一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及自動壓鑄【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)。解決了目前缺乏一種能夠代替人工自動完成由鋪料到壓鑄磁棒的所有工序且能夠避免對工人身體傷害的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的技術(shù)問題。一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)，包括設(shè)有旋轉(zhuǎn)臂的機(jī)器人、與機(jī)器人配套的機(jī)器人控制柜、壓力機(jī)、設(shè)置在稱量平臺上設(shè)有出料口的自動稱量系統(tǒng)、模具以及電氣控制系統(tǒng)；機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)臂上設(shè)有機(jī)械手；還包括模具整理工作臺。本發(fā)明在稱量、壓鑄、整理上模、清理側(cè)模、清理下模、取磁棒、分合上模等工序上實現(xiàn)了全自動作業(yè)，提高了生產(chǎn)效率，最大程度的減少了粉塵的傷害，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利說明】一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動壓鑄【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，磁性材料壓鑄成型主要通過手工作業(yè)來完成，手工作業(yè)是由工人手工在模具中鋪料，把模具放入壓力機(jī)中壓鑄，然后手工取出并打開模具，把模具中壓鑄成型的磁棒在氮氣環(huán)境下裝入碼盒中，在這一系列操作過程中，手工鋪料不能保持磁粉在模具中鋪料均勻而影響磁棒的產(chǎn)品質(zhì)量。另外釹鐵硼磁性材料是粉末狀，易直接吸入人體中，雖然工人在操作時帶有防護(hù)面罩，但是仍然不能完全避免吸入肺中。而且人工操作還存在以下不足:1.勞動強(qiáng)度大，人工成本高；2.鋪料不均勻，廢品率高；3.作業(yè)環(huán)境差，對人體危害大。
[0003]現(xiàn)有的裝置中，包括用于稱量磁粉的自動稱量系統(tǒng)，以及用于將磁粉壓鑄成型的壓力機(jī)。自動稱量系統(tǒng)包括上料斗、自動稱量機(jī)，控制箱和下料斗。所述的上料斗用于盛放磁粉；所述的自動稱量機(jī)由控制箱控制，準(zhǔn)確稱量出設(shè)定的磁粉重量；所述的下料斗用于實現(xiàn)將稱量好的磁粉向模具中鋪料。
[0004]將磁粉壓鑄成型是通過專用的模具來實現(xiàn)的；所述模具一般包括上下兩部分，上下模一般呈長方體結(jié)構(gòu)，下模具上開有平行排列的呈半球狀的模齒，上模具的下端面同樣開有與下模具相配合的模齒；將磁粉裝入下模具的凹槽內(nèi)，蓋上上模具，經(jīng)過壓力機(jī)施壓，模具中的磁粉就被壓鑄成磁棒，打開模具，將磁棒取出，進(jìn)行燒結(jié)，就得到棒狀的磁性產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為解決目前磁性材料生產(chǎn)過程中勞動強(qiáng)度大人工成本高、鋪料不均勻?qū)е聫U品率高以及作業(yè)環(huán)境差對人體危害大的技術(shù)問題，提供一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)，包括設(shè)有旋轉(zhuǎn)臂的機(jī)器人、與機(jī)器人配套的機(jī)器人控制柜、壓力機(jī)、設(shè)置在稱量平臺上的設(shè)有出料口的自動稱量系統(tǒng)、模具以及電氣控制系統(tǒng)；還包括安裝在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)臂前端的機(jī)械手以及通過電氣控制系統(tǒng)控制的模具整理工作臺；所述機(jī)械手包括垂直于旋轉(zhuǎn)臂軸線且通過中部固定安裝在旋轉(zhuǎn)臂前端的一個氣缸安裝板，氣缸安裝板的兩端下方各設(shè)有一個手爪氣缸；所述手爪氣缸包括一對平行設(shè)置的可相向及相背運(yùn)動的執(zhí)行端以及驅(qū)動執(zhí)行端的缸體；所述手爪氣缸的每個執(zhí)行端均固定連接有一個手爪；每對手爪內(nèi)側(cè)面的對應(yīng)位置均豎直設(shè)有一個手爪凸起；
所述模具包括俯視投影均呈長方形的上模和下模、豎直設(shè)在上下模短邊側(cè)的一對板狀的短側(cè)模以及豎直設(shè)在上下模長邊側(cè)的一對板狀的長側(cè)模；長側(cè)模的外側(cè)面上靠近兩端的位置均豎直開有一對與手爪凸起相配合的外側(cè)面凹槽；所述兩個短側(cè)模的內(nèi)側(cè)面下邊緣中部向下模方向水平延伸有底部凸起；短側(cè)模的頂面兩個短邊均向外延伸形成搭翼板；所述長側(cè)模朝向上下模的內(nèi)側(cè)面上在靠近其兩個短邊的位置均開有與短側(cè)模設(shè)有搭翼板的側(cè)面相配合的且上下貫穿的豎直凹槽；該豎直凹槽的上部位置開有與短側(cè)模搭翼板相配合的上凹槽；所述下模上表面設(shè)有多個平行排列的半球狀的下模齒；上模的下表面上也設(shè)有與下模的下模齒相對應(yīng)的多個平行排列的半球狀的上模齒；下模的底部短邊邊緣均設(shè)有與底部凸起相配合的第一卡槽；下模底面沿長中心線開有長槽；
所述模具整理工作臺包括整理平臺、位于稱量平臺下方的鋪料平臺、下模頂起清理機(jī)構(gòu)、鋪料機(jī)構(gòu)、整理上模機(jī)構(gòu)、工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)以及取出磁棒裝置；
所述鋪料機(jī)構(gòu)包括分料機(jī)構(gòu)；所述分料機(jī)構(gòu)包括固定在稱量平臺下方且位于自動稱量系統(tǒng)出料口下方的分料斗；
所述整理平臺上固定有與模具相配合的包含有兩條卡槽的導(dǎo)槽，整理平臺上位于導(dǎo)槽兩條卡槽之間的位置開有長孔；所述工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括設(shè)在整理平臺上的位于導(dǎo)槽后端一側(cè)且與導(dǎo)槽平行的直線氣缸，直線氣缸的活動端前端與導(dǎo)槽相鄰的一側(cè)通過缸推水平固定有一個與導(dǎo)槽及直線氣缸間距相配的且高于導(dǎo)槽的動板；動板前部設(shè)有一個朝向?qū)Р垡粋?cè)的開模電磁鐵，動板后部通過豎直設(shè)置的銷軸轉(zhuǎn)動設(shè)有一個推爪；動板上位于推爪后部位置設(shè)有與推爪相配合的擋銷；
所述下模頂起清理機(jī)構(gòu)包括設(shè)在整理平臺下端面的的升起氣缸，升起氣缸的活動端朝上正對長孔中后部且設(shè)有下模定位塊，下模定位塊的上部設(shè)有與下模底部長槽相配合的凸起；還包括安裝在導(dǎo)槽另一側(cè)的與開模電磁鐵相配的一個第一開模電磁鐵；
所述整理上模機(jī)構(gòu)包括豎直設(shè)在稱量平臺上的上模升降氣缸；稱量平臺與上模升降氣缸相對應(yīng)的位置開有孔，上模升降氣缸的活動端向下穿過該孔并設(shè)有一對與上模上表面相配合的吸盤；
所述取出磁棒裝置包括豎直設(shè)置在整理平臺上導(dǎo)槽后端另一側(cè)的水平旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)氣缸、由旋轉(zhuǎn)氣缸驅(qū)動的水平設(shè)置的擺動臂以及固定在整理平臺上且豎直設(shè)在擺動臂與導(dǎo)槽另一側(cè)之間的與擺動臂相配合的限位氣缸；擺動臂的前端豎直設(shè)有一個取棒升降氣缸，取棒升降氣缸的活動端朝下且設(shè)有一個取棒電磁鐵。
[0007]導(dǎo)槽的后半部分稱為第一工位，導(dǎo)槽的前半部分為第二工位；鋪料平臺上接受鋪料的位置稱為鋪料工位；壓力機(jī)的壓制位置稱作壓制工位。
