一種工件傳放機(jī)械手的制作方法
【專利摘要】一種工件傳放機(jī)械手。提供了一種結(jié)構(gòu)及控制簡單，效率和精度超高的工件傳放機(jī)械手。包括吸盤橫桿和一對對稱設(shè)置的傳動機(jī)構(gòu)，傳動機(jī)構(gòu)包括直線導(dǎo)軌、絲杠螺桿、伺服電機(jī)一、傳動箱、大齒輪、小齒輪、擺桿一、擺桿二、伺服電機(jī)二和滑塊，伺服電機(jī)一通過絲杠螺桿帶動所述傳動箱，傳動箱和滑塊分別活動連接在所述直線導(dǎo)軌上，傳動箱位于所述滑塊的下方，大齒輪和小齒輪分別設(shè)在所述傳動箱內(nèi)，伺服電機(jī)二通過小齒輪帶動大齒輪動作，擺桿一的一端通過銷軸連接所述大齒輪，擺桿二的一端鉸接所述滑塊，擺桿一的另一端鉸接在所述擺桿二上，吸盤橫桿連接在一對所述傳動機(jī)構(gòu)的擺桿二的另一端之間。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)任意的取放運(yùn)動曲線，具有超高的運(yùn)動精度。
【專利說明】一種工件傳放機(jī)械手

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及沖壓及其他工業(yè)領(lǐng)域，尤其涉及壓力機(jī)上料、多臺壓力機(jī)間的工件搬運(yùn)以及壓力機(jī)取件碼垛用的一種高效超精柔性工件傳放機(jī)械手。

【背景技術(shù)】
[0002]在汽車覆蓋件沖壓生產(chǎn)線的發(fā)展歷程中，手工沖壓生產(chǎn)線由于適合不同沖壓件的生產(chǎn)，投資少、適應(yīng)性好、靈活，且具有較好的柔性，發(fā)揮了重要作用，但存在工人勞動強(qiáng)度大、安全性差、零件質(zhì)量難以保證、生產(chǎn)效率低等缺點(diǎn)，特別是對生產(chǎn)轎車整體側(cè)圍、一模多件等大中型內(nèi)外覆蓋件很難保證生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
[0003]隨著車身覆蓋件大型化、一體化發(fā)展要求和計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、電子技術(shù)的發(fā)展，以及覆蓋件沖壓生產(chǎn)向高速化、高效率、高品質(zhì)、自動化、柔性化方向發(fā)展趨勢的要求，高效率的自動化沖壓生產(chǎn)線逐漸取代手工沖壓生產(chǎn)線成為現(xiàn)代汽車覆蓋件沖壓生產(chǎn)的主流。在自動化沖壓生產(chǎn)線上，從線首坯料的上料、壓力機(jī)間的零件傳送和線尾取件都自動完成。自動化沖壓生產(chǎn)線一般由壓力機(jī)部分和自動化部分兩大單元構(gòu)成，壓力機(jī)部分一般由4?6臺壓力機(jī)組成，自動化部分由拆垛系統(tǒng)和零件自動化搬運(yùn)輸送系統(tǒng)組成；而零件的自動化搬運(yùn)輸送系統(tǒng)一般包括各種可編程控制的機(jī)械手和機(jī)器人；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對以上問題，提供了一種結(jié)構(gòu)及控制簡單，效率和精度超高的工件傳放機(jī)械手，其運(yùn)動曲線可根據(jù)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(chǎn)效率。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:包括吸盤橫桿和一對對稱設(shè)置的傳動機(jī)構(gòu)，所述傳動機(jī)構(gòu)包括直線導(dǎo)軌、絲杠螺桿、伺服電機(jī)一、傳動箱、大齒輪、小齒輪、擺桿一、擺桿二、伺服電機(jī)二和滑塊，
