自動取件機器人的製作方法

2023-06-01 07:18:46 2

專利名稱：自動取件機器人的製作方法
技術領域：
本發明屬於機械自動化技術領域，尤其涉及一種在成型加工行業中從壓模或注模腔內自動取件的機器人。
背景技術：
壓鑄產品的加工過程中，當完成壓鑄後需要在壓模或注模腔內取出成型產品，而現有取出成型產品的方法主要依靠人工在模腔內取出壓製成型的工件。這種施工方法所處的工作環境惡劣，工人勞動強度大，容易引發工傷事故；且自動化程度低，導致工作效率低， 速度慢，無法適應市場的發展要求。

發明內容
本發明目的是提供一種能夠自動打開壓膜或注模腔蓋將壓製成型的工件取出，自動化程度較高，節省勞動力，且能大大提高生產效率的自動取件機器人。本發明的目的主要是通過下述方案得以實現的一種自動取件機器人，包括支撐架、系統控制櫃，所述支撐架上表面固定連接有水平導軌，所述水平導軌上設有水平推動裝置，所述水平推動裝置包括水平推動氣缸、水平導向裝置和防護外殼，所述水平導向裝置上固定安裝有取件機構，所述取件機構包括取件臂，所述取件臂上設置有傾斜底座，所述傾斜底座上設置有可滑動的斜面導向板、機械手夾爪、驅動機械手夾爪做往復運動的伸縮氣缸及驅動機械手夾爪執行夾取動作的夾爪控制氣缸，所述機械手夾爪與伸縮氣缸的活塞杆固定連接，所述機械手夾爪固定於斜面導向板上，所述水平推動裝置的防護外殼的一側固定安裝有可以將壓鑄模腔蓋打開的推板，所述水平推動氣缸、伸縮氣缸和夾爪控制氣缸與系統控制櫃電連接。採用本方案，在支撐架的水平導軌上設置有沿水平導軌做往復運動的水平推動裝置，水平推動裝置上的水平推動氣缸用以推動防護外殼和固定在水平導向裝置上的取件機構向前運動。水平推動裝置在沿前進方向的一側設置有將壓鑄模腔蓋打開的推板，當水平推動裝置向前運行到壓鑄模前時，水平推力氣缸繼續驅動水平推動裝置，則推板和取件裝置也繼續向前運動，將壓鑄模腔的蓋子頂開，到達設定的位置後，水平推動裝置停止運動， 此時取件機構開始工作機械手夾爪在伸縮氣缸的驅動下隨斜面導向板沿斜面向下運動， 當機械手夾爪碰觸到工件的夾取點時，夾爪控制氣缸控制夾爪鉗住已加工成型的工件，然後伸縮氣缸使機械手夾爪沿斜面向上運動，同時水平推動氣缸沿水平方向向後運動，則機械手夾爪緊緊鉗住的工件被拉出模具腔，當鉗住工件的機械手夾爪運動到工件存放箱或運輸帶的正上方時，機械手夾爪自動鬆開工件，已加工成型的工件即被投入工件存放箱或運輸帶上，至此本發明的一個取件過程全部完成。作為優選，所述推板包括一垂直板和固定於垂直板上的兩個側板，所述側板的縱截面呈直角梯形，所述直角梯形的斜腰為弧形，所述垂直板固定於水平推動裝置的防護外殼上。推板由一垂直板和兩側板組成，不但使推板可以牢固的安裝在水平推動裝置的防護外殼上，同時縱截面為直角梯形的兩個側板所對應的斜腰為弧形，這樣推板與模具腔蓋接觸時，首先將推板底部插入到模具腔蓋與模具腔的縫隙內，然後通過推板逐漸將模具腔蓋打開，用力均勻。作為優選，所述取件臂由一豎直板及固定於豎直板頂端的傾斜板組成，所述豎直板與傾斜板之間的夾角為100° -150°。豎直板與傾斜版之間的夾角在100° -150°之間，這樣就可以滿足不同模具夾取成型工件的位置要求，且傾斜板傾斜設置，使機械手夾爪不需執行複雜的動作即可將模具腔內的工件取出，結構簡單易行。作為優選，所述機械手夾爪包括連接杆和安裝於連接杆上的一對或多對相對設置的機械手指，所述機械手指包括兩個鉸接在一起的上下關節，所述下關節通過固定銷固定於斜面導向板上，所述機械手指的指端設置有夾持板。當模具腔內的工件為一個時，則可採用一對機械手指，當模具腔內的工件為多個時，則可在連接杆上設置多對機械手指對成型工件進行夾取。機械手指採用兩個鉸接的上、下關節組成，可以使機械手指活動更加靈活， 同時機械手指的指端設置有夾持板是為了在夾持成型工件時有較大的受力面積，夾持較穩固。