[0008]壓鑄時，機(jī)器人夾持模具到達(dá)指定位置后上模升降氣缸帶動吸盤向下運(yùn)動貼合上模上表面吸附，機(jī)器人夾持著模具下部移開，實現(xiàn)開模；機(jī)械手將未蓋上模的模具放置在鋪料工位，自動稱量系統(tǒng)將已經(jīng)稱量好的磁粉鋪到模具中；鋪好料的模具被機(jī)械手移動至吸盤下方，蓋好上模，然后移動至壓制工位，壓鑄結(jié)束后，機(jī)械手再將模具移動至吸盤處，將上模吸走，然后將去掉上模的模具放置在第一工位，開模電磁鐵和第一開模電磁鐵相配合，將長側(cè)模向外側(cè)吸開一定距離，升起氣缸帶動下模定位塊將下模頂起至與側(cè)模頂部平行，此時旋轉(zhuǎn)氣缸帶動擺動臂轉(zhuǎn)動至下模上方，通過取棒電磁鐵將磁棒取走，放入設(shè)置在一旁的碼箱7中；工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)的直線氣缸向前推動該模具至第二工位，機(jī)械手就可以將該模具取走，進(jìn)行下一步的鋪料壓鑄工作；雙機(jī)械手的設(shè)置可同時抓取兩個模具，即在一個工位放置一個模具前，先取走位于此工位的模具；或者相反。這樣大大加快了生產(chǎn)節(jié)拍。
[0009]所述的長側(cè)模外側(cè)面凹槽與手爪凸起緊密配合，保證機(jī)械手抓取模具有足夠的位置精度和位置偏差冗余度；所述的長側(cè)模上部近兩端的上凹槽便于短側(cè)模的搭翼板搭入其中，這樣長側(cè)模和短側(cè)模形成框架結(jié)構(gòu)，使長側(cè)?？上蛲庾鑫⑿》蛛x又不改變模具整體結(jié)構(gòu)。
[0010]模具屬可分離式結(jié)構(gòu)，鋪料及壓鑄時處于合模狀態(tài)，取料時為避免磁棒端部與長側(cè)模摩擦造成磁棒端部破損從而使廢品率上升，兩側(cè)長側(cè)模要打開一定的間隙，此時短側(cè)模的底部凸起及上部的搭翼板保持整體模具不完全分離。
[0011]所述的下模定位塊安裝在升起氣缸上，用于把模具升到一定的高度并使模具相對固定。
[0012]旋轉(zhuǎn)氣缸可控制擺動臂在取磁棒位和放磁棒位兩個位置的停留；所述的取棒升降氣缸在取磁棒位使電磁鐵下移，接近待取出的磁棒，將磁棒從模具中吸出，取磁升降氣缸將取棒電磁鐵提起，旋轉(zhuǎn)氣缸使擺動臂擺至放磁棒位，取棒電磁鐵下降，將磁棒放置在放有緩沖海綿的儲料盒內(nèi)(碼箱)；所述的限位氣缸用于對擺動臂的限位。如圖20所示。
[0013]下模頂起清理機(jī)構(gòu)對壓鑄好的模具進(jìn)行出料作業(yè)。兩側(cè)的電磁鐵(第一開模電磁鐵和開模電磁鐵)將長側(cè)模吸開0.5?lmm，下模頂起清理機(jī)構(gòu)中的頂起氣缸把下模頂起到脫離模具框架限制的高度，取出磁棒裝置自動取走磁棒。如圖19、20所示。
[0014]進(jìn)一步的，所述鋪料機(jī)構(gòu)還包括兩套設(shè)在鋪料平臺上的鋪料裝置；所述分料斗的兩側(cè)都設(shè)有開口，分料斗的中部通過分料旋轉(zhuǎn)氣缸安裝在稱量平臺的下方位于自動稱量系統(tǒng)出料口下方的位置；稱量平臺的下方還固定對分料斗限位的阻擋氣缸；所述鋪料裝置包括上下運(yùn)動機(jī)構(gòu)、水平運(yùn)動機(jī)構(gòu)以及傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所述水平運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括水平設(shè)置在鋪料平臺上的位于分料斗一個開口下方的第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)；所述上下運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括豎直設(shè)置在第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)滑塊上的第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)；所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括一個支座，支座上設(shè)有一個通過后下部安裝在支座上的鋪料斗；鋪料斗前下部固設(shè)有一個鋪料振動電機(jī)；所述支座后端上部鉸支在第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的滑塊上；所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括一個固定設(shè)在第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的滑塊下部的推進(jìn)氣缸；所述推進(jìn)氣缸的活動端向前與支座后端下方相接觸。
[0015]所述的分料斗在分料旋轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動下，可分別正反方向旋轉(zhuǎn)一個角度分別向鋪料裝置I和鋪料裝置II中的鋪料斗中下料；阻擋氣缸用于對分料斗進(jìn)行限位，使分料斗可以向一個特定的鋪料裝置中鋪料；所述的鋪料振動電機(jī)可加速下料速度和使下料均勻，鋪料振動電機(jī)固定在鋪料斗上，通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)傾斜角度(即調(diào)節(jié)推進(jìn)氣缸將其活動端收回，就可以使鋪料都向下旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度)，高頻振動會使磁粉緩慢均勻地往下流動，通過上下運(yùn)動機(jī)構(gòu)和水平運(yùn)動機(jī)構(gòu)相互協(xié)調(diào)的配合，磁粉就能均勻地逐層鋪在模具中。這種機(jī)構(gòu)可使用一套自動稱量系統(tǒng)分別為兩套鋪料裝置分料。如圖14?16所示。
[0016]上下運(yùn)動機(jī)構(gòu)通過螺栓連接固定在水平運(yùn)動機(jī)構(gòu)的滑塊上，實現(xiàn)雙向運(yùn)動；通過調(diào)節(jié)上下運(yùn)動機(jī)構(gòu)的位置，可以控制逐層下料的厚度及最后一次下料的高度，達(dá)到使磁粉在模具中均勻鋪料和料面平整的目的。
[0017]進(jìn)一步的，所述下模頂起清理機(jī)構(gòu)還包括安裝在整理平臺上導(dǎo)槽一側(cè)的安裝支架以及水平設(shè)置在安裝支架上的活動方向與導(dǎo)槽走向垂直且與升起氣缸垂直相交的清掃氣缸，清掃氣缸的活動端設(shè)有與下模齒進(jìn)行清理的清掃毛刷。[0018]所述的清理毛刷安裝在清掃氣缸上，待取走磁棒后，在清掃氣缸來回運(yùn)動清掃下模的模齒。如圖21所示。
[0019]下模底面靠近兩個短邊的位置還開有以底面短中心線為對稱軸的一對平行于短邊的短槽；所述短側(cè)模底部沿短中心線開有垂直貫通底部凸起的且與下模底部長槽相貫通的底槽；還包括模腔清理裝置；所述模腔清理裝置包括位于整理平臺下部的頂起氣缸；頂起氣缸的活動端向上正對導(dǎo)槽長孔的中前部；頂起氣缸的活動端設(shè)有一個下模限制塊；所述下模限制塊的頂部設(shè)有與下模下部長槽和短凹槽相對應(yīng)的銷釘以及與短側(cè)模底槽相配的鍵；還包括通過水平設(shè)置的伸縮氣缸相向設(shè)置在導(dǎo)槽中前部兩側(cè)的一對第二電磁鐵；其中位于導(dǎo)槽一側(cè)的伸縮氣缸安裝在豎直設(shè)置在整理平臺上的下模升降氣缸的活動端上；所述導(dǎo)槽中前部的上方設(shè)有通過支柱設(shè)在整理平臺上的活動端向下的清理氣缸；清理氣缸活動端下方設(shè)有一個間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所述間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括一對水平相對設(shè)置的間距調(diào)節(jié)螺桿滑塊；所述間距調(diào)節(jié)螺桿滑塊的活動端各豎直設(shè)有一個與下模長側(cè)邊進(jìn)行清理的清理氈布。
[0020]第二開模電磁鐵將長側(cè)模吸開更寬的距離，下模限制塊安裝在頂起氣缸上，用于固定被頂起的模具脫離導(dǎo)槽后的相對位置；頂起氣缸將模具拖出導(dǎo)槽，下模限制塊同時將下模以及短側(cè)模頂起并使模具相對固定。間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可依據(jù)不同的產(chǎn)品種類實現(xiàn)調(diào)節(jié)清理氈布的間距。
