CN104550533B - 磁悬浮三次元工业机器人 - Google Patents

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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
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Abstract

本发明涉及一种磁悬浮三次元工业机器人。该机器人包括水平放置的相互平行的两条运送杆、用于驱动运送杆在运送杆轴向前后往复运动的直线驱动件、用于驱动两条运送杆在水平面垂直于运送杆轴向的方向上相向或相背运动的夹持驱动件以及用于驱动运送杆垂直上下运动的升降驱动件；运送杆上设有用于夹持物料的夹具组件；在工作时，夹持驱动件带动两条运送杆相互靠近，夹具组件将物料夹紧，直线驱动件带动运送杆和物料移动至下一工位，升降驱动件带动物料垂直离开工位或垂直放入工位中。本发明运送过程全部自动实现，无需人工参与，减轻了劳动强度，降低了人工成本，提高了生产效率，避免了安全事故发生。

Description

磁悬浮三次元工业机器人
技术领域
本发明涉及冲压设备，尤其涉及一种磁悬浮三次元工业机器人。
背景技术
冲压工艺由于比传统机械加工来说有节约材料和能源，效率高，对操作者技术要求不高及通过各种模具应用可以做出机械加工所无法达到的产品这些优点，因而它的用途越来越广泛。冲压生产主要是针对板材的。通过模具，能做出落料，冲孔，成型，拉深，修整，精冲，整形，铆接及挤压件等等，广泛应用于各个领域。
现代的冲压行业里，冲压板料，上料、取料大多是人工取放料，劳动强度大，效率低，人工成本高，有安全隐患，易出安全事故。
发明内容
本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷，而提供一种用于为冲床送料的磁悬浮三次元工业机器人，以减轻劳动强度，降低人工成本，提高生产效率，避免安全事故发生。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种磁悬浮三次元工业机器人，包括水平放置的相互平行的两条运送杆、用于驱动运送杆在运送杆轴向前后往复运动的直线驱动件、用于驱动两条运送杆在水平面垂直于运送杆轴向的方向上相向或相背运动的夹持驱动件以及用于驱动运送杆垂直上下运动的升降驱动件；运送杆上设有用于夹持物料的夹具组件；在工作时，夹持驱动件带动两条运送杆相互靠近，夹具组件将物料夹紧，直线驱动件带动运送杆和物料移动至下一工位，升降驱动件带动物料垂直离开工位或垂直放入工位中。
进一步地，直线驱动件为直线电机，两条运送杆分别对应有单独的直线驱动件。
进一步地，每条运送杆的两端均设置有直线驱动件，且在工作时，运送杆两端的直线驱动件的驱动方向相反。
进一步地，夹持驱动件为水平电机，两条运送杆分别对应有单独的夹持驱动件，在工作时，两条运送杆所对应的夹持驱动件的驱动方向相反。
进一步地，每条运送杆的两端均设置有夹持驱动件。
进一步地，升降驱动件为垂直电机，两条运送杆分别对应有单独的升降驱动件。
进一步地，每条运送杆的两端均设置有升降驱动件。
进一步地，运送杆上的夹具组件多于1组，夹具组件之间平行放置，并且夹具组件之间的距离等于前后工位之间的距离；在工作时，每组夹具组件同时夹持物料并同时将物料送往下一工位。
进一步地，直线驱动件上也设有用于夹持物料的夹具组件。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
本发明通过在运送杆上装配夹具组件，并且运送杆可以在三个轴向上运动，物料在上一工位冲压完成后被自动抓取到下一个工位去，并且可以实现同时运送几个不同工位上的物料，运送过程全部自动实现，无需人工参与，减轻了劳动强度，降低了人工成本，提高了生产效率，避免了安全事故发生。
附图说明
图1为冲床与工业机器人装配立体图；
图2为工业机器人装配立体图；
图3为直线驱动件、夹持驱动件、升降驱动件的装配立体放大图；
图4为工业机器人装配侧视图；
图5为直线驱动件、运送杆与夹具组件装配立体图；
图6为运送杆与夹具组件装配立体放大图；
图7为运送杆的运动方向示意图。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。
本发明实施例的具体结构如图1至图6所示。
