縮臂24連接，所述氣壓伸縮臂24底部與梯形固定板25連接，所述連接平板26頂部與梯形固定板25底部連接，所述吸盤固定架27固定設置在連接平板26底部，所述真空氣動吸盤28設置在吸盤固定架27上，所述真空氣動吸盤28與真空泵23之間通過通氣管29連接，所述傳動連通孔5內設有推力軸承30，所述豎向支撐臂21上設有搭接凸緣31，所述搭接凸緣31設置在推力軸承30頂部，所述豎向支撐臂21底部設置在控制室4內，所述控制室4內設有轉向電機32、扇形齒輪33、數控系統34，所述轉向電機32與數控系統34通過數據線連接，所述轉向電機32的輸出端與扇形齒輪33相嚙合，所述扇形齒輪33與豎向支撐臂21底部連接，所述數控系統34通過數據線控制衝壓裝置總成和工位機械手裝置總成的運行。相鄰工序之間設有工位機械手裝置總成，工位機械手裝置總成用來將半成品工件從一個工位轉移到另一個工位，轉移完成後工位機械手裝置總成再進行復位。

所述工作檯1上設有環形軌道35，所述環形軌道35上設有固定角塊36，所述固定角塊36與環形軌道35滑動連接，所述下模體固定座6固定設置在固定角塊36上。固定角塊36可以在環形軌道35上滑動，可以根據模具下模板的大小、形狀來選擇合適的下模體固定座6安裝到固定角塊36上，再用機械定位夾具將固定角塊36的位置進行固定。

所述工作檯1上設有控制線連接孔37，所述數控系統34內的數據線、導線依次穿過控制線連接孔37、豎向支撐柱2內部、橫向支撐柱3內部與衝壓裝置總成連接。這樣一來，數控系統34就能夠對衝壓裝置總成進行控制。

所述工作檯1上設有支撐底座38，所述豎向支撐柱2與橫向支撐柱3之間設有支撐架39，所述支撐架39底部設有支撐杆40，所述支撐杆40底部與支撐底座38連接。支撐底座38、支撐架39、支撐杆40的配合使用能夠更好的對橫向支撐柱3進行支撐，避免豎向支撐柱2與橫向支撐柱3連接處彎折。

所述橫向支撐臂22與豎向支撐臂21連接處設有加強筋41。加強筋41的設置能夠增加橫向支撐臂22與豎向支撐臂21連接處的強度，避免此處彎折。

所述工作檯1底部設有支撐腳42。支撐腳42用來對裝置進行支撐。

實施例：

本發明所述是一種具有多工位機械手的專用工具機，主體結構包括工作檯1、豎向支撐柱2、橫向支撐柱3、衝壓裝置總成和工位機械手裝置總成和控制室4，所述工作檯1上設有4個加工工位、4個傳動連通孔5，4個加工工位分別為i號工位、ii號工位、iii號工位、iv號工位，4個傳動連通孔5分別為a部傳動連通孔5、b部傳動連通孔5、c部傳動連通孔5、d部傳動連通孔5，每個所述加工工位上均設有下模體固定座6，所述豎向支撐柱2底部固定在工作檯1中心位置，所述橫向支撐柱3設有4個。所述橫向支撐柱3一端與豎向支撐柱2頂部固定連接，所述衝壓裝置總成設有4個。所述衝壓裝置總成設置在橫向支撐柱3遠離豎向支撐柱2的一端，所述衝壓裝置總成包括衝壓雙軸電機7、飛輪8、帶傳動機構、動力控制箱9、行程衝杆10和滑塊衝頭11，所述帶傳動機構包括小帶輪12、大帶輪13和皮帶14，所述衝壓雙軸電機7的兩個輸出軸分別與飛輪8和小帶輪12連接，所述小帶輪12與大帶輪13之間通過皮帶14連接，所述動力控制箱9內設有離合器15、曲軸16、梯形連塊17、制動器18，所述離合器15設置在曲軸16上，所述曲軸16一端與大帶輪13傳動連接，所述制動器18設置在曲軸16上遠離大帶輪13的一端，所述梯形連塊17上設有轉動套筒19，所述轉動套筒19套設在曲軸16的彎折處，所述梯形連塊17頂部與轉動套筒19連接，所述梯形連塊17底部與行程衝杆10連接，所述行程衝杆10底部與滑塊衝頭11連接，所述滑塊衝頭11遠離行程衝杆10一端設有上模體固定座20，所述上模體固定座20與下模體固定座6相對應，所述工位機械手裝置總成設有4個，所述工位機械手裝置總成包括豎向支撐臂21、橫向支撐臂22、真空泵23、氣壓伸縮臂24、梯形固定板25、連接平板26、吸盤固定架27和真空氣動吸盤28，所述橫向支撐臂22與豎向支撐臂21連接，所述橫向支撐臂22遠離豎向支撐臂21一端與氣壓伸縮臂24連接，所述氣壓伸縮臂24底部與梯形固定板25連接，所述連接平板26頂部與梯形固定板25底部連接，所述吸盤固定架27固定設置在連接平板26底部，所述真空氣動吸盤28設置在吸盤固定架27上，所述真空氣動吸盤28與真空泵23之間通過通氣管29連接，所述傳動連通孔5內設有推力軸承30，所述豎向支撐臂21上設有搭接凸緣31，所述搭接凸緣31設置在推力軸承30頂部，所述豎向支撐臂21底部設置在控制室4內，所述控制室4內設有轉向電機32、扇形齒輪33、數控系統34，所述轉向電機32與數控系統34通過數據線連接，所述轉向電機32的輸出端與扇形齒輪33相嚙合，所述扇形齒輪33與豎向支撐臂21底部連接，所述數控系統34通過數據線控制衝壓裝置總成和工位機械手裝置總成的運行。所述工作檯1上設有環形軌道35，所述環形軌道35上設有固定角塊36，所述固定角塊36與環形軌道35滑動連接，所述下模體固定座6固定設置在固定角塊36上。所述工作檯1上設有控制線連接孔37，所述數控系統34內的數據線、導線依次穿過控制線連接孔37、豎向支撐柱2內部、橫向支撐柱3內部與衝壓裝置總成連接。所述工作檯1上設有支撐底座38，所述豎向支撐柱2與橫向支撐柱3之間設有支撐架39，所述支撐架39底部設有支撐杆40，所述支撐杆40底部與支撐底座38連接。所述橫向支撐臂22與豎向支撐臂21連接處設有加強筋41。所述工作檯1底部設有支撐腳42。

