本發(fā)明涉及沖壓加工機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種沖壓機(jī)器人自動(dòng)上下料系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在工廠加工時(shí)，對(duì)于一些薄壁金屬件，如薄壁不銹鋼件，需要采用沖床機(jī)床壓出各種不同結(jié)構(gòu)形狀的產(chǎn)品，而現(xiàn)有的沖壓機(jī)床通常都是采用人手送料和下料，工作效率不高，人力費(fèi)用也占了相當(dāng)大的成本，不僅如此，采用人手送料和下料，不小心還存在手可能被壓到的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述問題和不足，提供一種提高工作效率、操作安全、節(jié)省勞動(dòng)成本的沖壓機(jī)器人自動(dòng)上下料系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

沖壓機(jī)器人自動(dòng)上下料系統(tǒng)，包括至少一臺(tái)沖壓機(jī)、自動(dòng)上料裝置、自動(dòng)下料裝置以及電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述自動(dòng)上料裝置包括旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)和上料機(jī)械手裝置，所述電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)包括集成芯片、數(shù)控電路、顯示屏及控制面板，所述沖壓機(jī)、旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)、上料機(jī)械手裝置和自動(dòng)下料裝置通過電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料、沖壓成形以及自動(dòng)下料。

進(jìn)一步地，所述沖壓機(jī)包括拉伸液壓機(jī)、沖孔沖壓機(jī)及成型沖壓機(jī)，所述上料機(jī)械手裝置包括設(shè)置在旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)和拉伸液壓機(jī)之間的送料機(jī)械手裝置、設(shè)置在拉伸沖壓機(jī)和沖孔沖壓機(jī)之間的第一傳料機(jī)械手裝置以及設(shè)置在沖孔沖壓機(jī)和成型沖壓機(jī)之間的第二傳料機(jī)械手裝置，拉伸沖壓機(jī)和沖孔沖壓機(jī)之間設(shè)有第一傳料機(jī)械手裝置，沖孔沖壓機(jī)和成型沖壓機(jī)之間設(shè)有第二傳料機(jī)械手裝置，第一傳料機(jī)械手裝置和第二傳料機(jī)械手裝置采用六軸機(jī)械手，所述六軸機(jī)械手包括軸基座、第一級(jí)軸聯(lián)接臂、第一級(jí)軸機(jī)臂、第二級(jí)軸聯(lián)接臂、第二級(jí)軸機(jī)臂、手腕聯(lián)接臂、軸手腕、軸手腕末端設(shè)有的吸盤、六個(gè)伺服電機(jī)、諧波減速器、同步帶輪、plc或微控制器。

進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)包括上料機(jī)座、設(shè)置在上料機(jī)座上的伺服提升機(jī)構(gòu)、水平旋轉(zhuǎn)變位機(jī)、設(shè)置在水平旋轉(zhuǎn)變位機(jī)上部的物料盤及安裝在物料盤上的多個(gè)物料籠，所述水平旋轉(zhuǎn)變位機(jī)包括設(shè)置在上料機(jī)座上的電機(jī)殼座、安裝在電機(jī)殼座內(nèi)的電機(jī)及與電機(jī)輸出軸連接的轉(zhuǎn)軸，物料盤安裝在轉(zhuǎn)軸上，物料籠均勻分布在物料盤上部周邊。

進(jìn)一步地，所述伺服提升機(jī)構(gòu)包括安裝在上料機(jī)座上的豎支架、豎支架上安裝的導(dǎo)軌、設(shè)置在豎支架上部的伺服電機(jī)、與伺服電機(jī)輸出端連接的絲桿、與絲桿下部連接的升降臺(tái)及設(shè)置在升降臺(tái)外端且平行于豎支架的頂升桿，所述升降臺(tái)上設(shè)有螺母，升降臺(tái)上設(shè)有螺母與絲桿配合，升降臺(tái)安裝在導(dǎo)軌上，升降臺(tái)在伺服電機(jī)的作用下并沿著導(dǎo)軌上下滑動(dòng)，物料籠的下部以及對(duì)應(yīng)的物料盤位置設(shè)有穿孔，頂升桿的上部對(duì)準(zhǔn)物料盤和物料籠的下部設(shè)有的穿孔，當(dāng)料片高度不夠吸盤工作高度時(shí)，頂升桿的上部穿過和物料籠的下部設(shè)有的穿孔并頂住物料籠里的料片底部，在伺服電機(jī)的作用下，頂升桿把料片向上頂托上升至規(guī)定要求的高度位置。

進(jìn)一步地，所述物料籠包括環(huán)狀底板及豎立固定在環(huán)狀底板上的多支圍桿，圍桿下部設(shè)有固定板，所述圍桿通過螺絲把固定板固定在環(huán)狀底板上而圍成容納壘疊狀料片的物料籠。

