CN110615277A - 一种压机自动下料机械手及自动下料设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动化设备领域，特别涉及一种压机自动下料机械手及自动下料设备，其中一种压机自动下料机械手，包括第一X轴驱动机构、第二X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构以及取料爪组件；取料爪组件由第二X驱动机构驱动沿X方向运动；第二X轴驱动机构由Z轴驱动机构驱动沿Z方向运动；Z轴驱动机构由Z轴驱动机构驱动沿X方向运动；第一X轴驱动机构由Z轴驱动机构驱动沿X方向运动。本发明提供的压机自动下料机械手，通过同时驱动第一X轴驱动机构和第二X轴驱动机构工作，利用位移的叠加，实现取料爪组件在X方向的快速移动，从而能够有效减少取料爪组件从压机出料端到刀片码放料盘的所需时间，提高刀片下料的效率。
Description
技术领域
本发明涉及自动化设备领域，特别涉及一种压机自动下料机械手及自动下料设备。
背景技术
传统的硬质合金刀片在通过压机压制制备完成后，一般通过人工下料，并通过人工进行质量检测以及将合格的刀片码放到料盘。以上流程中，从取料到码放都需要人工参与，不仅任务繁重、效率低下，而且对操作工人存在较大的安全风险。虽然目前也有采用在压机的输出端设置机械手的方式进行硬质合金刀片，以完成部分自动化任务。但现有的压机下料机械手依然存在取料用时长、工作效率低的问题。
发明内容
为解决上述现有技术中提到的现有压机下料机械手取料用时长、工作效率低的问题，本发明提供一种压机自动下料机械手及自动下料设备，其中压机自动下料机械手，包括第一X轴驱动机构、第二X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构以及取料爪组件；所述取料爪组件设于所述第二X轴驱动机构的输出端，并由所述第二X驱动机构驱动沿X方向运动；所述第二X轴驱动机构设于所述Z轴驱动机构的输出端，并由所述Z轴驱动机构驱动沿Z方向运动；所述Z轴驱动机构设于所述第一X轴驱动机构的输出端,并由所述Z轴驱动机构驱动沿X方向运动；所述第一X轴驱动机构设于所述Y轴驱动机构的输出端,并由所述Z轴驱动机构驱动沿X方向运动。
进一步地，所述取料爪组件包括旋转驱动机构、取料爪以及壳体；所述取料爪与所述旋转驱动机构共同设于所述壳体内；
所述旋转驱动机构包括同步带模组和步进电机；所述步进电机的输出轴与所述同步带模组中的一同步轮相连接，所述取料爪与所述同步带模组中的另一同步轮相连接。
进一步地，所述取料爪包括两个可相对活动的爪体以及用于驱动两个所述爪体相对运动的取料驱动机构。
进一步地，所述取料爪组件通过快换接头与所述第二X轴驱动机构的输出端相连接。
本发明还提供一种压机自动下料设备，包括下料机械手、工件清理组件、工件测量组件、工件承载盘以及机台；所述工件清理组件、工件测量组件、工件承载盘均设于所述机台的台面上；所述下料机械手通过支架设于所述机台的上方；所述下料机械手为如上任一项所述的压机自动下料机械手。
进一步地，所述工件清理组件包括毛刷和吹气机构。
进一步地，所述工件测量组件包括重量检测机构和防护罩体；所述防护罩体可开闭地设于所述重量检测机构上方。
进一步地，还包括废料下料组件；所述废料下料组件包括废料输送带，所述废料输送带的一端位于所述工件测量组件的侧边，所述废料输送带连接至废料容置装置。
进一步地，所述机台上还设有取料爪更换工位，所述取料爪更换工位内可放置若干用于更换的取料爪组件。
本发明提供的压机自动下料机械手，通过同时驱动第一X轴驱动机构和第二X轴驱动机构工作，利用位移的叠加，实现取料爪组件在X方向的快速移动，从而能够有效减少取料爪组件从压机出料端到刀片码放料盘的所需时间，提高刀片下料的效率；同时通过两个X轴驱动机构的设计，无需设置很长的X方向轨道即可获得较大的位移行程范围，从而有效减小自动下料机械手所要占用的体积，且第二X轴驱动机构延展了取料爪组件的活动范围，使取料爪组件能够更方便地伸入压机出料端进行刀片的抓取。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明提供的压机自动下料机械手的结构示意图；