所述伺服電機(jī)一通過絲杠螺桿帶動所述傳動箱，所述傳動箱和滑塊分別活動連接在所述直線導(dǎo)軌上，所述傳動箱位于所述滑塊的下方，
所述大齒輪和小齒輪分別設(shè)在所述傳動箱內(nèi)，所述伺服電機(jī)二通過小齒輪帶動大齒輪動作，所述擺桿一的一端通過銷軸連接所述大齒輪，所述擺桿二的一端鉸接所述滑塊，所述擺桿一的另一端鉸接在所述擺桿二上，所述吸盤橫桿連接在一對所述傳動機(jī)構(gòu)的擺桿二的另一端之間。
[0006]所述擺桿二的長度為擺桿一長度的兩倍，所述擺桿一的另一端鉸接在所述擺桿二的中點(diǎn)。
[0007]所述傳動箱與所述絲杠螺桿的螺套固定連接。
[0008]本發(fā)明在工作中，其取放運(yùn)動曲線由水平運(yùn)動和豎直運(yùn)動疊加而成；
其豎直方向運(yùn)動由伺服電機(jī)一控制，工作時(shí)帶動精密絲杠螺桿傳動，精密絲杠螺桿的螺套固定在傳動箱內(nèi)，則傳動箱沿著直線導(dǎo)軌作豎直運(yùn)動，機(jī)械手的其余構(gòu)件則同時(shí)跟著豎直運(yùn)動。
[0009]其水平方向運(yùn)動由伺服電機(jī)二控制，工作時(shí)通過傳動箱內(nèi)齒輪嚙合帶動擺桿一轉(zhuǎn)動，擺桿一作為主動曲柄帶動與其端部連接的擺桿二，連接點(diǎn)作為擺桿二的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，同時(shí)也是擺桿二的中點(diǎn)；擺桿二的長度是擺桿一的兩倍，擺桿二一端連接吸盤橫桿，另一端鉸接滑塊沿直線導(dǎo)軌作豎直運(yùn)動，根據(jù)運(yùn)動學(xué)原理決定了由伺服電機(jī)二驅(qū)動的輸送運(yùn)動軌跡是線性的。
[0010]本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)任意的取放運(yùn)動曲線，具有超高的運(yùn)動精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2是本發(fā)明的初始狀態(tài)圖，
圖3是本發(fā)明的動作過程圖一，
圖4是本發(fā)明的動作過程圖二 ；
圖中I是直線導(dǎo)軌，2是滑塊，3是擺桿二，4是擺桿一，5是傳動箱，6是吸盤橫桿，7是伺服電機(jī)二，8是絲杠螺桿，9是伺服電機(jī)一；
S1、S2為水平移動的距離，H1、H2為上升的高度。

【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明如圖1所不，包括吸盤橫桿6和一對對稱設(shè)置的傳動機(jī)構(gòu),所述傳動機(jī)構(gòu)包括直線導(dǎo)軌1、絲杠螺桿8、伺服電機(jī)一 9、傳動箱5、大齒輪、小齒輪、擺桿一 4、擺桿二 3、伺服電機(jī)二 7和滑塊2，
所述伺服電機(jī)一 9通過絲杠螺桿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(dǎo)軌I上，所述傳動箱5位于所述滑塊2的下方，傳動箱和滑塊共用一組直線導(dǎo)軌，上下滑動。
[0013]所述大齒輪和小齒輪分別設(shè)在所述傳動箱5內(nèi)，所述伺服電機(jī)二 7通過小齒輪帶動大齒輪動作，所述擺桿一 4的一端通過銷軸連接所述大齒輪，所述擺桿二 3的一端鉸接所述滑塊2，所述擺桿一 4的另一端鉸接在所述擺桿二 3上，所述吸盤橫桿6連接在一對所述傳動機(jī)構(gòu)的擺桿二的另一端之間。
[0014]所述擺桿二 3的長度為擺桿一 4長度的兩倍，所述擺桿一 4的另一端鉸接在所述擺桿二 3的中點(diǎn)，擺桿一 4由伺服電機(jī)二 7驅(qū)動齒輪帶動，作為主動曲柄，使滑塊沿直線導(dǎo)軌上下滑動，則擺桿二上的吸盤橫桿的軌跡為水平直線。
[0015]所述傳動箱5與所述絲杠螺桿8的螺套固定連接，伺服電機(jī)一帶動精密絲桿螺桿轉(zhuǎn)動，則傳動箱箱沿著直線導(dǎo)軌上下滑動。