作為優選，所述夾持板與工件接觸表面設置有橡膠塗層。因為夾持板為剛性結構， 當與工件表面接觸時有可能損傷工件的表面，在夾持板與工件接觸表面設置有橡膠塗層， 則可以對成型工件起到保護作用。作為優選，所述連接杆上設有水平槽，所述機械手指的上關節通過活動銷固定於連接杆上。在連接杆上設有水平槽，則機械手指即可在槽內的任意位置通過活動銷固定，實現了機械手指安裝位置的調節。作為優選，所述支撐架上設置有若干滾輪，所述水平推動裝置的防護外殼與滾輪接觸。在支撐架上設置若干滾輪，這樣水平推動裝置進行水平移動時，滾輪可以推動防護外殼向前或向後運動，減少運動的摩擦力；同時滾輪與防護外殼接觸，還對水平推動裝置起到支撐的作用。作為優選，所述水平導軌通過L型支架固定於支撐架上，所述L型支架上設置有緩衝器。當水平推動裝置在水平導軌上運動時L型支架會產生震動，在L型支架上設置有緩衝器是為了減緩震動，使水平推動裝置在水平導軌上平穩運動。作為優選，所述水平導軌的的兩端套設有緩衝彈簧。當水平導軌進行往復運動時， 當到達頂端的時候會對頂端產生衝擊力，在水平導軌的的兩端設置緩衝彈簧，則可避免衝擊力對水平導軌兩端的破壞。作為優選，所述機械手伸縮氣缸與夾爪控制氣缸之間套設有緩衝彈簧。緩衝彈簧是為了減緩伸縮氣缸運動時與夾爪控制氣缸之間的衝擊力，保護機械手伸縮氣缸與夾爪控制氣缸。本發明能夠自動打開壓膜或注模腔蓋將壓製成型的工件取出，因此自動化程度較高，節省勞動力，且大大提高生產效率。


圖1為本發明去掉一部分防護外殼後的結構示意圖；圖2為本發明立體結構圖3為實施例一中機械手夾爪的結構示意圖；圖4為實施例二中機械手夾爪的結構示意圖；圖5為模具蓋自動開鎖裝置結構示意圖；圖6為本發明打開模具蓋後狀態圖；圖7為本發明利用機械手夾爪夾取工件示意圖。圖示說明1-支撐架，2-系統控制櫃，3-滾輪，4-水平導軌，5-L型支架，6-緩衝器，7-緩衝彈簧，8-水平推動氣缸，9-水平導向裝置，10-防護外殼，11-取件臂，12-傾斜底座，13-斜面導向板，14-機械手夾爪，14. 1-連接杆，14. 2-上關節，14. 3-下關節，14. 4-固定銷，14. 5-夾持板，14. 6-橡膠塗層，15-伸縮氣缸，16-夾爪控制氣缸，17-推板，18-凸輪座，19-楔形座，20-鎖具柄，21-水平槽，22-壓模或注模工作檯，23-模具。
具體實施例方式下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。實施例一一種自動取件機器人，如圖1和圖2所示，包括支撐架1、系統控制櫃2，支撐架1 上設置有多個滾輪3，支撐架1的上表面設有水平導軌4，水平導軌4通過L型支架5固定於支撐架1上，L型支架5上設置有緩衝器6，水平導軌4的的兩端設置有緩衝彈簧7。所述水平導軌4上設有水平推動裝置，所述水平推動裝置包括水平推動氣缸8、水平導向裝置9 和防護外殼10，防護外殼10與滾輪3接觸。所述水平導向裝置9上固定安裝有取件機構， 所述取件機構包括取件臂11，取件臂11由一豎直板及固定於豎直板頂端的傾斜板組成，取件臂11的豎直板與傾斜板之間的夾角為120°。取件臂11上設置有傾斜底座12，所述傾斜底座12上設置有可滑動的斜面導向板13、機械手夾爪14、驅動機械手夾爪14做往復運動的伸縮氣缸15及驅動機械手夾爪14執行夾取動作的夾爪控制氣缸16，機械手夾爪14 與伸縮氣缸15的活塞杆末端固定連接，且機械手伸縮氣缸15與夾爪控制氣缸16之間也設置有緩衝彈簧。所述機械手夾爪14包括連接杆14. 1和安裝於連接杆14. 1上的一對相對設置的機械手指，如圖3所示，所述機械手指包括兩個鉸接在一起的上關節14. 2和下關節 14. 