CN105710241B - 一种电枢冲片再加工的冲床机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电枢冲片再加工的冲床机械手，包括机架、冲片托架、送料爪和接料托盘、第一直线导轨副和驱动机构，第一直线导轨副的导轨固定在机架上，沿X轴方向布置，第一直线导轨副的滑块由驱动机构带动；送料爪和接料托盘固定在滑块上，位于滑块的前方，接料托盘位于送料爪的正上方；滑块向后运动到后止点时，送料爪位于冲片托架的正上方；滑块向前运动到前止点时，送料爪和接料托盘向前伸出。本发明冲片送料与成品冲片的接料一次性完成，生产效率高。

Description

一种电枢冲片再加工的冲床机械手

[技术领域]

本发明涉及电机硅钢片冲压再加工，尤其涉及一种电枢冲片再加工的冲床机械手。

[背景技术]

电机硅钢片通常采用冲床进行冲压加工，电枢冲片再加工的冲床机械手通常用于对硅钢片进行二次加工时送料。申请号为CN201510653276.4的发明公开了一种用于转子冲片再加工的冲床机械手，该机械手主要包括机械传动、送料及数量判定、参数调节、控制等部分。机械手的动能通过传动杆从冲床刹车轮上获得，驱动送料杆左右运动将原料送至模具内加工，判定电路对单次进料的数量进行判定，并在控制***的配合下控制冲床的运行，保护模具；参数调节部分主要调节机械手运行时的各种参数。

这种用于转子冲片再加工的冲床机械手存在以下缺点：

1、送料时不能同时实现成品冲片的接料，生产效率低；

2、采用齿轮齿条传动，然而齿轮齿条容易磨损，影响上料精度；

3、冲片分离不稳定，有时推不出，有时推出两片或多片，降低了设备的生产效率。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种同时实现送料和接料、生产效率高的电枢冲片再加工的冲床机械手。

本发明进一步要解决的技术问题是提供一种传动装置不易磨损、寿命长的电枢冲片再加工的冲床机械手。

本发明还有一个要解决的技术问题是提供一种冲片分离精准的电枢冲片再加工的冲床机械手。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种电枢冲片再加工的冲床机械手，包括机架、冲片托架、送料爪和接料托盘、第一直线导轨副和驱动机构，第一直线导轨副的导轨固定在机架上，沿X轴方向布置，第一直线导轨副的滑块由驱动机构带动；送料爪和接料托盘固定在滑块上，位于滑块的前方，接料托盘位于送料爪的正上方；滑块向后运动到后止点时，送料爪位于冲片托架的正上方；滑块向前运动到前止点时，送料爪和接料托盘向前伸出。

以上所述的冲床机械手，包括连接杆，送料爪包括叉形的永磁吸盘和送料气缸，连接杆的后端固定在第一直线导轨副的滑块上，送料气缸的缸体固定在连接杆的前端；永磁吸盘叉杆的后端固定在送料气缸活塞杆的下端；第一直线导轨副的滑块向后运动到后止点时，送料爪的永磁吸盘位于冲片托架的正上方；接料托盘是永磁托盘，固定在送料气缸的缸体的上部。

以上所述的冲床机械手，包括成品托架、第二直线导轨副和放料爪，第二直线导轨副的导轨固定在在机架上，位于第一直线导轨副的上方，与第一直线导轨副的导轨平行；驱动机构包括由伺服电机驱动的齿形带传动装置，齿形带传动装置水平地安装在机架上，位于第一直线导轨副第一直线导轨副与第二直线导轨副之间；第一直线导轨副的滑块固定在齿形带传动装置齿形带的下弦，第二直线导轨副的滑块固定在齿形带传动装置齿形带的上弦；成品托架安装在机架上，放料爪包括磁力吸盘和放料气缸，放料气缸的缸体固定在第二直线导轨副的滑块上，磁力吸盘固定在放料气缸活塞杆的下端；第一直线导轨副的滑块向前运动到前止点时，放料爪的磁力吸盘向后运动到成品托架正上方；第一直线导轨副的滑块向后运动到后止点时，放料爪的磁力吸盘向前运动到接料托盘正上方。

以上所述的冲床机械手，包括推料板和推料气缸，放料爪的磁力吸盘是永磁吸盘；放料爪的磁力吸盘底面的中部包括凹槽，推料气缸固定在机架上，位于机架的后部；推料板固定在推料汽缸活塞杆的下端，方向与X轴方向平行；放料爪的磁力吸盘向后运动后止点时，推料板的前部***到磁力吸盘的凹槽中。

