CN110238303A - 双臂冲压上料机器人及冲压加工流水线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双臂冲压上料机器人及冲压加工流水线，其中，双臂冲压上料机器包括：上机械手、与上机械手同步协作的下机械手、设置于上机械手和下机械手之间的中转台；上机械手位于第二机械手的上部，其包括：第一机械手以及带动第一机械手移动和翻转的第一机械臂，第一机械手由第一机械臂驱动将翻转的产品放置到中转台上；下机械手包括：第二机械手以及带动第二机械手移动的第二机械臂，第二机械手由第二机械臂驱动接力第一机械手周转经过翻转的产品。本发明的上机械手独立完成产品的翻转，下机械手同步协同地完成翻转后产品的水平周转，二者节拍同步，提高了冲压加工的效率。

Description

双臂冲压上料机器人及冲压加工流水线

技术领域

本发明涉及冲压加工技术领域，尤其涉及一种双臂冲压上料机器人及应用该双臂冲压上料机器人的冲压加工流水线。

背景技术

对于某些需要冲压加工的零部件而言，在冲压加工过程中有些零件由于零件的工艺要求必须使得零件进行正反面冲压加工。然而，对于现有的冲压加工流水线而言，当翻转零件时，对于下游的工位而言，由于在零件水平周转过程中增加了一步翻转动作，其需要等待零件翻转的完成再进行冲压。如此，整条冲压加工流水线的冲压效率是取决于加工时长最长的工位，因此将影响整条冲压加工流水线的冲压效率。因此，针对上述加工需求所带来的问题，有必要提出进一步地解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种双臂冲压上料机器人及冲压加工流水线，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种双臂冲压上料机器人，其包括：上机械手、与所述上机械手同步协作的下机械手、设置于所述上机械手和下机械手之间的中转台；

所述上机械手位于所述第二机械手的上部，其包括：第一机械手以及带动所述第一机械手移动和翻转的第一机械臂，所述第一机械手由所述第一机械臂驱动将翻转的产品放置到所述中转台上；

所述下机械手包括：第二机械手以及带动所述第二机械手移动的第二机械臂，所述第二机械手由所述第二机械臂驱动接力所述第一机械手周转经过翻转的所述产品。

作为本发明的双臂冲压上料机器人的改进，所述上机械手和下机械手安装于一体式的底座上。

作为本发明的双臂冲压上料机器人的改进，所述上机械手和下机械手安装于分体式的底座上。

作为本发明的双臂冲压上料机器人的改进，所述上机械手的底座的底部与所述下机械手的底座的上部拆卸式连接。

作为本发明的双臂冲压上料机器人的改进，所述上机械手的底座与所述下机械手的底座分离设置。

作为本发明的双臂冲压上料机器人的改进，所述第一机械臂为五轴机械臂，所述第一机械手围绕一轴进行自转，以二轴为转轴进行枢转，沿三轴进行升降，以四轴为转轴进行枢转，以五轴为转轴进行枢转。

作为本发明的双臂冲压上料机器人的改进，所述五轴机械臂包括：一轴电机、一轴减速机、二轴电机、二轴减速机、第一臂、第一升降机构、四轴电机、四轴减速机、第二臂、五轴电机以及五轴减速机；

所述一轴电机经所述一轴减速机与所述上机械手枢转连接，所述二轴电机经所述二轴减速机与所述一轴电机的固定座传动连接，所述第一臂的一端与所述二轴电机所在的套筒固定连接，另一端与所述第一升降机构传动连接，所述四轴电机经所述四轴减速机与所述第一升降机构的顶部枢转连接，所述第二臂的一端与所述四轴电机所在的套筒固定连接，另一端经所述五轴减速机与所述五轴电机枢转连接。

作为本发明的双臂冲压上料机器人的改进，所述第一升降机构包括：连接板、丝杆、导杆、三轴电机；

所述三轴电机通过一传动带与所述丝杆的一端传动连接，所述导杆分布于所述丝杆的周侧，所述丝杆及其周侧的导杆贯穿所述连接板，且所述丝杆与所述连接板通过螺纹进行传动配合，所述连接板与所述第一臂的另一端传动连接。

作为本发明的双臂冲压上料机器人的改进，所述第二机械臂为四轴机械臂，所述第二机械手以六轴为转轴进行枢转，沿七轴进行升降，以八轴为转轴进行枢转，以九轴为转轴进行枢转。

作为本发明的双臂冲压上料机器人的改进，所述四轴机械臂包括：六轴电机、六轴减速机、第三臂、第二升降机构、八轴电机、八轴减速机、第四臂、九轴电机以及九轴减速机；

所述六轴电机经所述六轴减速机与所述第二机械手枢转连接，所述第三臂的一端与所述六轴电机所在的套筒固定连接，另一端与所述第二升降机构传动连接，所述八轴电机经所述八轴减速机与所述第二升降机构的底部枢转连接，所述第四臂的一端与所述八轴电机所在的套筒固定连接，另一端经所述九轴减速机与所述九轴电机枢转连接。