[0016]本發(fā)明可應(yīng)用于沖壓領(lǐng)域以實(shí)現(xiàn)首臺或單臺壓力機(jī)送料、多臺壓力機(jī)之間的工件搬運(yùn)以及壓力機(jī)取件碼垛。工作時(shí)，一臺伺服電機(jī)，通過帶動短桿，引入輸入運(yùn)動。根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)向，吸盤橫桿進(jìn)入壓力機(jī)空間(或者坯料擺放處)去取件，然后掉頭帶著零件重新駛出。提升和下降運(yùn)動則由另一臺伺服電機(jī)完成。兩者相互疊加形成的合成運(yùn)動可自由編程，從而實(shí)現(xiàn)任意的運(yùn)動曲線。
[0017]如圖3-4所示，由伺服電機(jī)一驅(qū)動的豎直方向運(yùn)動和伺服電機(jī)二控制的水平移動可任意編程，根據(jù)不同工件、不同模具、不同的步距而調(diào)整其運(yùn)動曲線。通過合成運(yùn)動可實(shí)現(xiàn)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(jìn)一步舉例說明本發(fā)明高效超精柔性工件傳放機(jī)械手的動作過程:抓取工件(或者坯料)時(shí)，機(jī)械手的從自然位置(如圖2所示)通過伺服電機(jī)二控制的水平運(yùn)動和伺服電機(jī)一控制的豎直向上運(yùn)動疊加合成達(dá)到設(shè)定的高度時(shí)，伺服電機(jī)一停止運(yùn)行即機(jī)械手在伺服電機(jī)二的獨(dú)立驅(qū)動下過渡至水平直線運(yùn)動，進(jìn)入模區(qū)(或者坯料擺放處)后伺服電機(jī)一反向啟動通過合成水平運(yùn)動和豎直向下運(yùn)動至抓取工件(或者坯料)，工件被固定在吸盤橫桿上的真空吸盤吸取后，開始反向同時(shí)向上的疊加運(yùn)動，然后反向水平直線運(yùn)動直至進(jìn)入下一個(gè)工位壓力機(jī)的模區(qū)(或者工件輸出平臺附近)，再通過水平運(yùn)動和豎直向下運(yùn)動疊加至擺放工件。接下來返回開始下一個(gè)抓取動作，結(jié)束則回到自然位置。
【權(quán)利要求】
1.一種工件傳放機(jī)械手，其特征在于，包括吸盤橫桿和一對對稱設(shè)置的傳動機(jī)構(gòu)，所述傳動機(jī)構(gòu)包括直線導(dǎo)軌、絲杠螺桿、伺服電機(jī)一、傳動箱、大齒輪、小齒輪、擺桿一、擺桿二、伺服電機(jī)二和滑塊， 所述伺服電機(jī)一通過絲杠螺桿帶動所述傳動箱，所述傳動箱和滑塊分別活動連接在所述直線導(dǎo)軌上，所述傳動箱位于所述滑塊的下方， 所述大齒輪和小齒輪分別設(shè)在所述傳動箱內(nèi)，所述伺服電機(jī)二通過小齒輪帶動大齒輪動作，所述擺桿一的一端通過銷軸連接所述大齒輪，所述擺桿二的一端鉸接所述滑塊，所述擺桿一的另一端鉸接在所述擺桿二上，所述吸盤橫桿連接在一對所述傳動機(jī)構(gòu)的擺桿二的另一端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工件傳放機(jī)械手，其特征在于，所述擺桿二的長度為擺桿一長度的兩倍，所述擺桿一的另一端鉸接在所述擺桿二的中點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工件傳放機(jī)械手，其特征在于，所述傳動箱與所述絲杠螺桿的螺套固定連接。
【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(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】倪建成, 沈揚(yáng), 李陽 申請人:揚(yáng)州捷邁鍛壓機(jī)械有限公司