以上所述的冲床机械手，包括两个转盘机构，转盘机构安装在机架的工作台上，第一转盘机构安装在第二转盘机构的前方，第一直线导轨副和第二直线导轨副安装在机架一侧的立柱上；转盘机构包括转盘、由手轮驱动的X轴运动机构和由手轮驱动的Y轴运动机构，转盘通过X轴运动机构和Y轴运动机构安装在工作台上，由伺服电机带动旋转；第一转盘机构包括复数个所述的冲片托架，冲片托架沿第一转盘机构的转盘周向均布；第二转盘机构包括复数个所述的成品托架，成品托架沿第二转盘机构的转盘周向均布。

以上所述的冲床机械手，包括料片进给机构，料片进给机构包括支架、两个Z轴方向直线导轨副、丝杠螺母副和两根顶料杆，丝杠螺母副的丝杠安装在支架上，由电机驱动；Z轴方向直线导轨副的导轨固定在支架上，丝杠螺母副的螺母与Z轴方向直线导轨副的滑块连接；两根顶料杆沿Z轴方向布置，下端与所述的螺母连接；第一转盘机构每个冲片托架下方的转盘上包括两个顶料孔，冲片托架包括冲片托盘；所述的支架固定在第一转盘机构X轴运动机构上，顶料杆由下向上穿过顶料孔，冲片托盘由顶料杆支承。

以上所述的冲床机械手，冲床机械手的一个工作循环包括以下步骤：

701)齿形带传动装置带动接料托盘和送料爪吸着冲片的永磁吸盘沿X轴方向运动到前止点，与此同时，放料爪吸着成品冲片的永磁吸盘沿X轴方向运动到后止点，推料板的前部***到放料爪永磁吸盘的凹槽中；

702)冲床的上模卸下一片成品冲片，落到接料托盘上；送料气缸工作，驱动送料爪的永磁吸盘下行，将冲片套到冲床的下模上；

703)推料气缸工作，推料板下行，将放料爪的永磁吸盘的成品冲片推到下方的成品托架上；

704)推料气缸复位；

705)齿形带传动装置带动接料托盘和送料爪沿X轴方向向后运动，套在冲床下模上的冲片留在下模中；

706)送料爪在向后运动的过程中，送料气缸带动送料爪的永磁吸盘复位；

707)接料托盘和送料爪到达后止点；与此同时，放料爪向前到达前止点，放料爪的永磁吸盘到达接料托盘的上方；

708)送料气缸工作，驱动送料爪的永磁吸盘下行，送料爪的永磁吸盘将冲片托架上的第一片冲片吸起；

709)送料气缸带动送料爪的永磁吸盘复位；

7010)放料气缸工作，驱动放料爪的永磁吸盘下行，放料爪的永磁吸盘将接料托盘上的成品冲片吸起；

7011)放料气缸带动放料爪的永磁吸盘复位。

以上所述的冲床机械手，包括对射式红外传感器，对射式红外传感器检测到工作的冲片托架上冲片全部移走后，通过控制电路驱动转盘机构的伺服电机带动转盘旋转，分别将新的冲片托架和成品托架转到工作位置。

以上所述的冲床机械手，包括微变形分离装置，微变形分离装置包括两条斜铁，两条斜铁沿冲片托架的直径方向对称地布置在冲片托架的两侧，两条斜铁的斜面相对，两条斜铁上端的间距小于冲片的直径，两条斜铁下部的间距大于冲片的直径。

本发明的冲床机械手可以实现冲片送料与成品冲片的接料一次性完成，生产效率高。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例冲床机械手送料爪位于前止点的立体图。

图2是本发明实施例冲床机械手送料爪位于后止点的立体图。

图3是本发明实施例冲床机械手送料爪位于前止点的主视图。

图4是本发明实施例冲床机械手送料爪位于前止点的俯视图。

图5是本发明实施例冲床机械手送料爪位于后止点的主视图。

图6是本发明实施例冲床机械手送料爪位于后止点的俯视图。

图7是本发明实施例冲床机械手的左视图。

图8是本发明实施例冲床机械手工作循环起始位置示意图。

图9是图8中的冲床机械手向剖视图。

图10是图8中的冲床机械手向剖视图。

图11是本发明实施例转盘机构的剖视图。

图12是本发明实施例第一转盘机构的立体图。

图13是本发明实施例第一转盘机构另一视角的立体图。

图14是本发明实施例冲床机械手料片进给机构的立体图。

图15是本发明实施例微变形分离装置的主视图。

图16是本发明实施例微变形分离装置的立体图。

[具体实施方式]