图2为本发明提供的压机自动下料机械手的侧面示意图；
图3为本发明提供的取料爪组件的结构示意图；
图4为本发明提供的取料爪组件的俯视示意图；
图5为图4中A-A剖面示意图；
图6为本发明提供的压机自动下料设备的结构示意图；
图7为本发明提供的压机自动下料设备的部分结构示意图。
附图标记：
100下料机械手 110第一X轴驱动机构 120第二X轴驱动机构
130Y轴驱动机构 140Z轴驱动机构 150取料爪组件
160旋转驱动机构 161同步带模组 162步进电机
170取料爪 180壳体 190快换接头
200工件清理组件 210毛刷 220吹气机构
300工件测量组件 310重量检测机构 320防护罩体
400工件承载盘 500机台 600废料下料组件
700取料爪更换工位
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用了区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定于物理或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
如图1-图5所示，本发明实施例提供一种压机自动下料机械手，所述下料机械手100包括第一X轴驱动机构110、第二X轴驱动机构120、Y轴驱动机构130、Z轴驱动机构140以及取料爪组件150；所述取料爪组件150设于所述第二X轴驱动机构120的输出端，并由所述第二X驱动机构驱动沿X方向运动；所述第二X轴驱动机构120设于所述Z轴驱动机构140的输出端，并由所述Z轴驱动机构140驱动沿Z方向运动；所述Z轴驱动机构140设于所述第一X轴驱动机构110的输出端,并由所述Z轴驱动机构140驱动沿X方向运动；所述第一X轴驱动机构110设于所述Y轴驱动机构130的输出端,并由所述Z轴驱动机构140驱动沿X方向运动。本发明实施例中所述的X方向、Y方向以及Z方向即如图1所示的X、Y、Z所示方向及其反反向。
具体地，如图1、图2所示，本发明实施例提供一种压机自动下料机械手，包括第一X轴驱动机构110、第二X轴驱动机构120、Z轴驱动机构140、Y轴驱动机构130以及取料爪组件150；其中Y轴驱动机构130位于下料机械手100的顶部，在实际使用时，下料机械手100通过Y轴驱动机构130固定安装于如机台500支架等其他设备上。Y轴驱动机构130可以是丝杆传动机构、伺服电机传动机构、气缸传动机构、皮带传动机构、直线电机传动机构中的任一种。本发明实施例中，Y轴驱动机构130为丝杆传动机构；较佳地，Y轴驱动机构130可以平行设置两套，以提高其运行的稳定性。
第一X轴驱动机构110设于Y轴驱动机构130的输出端，当Y轴驱动机构130工作时，可驱动第一X轴驱动机构110沿如图1所示的Y方向位移；第一X轴驱动机构110可以是丝杆传动机构、伺服电机传动机构、气缸传动机构、皮带传动机构、直线电机传动机构中的任一种。本发明实施例中，第一X轴驱动机构110为丝杆传动机构；
Z轴驱动机构140设于第一X轴驱动机构110的输出端,当第一X轴驱动机构110工作时，可驱动Z轴驱动机构140沿如图1所示的X方向位移；Z轴驱动机构140可以是丝杆传动机构、伺服电机传动机构、气缸传动机构、皮带传动机构、直线电机传动机构中的任一种。本发明实施例中，Z轴驱动机构140为丝杆传动机构；
第二X轴驱动机构120设于Z轴驱动机构140的输出端,当Z轴驱动机构140工作时，可驱动第二X轴驱动机构120沿如图1所示的Z方向位移。第二X轴驱动机构120可以是丝杆传动机构、伺服电机传动机构、气缸传动机构、皮带传动机构、直线电机传动机构中的任一种。本发明实施例中，第二X轴驱动机构120为丝杆传动机构；
取料爪组件150设于第二X轴驱动机构120的输出端,当第二X轴驱动机构120工作时，可驱动取料爪组件150沿如图1所示的Z方向位移。本发明实施例中，取料爪组件150包括旋转驱动机构160、取料爪170以及壳体180；如图3-图5所示，取料爪170与旋转驱动机构160共同设于壳体180内，旋转驱动机构160包括同步带模组161和步进电机162；同步带模组161包括同步带和两个同步轮；步进电机162的输出轴与同步带模组161中的一同步轮相连接，取料爪170与同步带模组161中的另一同步轮相连接。当步进电机162工作时，步进电机162的输出轴驱动与其相连接的同步轮转动，进一步通过同步带带动另一同步轮转动，从而最终带动取料爪170转动。