3，上關節14. 2與連接杆14. 1固定連接，下關節14. 3通過固定銷14. 4固定於斜面導向板13上，所述機械手指的指端設置有夾持板14. 5。夾持板14. 5與工件接觸表面設置有橡膠塗層14. 6。所述水平推動裝置的防護外殼10的前端固定安裝有可以將壓鑄模腔蓋打開的推板17，所述推板17包括一垂直板和固定於垂直板上的兩個側板，所述側板的縱截面呈直角梯形，直角梯形的斜腰為弧形，推板17通過垂直板固定於防護外殼10上。所述水平推動氣缸8、伸縮氣缸15和夾爪控制氣缸16與系統控制櫃2電連接。在支撐架1的水平導軌4上設置有沿水平導軌4做往復運動的水平推動裝置，水平推動裝置上的水平推動氣缸8用以推動防護外殼10和固定在水平導向裝置9上的取件機構向前運動，水平導向裝置9用來使取件機構能夠沿水平方向前進。且在水平推動裝置沿前進方向的一側設置有將壓鑄模腔蓋打開的推板17，當水平推動裝置向前運行到壓鑄模前時，工人只需要將鎖住壓鑄模腔的鎖具打開，然後水平推力氣缸繼續驅動水平推動裝置， 則推板17和取件裝置也繼續向前運動，壓鑄模腔的蓋子在推板17的作用下慢慢打開，如圖 7所示。到達設定的位置後，水平推動裝置停止運動，此時取件機構上的機械手夾爪14在伸縮氣缸15的驅動下隨斜面導向板13沿斜面向下運動，當機械手夾爪14的機械手指碰觸到工件的夾取點時，夾爪控制氣缸16控制夾爪鉗住已加工成型的工件，然後伸縮氣缸15使機械手夾爪14沿斜面向上運動，同時水平推動氣缸8沿水平方向向後運動，則機械手夾爪 14緊緊鉗住的工件被拉出模具腔，當鉗住工件的機械手夾爪14運動到工件存放箱或運輸帶的正上方時，機械手夾爪14自動鬆開工件，已加工成型的工件即被投入工件存放箱或運輸帶上，至此本發明的一個取件過程全部完成。為了使整個取件過程實現全自動化，還可以設置一壓模或注模工作檯22，如圖5 所示，模具23放置於壓模或注模工作檯22上。壓模或注模工作檯22的一側，即模具23開口側設置模具蓋自動開鎖裝置，所述模具蓋開鎖裝置包括凸輪座18和設置在凸輪座18上的開鎖凸輪或楔形座19。開鎖凸輪或楔形座19的工作面均由一組逐步上升的曲面或斜面組成。所述自動開鎖的原理是利用模具23和凸輪機構之間的相對運動打開模具蓋上的鎖具柄20。由圖5中所示，具體為楔形座19固定不動，模具23移動或轉動，當模具23運動時，模具蓋的鎖具柄20與楔形座19工作面接觸，逐步上升的斜面使模具蓋的鎖具柄20向上和向外旋轉開鎖，由此模具蓋打開，如圖6所示。水平推動裝置上的推板17底端弧面首先楔入模具蓋上兩側的下方，由於圓弧面上的法向力的作用和推板17連續的向前運動，模具蓋被推板17逐步掀開至適當的位置，如圖7所示，機械手夾爪14即可伸入模具腔內夾取工件。實施例二 實施例二與實施例一的結構類似，其不同之處在於機械手夾爪14上的機械手指不同，本實施例中機械手夾爪14上設置有多對機械手指，如圖4所示，以兩對為例，每對機械手指仍然為兩個鉸接在一起的上下關節14. 3。機械手夾爪14上的連接杆14. 1上設置有水平槽21，所述機械手指的上關節14. 2通過活動銷固定於水平槽21內，下關節14. 3通過固定銷固定於斜面導向板13上，所述每對機械手指的指端也設置有表面塗有橡膠塗層的夾持板14.5。實施例二中設置多對機械手，可滿足模具腔內同時壓鑄多個工件的多腔壓鑄模具一次性取出腔內成型工件的要求，大大提高了生產效率。應理解，該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中的推板或取件機構作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
權利要求