作为本发明的双臂冲压上料机器人的改进，所述第二升降机构包括：连接板、丝杆、导杆、七轴电机；

所述七轴电机通过一传动带与所述丝杆的一端传动连接，所述导杆分布于所述丝杆的周侧，所述丝杆及其周侧的导杆贯穿所述连接板，且所述丝杆与所述连接板通过螺纹进行传动配合，所述连接板与所述第三臂的另一端传动连接。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种冲压加工流水线，其包括：多个冲压加工工位；

至少两个相邻的冲压加工工位之间设置有如权利要求1至11任一项所述的双臂冲压上料机器人。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的双臂冲压上料机器人具有上机械手以及所述上机械手同步协作的下机械手，其中，上机械手独立完成产品的翻转，下机械手同步协同地完成翻转后产品的水平周转，二者节拍同步，大大的缩短了加工时间，提高了冲压加工的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的双臂冲压上料机器人的立体示意图，该立体示意图中，上机械手与下机械手采用拆卸式的方式相连接；

图2为本发明的双臂冲压上料机器人的平面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的设计原理为：在冲压加工过程中有些零件由于零件的工艺要求必须使得零件进行正反面冲压加工。为了实现该目的，现有技术中都是采用单臂独立的解决，其存在效率较低的问题。

因此，本发明采用双臂同步协同的方式，在整个生产线加工中大部分使用下臂加工来完成一般冲压加工操作，当需要翻转或其他特殊复杂加工工艺时，上臂启动进入上道工序模具取料移出后翻转同时放入中间的定位台，(完成双臂联动实现翻转及复杂零件冲压加工工艺)，下臂经上臂翻转后的将工作台的零件拿取出进入下一个工位模具中完成放料过程，二者节拍同步。

如图1、2所示，本发明的双臂冲压上料机器人包括：上机械手1、与所述上机械手1同步协作的下机械手2、设置于所述上机械手1和下机械手2之间的中转台3。

其中，所述上机械手1作为上臂位于所述第二机械手的上部，相应的，第二机械手作为下臂。所述上机械手1将翻转的产品放置到所述中转台3上，所述下机械手2接力所述第一机械手周转经过翻转的所述产品，如此二者同步协同地工作，所述上机械手1等同于增加一个临时工位，使得产品的翻转不占用额外的时间，使得一条流水线上的各个工位的加工节拍保持一致，克服一个工位等待产品翻转时停机的问题。

进一步地，所述上机械手1和下机械手2的组合方式可以为多种。一个实施例中，所述上机械手1和下机械手2安装于一体式的底座上。可替代地，所述上机械手1和下机械手2安装于分体式的底座上。在该替代实施例中，可按照如下方式设置：所述上机械手1的底座的底部与所述下机械手2的底座的上部拆卸式连接；也可按照如下方式设置：所述上机械手1的底座与所述下机械手2的底座分离设置。上述各实施例中，各上料机械手可以固定连接于对应底座的侧面。

其中，所述上机械手1的底座11的底部与所述下机械手2的底座21的上部拆卸式连接时，在实际加工时，当不需要翻转时，也可将上机械手1拆下，此时下机械手2单独工作。而当需要上机械手1参与加工时，将其与下机械手2组装即可。此时，上机械手1从上游工位取产品，并在水平周转过程中同步翻转，然后将产品放到中转台3上。与此同时，下机械手2将放置到中转台3上的产品周转到下游工位，二者节拍同步。

为了实现上述拆卸式连接，所述上机械手1的底座11的底部和下机械手2的底座21的上部分别设置有一法兰连接盘111、211，从而所述上机械手1与下机械手2通过螺栓进行拆卸式连接。

一个实施例中，所述上机械手1包括：第一机械手12以及带动所述第一机械手12移动和翻转的第一机械臂13。

所述第一机械手12包括：支架121以及设置于支架121上的多个吸盘122。此时，所述支架121内部中空设置，该中空的空间可作为吸盘122真空气管的走线空间，也可直接形成真空环境，以与吸盘122相连通。

所述第一机械臂13可以为五轴机械臂，所述第一机械手12围绕一轴进行自转，以二轴为转轴进行枢转，沿三轴进行升降，以四轴为转轴进行枢转，以五轴为转轴进行枢转。

一个实施例中，所述五轴机械臂包括：一轴电机131、一轴减速机132、二轴电机133、二轴减速机134、第一臂135、第一升降机构136、四轴电机137、四轴减速机138、第二臂139、五轴电机140以及五轴减速机141。