進(jìn)一步地，所述圍桿包括三支，圍桿上部加工成倒錐臺(tái)，倒錐臺(tái)使得物料籠上部收口位變窄，工作時(shí)倒錐臺(tái)用于卡住被吸料片下面的料片，避免下面的料片和被吸的料片一起帶出物料籠。

進(jìn)一步地，所述自動(dòng)下料裝置包括下料機(jī)座及設(shè)置在下料機(jī)座上的三軸下料裝置，所述三軸下料裝置包括設(shè)在下料機(jī)座上的橫向滑槽，所述橫向滑槽內(nèi)設(shè)有橫向絲桿，橫向滑槽一端設(shè)有橫向電機(jī)，所述橫向電機(jī)輸出端與所述橫向絲桿連接，所述橫向滑槽上設(shè)有沿橫向滑槽左右移動(dòng)的橫向小車，所述橫向小車下部設(shè)有與橫向絲桿配合的橫向移動(dòng)螺帽，所述橫向電機(jī)在自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下，帶動(dòng)橫向絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，橫向絲桿推動(dòng)橫向移動(dòng)螺帽作橫向移動(dòng)從而使橫向小車沿橫向滑槽左右移動(dòng)；

所述橫向小車上安裝有升降滑槽，升降滑槽頂部設(shè)有升降電機(jī)，升降滑槽內(nèi)設(shè)有升降絲桿，所述升降電機(jī)的輸出端與所述升降絲桿連接，所述升降滑槽上設(shè)有沿著升降滑槽上下移動(dòng)的縱向小車，所述縱向小車設(shè)有與升降滑槽配合的升降移動(dòng)螺帽，所述升降電機(jī)在自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下，帶動(dòng)升降絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，升降絲桿推動(dòng)升降移動(dòng)螺帽作上下移動(dòng)，從而使縱向小車沿升降滑槽上下移動(dòng)；

所述縱向小車上設(shè)有縱向滑槽，縱向滑槽后端設(shè)有電機(jī)，縱向滑槽內(nèi)設(shè)有絲桿，所述電機(jī)輸出端與絲桿連接，縱向滑槽上設(shè)有沿縱向滑槽縱向來回移動(dòng)的機(jī)械手臂，所述機(jī)械手臂后端設(shè)有與縱向滑槽配合的縱向移動(dòng)螺帽，所述電機(jī)在自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下，帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿推動(dòng)縱向移動(dòng)螺帽作縱向移動(dòng)，從而使機(jī)械手臂沿縱向滑槽前后移動(dòng)，所述機(jī)械手臂末端設(shè)有吸盤。

進(jìn)一步地，所述升降滑槽還包括縱向滑槽穩(wěn)定裝置，所述縱向滑槽穩(wěn)定裝置包括兩條豎向排列且相互平行的彈簧，所述彈簧的下端與升降滑槽左側(cè)下部連接，彈簧的上端連接有鏈條，所述鏈條從升降滑槽的左側(cè)跨過升降滑槽的頂部并與升降滑槽頂部設(shè)有的鏈輪配合，再繞向升降滑槽右側(cè)并與縱向滑槽連接。

本發(fā)明使用時(shí)，通過對(duì)電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作參數(shù)設(shè)置，以及對(duì)上料機(jī)械手裝置的工作參數(shù)設(shè)置，可以使得上料機(jī)械手裝置完成取料、送料、傳料、下料各個(gè)工序，同時(shí)沖壓機(jī)也完成相應(yīng)的沖壓工作，自動(dòng)送料、自動(dòng)下料也各自按程序自動(dòng)進(jìn)行工作。

本發(fā)明采用旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)，方便了連續(xù)送料，提高了送料效率。

本發(fā)明伺服提升機(jī)構(gòu)可以及時(shí)地頂升料籠里的料片至規(guī)定的吸料片工作高度，供給第一傳料機(jī)械手裝置完成取料片工序，節(jié)省了時(shí)間，提高了取料效率。

本發(fā)明物料籠結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，可方便更換不同口徑的環(huán)狀底板以滿足放置不同直徑的料片。圍桿上部加工成倒錐臺(tái)，倒錐臺(tái)使得物料籠上部收口位變窄，避免下面的料片和被吸的料片一起帶出物料籠，提高了取料的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明自動(dòng)下料裝置采用三軸下料裝置，快速、準(zhǔn)確地對(duì)完成拉伸、沖壓及成型工序的工件下料，提高了生產(chǎn)效率。

本發(fā)明采用送料機(jī)械手裝置、第一、二傳料機(jī)械手裝置，使得拉伸、沖壓及成型工序完全自動(dòng)化，不需要人手進(jìn)行操作，既提高了生產(chǎn)效率，也避免人手操作可能發(fā)生的危險(xiǎn)。