本发明实施例电枢冲片再加工的冲床机械手的结构和原理如图1至图16所示，包括机架、进料机构200(第一转盘机构)、储料机构300(第二转盘机构)、第一直线导轨副、第二直线导轨副、驱动机构、送料爪1、放料爪3和接料托盘2。

机架包括工作台4和两个立柱5，两个立柱5沿X轴方向分开布置，沿Y轴方向布置在工作台4的一侧。

进料机构200(第一转盘机构)和储料机构300(第二转盘机构)安装在工作台4上，进料机构200(第一转盘机构)沿X轴方向安装在储料机构300(第二转盘机构)的前方。

每套转盘机构都包括转盘25、由手轮驱动的X轴运动机构20和由手轮驱动的Y轴运动机构21，转盘25通过X轴运动机构20和Y轴运动机构21安装在工作台4上，由伺服电机22带动旋转。

第一转盘机构(进料机构200)的转盘25上安装了6个冲片托架23，冲片托架23沿第一转盘机构的转盘周向均布。第二转盘机构(储料机构300)的转盘25上安装了6个筒形的成品托架24，成品托架24沿第二转盘机构的转盘周向均布。

第一直线导轨副的导轨6固定在立柱5的下部，沿X轴方向布置，第二直线导轨副的导轨7与第一直线导轨副的导轨6平行，固定在在立柱5的上端。

驱动机构包括齿形带传动装置和驱动齿形带的伺服电机8。齿形带传动装置水平地安装在两个立柱5的中部，位于第一直线导轨副第一直线导轨副与第二直线导轨副之间。齿形带传动装置的主动带轮和被动带轮分别安装在两个立柱5的中部。

第一直线导轨副的滑块9固定在齿形带传动装置齿形带10的下弦，第二直线导轨副的滑块11固定在齿形带传动装置齿形带10的上弦。

送料爪1包括叉形的永磁吸盘101和送料气缸102，连接杆14的后端固定在第一直线导轨副的滑块9上，送料气缸102的缸体固定在连接杆14的前端。永磁吸盘101叉杆的后端固定在送料气缸102活塞杆的下端。

接料托盘2也是永磁托盘，其后端固定在送料气缸102的缸体的上部，接料托盘2位于送料爪1的正上方。

第一直线导轨副的滑块9向后运动到后止点时，送料爪1的永磁吸盘101位于供料的冲片托架23的正上方。

第一直线导轨副的滑块9向前运动到前止点时，送料爪1和接料托盘2向前伸到冲床上下模具之间。

放料爪3包括永磁的磁力吸盘301和放料气缸302，放料气缸302的缸体固定在第二直线导轨副的滑块11上，磁力吸盘301固定在放料气缸302活塞杆的下端。第一直线导轨副的滑块9向前运动到前止点时，放料爪3的磁力吸盘301向后运动到一个成品托架24正上方，准备放料。第一直线导轨副的滑块9向后运动到后止点时，放料爪3的磁力吸盘301向前运动到接料托盘2正上方，准备吸料。

放料爪3的磁力吸盘301底面的中部有一条凹槽301A，推料气缸12固定在后面的立柱5上。推料板13固定在推料汽缸12活塞杆的下端，方向与X轴方向平行。放料爪3的磁力吸盘301向后运动后止点时，推料板13的前部***到磁力吸盘301的凹槽301A中。

进料机构200(第一转盘机构)中安装了料片进给机构、对射式红外传感器(图中未示出)和料片的微变形分离装置。

料片进给机构包括支架31、两个Z轴方向直线导轨副、丝杠螺母副和两根顶料杆38，丝杠螺母副的丝杠32安装在支架31上，由伺服电机33驱动。Z轴方向直线导轨副的导轨34固定在支架31的两侧，丝杠螺母副的螺母35通过连接板36与Z轴方向直线导轨副的滑块37连接。两根顶料杆38沿Z轴方向竖直布置，下端与连接板36连接。第一转盘机构每个冲片托架23下方的转盘25上都有两个顶料孔2501，冲片托架23上有一片冲片托盘29。支架31固定在第一转盘机构X轴运动机构的大板上，顶料杆38由下向上穿过X轴运动机构、Y轴运动机构和转盘25上的顶料孔2501，冲片托盘29由顶料杆38的上端支承，送料爪1每吸走一片冲片，伺服电机33驱动丝杠螺母副，带动顶料杆38向上运动一片冲片厚度的距离，实现冲片的进给。