[0021]第二開模電磁鐵安裝在伸縮氣缸上，通過氣缸的伸縮實現(xiàn)長側(cè)模的閉合與打開。伸縮氣缸需安裝在下模升降氣缸上，用于避免與工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)動作時的干涉；下模升降氣缸和伸縮氣缸控制第二開模電磁鐵將長側(cè)模吸開單側(cè)5mm的距離，清理氣缸帶動清理氈布上下移動，清理模具的內(nèi)腔。如圖19所示。
[0022]所述整理上模機(jī)構(gòu)還包括豎直設(shè)在稱量平臺下方的一對位于上模升降氣缸兩側(cè)的清理支架，清理支架的中部通過相向設(shè)置的一對水平支架設(shè)有一對水平設(shè)置的對上模長側(cè)壁進(jìn)行清理的上模側(cè)壁清理毛刷；其中一個清理支架的下端水平固定有一個上模清掃氣缸；上模清掃氣缸的活動端設(shè)有一個豎直朝上的上模模齒清理毛刷。
[0023]所述的上模升降氣缸向上運(yùn)動，在運(yùn)動過程中上模側(cè)壁清理毛刷清理上模的四個側(cè)壁；
上模模齒清理毛刷由上模清掃氣缸帶動來回清刷上模的下表面模齒。如圖17所示。
[0024]進(jìn)一步的，另一個吸盤支架的下部設(shè)有一組出口朝向吸盤的脫模劑噴嘴。
[0025]進(jìn)一步的，每個手爪氣缸缸體的底部還設(shè)有一個前端位于手爪下部的支撐底板。
[0026]進(jìn)一步的，所述取棒電磁鐵是通過一個高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在取棒升降氣缸的活動端的。
[0027]脫模劑噴嘴按照程序設(shè)定向上模的模齒噴灑一定量的脫模劑，促進(jìn)剩余磁粉的清理。
[0028]一般在各個工位均設(shè)置有一個導(dǎo)槽，模具被放入導(dǎo)槽內(nèi)以便于定位，所述的支撐底板安裝在手爪氣缸下面，支撐底板就可以伸入模具的下方，用于保證在抓取模具時在垂直方向上限制模具的位置。
[0029]所述的高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可根據(jù)產(chǎn)品種類不同調(diào)節(jié)取棒電磁鐵的高度，保證吸取時合適的間隙。[0030]簡而言之，本發(fā)明的工作過程可以概括為如下:
1)機(jī)器人工作站正常運(yùn)行下，壓力機(jī)中有一套模具正在壓鑄成型，鋪料機(jī)構(gòu)正在為一套模具鋪料，另一套空置，整理工作臺的兩個工位上均有模具；
2)通過下模頂起清理機(jī)構(gòu)和取出磁棒裝置對第一工位壓鑄好的模具進(jìn)行下棒作業(yè)和清理下模上表面作業(yè)；
3)通過下模頂起清理機(jī)構(gòu)，模腔清理裝置在第二工位上對出料后的模具進(jìn)行側(cè)壁清理作業(yè)；
4)機(jī)器人將第二工位的模具移至空置的鋪料工位上并開始鋪料作業(yè)；
5)工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)將第一工位的模具送至第二工位并返回；
6)機(jī)器人抓取完成鋪料作業(yè)的模具；
7)機(jī)器人抓取完成鋪料作業(yè)的模具裝入上模；
8)機(jī)器人從壓力機(jī)中取出完成壓制作業(yè)的模具，旋轉(zhuǎn)180度，送入待壓制作業(yè)的模具；
9)壓力機(jī)開始壓制；
10)機(jī)器人抓取已完成壓制作業(yè)的模具在整理上模機(jī)構(gòu)工位分離上模；
11)機(jī)器人將已分離上模的模具放置在整理工作臺的第一工位上；
12)按照上述2)至11)步驟循環(huán)。
[0031]各個氣缸、振動電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)均通過電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行控制；所述電氣控制系統(tǒng)包括供電電源，PLC,輸入模塊,輸出模塊,位控模塊,繼電器以及驅(qū)動器；PLC由供電電源為其供電，接收從輸入模塊輸入的相關(guān)的檢測信號，經(jīng)過PLC處理，把輸出信號經(jīng)由輸出模塊輸出，發(fā)送給位控模塊和繼電器，以便驅(qū)動驅(qū)動器或電磁閥工作，進(jìn)而控制各個氣缸以及步進(jìn)電機(jī)工作；所述的連接方法以及控制過程均為本領(lǐng)域常規(guī)的控制技術(shù)；所述的機(jī)器人的工作過程以及各個氣缸以及步進(jìn)電機(jī)、振動電機(jī)的控制均通過相應(yīng)的軟件來實現(xiàn)；本領(lǐng)域技術(shù)人員通過閱讀本發(fā)明所述的結(jié)構(gòu)以及工作過程，就可以很容易的實現(xiàn)各部件的連接與控制，并很容易的編寫出相應(yīng)的軟件并知曉各部件的操縱方法。
[0032]輸入模塊輸入的相關(guān)的檢測信號包括磁性開關(guān)檢測各個氣缸缸桿位置的信號，自動稱量系統(tǒng)和壓力機(jī)的啟動和停止信號，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動極限位置檢測信號，模具在相關(guān)工位上有無的檢測信號和急停信號。
[0033]鋪料裝置I完成對模具的鋪料任務(wù)后，機(jī)器人可以對其進(jìn)行相應(yīng)的后續(xù)處理，與此同時鋪料裝置II進(jìn)行對另一個空模具的鋪料工作，縮短了鋪料等待時間，提高了生產(chǎn)效率。
[0034]壓力機(jī)對模具進(jìn)行壓鑄工作時，機(jī)器人的雙機(jī)械手，其中一個機(jī)械手爪抓取著鋪好磁粉的模具，當(dāng)壓鑄工作完成后，空置的機(jī)械手爪抓取壓鑄好的模具移出壓力機(jī)，然后機(jī)器人的雙機(jī)械手旋轉(zhuǎn)180°，再把鋪好磁粉的模具放入壓力機(jī)進(jìn)行壓鑄。
[0035]由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和積極效果:選用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)機(jī)器人組成一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)，在稱量、壓鑄、整理上模、清理側(cè)模、清理下模、取磁棒、分合上模等工序上實現(xiàn)了全自動作業(yè)。采用可分離型模具保證了各工序順利實現(xiàn)自動化，機(jī)器人采用雙機(jī)械手，快速完成從壓力機(jī)中取出和放入模具。雙鋪料機(jī)構(gòu)交替完成對兩套模具的鋪料作業(yè)，減少了機(jī)器人等待時間，提高了生產(chǎn)效率，最大程度的減少了粉塵對操作者的傷害，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)節(jié)拍達(dá)到28秒?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0036]圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖2是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖3是機(jī)械手的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖4是機(jī)械手的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖5是機(jī)械手的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖6是模具的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖7是模具的主剖結(jié)構(gòu)示意視圖。