綜上，本發(fā)明由于采用了上述結(jié)構(gòu)形式，加工快速又準(zhǔn)確，加工精度均勻，提高了生產(chǎn)效率，降低了人力生產(chǎn)成本，且避免人手上下料，提高了生產(chǎn)安全性。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明沖壓機(jī)器人自動(dòng)上下料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明六軸機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的一個(gè)視角的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明物料盤、環(huán)狀底板及固定板的俯視局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明自動(dòng)下料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-6所示，本發(fā)明為沖壓機(jī)器人自動(dòng)上下料系統(tǒng)，包括至少一臺(tái)沖壓機(jī)、自動(dòng)上料裝置2、自動(dòng)下料裝置3以及電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)上料裝置2包括旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)和上料機(jī)械手裝置，所述電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)包括集成芯片、數(shù)控電路、顯示屏及控制面板，所述沖壓機(jī)、旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)、上料機(jī)械手裝置和自動(dòng)下料裝置3通過電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料、沖壓成形以及自動(dòng)下料。

如圖1、2所示，沖壓機(jī)包括拉伸液壓機(jī)11、沖孔沖壓機(jī)12及成型沖壓機(jī)13，上料機(jī)械手裝置包括設(shè)置在旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)和拉伸液壓機(jī)11之間的送料機(jī)械手裝置40、設(shè)置在拉伸沖壓機(jī)11和沖孔沖壓機(jī)12之間的第一傳料機(jī)械手裝置41以及設(shè)置在沖孔沖壓機(jī)12和成型沖壓機(jī)13之間的第二傳料機(jī)械手裝置42，第一傳料機(jī)械手裝置41和第二傳料機(jī)械手裝置42采用六軸機(jī)械手，六軸機(jī)械手包括軸基座61、第一級(jí)軸聯(lián)接臂62、第一級(jí)軸機(jī)臂63、第二級(jí)軸聯(lián)接臂64、第二級(jí)軸機(jī)臂65、手腕聯(lián)接臂66、軸手腕67、軸手腕67末端設(shè)有的吸盤68、六個(gè)伺服電機(jī)、諧波減速器、同步帶輪、plc或微控制器。

如圖1、3、4、5所示，旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)包括上料機(jī)座21、設(shè)置在上料機(jī)座21上的伺服提升機(jī)構(gòu)、水平旋轉(zhuǎn)變位機(jī)、設(shè)置在水平旋轉(zhuǎn)變位機(jī)上部的物料盤22及安裝在物料盤22上的多個(gè)物料籠23，水平旋轉(zhuǎn)變位機(jī)包括設(shè)置在上料機(jī)座21上的電機(jī)殼座20、安裝在電機(jī)殼座20內(nèi)的電機(jī)及與電機(jī)輸出軸連接的轉(zhuǎn)軸，物料盤22安裝在轉(zhuǎn)軸上，物料籠23均勻分布在物料盤22上部周邊。伺服提升機(jī)構(gòu)包括安裝在上料機(jī)座21上的豎支架24、豎支架24上安裝的導(dǎo)軌25、設(shè)置在豎支架24上部的伺服電機(jī)26、與伺服電機(jī)26輸出端連接的絲桿29、與絲桿29下部連接的升降臺(tái)27及設(shè)置在升降臺(tái)27外端且平行于豎支架24的頂升桿28，升降臺(tái)27上設(shè)有螺母，升降臺(tái)27上設(shè)有螺母與絲桿29配合，升降臺(tái)27安裝在導(dǎo)軌25上，升降臺(tái)27在伺服電機(jī)26的作用下并沿著導(dǎo)軌25上下滑動(dòng)，物料籠23的下部以及對(duì)應(yīng)的物料盤22位置設(shè)有穿孔，頂升桿28的上部對(duì)準(zhǔn)物料盤22和物料籠23的下部設(shè)有的穿孔，當(dāng)料片5高度不夠吸盤工作高度時(shí)，頂升桿28的上部穿過22和物料籠23的下部設(shè)有的穿孔并頂住物料籠23里的料片5底部，在伺服電機(jī)26的作用下，頂升桿28把料片5向上頂托上升至規(guī)定要求的高度位置。物料籠23包括環(huán)狀底板231及豎立固定在環(huán)狀底板231上的多支圍桿232，圍桿232下部設(shè)有固定板233，所述圍桿232通過螺絲把固定板233固定在環(huán)狀底板231上而圍成容納壘疊狀料片5的物料籠23。圍桿232包括三支，圍桿232上部加工成倒錐臺(tái)234，倒錐臺(tái)234使得物料籠23上部收口位變窄，工作時(shí)倒錐臺(tái)234用于卡住被吸料片5下面的料片5，避免下面的料片5和被吸的料片5一起帶出物料籠23。