使用方法以及原理：

本實施例能夠對零件進行4個加工工序的加工，本裝置的工作檯1上設有4個加工工位，每個加工工位上都設置一個下模體固定座6，下模體固定座6用於固定衝壓模具的下模板，每個工位還對應一個衝壓裝置總成，每個工位均沿著工作檯1的中心位置沿環形陣列分布，每個工位完成一道工序的加工，相鄰工序之間設有工位機械手裝置總成，工位機械手裝置總成用來將半成品工件從一個工位轉移到另一個工位，轉移完成後工位機械手裝置總成再進行復位。使用時，在起始工位一端配合使用下料機械手裝置總成43，下料機械手裝置總成43能夠將未加工的鋼板轉移到起始工位上，在末端工位一端配合使用收取機械手裝置總成44，收取機械手裝置總成44能夠將加工完畢的工件從末端工位上轉移下來，進行收取。通過此方法，一個工作檯1上設置多個工位，在一個工作檯1上完成多道工序的加工，避免一個工具機加工一道工序而導致工具機佔地空間大，使車間面積不能得到充分使用；而且半成品零件需要進行下一道工序進行加工時，不必再使用小車將半成品零件運送到下一個工位，通過工位機械手裝置總成就可完成，省時省力，大大提高了加工效率；而且，這樣一來，本專用工具機上的多個工序僅僅需要一個工人進行照看把守，大大節省了人力，降低了加工成本、提高了利潤。

衝壓裝置總成的原理：

衝壓雙軸電機7的兩個輸出軸分別帶動飛輪8和小帶輪12轉動，小帶輪12通過皮帶14帶動大帶輪13轉動，大帶輪13帶動曲軸16轉動，曲軸16的彎折處與轉動套筒19套接，轉動套筒19能夠帶動梯形連塊17上下移動，梯形連塊17從而帶動行程衝杆10、滑塊衝頭11、上模體固定座20上下移動，上模體固定座20與下模體固定座6相對應，曲軸16每轉動一周就能夠完成一次衝壓。制動器18用於對曲軸16進行制動。

工位機械手裝置總成的原理：

工位機械手裝置總成設置於相鄰兩個加工工位之間，當a部的工位機械手裝置總成需要將i號工位的零件移動到ii號工位上時，轉動電機帶動扇形齒輪33轉動，扇形齒輪33帶動豎向支撐臂21轉動，橫向支撐臂22、氣壓伸縮臂24也隨之轉動，使真空氣動吸盤28位於i號工位的零件正上方，然後氣壓伸縮臂24伸長，使真空氣動吸盤28與零件接觸，在真空泵23的作用下真空氣動吸盤28吸附住零件，然後氣壓伸縮臂24收縮，然後轉動電機反向轉動帶動扇形齒輪33轉動，扇形齒輪33帶動豎向支撐臂21轉動，橫向支撐臂22、氣壓伸縮臂24也隨之反向轉動，使真空氣動吸盤28位於ii號工位的正上方，然後氣壓伸縮臂24伸長，將零件放到ii號工位上。然後再將氣壓伸縮臂24收縮，然後通過轉動電機的轉動帶動扇形齒輪33轉動，進而將a部的工位機械手裝置總成復位。

b部的工位機械手裝置總成用於將ii號工位的零件移動到iii號工位上，c部的工位機械手裝置總成需要將iii號工位的零件移動到iv號工位上。d部的工位機械手裝置總成作為備用，當任意一個工位機械手裝置總成損壞時，通過改變起始工位和末端工位的位置，將損壞的工位機械手裝置總成作為新的d部的工位機械手裝置總成，不再使用，儘快進行維修，避免任意一個工位機械手裝置總成損壞時，影響生產。