[0043]圖8下模底部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]圖9長側(cè)模的內(nèi)側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]圖10長側(cè)模的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]圖11短側(cè)模的內(nèi)側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047]圖12是模具整理工作臺的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0048]圖13是模具整理工作臺的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049]圖14是鋪料機(jī)構(gòu)主視結(jié)構(gòu)放大示意圖。
[0050]圖15是鋪料機(jī)構(gòu)側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0051]圖16鋪料斗的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0052]圖17是整理上模機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0053]圖18是工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054]圖19是模腔清理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0055]圖20是取出磁棒裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0056]圖21下模頂起清理機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0057]圖22本發(fā)明所述各組成部分的結(jié)構(gòu)框圖。
[0058]1-機(jī)器人，2-機(jī)械手，3-模具，4-模具整理工作臺，5-自動稱量系統(tǒng)，6_壓力機(jī)，7-碼箱，8-電氣控制系統(tǒng)，9-稱量平臺，10-機(jī)器人控制柜，11-旋轉(zhuǎn)臂，12-液壓站，21-手爪，22-手爪氣缸，23-氣缸安裝板，211-手爪凸起，24-支撐底板，
31-上模，32-下模，33-長側(cè)模，34-短側(cè)模，311-上模齒，321-下模齒，322-第一卡槽，323-長槽，324-短槽，331-外側(cè)面凹槽，332-上凹槽，333-豎直凹槽，341-底部凸起，342-搭翼板，底槽-343，
41-下模頂起清理機(jī)構(gòu)，42-模腔清理裝置，43-鋪料機(jī)構(gòu)，44-整理上模機(jī)構(gòu)，45-工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)，46-取出磁棒裝置，47-整理平臺，48-鋪料平臺，411-第一開模電磁鐵，412-升起氣缸，413-下模定位塊，414-清掃氣缸，415-清掃毛刷，416-安裝支架，
421-頂起氣缸，422-下模限制塊，423-下模升降氣缸，424-伸縮氣缸，425-第二開模電磁鐵，426-清理氈布，427-間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，428-清理氣缸，429-支柱，
431-鋪料振動電機(jī)，432-鋪料斗，433-上下運(yùn)動機(jī)構(gòu)，434-水平運(yùn)動機(jī)構(gòu)，435-傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，436-分料機(jī)構(gòu)，
441-上模升降氣缸，442-吸盤，443-上模側(cè)壁清理毛刷，444-上模模齒清理毛刷，445-脫模劑噴嘴，446-清理支架，447-上模清掃氣缸，448-水平支架， 451-直線氣缸，452-缸推，453-開模電磁鐵，454-動板，455-推爪，456-銷軸，457-導(dǎo)槽，458-擋銷，459-小彈簧，
461-旋轉(zhuǎn)氣缸，462-擺動臂，463-取棒升降氣缸，464-高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，465-取棒電磁鐵,466-限位氣缸，
481-螺釘，482-推進(jìn)氣缸，483-支座，491-旋轉(zhuǎn)氣缸，492-分料斗，493-阻擋氣缸?！揪唧w實施方式】
[0059]一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)，包括設(shè)有旋轉(zhuǎn)臂11的機(jī)器人
1、與機(jī)器人配套的機(jī)器人控制柜10、壓力機(jī)6、設(shè)置在稱量平臺9上的設(shè)有出料口的自動稱量系統(tǒng)5、模具3以及電氣控制系統(tǒng)8 ;還包括安裝在旋轉(zhuǎn)臂11前端的機(jī)械手2以及通過電氣控制系統(tǒng)8控制的模具整理工作臺4 ;所述機(jī)械手2包括垂直于旋轉(zhuǎn)臂11軸線且通過中部固定安裝在旋轉(zhuǎn)臂11前端的一個氣缸安裝板23，氣缸安裝板23的兩端下方各設(shè)有一個手爪氣缸22 ;所述手爪氣缸22包括一對平行設(shè)置的可相向及相背運(yùn)動的執(zhí)行端以及驅(qū)動執(zhí)行端的缸體；所述手爪氣缸22的每個執(zhí)行端均固定連接有一個手爪21 ;每對手爪21內(nèi)側(cè)面的對應(yīng)位置均豎直設(shè)有一個手爪凸起211 ；
所述模具3包括俯視投影均呈長方形的上模31和下模32、豎直設(shè)在上下模短邊側(cè)的一對板狀的短側(cè)模34以及豎直設(shè)在上下模長邊側(cè)的一對板狀的長側(cè)模33 ;長側(cè)模33的外側(cè)面上靠近兩端的位置均豎直開有一對與手爪凸起211相配合的外側(cè)面凹槽331 ;所述兩個短側(cè)模34的內(nèi)側(cè)面下邊緣中部向下模32中心方向水平延伸有底部凸起341 ;短側(cè)模34的頂面兩個短邊均向外延伸形成搭翼板342 ;所述長側(cè)模33朝向上下模的內(nèi)側(cè)面上在靠近其兩個短邊的位置均開有與短側(cè)模34設(shè)有搭翼板342的側(cè)面相配合的且上下貫穿的豎直凹槽333 ;該豎直凹槽333的上部位置開有與短側(cè)模34搭翼板342相配合的上凹槽332 ;所述下模32上表面設(shè)有多個平行排列的半球狀的下模齒321 ;上模31的下表面上也設(shè)有與下模32的下模齒321相對應(yīng)的多個平行排列的半球狀的上模齒311 ;下模32的底部短邊邊緣均設(shè)有與底部凸起341相配合的第一卡槽322 ;下模32底面沿長中心線開有長槽323 ；所述模具整理工作臺4包括整理平臺47、位于稱量平臺9下方的鋪料平臺48、下模頂起清理機(jī)構(gòu)41、鋪料機(jī)構(gòu)43、整理上模機(jī)構(gòu)44、工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)45以及取出磁棒裝置46 ；所述鋪料機(jī)構(gòu)43包括分料機(jī)構(gòu)436 ;所述分料機(jī)構(gòu)436包括固定在稱量平臺9下方且位于自動稱量系統(tǒng)5出料口下方的分料斗492 ；
所述整理平臺7上固定有與模具3相配合的包含有兩條卡槽的導(dǎo)槽457，整理平臺47上位于導(dǎo)槽457兩條卡槽之間的位置開有長孔；所述工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)45包括設(shè)在整理平臺47上的位于導(dǎo)槽457后端一側(cè)且與導(dǎo)槽457平行的直線氣缸451，直線氣缸451的活動端前端與導(dǎo)槽457相鄰的一側(cè)通過缸推452水平固定有一個與導(dǎo)槽457及直線氣缸451間距相配的且高于導(dǎo)槽457的動板454 ;動板454前部設(shè)有一個朝向?qū)Р?57 —側(cè)的開模電磁鐵453，動板454后部通過豎直設(shè)置的銷軸456轉(zhuǎn)動設(shè)有一個推爪455 ;動板454上位于推爪455后部位置設(shè)有與推爪455相配合的擋銷458 ；