1.一種自動取件機器人，包括支撐架(1)、系統控制櫃O)，其特徵在於，所述支撐架 (1)上表面固定連接有水平導軌G)，所述水平導軌(4)上設有水平推動裝置，所述水平推動裝置包括水平推動氣缸(8)、水平導向裝置(9)和防護外殼(10)，所述水平導向裝置(9) 上固定安裝有取件機構，所述取件機構包括取件臂(11)，所述取件臂(11)上設置有傾斜底座(12)，所述傾斜底座(1 上設置有可滑動的斜面導向板(13)、機械手夾爪(14)、驅動機械手夾爪(14)做往復運動的伸縮氣缸(1 及驅動機械手夾爪(14)執行夾取動作的夾爪控制氣缸(16)，所述機械手夾爪(14)與伸縮氣缸(1 的活塞杆固定連接，所述機械手夾爪 (14)固定於斜面導向板(13)上，所述水平推動裝置的防護外殼(10)的一側固定安裝有可以將壓鑄模腔蓋打開的推板(17)，所述水平推動氣缸(8)、伸縮氣缸(1 和夾爪控制氣缸 (16)與系統控制櫃(2)電連接。
2.根據權利要求1所述的自動取件機器人，其特徵在於，所述推板(17)包括一垂直板和固定於垂直板上的兩個側板，所述側板的縱截面呈直角梯形，所述直角梯形的斜腰為弧形，所述垂直板固定於水平推動裝置的防護外殼(10)上。
3.根據權利要求1所述的自動取件機器人，其特徵在於，所述取件臂(11)由一豎直板及固定於豎直板頂端的傾斜板組成，所述豎直板與傾斜板之間的夾角為100° -150°。
4.根據權利要求1所述的自動取件機器人，其特徵在於，所述機械手夾爪(14)包括連接杆(14. 1)和安裝於連接杆(14. 1)上的一對或多對相對設置的機械手指，所述機械手指包括兩個鉸接在一起的上關節(14.幻、下關節(14.幻，所述下關節(14. 3)通過固定銷 (14.4)固定於斜面導向板(1 上，所述機械手指的指端設置有夾持板(14.5)。
5.根據權利要求1所述的自動取件機器人，其特徵在於，所述夾持板(14. 與工件接觸表面設置有橡膠塗層(14. 6)。
6.根據權利要求4或5所述的自動取件機器人，其特徵在於，所述連接杆(14.1)上設有水平槽，所述機械手指的上關節(14. 2)通過活動銷固定於連接杆(14. 1)上。
7.根據權利要求1或2或3或4所述的自動取件機器人，其特徵在於，所述支撐架(1) 上設置有若干滾輪(3)，所述水平推動裝置的防護外殼(10)與滾輪C3)接觸。
8.根據權利要求1或2或3或4所述的自動取件機器人，其特徵在於，所述水平導軌 (4)通過L型支架(5)固定於支撐架(1)上，所述L型支架( 上設置有緩衝器(6)。
9.根據權利要求1或2或3所述的自動取件機器人，其特徵在於，所述水平導軌(4)的的兩端套設有緩衝彈簧(7)。
10.根據權利要求1或2或3所述的自動取件機器人，其特徵在於，所述機械手伸縮氣缸(1 與夾爪控制氣缸(16)之間套設有緩衝彈簧(7)。
全文摘要
一種自動取件機器人，包括支撐架、系統控制櫃，所述支撐架上表面固定連接有水平導軌，所述水平導軌上設有水平推動裝置，所述水平推動裝置包括水平推動氣缸、水平導向裝置和防護外殼，所述水平導向裝置上固定安裝有取件機構，所述取件機構包括取件臂，所述取件臂上設置有傾斜底座，所述傾斜底座上設置有可滑動的斜面導向板、機械手夾爪、驅動機械手夾爪做往復運動的伸縮氣缸及驅動機械手夾爪執行夾取動作的夾爪控制氣缸，所述機械手夾爪與伸縮氣缸的活塞杆固定連接，所述機械手夾爪固定於斜面導向板上，所述水平推動裝置的防護外殼的一側固定安裝有可以將壓鑄模腔蓋打開的推板，所述水平推動氣缸、伸縮氣缸和夾爪控制氣缸與系統控制櫃電連接。
文檔編號B25J15/08GK102527989SQ20111039148
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月30日 優先權日2011年11月30日
發明者高建華 申請人:杭州英若飛科技有限公司