一種工件傳放機械手的製作方法
2023-05-29 04:36:06 2
一種工件傳放機械手的製作方法
【專利摘要】一種工件傳放機械手。提供了一種結構及控制簡單，效率和精度超高的工件傳放機械手。包括吸盤橫杆和一對對稱設置的傳動機構，傳動機構包括直線導軌、絲槓螺杆、伺服電機一、傳動箱、大齒輪、小齒輪、擺杆一、擺杆二、伺服電機二和滑塊，伺服電機一通過絲槓螺杆帶動所述傳動箱，傳動箱和滑塊分別活動連接在所述直線導軌上，傳動箱位於所述滑塊的下方，大齒輪和小齒輪分別設在所述傳動箱內，伺服電機二通過小齒輪帶動大齒輪動作，擺杆一的一端通過銷軸連接所述大齒輪，擺杆二的一端鉸接所述滑塊，擺杆一的另一端鉸接在所述擺杆二上，吸盤橫杆連接在一對所述傳動機構的擺杆二的另一端之間。本發明可實現任意的取放運動曲線，具有超高的運動精度。
【專利說明】一種工件傳放機械手
【技術領域】
[0001]本發明涉及衝壓及其他工業領域，尤其涉及壓力機上料、多臺壓力機間的工件搬運以及壓力機取件碼垛用的一種高效超精柔性工件傳放機械手。
【背景技術】
[0002]在汽車覆蓋件衝壓生產線的發展歷程中，手工衝壓生產線由於適合不同衝壓件的生產，投資少、適應性好、靈活，且具有較好的柔性，發揮了重要作用，但存在工人勞動強度大、安全性差、零件質量難以保證、生產效率低等缺點，特別是對生產轎車整體側圍、一模多件等大中型內外覆蓋件很難保證生產效率和質量。
[0003]隨著車身覆蓋件大型化、一體化發展要求和計算機技術、控制技術、電子技術的發展，以及覆蓋件衝壓生產向高速化、高效率、高品質、自動化、柔性化方向發展趨勢的要求，高效率的自動化衝壓生產線逐漸取代手工衝壓生產線成為現代汽車覆蓋件衝壓生產的主流。在自動化衝壓生產線上，從線首坯料的上料、壓力機間的零件傳送和線尾取件都自動完成。自動化衝壓生產線一般由壓力機部分和自動化部分兩大單元構成，壓力機部分一般由4?6臺壓力機組成，自動化部分由拆垛系統和零件自動化搬運輸送系統組成；而零件的自動化搬運輸送系統一般包括各種可編程控制的機械手和機器人；結構複雜，成本高。
【發明內容】
[0004]本發明針對以上問題，提供了一種結構及控制簡單，效率和精度超高的工件傳放機械手，其運動曲線可根據不同的工件、不同的工藝流程自由編程，具有很高的柔性，提高了生產效率。
[0005]本發明的技術方案是:包括吸盤橫杆和一對對稱設置的傳動機構，所述傳動機構包括直線導軌、絲槓螺杆、伺服電機一、傳動箱、大齒輪、小齒輪、擺杆一、擺杆二、伺服電機二和滑塊，
所述伺服電機一通過絲槓螺杆帶動所述傳動箱，所述傳動箱和滑塊分別活動連接在所述直線導軌上，所述傳動箱位於所述滑塊的下方，
所述大齒輪和小齒輪分別設在所述傳動箱內，所述伺服電機二通過小齒輪帶動大齒輪動作，所述擺杆一的一端通過銷軸連接所述大齒輪，所述擺杆二的一端鉸接所述滑塊，所述擺杆一的另一端鉸接在所述擺杆二上，所述吸盤橫杆連接在一對所述傳動機構的擺杆二的另一端之間。
[0006]所述擺杆二的長度為擺杆一長度的兩倍，所述擺杆一的另一端鉸接在所述擺杆二的中點。
[0007]所述傳動箱與所述絲槓螺杆的螺套固定連接。
[0008]本發明在工作中，其取放運動曲線由水平運動和豎直運動疊加而成；
其豎直方向運動由伺服電機一控制，工作時帶動精密絲槓螺杆傳動，精密絲槓螺杆的螺套固定在傳動箱內，則傳動箱沿著直線導軌作豎直運動，機械手的其餘構件則同時跟著豎直運動。
[0009]其水平方向運動由伺服電機二控制，工作時通過傳動箱內齒輪嚙合帶動擺杆一轉動，擺杆一作為主動曲柄帶動與其端部連接的擺杆二，連接點作為擺杆二的旋轉點，同時也是擺杆二的中點；擺杆二的長度是擺杆一的兩倍，擺杆二一端連接吸盤橫杆，另一端鉸接滑塊沿直線導軌作豎直運動，根據運動學原理決定了由伺服電機二驅動的輸送運動軌跡是線性的。
[0010]本發明可以實現任意的取放運動曲線，具有超高的運動精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明的結構示意圖，
圖2是本發明的初始狀態圖，
圖3是本發明的動作過程圖一，
圖4是本發明的動作過程圖二 ；