所述下模頂起清理機(jī)構(gòu)41包括設(shè)在整理平臺47下端面的的升起氣缸412，升起氣缸412的活動端朝上正對長孔中后部且設(shè)有下模定位塊413，下模定位塊413的上部設(shè)有與下模底部長槽323相配合的凸起；還包括安裝在導(dǎo)槽457另一側(cè)的與開模電磁鐵453相配的一個第一開模電磁鐵411 ；
所述整理上模機(jī)構(gòu)44包括豎直設(shè)在稱量平臺9上的上模升降氣缸441 ;稱量平臺9與上模升降氣缸441相對應(yīng)的位置開有孔，上模升降氣缸441的活動端向下穿過該孔并設(shè)有一對與上模31上表面相配合的吸盤442 ；
所述取出磁棒裝置46包括豎直設(shè)置在整理平臺47上導(dǎo)槽457后端另一側(cè)的水平旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)氣缸461、由旋轉(zhuǎn)氣缸461驅(qū)動的水平設(shè)置的擺動臂462以及固定在整理平臺47上且豎直設(shè)在擺動臂462與導(dǎo)槽457另一側(cè)之間的與擺動臂462相配合的限位氣缸466 ;擺動臂462的前端豎直設(shè)有一個取棒升降氣缸463，取棒升降氣缸463的活動端朝下且設(shè)有一個取棒電磁鐵465。
[0060]所述鋪料機(jī)構(gòu)43還包括兩套設(shè)在鋪料平臺48上的鋪料裝置；所述分料斗492的兩側(cè)都設(shè)有開口，分料斗492的中部通過分料旋轉(zhuǎn)氣缸491安裝在稱量平臺9的下方位于自動稱量系統(tǒng)5出料口下方的位置；稱量平臺9的下部固定有對分料斗492限位的阻擋氣缸493 ;所述鋪料裝置包括上下運(yùn)動機(jī)構(gòu)433、水平運(yùn)動機(jī)構(gòu)434以及傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)435 ;所述水平運(yùn)動機(jī)構(gòu)434包括水平設(shè)置在鋪料平臺48上的位于分料斗492 —個開口下方的第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)；所述上下運(yùn)動機(jī)構(gòu)433包括豎直設(shè)置在第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)滑塊上的第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)；所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)435包括一個支座483，支座483上設(shè)有一個通過后下部安裝在支座483上的鋪料斗432 ;鋪料斗432前下部固設(shè)有一個鋪料振動電機(jī)431 ;所述支座483后端上部鉸支設(shè)在第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的滑塊上；所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)435還包括一個固定設(shè)在第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的滑塊下部的推進(jìn)氣缸482 ;所述推進(jìn)氣缸482的活動端向前與支座483后端下方相接觸。支座483后端下方與滑塊之間還設(shè)有一個螺釘481。螺釘481同樣可以在推進(jìn)氣缸482收回時調(diào)節(jié)支座的傾斜角度。
[0061]所述下模頂起清理機(jī)構(gòu)41還包括安裝在整理平臺7上導(dǎo)槽457 —側(cè)的安裝支架416以及水平設(shè)置在安裝支架416上的活動方向與導(dǎo)槽走向垂直且與升起氣缸412垂直相交的清掃氣缸414，清掃氣缸414的活動端設(shè)有可對下模齒321進(jìn)行清理的清掃毛刷415 ；所述安裝支架416與直線氣缸451的行程相錯。
[0062]下模32底面靠近兩個短邊的位置還開有以底面短中心線為對稱軸的一對平行于短邊的短槽324 ;所述短側(cè)模34底部沿短中心線開有垂直貫通底部凸起341的且與下模32底部長槽323相貫通的底槽343 ;模具整理工作臺4還包括模腔清理裝置42 ;所述模腔清理裝置42包括位于整理平臺47下部的頂起氣缸421 ;頂起氣缸421的活動端向上正對導(dǎo)槽長孔的中前部；頂起氣缸421的活動端設(shè)有一個下模限制塊422 ;所述下模限制塊422的頂部設(shè)有與下模32下部長槽323和短凹槽324相對應(yīng)的銷釘以及與短側(cè)模底槽343相配的鍵；還包括通過水平設(shè)置的伸縮氣缸424相向設(shè)置在導(dǎo)槽457中前部兩側(cè)的一對第二開模電磁鐵425 ;其中位于導(dǎo)槽457 —側(cè)的伸縮氣缸425安裝在豎直設(shè)置在整理平臺47上的下模升降氣缸423的活動端上；所述導(dǎo)槽457中前部的上方設(shè)有通過支柱429設(shè)在整理平臺47上的活動端向下的清理氣缸428 ;清理氣缸428活動端下方設(shè)有一個間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)427 ；所述間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)427包括一對水平相對設(shè)置的間距螺桿滑塊；所述間距調(diào)節(jié)螺桿滑塊的活動端各豎直設(shè)有一個與下模長側(cè)邊進(jìn)行清理的清理氈布426。
[0063]所述整理上模機(jī)構(gòu)44還包括豎直設(shè)在稱量平臺9下方的一對位于上模升降氣缸441兩側(cè)的清理支架446，清理支架446的中部通過相向設(shè)置的一對水平支架448設(shè)有一對水平設(shè)置的對上模31長側(cè)壁進(jìn)行清理的上模側(cè)壁清理毛刷443 ;其中一個清理支架446的下端水平固定有一個上模清掃氣缸447 ;上模清掃氣缸447的活動端設(shè)有一個豎直朝上的上模模齒清理毛刷444。
[0064]另一個清理支架446的下端設(shè)有一組出口朝向吸盤442的噴嘴445。
[0065]每個手爪氣缸22缸體的底部還設(shè)有一個前端位于手爪21下部的支撐底板24。
[0066]所述取棒電磁鐵465是通過一個高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)464安裝在取棒升降氣缸463的活動端的。
[0067]所述爪手凸起21呈梯形凸起結(jié)構(gòu)211，端部尖角處圓弧倒角；長側(cè)模33和短側(cè)模34內(nèi)側(cè)面上部邊緣均開有圓弧倒角；所述推爪455與固定于動板454上的小彈簧459相連接。
[0068]機(jī)器人工作站開始運(yùn)行前，進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，需要在兩個鋪料機(jī)構(gòu)43工位各放一個未放置上模31的空置模具3，在模腔清理裝置42工位和壓力機(jī)6壓制工位各放置一個放好上模31的未鋪料的空置模具3。各工位上均設(shè)有與模具3相配的導(dǎo)槽，以便于模具的取放。
[0069]機(jī)器人工作站開始運(yùn)行，自動稱量系統(tǒng)5工作，稱取已設(shè)定量的磁粉，然后放料至鋪料機(jī)構(gòu)43中，鋪料機(jī)構(gòu)43對未放置上模31的空置模具3進(jìn)行鋪料。
[0070]機(jī)器人I開始動作，運(yùn)動至壓力機(jī)6壓制工位，執(zhí)行末端的機(jī)械手2-1進(jìn)行抓取已放置在此工位的放好上模31的未鋪料的空置模具3，然后夾取著模具3運(yùn)動至整理上模機(jī)構(gòu)44的工位，上模升降氣缸441帶動吸盤442貼合模具3的上模31上表面吸附，機(jī)器人夾持著沒有上模31模具3移開，運(yùn)動至下模頂起清理機(jī)構(gòu)41工位(即第一工位)，把該模具3放置在該工位。
[0071]機(jī)器人運(yùn)動至鋪料裝置I工位，執(zhí)行末端的機(jī)械手2-1夾取鋪好磁粉的模具，然后運(yùn)動至整理上模機(jī)構(gòu)44的工位，上模升降氣缸441帶動吸盤442吸附的上模31向下運(yùn)動把吸附的上模31蓋在模具3上，然后運(yùn)動至壓力機(jī)6壓制工位，釋放模具，壓力機(jī)6開始對模具3進(jìn)行壓鑄。