对射式红外传感器检测到正在工作的冲片托架23上冲片100全部移空后，通过控制电路分别驱动两个转盘机构的伺服电机22带动转盘25旋转60°，分别将一个新的冲片托架23和一个新的成品托架24转到工作位置，取代原来移空的冲片托架和装满的成品托架。

微变形分离装置包括两条斜铁27，两条斜铁27沿冲片托架23的直径方向对称地布置在冲片托架23的两侧，两条斜铁23的斜面相对，两条l e

上端的间距略小于冲片的直径，两条斜铁27下部的间距大于冲片的直径，这样，顶部的冲片100A在挤出两条斜铁27的斜面之前会因受到挤压而变形与下面的冲片分离，每次向上只会弹出一片，不会出现推出两片或多片的情况。

本发明实施例冲床机械手的一个工作循环包括以下步骤：

1)齿形带传动装置带动接料托盘2和送料爪1吸着冲片100A的永磁吸盘沿X轴方向运动到前止点进入到冲床上下模具之间，与此同时，放料爪3吸着成品冲片100B的永磁吸盘沿X轴方向运动到后止点，推料板13的前部***到放料爪3永磁吸盘的凹槽中。

2)冲床的上模卸下一片成品冲片100B，落到接料托盘2上。送料气缸102工作，驱动送料爪1的永磁吸盘下行，将冲片套到冲床的下模400上。

3)推料气缸12工作，推料板13下行，将放料爪3的永磁吸盘的成品冲片100B推到下方筒形的成品托架24上。

4)推料气缸12复位。

5)齿形带传动装置带动接料托盘2和送料爪1沿X轴方向向后运动，套在冲床下模中央突台上的冲片100A留在下模中。

6)送料爪1在向后运动的过程中，送料气缸102带动送料爪1的永磁吸盘复位。

7)接料托盘2和送料爪1到达后止点。与此同时，放料爪3向前到达前止点，放料爪3的永磁吸盘到达接料托盘2的上方。

8)送料气缸102工作，驱动送料爪1的永磁吸盘下行，送料爪1的永磁吸盘将冲片托架23上的第一片冲片100A吸起，为下一工作循环做准备。

9)送料气缸102带动送料爪1的永磁吸盘复位。

10)放料气缸302工作，驱动放料爪3的永磁吸盘下行，放料爪3的永磁吸盘将接料托盘2上的成品冲片100B吸起。

11)放料气缸302带动放料爪3的永磁吸盘复位。

本发明以上实施例具有以下优点：

1、送料、接料和放料一次性完成，生产效率高；

2、驱动机构采用齿形带传动、直线导轨副导向，零部件不易磨损、噪音小、上料精度高；

3、微变形分离装置可以精准地控制冲片的推出数量，不会出现推出两片或多片的情况，设备故障率低，进一步提高了设备的生产效率。

Claims (7)

1.一种电枢冲片再加工的冲床机械手，包括机架、冲片托架和送料爪、其特征在于，包括接料托盘、连接杆、成品托架、放料爪、第一直线导轨副、第二直线导轨副和驱动机构，第一直线导轨副的导轨固定在机架上，沿X轴方向布置，第一直线导轨副的滑块由驱动机构带动；送料爪和接料托盘固定在滑块上，位于滑块的前方，接料托盘位于送料爪的正上方；滑块向后运动到后止点时，送料爪位于冲片托架的正上方；滑块向前运动到前止点时，送料爪和接料托盘向前伸出；送料爪包括叉形的永磁吸盘和送料气缸，连接杆的后端固定在第一直线导轨副的滑块上，送料气缸的缸体固定在连接杆的前端；永磁吸盘叉杆的后端固定在送料气缸活塞杆的下端；第一直线导轨副的滑块向后运动到后止点时，送料爪的永磁吸盘位于冲片托架的正上方；接料托盘是永磁托盘，固定在送料气缸的缸体的上部；第二直线导轨副的导轨固定在机架上，位于第一直线导轨副的上方，与第一直线导轨副的导轨平行；驱动机构包括由伺服电机驱动的齿形带传动装置，齿形带传动装置水平地安装在机架上，位于第一直线导轨副与第二直线导轨副之间；第一直线导轨副的滑块固定在齿形带传动装置齿形带的下弦，第二直线导轨副的滑块固定在齿形带传动装置齿形带的上弦；成品托架安装在机架上，放料爪包括磁力吸盘和放料气缸，放料气缸的缸体固定在第二直线导轨副的滑块上，磁力吸盘固定在放料气缸活塞杆的下端；第一直线导轨副的滑块向前运动到前止点时，放料爪的磁力吸盘向后运动到成品托架正上方；第一直线导轨副的滑块向后运动到后止点时，放料爪的磁力吸盘向前运动到接料托盘正上方。