本实施例的冲床和磁悬浮三次元工业机器人的装配立体图如图1所示。冲床10包括工位台12和工位台12上方的冲模11。三次元工业机器人包括水平放置的相互平行的两条运送杆21。三次元工业机器人的运送杆21设在冲模11与工位台12之间。
如图2和图3所示，三次元工业机器人还包括用于驱动运送杆21在运送杆21轴向前后往复运动的直线驱动件22、用于驱动两条运送杆21在水平面垂直于运送杆21轴向的方向上相向或相背运动的夹持驱动件23以及用于驱动运送杆21垂直上下运动的升降驱动件24。
本实施例中，两条运送杆21分别对应有单独的、与运送杆21对应的直线驱动件22。每条运送杆21的两端均设置有直线驱动件22，且在工作时，运送杆21两端的直线驱动件22的驱动方向相反。为一条运送杆21的两端分别设置直线驱动件22，实质上是让运送杆21两端均有支撑，这样可以增强运送杆21的刚度，并且运送杆21轴向运送重物的能力得到提高。本实施例中，直线驱动件22为直线电机，而直线电机的原理即为磁悬浮原理，其动作迅速并且阻力小、耗能低。
本实施例中，两条运送杆21分别对应有单独的、与运送杆21对应的夹持驱动件23。每条运送杆21的两端均设置有夹持驱动件23，这样能够让运送杆21在水平面垂直于运送杆21轴向的方向上运动时保持两端同步，提高夹持精度。在工作时，一条运送杆21的两端均由夹持驱动件23驱动，而两条运送杆21所对应的夹持驱动件23的驱动方向相反，两条运送杆21相向运动以实现对物料的夹持，两条运送杆21相背运动以解除对物料的夹持。本实施例中，夹持驱动件23为水平电机。
本实施例中，两条运送杆21分别对应有单独的、与运送杆21对应的升降驱动件24。每条运送杆21的两端均设置有升降驱动件24。本实施例中，升降驱动件24为垂直电机。
具体地，如图1至图3所示，冲床10侧边固定有横架31，夹持驱动件23固定在横架31上，横架31上滑动连接有竖架32，升降驱动件24固定在竖架32下方，竖架32与夹持驱动件23的输出端固定连接，夹持驱动件23驱动竖架32沿横架31水平运动。直线驱动件22固定在支承架33上方，支承架33与竖架32滑动连接，并且支承架33固定在升降驱动件24的输出端上，升降驱动件24驱动支承架33垂直上下运动。
在本实施例中，如图2和图4所示，在运送杆21的进料端211，横架31、竖架32和支承架33均安装在直线驱动件22的下方，但在运送杆21的出料端212，直线驱动件22的下方需要设置出料传送带(图中未画出)，因此需要将横架31、竖架32和支承架33安装在直线驱动件22的上方，避免与出料传送带重叠。
如图5和图6所示，运送杆21上设有用于夹持物料的夹具组件40。夹具组件40分为两个部分，分别设在两条运送杆21上。夹具组件40包括两条悬臂41、42，一条悬臂42外端设有固定夹44，另一条悬臂41外端设有活动夹43。活动夹43上设有可沿悬臂41长度方向活动的竖直挡条45，活动夹43上有方形通孔，挡条45穿过通孔。悬臂41上设有固定的竖板46，挡条45后方固定有导杆47，导杆47贯穿竖板46，导杆47上套有用于给挡条45提供回复力的压簧48，压簧48一端抵顶竖板46，另一端抵顶挡条45。
如图5所示，本实施例中，运送杆21上的夹具组件40多于1组，夹具组件40之间平行放置，并且夹具组件40之间的距离等于前后工位之间的距离。在工作时，每组夹具组件40同时夹持物料并同时将物料送往下一工位。具体地，每一组夹具组件40均夹持一个物料并送往下一个工位，这时各个夹具组件40夹持的物料是不同工位上的物料(即加工进度不同的物料)。譬如，冲床上有4个工位，工位一至三的物料被夹具组件40同时送往二至四工位上，而原来放在工位四上的物料则被夹具组件40送到出料传送带上送走，工位一则由夹具组件40送来新的物料，如此循环往复。
此外，如图5所示，为了更快捷地进料，在运送杆21的进料端211的直线驱动件22上也设有用于夹持物料的夹具组件40。
三次元工业机器人的工作过程，运送杆21的移动方向如图7所示：
夹持驱动件23带动两条运送杆21相互靠近(方向A1和A2)，夹具组件40将物料夹紧，然后升降驱动件24带动物料垂直离开工位(方向B1和B2)，然后直线驱动件22带动运送杆21和物料移动至下一工位(方向C1和C2)，然后升降驱动件24带动物料垂直放入工位中(方向D1和D2)，然后夹持驱动件23带动两条运送杆21相互远离(方向E1和E2)，最后直线驱动件22将运送杆21回复原位(方向F1和F2)，等待下一轮送料周期。
以上陈述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (9)