[0072]機(jī)器人運(yùn)動至模腔清理裝置42工位，夾取著放置在該工位的模具3運(yùn)動至整理上模機(jī)構(gòu)44的工位，上模升降氣缸441帶動吸盤442貼合模具3的上模31上表面吸附，機(jī)器人夾持著沒有上模31模具3移開，運(yùn)動至鋪料裝置I工位，把此模具31放置在該工位。
[0073]機(jī)器人I運(yùn)動至鋪料裝置II工位，執(zhí)行末端的機(jī)械手2-1I夾取鋪好磁粉的模具，然后運(yùn)動至整理上模機(jī)構(gòu)44的工位，上模升降氣缸441帶動吸盤442吸附的上模31蓋在模具上，機(jī)器人I然后運(yùn)動至壓力機(jī)6壓制工位，執(zhí)行末端的機(jī)械手2-1夾取在靜壓機(jī)系統(tǒng)6中的模具，移出，然后機(jī)器人I執(zhí)行末端旋轉(zhuǎn)180°，機(jī)械手2-1I把夾取的模具3放在壓力機(jī)6工位，壓力機(jī)6開始對模具進(jìn)行壓鑄。
[0074]機(jī)器人I的執(zhí)行末端的機(jī)械手2-1夾取著從靜壓機(jī)系統(tǒng)6中的模具運(yùn)動至整理上模機(jī)構(gòu)44的工位，上模升降氣缸441帶動吸盤442貼合模具3的上模31上表面吸附，機(jī)器人I夾取著裝有壓鑄成型磁棒的沒有上模31的模具3運(yùn)動至理下模機(jī)構(gòu)41工位，把模具放置在該工位。氣缸頂起下模，操作人員操縱取出磁棒裝置46取走磁棒，然后摁動按鈕，對下模進(jìn)行清理工作，待機(jī)器人I取走在模腔清理裝置42工位的模具3后，工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)45動作把該模具送至模腔清理裝置42工位(即第二工位)。
[0075]機(jī)器人I運(yùn)動至模腔清理裝置42工位夾取在該工位的模具3運(yùn)動至鋪料裝置II工位，把模具放置在該工位進(jìn)行鋪料。
[0076]機(jī)器人I運(yùn)動至鋪料裝置I工位，執(zhí)行末端的機(jī)械手2-1夾取鋪好磁粉的模具，然后運(yùn)動至整理上模機(jī)構(gòu)44的工位，上模升降氣缸441帶動吸盤442將吸附的上模31蓋在模具上，然后運(yùn)動至壓力機(jī)6壓制工位，執(zhí)行末端的機(jī)械手2-1I夾取在靜壓機(jī)系統(tǒng)6中的模具，移出，然后機(jī)器人I執(zhí)行末端旋轉(zhuǎn)180°，機(jī)械手2-1把夾取的模具3放在壓力機(jī)6工位，壓力機(jī)6開始對模具進(jìn)行壓鑄。
[0077]機(jī)器人I的執(zhí)行末端的機(jī)械手2-1I夾取著從靜壓機(jī)系統(tǒng)6中的模具運(yùn)動至整理上模機(jī)構(gòu)44的工位，吸盤442貼合模具3的上模31上表面吸附，機(jī)器人I夾取著裝有壓鑄成型磁棒的沒有上模31的模具3運(yùn)動至理下模機(jī)構(gòu)41工位，把模具放置在該工位。
[0078]機(jī)器人I運(yùn)動至模腔清理裝置42工位夾取在該工位的模具3運(yùn)動至鋪料裝置I工位，把模具放置在該工位進(jìn)行鋪料。
[0079]如此循環(huán)。
[0080]所述機(jī)器人可米用安川電機(jī)(YASKAWA)公司生產(chǎn)的機(jī)器人(型號:M0T0MAN-HP20D);手爪氣缸22采用SMC公司生產(chǎn)的型號為MHZJ2-2?的手爪氣缸。
[0081 ] 下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步闡釋本發(fā)明。
[0082]圖1和圖2以及圖22所不為一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng),機(jī)械手2固定在機(jī)器人I執(zhí)行末端上，用于抓取模具3并實現(xiàn)其在不同工位間的轉(zhuǎn)換；電氣控制系統(tǒng)8分別與機(jī)器人控制柜7、自動稱量系統(tǒng)5、壓力機(jī)6通訊，用于實現(xiàn)整個工作站間的相互配合和協(xié)調(diào)作業(yè)；壓力機(jī)6用于壓鑄鋪好磁性材料的模具3，使磁性材料壓鑄成型為磁棒；所述的模具整理工作臺4用于實現(xiàn)把壓鑄好的磁棒從模具3中取出，并且對模具3的各部分進(jìn)行清理和均勻鋪料；所述的自動稱量系統(tǒng)5固定于模具整理工作臺4正上方，用于自動稱取一定量的磁粉，并實現(xiàn)把磁粉從稱量機(jī)中順利地下放到鋪料斗中；所述的機(jī)器人控制柜10用于控制機(jī)器人I的運(yùn)動和機(jī)械手2的動作；液壓站12用于為壓力機(jī)6提供動力。
[0083]圖3、圖4和圖5所示的是用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)中的雙機(jī)械手2，所述的機(jī)器人I執(zhí)行末端法蘭盤與氣缸安裝板23的中部連接；所述的氣缸安裝板23兩端各固定一個手爪氣缸22 ;所述的手爪21通過螺栓連接固定在手爪氣缸22的執(zhí)行端上，由手爪氣缸22驅(qū)動，實現(xiàn)手爪21的張開和閉合，實現(xiàn)抓取和釋放模具3 ;機(jī)械手為兩個，即機(jī)械手爪I和機(jī)械手II，兩個機(jī)械手對稱設(shè)置，當(dāng)一個機(jī)械手取出壓力機(jī)中的模具后，另一個機(jī)械手將待壓鑄模具送入壓力機(jī)從而大大提高了生產(chǎn)效率；旋轉(zhuǎn)臂11帶動機(jī)械手2轉(zhuǎn)動，機(jī)械手通過一對手爪21夾取或放下一個模具3后，可以再旋轉(zhuǎn)180度，通過另一對手爪21夾取或放下另一個模具3 ;手爪21的手爪凸起211與模具3長側(cè)模33上的外側(cè)面凹槽331相配合，手爪氣缸22的執(zhí)行端帶動手爪21收縮時，手爪凸起211就與外側(cè)面凹槽331夾緊卡住，機(jī)器人就可以將模具夾住移動；手爪氣缸22的執(zhí)行端帶動手爪21張開時，手爪凸起211就與外側(cè)面凹槽331松開，模具3就被放下。
[0084]當(dāng)機(jī)器人夾持模具3到達(dá)指定位置后上模升降氣缸441帶動吸盤442向下運(yùn)動貼合上模上表面吸附，機(jī)器人夾持著模具移開；所述的上模模齒清理毛刷444由上模清掃氣缸447帶動來回清刷上模31的下表面；所述的上模升降氣缸441向上運(yùn)動，在運(yùn)動過程中上模側(cè)壁清理毛刷443清理上模31的四個側(cè)壁；所述的脫模劑噴嘴445按照程序設(shè)定向上模31的模齒噴灑一定量的脫模劑。如圖17所示。
[0085]圖18所示的是用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)中的模具整理工作臺4的工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)45，模具3在導(dǎo)槽457上的工位轉(zhuǎn)換是靠直線氣缸451的伸縮來實現(xiàn)的。當(dāng)直線氣缸451伸出時由于擋銷458阻礙了推爪455向后轉(zhuǎn)動，帶動位于導(dǎo)槽457內(nèi)的模具向前移動至下一個工位；直線氣缸451回縮時，推爪455由于受到模具3的阻礙會向前旋轉(zhuǎn)，小彈簧459由于彈性系數(shù)很小不會使模具向后移動，直至推爪455完全離開模具，在小彈簧459作用下，回到原位于擋銷458接觸，等待下一次的動作。
[0086]圖6?11是關(guān)于模具的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖8可以看出下模底部的長槽323以及與之呈十字交叉的短槽324 ;下模定位塊413上的凸起通過長槽323將下模頂起；下模限制塊422上的銷釘通過十字交叉的長槽323和短槽324將下模頂起，銷釘十字交叉式的配合可以將下模固定，下模不會偏離原先的豎直位置；圖9為長側(cè)模的內(nèi)側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖，可以看出上凹槽332以及豎直凹槽333;圖10為長側(cè)模的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，可以清楚的看出外側(cè)面凹槽331，和豎直凹槽333 ;圖11為短側(cè)模的內(nèi)側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖，上部兩側(cè)為搭翼板342，下部中間開口為下模長槽貫通的底槽343 ;下模限位塊422上的鍵就通過該底槽343將短側(cè)模連同下模32頂起。