所述一轴电机131经所述一轴减速机132与所述上机械手1枢转连接，所述二轴电机133经所述二轴减速机134与所述一轴电机131的固定座传动连接，所述第一臂135的一端与所述二轴电机133所在的套筒固定连接，另一端与所述第一升降机构136传动连接，所述四轴电机137经所述四轴减速机138与所述第一升降机构136的顶部枢转连接，所述第二臂139的一端与所述四轴电机137所在的套筒固定连接，另一端经所述五轴减速机141与所述五轴电机140枢转连接。其中，为了实现与臂与套筒之间的连接，套筒的两侧具有延伸部，臂的端面通过螺栓连接于延伸部上。

一个实施例中，所述第一升降机构136包括：顶板1361、连接板1362、丝杆1363、导杆1364、三轴电机1365、底板1366。其中，所述三轴电机1365通过一传动带与所述丝杆1363的一端传动连接，所述导杆1364分布于所述丝杆1363的周侧。所述丝杆1363和各导杆1364的顶端固定连接于顶板1361上，丝杆1363的下端贯穿底板1366以通过传动带与三轴电机1365相连接，各导杆1364的下端固定连接于底板1366上。所述丝杆1363及其周侧的导杆1364贯穿所述连接板1362，且所述丝杆1363与所述连接板1362通过螺纹进行传动配合，所述连接板1362与所述第一臂135的另一端传动连接。所述顶板1361、连接板1362、丝杆1363、导杆1364、三轴电机1365、底板1366整体地收容于一壳体1367中，以实现所述第一升降机构136的模块化设计。

所述下机械手2包括：第二机械手22以及带动所述第二机械手22移动的第二机械臂23。

所述第二机械手22包括：支架221以及设置于支架221上的多个吸盘222。此时，所述支架221内部中空设置，该中空的空间可作为吸盘222真空气管的走线空间，也可直接形成真空环境，以与吸盘222相连通。

所述第二机械臂23为四轴机械臂，所述第二机械手22以六轴为转轴进行枢转，沿七轴进行升降，以八轴为转轴进行枢转，以九轴为转轴进行枢转。

一个实施例中，所述四轴机械臂包括：六轴电机231、六轴减速机232、第三臂233、第二升降机构234、八轴电机235、八轴减速机236、第四臂237、九轴电机238以及九轴减速机239。

所述六轴电机231经所述六轴减速机232与所述第二机械手22枢转连接，所述第三臂233的一端与所述六轴电机231所在的套筒固定连接，另一端与所述第二升降机构234传动连接，所述八轴电机235经所述八轴减速机236与所述第二升降机构234的底部枢转连接，所述第四臂237的一端与所述八轴电机235所在的套筒固定连接，另一端经所述九轴减速机239与所述九轴电机238枢转连接。其中，为了实现与臂与套筒之间的连接，套筒的两侧具有延伸部，臂的端面通过螺栓连接于延伸部上。

一个实施例中，所述第二升降机构234包括：顶板2341、连接板2342、丝杆2343、导杆2344、七轴电机2345、底板2346。其中，所述七轴电机2345通过一传动带与所述丝杆2343的一端传动连接，所述导杆2344分布于所述丝杆2343的周侧。所述丝杆2343和各导杆2344的顶端固定连接于顶板2341上，丝杆2343的下端贯穿底板2346以通过传动带与七轴电机2345相连接，各导杆2344的下端固定连接于底板2346上。所述丝杆2343及其周侧的导杆2344贯穿所述连接板2342，且所述丝杆2343与所述连接板2342通过螺纹进行传动配合，所述连接板2342与所述第一臂135的另一端传动连接。所述顶板2341、连接板2342、丝杆2343、导杆2344、七轴电机2345、底板2346整体地收容于一壳体2347中，以实现所述第一升降机构136的模块化设计。

需要说明的是，上述五轴机械臂以及四周机械臂中的各个部分，采用模块化设计，如此以便于各个部件的更换和组装。

一个实施例中，所述中转台3可安装于上料机械手的底座的侧面上。所述中转台3的技术要点为，其具有方便第一机械手12将翻转后的产品放置于中转台3上，离开中转台3的镂空结构31，该镂空结构31的形状与第一机械手3的轮廓形状相适应，如此避免第一机械手12运动时与中转台3发生干涉。因为，第一机械手12翻转后位于产品的下方，其将产品放置到中转台3上时，向下远离中转台3。

基于相同的技术构思，本发明还提供一种冲压加工流水线，其包括：多个冲压加工工位。其中，至少两个相邻的冲压加工工位之间设置有如上所述的双臂冲压上料机器人，如此各个工位之间能够保持节拍的同步，进而避免停机等待的问题，提高了冲压加工的效率。