1.磁悬浮三次元工业机器人，其特征在于，包括水平放置的相互平行的两条运送杆、用于驱动运送杆在运送杆轴向前后往复运动的直线驱动件、用于驱动两条运送杆在水平面垂直于运送杆轴向的方向上相向或相背运动的夹持驱动件以及用于驱动运送杆垂直上下运动的升降驱动件；
运送杆上设有用于夹持物料的夹具组件，夹具组件包括两条悬臂，一条悬臂外端设有固定夹，另一条悬臂外端设有活动夹，活动夹上设有可沿悬臂长度方向活动的竖直挡条，活动夹上有方形通孔，挡条穿过通孔，悬臂上设有固定的竖板，挡条后方固定有导杆，导杆贯穿竖板，导杆上套有用于给挡条提供回复力的压簧，压簧一端抵顶竖板，另一端抵顶挡条；
在工作时，夹持驱动件带动两条运送杆相互靠近，夹具组件将物料夹紧，直线驱动件带动运送杆和物料移动至下一工位，升降驱动件带动物料垂直离开工位或垂直放入工位中。
2.如权利要求1所述的磁悬浮三次元工业机器人，其特征在于，所述直线驱动件为直线电机，两条运送杆分别对应有单独的直线驱动件。
3.如权利要求2所述的磁悬浮三次元工业机器人，其特征在于，每条运送杆的两端均设置有直线驱动件，且在工作时，运送杆两端的直线驱动件的驱动方向相反。
4.如权利要求1所述的磁悬浮三次元工业机器人，其特征在于，所述夹持驱动件为水平电机，两条运送杆分别对应有单独的夹持驱动件，在工作时，两条运送杆所对应的夹持驱动件的驱动方向相反。
5.如权利要求4所述的磁悬浮三次元工业机器人，其特征在于，每条运送杆的两端均设置有夹持驱动件。
6.如权利要求1所述的磁悬浮三次元工业机器人，其特征在于，所述升降驱动件为垂直电机，两条运送杆分别对应有单独的升降驱动件。
7.如权利要求6所述的磁悬浮三次元工业机器人，其特征在于，每条运送杆的两端均设置有升降驱动件。
8.如权利要求1所述的磁悬浮三次元工业机器人，其特征在于，所述运送杆上的夹具组件多于1组，夹具组件之间平行放置，并且夹具组件之间的距离等于前后工位之间的距离；在工作时，每组夹具组件同时夹持物料并同时将物料送往下一工位。
9.如权利要求1所述的磁悬浮三次元工业机器人，其特征在于，所述直线驱动件上也设有用于夹持物料的夹具组件。
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