[0087]模具位于導(dǎo)槽的中后部時，開模電磁鐵453與第一開模電磁鐵411相配合,將兩個長側(cè)模33向兩側(cè)吸開一定距離，此時升起氣缸412帶動下模定位塊413向上運(yùn)動，下模定位塊413凸起頂在模具3下模32的長槽323內(nèi)，將下模32頂起至與長側(cè)模33平行，此時旋轉(zhuǎn)氣缸461帶動擺動臂462轉(zhuǎn)動至下模32的上方，取棒升降氣缸463帶動取棒電磁鐵465向下運(yùn)動將下模32中的磁棒吸住，旋轉(zhuǎn)氣缸461帶動擺動臂462轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)回并將磁棒放置在專用的碼箱內(nèi)；限位氣缸466升起后對擺動臂462限位，限位氣缸466收回，擺動臂462才可以在旋轉(zhuǎn)氣缸461的帶動下來回擺動。清掃氣缸414的活動端帶動清掃毛刷415來回運(yùn)動，對取走磁棒的下模齒321進(jìn)行清理，如圖20、21所示。
[0088]分料斗492可以在分料旋轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動下向兩側(cè)轉(zhuǎn)動，阻擋氣缸493收回時，分料斗492的出料口對準(zhǔn)一個鋪料機(jī)構(gòu)的鋪料斗的進(jìn)料口，將磁粉放入鋪料斗432內(nèi)；支座483在推進(jìn)氣缸482的帶動下向下轉(zhuǎn)動，鋪料斗432將出料口對準(zhǔn)下方的模具，上下運(yùn)動機(jī)構(gòu)433和水平運(yùn)動機(jī)構(gòu)434配合運(yùn)動，將料均勻鋪在模具內(nèi)，鋪料振動電機(jī)431帶動鋪料斗432振動，控制每次下料的量，鋪料就更加均勻，如圖14、15、16所示。
[0089]圖19為模腔清理裝置42的結(jié)構(gòu)示意圖，去掉上模31的模具3被推爪455推到導(dǎo)槽457的中前部，頂起氣缸421帶動下模限制塊422向上運(yùn)動，將下模32連同短側(cè)模34以及長側(cè)模33 —并頂起，導(dǎo)槽457中前部兩側(cè)的一對第二開模電磁鐵425在伸縮氣缸424的帶動下向兩側(cè)運(yùn)動，將一對長側(cè)模吸開較之前開模電磁鐵所吸開的更遠(yuǎn)的距離，清理氈布426在清理氣缸428的2帶動下上下運(yùn)動，對下模32的兩個長側(cè)邊進(jìn)行進(jìn)行清理。間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)427用于調(diào)整清理氈布426的間距，以便配合不同規(guī)格的模具3。
【權(quán)利要求】
1.一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)，包括設(shè)有旋轉(zhuǎn)臂(11)的機(jī)器人(I)、與機(jī)器人(I)配套的機(jī)器人控制柜(10)、壓力機(jī)(6)、設(shè)置在稱量平臺(9)上的設(shè)有出料口的自動稱量系統(tǒng)(5)、模具(3)以及電氣控制系統(tǒng)(8);其特征在于，還包括安裝在旋轉(zhuǎn)臂(11)前端的機(jī)械手(2)以及通過電氣控制系統(tǒng)(8)控制的模具整理工作臺(4);所述機(jī)械手(2)包括垂直于旋轉(zhuǎn)臂(11)軸線且通過中部固定安裝在旋轉(zhuǎn)臂(11)前端的一個氣缸安裝板(23 )，氣缸安裝板(23 )的兩端下方各設(shè)有一個手爪氣缸(22 );所述手爪氣缸(22 )包括一對平行設(shè)置的可相向及相背運(yùn)動的執(zhí)行端以及驅(qū)動執(zhí)行端的缸體；所述手爪氣缸(22)的每個執(zhí)行端均固定連接有一個手爪(21);每對手爪(21)內(nèi)側(cè)面的對應(yīng)位置均豎直設(shè)有一個手爪凸起(211)； 所述模具(3)包括俯視投影均呈長方形的上模(31)和下模(32)、豎直設(shè)在上下模短邊側(cè)的一對板狀的短側(cè)模(34)以及豎直設(shè)在上下模長邊側(cè)的一對板狀的長側(cè)模(33);長側(cè)模(33)的外側(cè)面上靠近兩端的位置均豎直開有一對與手爪凸起(211)相配合的外側(cè)面凹槽(331);所述兩個短側(cè)模(34)的內(nèi)側(cè)面下邊緣中部向下模(32)中心方向水平延伸有底部凸起(341);短側(cè)模(34)的頂面兩個短邊均向外延伸形成搭翼板(342);所述長側(cè)模(33)朝向上下模的內(nèi)側(cè)面上在靠近其兩個短邊的位置均開有與短側(cè)模(34)設(shè)有搭翼板(342)的側(cè)面相配合的且上下貫穿的豎直凹槽(333);該豎直凹槽(333)的上部位置開有與短側(cè)模(34)搭翼板(342)相配合的上凹槽(332);所述下模(32)上表面設(shè)有多個平行排列的半球狀的下模齒(321);上模(31)的下表面上也設(shè)有與下模(32)的下模齒(321)相對應(yīng)的多個平行排列的半球狀的上模齒(311);下模(32)的底部短邊邊緣均設(shè)有與底部凸起(341)相配合的第一卡槽(322);下模(32)底面沿長中心線開有長槽(323)； 所述模具整理工作臺(4)包括整理平臺(47)、位于稱量平臺(9)下方的鋪料平臺(48)、下模頂起清理機(jī)構(gòu)(41)、鋪料機(jī)構(gòu)(43 )、整理上模機(jī)構(gòu)(44 )、工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)(45 )以及取出磁棒裝置(46)； 所述鋪料機(jī)構(gòu)(43)包括分料機(jī)構(gòu)(436);所述分料機(jī)構(gòu)(436)包括固定在稱量平臺(9)下方且位于自動稱量系統(tǒng)(5)出料口下方的分料斗(492)； 所述整理平臺(47)上固定有與模具(3)相配合的包含有兩條卡槽的導(dǎo)槽(457)，整理平臺(47)上位于導(dǎo)槽(457)兩條卡槽之間的位置開有長孔；所述工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)(45)包括設(shè)在整理平臺(47)上的位于導(dǎo)槽(457)后端一側(cè)且與導(dǎo)槽(457)平行的直線氣缸(451)，直線氣缸(451)的活動端前端與導(dǎo)槽(457)相鄰的一側(cè)通過缸推(452)水平固定有一個與導(dǎo)槽(457)及直線氣缸(451)間距相配的且高于導(dǎo)槽(457)的動板(454);動板(454)前部設(shè)有一個朝向?qū)Р?457 ) 一側(cè)的開模電磁鐵(453 )，動板(454)后部通過豎直設(shè)置的銷軸(456 )轉(zhuǎn)動設(shè)有一個推爪(455);動板(454)上位于推爪(455)后部位置設(shè)有與推爪(455)相配合的擋銷(458)； 所述下模頂起清理機(jī)構(gòu)(41)包括設(shè)在整理平臺(47 )下端面的的升起氣缸(412 )，升起氣缸(412)的活動端朝上正對長孔中后部且設(shè)有下模定位塊(413)，下模定位塊(413)的上部設(shè)有與下模底部長槽(323)相配合的凸起；還包括安裝在導(dǎo)槽(457)另一側(cè)的與開模電磁鐵(453)相配的一個第一開模電磁鐵(411)；所述整理上模機(jī)構(gòu)(44)包括豎直設(shè)在稱量平臺(9)上的上模升降氣缸(441);稱量平臺(9)與上模升降氣缸(441)相對應(yīng)的位置開有孔，上模升降氣缸(441)的活動端向下穿過該孔并設(shè)有一對與上模(31)上表面相配合的吸盤(442)；