圖中I是直線導軌，2是滑塊，3是擺杆二，4是擺杆一，5是傳動箱，6是吸盤橫杆，7是伺服電機二，8是絲槓螺杆，9是伺服電機一；
S1、S2為水平移動的距離，H1、H2為上升的高度。
【具體實施方式】
[0012]本發明如圖1所不，包括吸盤橫杆6和一對對稱設置的傳動機構,所述傳動機構包括直線導軌1、絲槓螺杆8、伺服電機一 9、傳動箱5、大齒輪、小齒輪、擺杆一 4、擺杆二 3、伺服電機二 7和滑塊2，
所述伺服電機一 9通過絲槓螺杆8帶動所述傳動箱5，所述傳動箱5和滑塊2分別活動連接在所述直線導軌I上，所述傳動箱5位於所述滑塊2的下方，傳動箱和滑塊共用一組直線導軌，上下滑動。
[0013]所述大齒輪和小齒輪分別設在所述傳動箱5內，所述伺服電機二 7通過小齒輪帶動大齒輪動作，所述擺杆一 4的一端通過銷軸連接所述大齒輪，所述擺杆二 3的一端鉸接所述滑塊2，所述擺杆一 4的另一端鉸接在所述擺杆二 3上，所述吸盤橫杆6連接在一對所述傳動機構的擺杆二的另一端之間。
[0014]所述擺杆二 3的長度為擺杆一 4長度的兩倍，所述擺杆一 4的另一端鉸接在所述擺杆二 3的中點，擺杆一 4由伺服電機二 7驅動齒輪帶動，作為主動曲柄，使滑塊沿直線導軌上下滑動，則擺杆二上的吸盤橫杆的軌跡為水平直線。
[0015]所述傳動箱5與所述絲槓螺杆8的螺套固定連接，伺服電機一帶動精密絲杆螺杆轉動，則傳動箱箱沿著直線導軌上下滑動。
[0016]本發明可應用於衝壓領域以實現首臺或單臺壓力機送料、多臺壓力機之間的工件搬運以及壓力機取件碼垛。工作時，一臺伺服電機，通過帶動短杆，引入輸入運動。根據電機的轉向，吸盤橫杆進入壓力機空間(或者坯料擺放處)去取件，然後掉頭帶著零件重新駛出。提升和下降運動則由另一臺伺服電機完成。兩者相互疊加形成的合成運動可自由編程，從而實現任意的運動曲線。
[0017]如圖3-4所示，由伺服電機一驅動的豎直方向運動和伺服電機二控制的水平移動可任意編程，根據不同工件、不同模具、不同的步距而調整其運動曲線。通過合成運動可實現工件在SI和S2之間的水平方向上的移動，Hl和H2之間的垂直方向上的移動。
[0018]進一步舉例說明本發明高效超精柔性工件傳放機械手的動作過程:抓取工件(或者坯料)時，機械手的從自然位置(如圖2所示)通過伺服電機二控制的水平運動和伺服電機一控制的豎直向上運動疊加合成達到設定的高度時，伺服電機一停止運行即機械手在伺服電機二的獨立驅動下過渡至水平直線運動，進入模區(或者坯料擺放處)後伺服電機一反向啟動通過合成水平運動和豎直向下運動至抓取工件(或者坯料)，工件被固定在吸盤橫杆上的真空吸盤吸取後，開始反向同時向上的疊加運動，然後反向水平直線運動直至進入下一個工位壓力機的模區(或者工件輸出平臺附近)，再通過水平運動和豎直向下運動疊加至擺放工件。接下來返回開始下一個抓取動作，結束則回到自然位置。
【權利要求】
1.一種工件傳放機械手，其特徵在於，包括吸盤橫杆和一對對稱設置的傳動機構，所述傳動機構包括直線導軌、絲槓螺杆、伺服電機一、傳動箱、大齒輪、小齒輪、擺杆一、擺杆二、伺服電機二和滑塊， 所述伺服電機一通過絲槓螺杆帶動所述傳動箱，所述傳動箱和滑塊分別活動連接在所述直線導軌上，所述傳動箱位於所述滑塊的下方， 所述大齒輪和小齒輪分別設在所述傳動箱內，所述伺服電機二通過小齒輪帶動大齒輪動作，所述擺杆一的一端通過銷軸連接所述大齒輪，所述擺杆二的一端鉸接所述滑塊，所述擺杆一的另一端鉸接在所述擺杆二上，所述吸盤橫杆連接在一對所述傳動機構的擺杆二的另一端之間。
2.根據權利要求1所述的一種工件傳放機械手，其特徵在於，所述擺杆二的長度為擺杆一長度的兩倍，所述擺杆一的另一端鉸接在所述擺杆二的中點。
3.根據權利要求1所述的一種工件傳放機械手，其特徵在於，所述傳動箱與所述絲槓螺杆的螺套固定連接。
【文檔編號】B25J9/10GK104440905SQ201410837303
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月29日 優先權日:2014年12月29日
【發明者】倪建成, 沈揚, 李陽 申請人:揚州捷邁鍛壓機械有限公司