2.根据权利要求1所述的冲床机械手，其特征在于，包括推料板和推料气缸，放料爪的磁力吸盘是永磁吸盘；放料爪的磁力吸盘底面的中部包括凹槽， 推料气缸固定在机架上，位于机架的后部；推料板固定在推料气缸活塞杆的下端，方向与X轴方向平行；放料爪的磁力吸盘向后运动后止点时，推料板的前部***到磁力吸盘的凹槽中。

3.根据权利要求1所述的冲床机械手，其特征在于，包括两个转盘机构，转盘机构安装在机架的工作台上，第一转盘机构安装在第二转盘机构的前方，第一直线导轨副和第二直线导轨副安装在机架一侧的立柱上；转盘机构包括转盘、由手轮驱动的X轴运动机构和由手轮驱动的Y轴运动机构，转盘通过X轴运动机构和Y轴运动机构安装在工作台上，由伺服电机带动旋转；第一转盘机构包括复数个所述的冲片托架，冲片托架沿第一转盘机构的转盘周向均布；第二转盘机构包括复数个所述的成品托架，成品托架沿第二转盘机构的转盘周向均布。

4.根据权利要求3所述的冲床机械手，其特征在于，包括料片进给机构，料片进给机构包括支架、两个Z轴方向直线导轨副、丝杠螺母副和两根顶料杆，丝杠螺母副的丝杠安装在支架上，由电机驱动；Z轴方向直线导轨副的导轨固定在支架上，丝杠螺母副的螺母与Z轴方向直线导轨副的滑块连接；两根顶料杆沿Z轴方向布置，下端与所述的螺母连接；第一转盘机构每个冲片托架下方的转盘上包括两个顶料孔，冲片托架包括冲片托盘；所述的支架固定在第一转盘机构X轴运动机构上，顶料杆由下向上穿过顶料孔，冲片托盘由顶料杆支承。

5.根据权利要求2所述的冲床机械手，其特征在于，冲床机械手的一个工作循环包括以下步骤：

501)齿形带传动装置带动接料托盘和送料爪吸着冲片的永磁吸盘沿X轴方向运动到前止点，与此同时，放料爪吸着成品冲片的永磁吸盘沿X轴方向运动到后止点，推料板的前部***到放料爪永磁吸盘的凹槽中；

502)冲床的上模卸下一片成品冲片，落到接料托盘上；送料气缸工作，驱动送料爪的永磁吸盘下行，将冲片套到冲床的下模上；

503)推料气缸工作，推料板下行，将放料爪的永磁吸盘的成品冲片推到下方的成品托架上；

504)推料气缸复位；

505)齿形带传动装置带动接料托盘和送料爪沿X轴方向向后运动，套在冲床下模上的冲片留在下模中；

506)送料爪在向后运动的过程中，送料气缸带动送料爪的永磁吸盘复位；

507)接料托盘和送料爪到达后止点；与此同时，放料爪向前到达前止点，放料爪的永磁吸盘到达接料托盘的上方；

508)送料气缸工作，驱动送料爪的永磁吸盘下行，送料爪的永磁吸盘将冲片托架上的第一片冲片吸起；

509)送料气缸带动送料爪的永磁吸盘复位；

5010)放料气缸工作，驱动放料爪的永磁吸盘下行，放料爪的永磁吸盘将接料托盘上的成品冲片吸起；

5011)放料气缸带动放料爪的永磁吸盘复位。

6.根据权利要求3所述的冲床机械手，其特征在于，包括对射式红外传感器，对射式红外传感器检测到工作的冲片托架上冲片全部移走后，通过控制电路驱动转盘机构的伺服电机带动转盘旋转，分别将新的冲片托架和成品托架转到工作位置。

7.根据权利要求4所述的冲床机械手，其特征在于，包括微变形分离装置，微变形分离装置包括两条斜铁，两条斜铁沿冲片托架的直径方向对称地布置在 冲片托架的两侧，两条斜铁的斜面相对，两条斜铁上端的间距小于冲片的直径，两条斜铁下部的间距大于冲片的直径。