综上所述，本发明的双臂冲压上料机器人具有上机械手以及所述上机械手同步协作的下机械手，其中，上机械手独立完成产品的翻转，下机械手同步协同地完成翻转后产品的水平周转，二者节拍同步，大大的缩短了加工时间，提高了冲压加工的工作效率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (12)

1.一种双臂冲压上料机器人，其特征在于，所述双臂冲压上料机器人包括：上机械手、与所述上机械手同步协作的下机械手、设置于所述上机械手和下机械手之间的中转台；

所述上机械手位于所述第二机械手的上部，其包括：第一机械手以及带动所述第一机械手移动和翻转的第一机械臂，所述第一机械手由所述第一机械臂驱动将翻转的产品放置到所述中转台上；

所述下机械手包括：第二机械手以及带动所述第二机械手移动的第二机械臂，所述第二机械手由所述第二机械臂驱动接力所述第一机械手周转经过翻转的所述产品。

2.根据权利要求1所述的双臂冲压上料机器人，其特征在于，所述上机械手和下机械手安装于一体式的底座上。

3.根据权利要求1所述的双臂冲压上料机器人，其特征在于，所述上机械手和下机械手安装于分体式的底座上。

4.根据权利要求3所述的双臂冲压上料机器人，其特征在于，所述上机械手的底座的底部与所述下机械手的底座的上部拆卸式连接。

5.根据权利要求3所述的双臂冲压上料机器人，其特征在于，所述上机械手的底座与所述下机械手的底座分离设置。

6.根据权利要求1所述的双臂冲压上料机器人，其特征在于，所述第一机械臂为五轴机械臂，所述第一机械手围绕一轴进行自转，以二轴为转轴进行枢转，沿三轴进行升降，以四轴为转轴进行枢转，以五轴为转轴进行枢转。

7.根据权利要求6所述的双臂冲压上料机器人，其特征在于，所述五轴机械臂包括：一轴电机、一轴减速机、二轴电机、二轴减速机、第一臂、第一升降机构、四轴电机、四轴减速机、第二臂、五轴电机以及五轴减速机；

所述一轴电机经所述一轴减速机与所述上机械手枢转连接，所述二轴电机经所述二轴减速机与所述一轴电机的固定座传动连接，所述第一臂的一端与所述二轴电机所在的套筒固定连接，另一端与所述第一升降机构传动连接，所述四轴电机经所述四轴减速机与所述第一升降机构的顶部枢转连接，所述第二臂的一端与所述四轴电机所在的套筒固定连接，另一端经所述五轴减速机与所述五轴电机枢转连接。

8.根据权利要求1所述的双臂冲压上料机器人，其特征在于，所述第一升降机构包括：连接板、丝杆、导杆、三轴电机；

所述三轴电机通过一传动带与所述丝杆的一端传动连接，所述导杆分布于所述丝杆的周侧，所述丝杆及其周侧的导杆贯穿所述连接板，且所述丝杆与所述连接板通过螺纹进行传动配合，所述连接板与所述第一臂的另一端传动连接。

9.根据权利要求1所述的双臂冲压上料机器人，其特征在于，所述第二机械臂为四轴机械臂，所述第二机械手以六轴为转轴进行枢转，沿七轴进行升降，以八轴为转轴进行枢转，以九轴为转轴进行枢转。

10.根据权利要求9所述的双臂冲压上料机器人，其特征在于，所述四轴机械臂包括：六轴电机、六轴减速机、第三臂、第二升降机构、八轴电机、八轴减速机、第四臂、九轴电机以及九轴减速机；

所述六轴电机经所述六轴减速机与所述第二机械手枢转连接，所述第三臂的一端与所述六轴电机所在的套筒固定连接，另一端与所述第二升降机构传动连接，所述八轴电机经所述八轴减速机与所述第二升降机构的底部枢转连接，所述第四臂的一端与所述八轴电机所在的套筒固定连接，另一端经所述九轴减速机与所述九轴电机枢转连接。

11.根据权利要求10所述的双臂冲压上料机器人，其特征在于，所述第二升降机构包括：连接板、丝杆、导杆、七轴电机；

所述七轴电机通过一传动带与所述丝杆的一端传动连接，所述导杆分布于所述丝杆的周侧，所述丝杆及其周侧的导杆贯穿所述连接板，且所述丝杆与所述连接板通过螺纹进行传动配合，所述连接板与所述第三臂的另一端传动连接。

12.一种冲压加工流水线，其特征在于，所述冲压加工流水线包括：多个冲压加工工位；

至少两个相邻的冲压加工工位之间设置有如权利要求1至11任一项所述的双臂冲压上料机器人。