所述取出磁棒裝置(46)包括豎直設(shè)置在整理平臺(47)上導(dǎo)槽(457)后端另一側(cè)的水平旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)氣缸(461)、由旋轉(zhuǎn)氣缸(461)驅(qū)動的水平設(shè)置的擺動臂(462)以及固定在整理平臺(47)上且豎直設(shè)在擺動臂(462)與導(dǎo)槽(457)另一側(cè)之間的與擺動臂(462)相配合的限位氣缸(466);擺動臂(462)的前端豎直設(shè)有一個取棒升降氣缸(463)，取棒升降氣缸(463)的活動端朝下且設(shè)有一個取棒電磁鐵(465)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)，其特征在于，所述鋪料機(jī)構(gòu)(43)還包括兩套設(shè)在鋪料平臺(48)上的鋪料裝置；所述分料斗(492)的兩側(cè)都設(shè)有開口，分料斗(492 )的中部通過分料旋轉(zhuǎn)氣缸(491)安裝在稱量平臺(9 )的下方位于自動稱量系統(tǒng)(5)出料口下方的位置；稱量平臺(9)的下方還固定對分料斗(492)限位的阻擋氣缸(493);所述鋪料裝置包括上下運(yùn)動機(jī)構(gòu)(433)、水平運(yùn)動機(jī)構(gòu)(434)以及傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(435);所述水平運(yùn)動機(jī)構(gòu)(434)包括水平設(shè)置在鋪料平臺(48)上的位于分料斗(492) —個開口下方的第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)；所述上下運(yùn)動機(jī)構(gòu)(433)包括豎直設(shè)置在第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)滑塊上的第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)；所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(435)包括一個支座(483)，支座(483 )上設(shè)有一個通過后下部安裝在支座(483 )上的鋪料斗(432 );鋪料斗(432 )前下部固設(shè)有一個鋪料振動電機(jī)(431);所述支座(483)后端上部鉸支設(shè)在第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的滑塊上；所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(435)還包括一個固定設(shè)在第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的滑塊下部的推進(jìn)氣缸(482);所述推進(jìn)氣缸(482)的活動端向前與支座(483)后端下方相接觸。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)，其特征在于，所述下模頂起清理機(jī)構(gòu)(41)還包括安裝在整理平臺(7)上導(dǎo)槽(457) —側(cè)的安裝支架(416)以及水平設(shè)置在安裝支架(416)上的活動方向與導(dǎo)槽走向垂直且與升起氣缸(412)垂直相交的清掃氣缸(414)，清掃氣缸(414)的活動端設(shè)有可對下模齒(321)進(jìn)行清理的清掃毛刷(415)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)，其特征在于，下模(32)底面靠近兩個短邊的位置還開有以底面短中心線為對稱軸的一對平行于短邊的短槽(324);所述短側(cè)模(34)底部沿短中心線開有垂直貫通底部凸起(341)的且與下模(32)底部長槽(323)相貫通的底槽(343);所述模具整理工作臺(4)還包括模腔清理裝置(42);所述模腔清理裝置(42)包括位于整理平臺(47)下部的頂起氣缸(421);頂起氣缸(421)的活動端向上正對長孔的中前部；頂起氣缸(421)的活動端設(shè)有一個下模限制塊(422);所述下模限制塊(422)的頂部設(shè)有與下模(32)下部長槽(323)和短凹槽(324)相對應(yīng)的銷釘以及與短側(cè)模底槽(343)相配的鍵；還包括通過水平設(shè)置的伸縮氣缸(424)相向設(shè)置在導(dǎo)槽(457)中前部兩側(cè)的一對第二開模電磁鐵(425);其中位于導(dǎo)槽(457) —側(cè)的伸縮氣缸(425)安裝在豎直設(shè)置在整理平臺(47)上的下模升降氣缸(423)的活動端上；所述導(dǎo)槽(457)中前部的上方設(shè)有通過支柱(429)設(shè)在整理平臺(47)上的活動端向下的清理氣缸(428);清理氣缸(428)活動端下方設(shè)有一個間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(427);所述間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(427)包括一對水平相對設(shè)置的間距調(diào)節(jié)螺桿滑塊；所述間距調(diào)節(jié)螺桿滑塊的活動端各豎直設(shè)有一個對下模(32 )長側(cè)邊進(jìn)行清理的清理氈布(426 )。
5.如權(quán)利要求1或2所述的一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)，其特征在于，所述整理上模機(jī)構(gòu)(44)還包括豎直設(shè)在稱量平臺(9)下方的一對位于上模升降氣缸(441)兩側(cè)的清理支架(446 )，清理支架(446 )的中部通過相向設(shè)置的一對水平支架(448 )設(shè)有一對水平設(shè)置的對上模(31)長側(cè)壁進(jìn)行清理的上模側(cè)壁清理毛刷(443);其中一個清理支架(446)的下端水平固定有一個上模清掃氣缸(447);上模清掃氣缸(447)的活動端設(shè)有一個豎直朝上的上模模齒清理毛刷(444)。
6.如權(quán)利要求4所述的一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)，其特征在于，所述整理上模機(jī)構(gòu)(44)還包括豎直設(shè)在稱量平臺(9)下方的一對位于上模升降氣缸(441)兩側(cè)的清理支架(446)，清理支架(446)的中部通過相向設(shè)置的一對水平支架(448)設(shè)有一對水平設(shè)置的對上模(31)長側(cè)壁進(jìn)行清理的上模側(cè)壁清理毛刷(443);其中一個清理支架(446)的下端水平固定有一個上模清掃氣缸(447);上模清掃氣缸(447)的活動端設(shè)有一個豎直朝上的上模模齒清理毛刷(444)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)，其特征在于，另一個清理支架(446)的下端設(shè)有一組出口朝向吸盤(442)的脫模劑噴嘴(445)。
8.如權(quán)利要求1或2所述的一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)，其特征在于，每個手爪氣缸(22)缸體的底部還設(shè)有一個前端位于手爪(21)下部的支撐底板(24)。
9.如權(quán)利要求1或2所述的一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)，其特征在于，所述取棒電磁鐵(465)是通過一個高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(464)安裝在取棒升降氣缸(463)的活動端的。
10.如權(quán)利要求1或2所述的一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)，其特征在于，所述手爪凸起((211) 呈梯形凸起結(jié)構(gòu)，端部尖角處圓弧倒角；長側(cè)模(33)和短側(cè)模(34)內(nèi)側(cè)面上部邊緣均開有圓弧倒角；所述推爪(455)與固定于動板(454)上的小彈簧(459)相連接。
【文檔編號】B22F3/03GK103611935SQ201310612261
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】郗安民 申請人:山西中泰源工業(yè)自動化設(shè)備有限公司