如圖1、6所示，自動(dòng)下料裝置3包括下料機(jī)座31及設(shè)置在下料機(jī)座31上的三軸下料裝置，所述三軸下料裝置包括設(shè)在下料機(jī)座31上的橫向滑槽32，所述橫向滑槽32內(nèi)設(shè)有橫向絲桿33，橫向滑槽32一端設(shè)有橫向電機(jī)34，所述橫向電機(jī)34輸出端與所述橫向絲桿33連接，所述橫向滑槽32上設(shè)有沿橫向滑槽32左右移動(dòng)的橫向小車，所述橫向小車下部設(shè)有與橫向絲桿33配合的橫向移動(dòng)螺帽，所述橫向電機(jī)34在自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下，帶動(dòng)橫向絲桿33轉(zhuǎn)動(dòng)，橫向絲桿33推動(dòng)橫向移動(dòng)螺帽作橫向移動(dòng)從而使橫向小車沿橫向滑槽32左右移動(dòng)。

如圖1、6所示，橫向小車上安裝有升降滑槽35，升降滑槽35頂部設(shè)有升降電機(jī)36，升降滑槽35內(nèi)設(shè)有升降絲桿，所述升降電機(jī)36的輸出端與所述升降絲桿連接，所述升降滑槽35上設(shè)有沿著升降滑槽35上下移動(dòng)的縱向小車，所述縱向小車設(shè)有與升降滑槽35配合的升降移動(dòng)螺帽，所述升降電機(jī)36在自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下，帶動(dòng)升降絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，升降絲桿推動(dòng)升降移動(dòng)螺帽作上下移動(dòng)，從而使縱向小車沿升降滑槽35上下移動(dòng)。

如圖1、6所示，縱向小車上設(shè)有縱向滑槽37，縱向滑槽37后端設(shè)有電機(jī)，縱向滑槽37內(nèi)設(shè)有絲桿，所述電機(jī)輸出端與絲桿連接，縱向滑槽37上設(shè)有沿縱向滑槽37縱向來回移動(dòng)的機(jī)械手臂38，所述機(jī)械手臂38后端設(shè)有與縱向滑槽37配合的縱向移動(dòng)螺帽，所述電機(jī)在自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下，帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿推動(dòng)縱向移動(dòng)螺帽作縱向移動(dòng)，從而使機(jī)械手臂沿縱向滑槽37前后移動(dòng)，所述機(jī)械手臂38末端設(shè)有吸盤。

如圖6所示，升降滑槽35還包括縱向滑槽穩(wěn)定裝置，所述縱向滑槽穩(wěn)定裝置包括兩條豎向排列且相互平行的彈簧，所述彈簧的下端與升降滑槽35左側(cè)下部連接，彈簧的上端連接有鏈條39，鏈條39從升降滑槽35的左側(cè)跨過升降滑槽35的頂部并與升降滑槽35頂部設(shè)有的鏈輪配合，再繞向升降滑槽35右側(cè)并與縱向滑槽37連接。

常見的六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)，六個(gè)伺服電機(jī)直接通過諧波減速器、同步帶輪等驅(qū)動(dòng)六個(gè)關(guān)節(jié)軸的旋轉(zhuǎn)。機(jī)械臂空間中布置各種管線，如六個(gè)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)線、編碼器線、剎車線、氣管、傳感器等。六軸機(jī)械手的控制系統(tǒng)一般采用plc或微控制器等等。六軸機(jī)械手有六軸自由度，適合于幾乎任何軌跡或角度的工作，可以自由編程，完成全自動(dòng)化的工作，提高生產(chǎn)效率，可控制錯(cuò)誤率；功能特性，操作非常簡便，可實(shí)現(xiàn)不同工件之間的靈活快捷更換，代替人力完成工作。本發(fā)明上料機(jī)械手裝置選用日本kawasaki輕型多關(guān)節(jié)六軸機(jī)床機(jī)器人機(jī)械手（rs系列），通過為機(jī)器人裝配手臂工具的適當(dāng)端部（例如，抓手、吸盤），機(jī)器人可以高效、準(zhǔn)確地將產(chǎn)品從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置。川崎機(jī)器人軟件可以用于自動(dòng)快換工裝以及手臂工裝的伺服控制端。允許操作員與機(jī)器管護(hù)過程的交互，如定制人機(jī)界面，以及自定義的操作人員安全性解決方案。可以通過較簡單的方框步驟編程風(fēng)格，也可以通過更富有邏輯的解決方案所使用的完整川崎as編程語言進(jìn)行編程。比如選rs010l，負(fù)載10kg，水平伸展距離1925mm；垂直伸展距離3,478mm；重復(fù)性±0.06mm；最大速度13,100mm/s?？梢詽M足小零件的沖壓加工。

本發(fā)明第一臺(tái)液壓機(jī)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行拉伸，第二臺(tái)45t沖床對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行沖孔，第三臺(tái)45t沖床對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行成型。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。