取料爪170包括两个可相对活动的爪体以及用于驱动两个爪体相对运动的取料驱动机构。本发明实施例中，爪体为细长杆体，在实际使用时，两爪体可***刀片中心通孔，然后通过取料驱动机构驱动两个爪体相互远离以使两个爪体分别与刀片中心通孔的孔壁相接触，通过爪体与孔壁的相互作用力使得取料爪170可带动刀片运动；当通过取料驱动机构驱动两个爪体相互靠近使得两个爪体不再对刀片中心通孔的孔壁施加作用力，即可使取料爪170与刀片相分离；取料驱动机构可采用电磁铁或者微型电机。
较佳地，取料爪组件150通过快换接头190与第二X轴驱动机构120的输出端相连接，如图3所示，快换接头190的公头和母头分别取料爪组件150和第二X轴驱动机构120的输出端，通过快换接头190可方便快捷地实现取料爪组件150与第二X轴驱动机构120之间的连接或者分离。优选地，快换接头190选用气压快换接头190或者液压快换接头190。
本发明实施例提供的压机自动下料机械手，在实际使用时，通过第一X轴驱动机构110和第二X轴驱动机构120实现取料爪170在X方向的位移，通过Y轴驱动机构130实现取料爪170在Y方向的位移，通过Z轴驱动机构140实现取料爪170在Z方向的位移，从而能够实现取料爪170在压机出料端与刀片码放料盘之间的往复运动，进而实现将压机出料端输出的刀片逐一码放在刀片码放料盘上，而通过旋转驱动机构160可驱动取料爪170转动，进而能够根据需要对刀片摆放时的刀尖朝向角度进行调整。
本发明实施例提供的压机自动下料机械手，通过同时驱动第一X轴驱动机构和第二X轴驱动机构工作，利用位移的叠加，实现取料爪组件在X方向的快速移动，从而能够有效减少取料爪组件从压机出料端到刀片码放料盘的所需时间，提高刀片下料的效率；同时通过两个X轴驱动机构的设计，无需设置很长的X方向轨道即可获得较大的位移行程范围，从而有效减小自动下料机械手所要占用的体积，且第二X轴驱动机构延展了取料爪组件的活动范围，使取料爪组件能够更方便地伸入压机出料端进行刀片的抓取。
本发明实施例还提供一种压机自动下料设备，包括下料机械手、工件清理组件200、工件测量组件300、工件承载盘400以及机台500；所述工件清理组件200、工件测量组件300、工件承载盘400均设于所述机台500的台面上；所述下料机械手通过支架设于所述机台500的上方；其中所述下料机械手为如上任一项所述的压机自动下料机械手。
具体地，如图5、图6所示，机台500包括工作台面和设于工作台面上的机架，下料机械手安装于机架上，工件清理组件200、工件测量组件300以及工件承载盘400均设于工作台面上。在实际使用时，压机自动下料设备位于压机的出料端，工件清理组件200位于工件承载盘400与压机出料端之间，工件测量组件300位于工件清理组件200的侧方。
如图5、图6所示，工件清理组件200包括毛刷210和吹气机构220。毛刷210用于清理刀片表面的毛刺以及粘附的杂质，吹气机构220用于去除刀片表面经毛刷210清理后所残留的尘埃。工件测量组件300包括重量检测机构310和防护罩体320；防护罩体320可开闭地设于重量检测机构310上。本发明实施例中，防护罩体320为可滑动的盖体，当防护罩体320在驱动机构的驱动下滑动至重量检测机构310之外的区域时，重量检测机构310暴露在外界环境中，此时可通过下料机械手将工件放入重量检测机构310中进行测量，或者将测量完成的工件自重量检测机构310中取出；当防护罩体320在驱动机构的驱动下滑动至重量检测机构310上方时，防护罩体320将重量检测机构310与外界环境相隔离，使得重量检测机构310处于一个相对封闭的空间中，避免对外界环境对工件的重量测量过程造成影响，从而能够有效提高工件重量测量精度。
优选地，如图5、图6所示，本发明实施例还提供的压机自动下料设备包括废料下料组件600；废料下料组件600包括废料输送带，废料输送带的一端位于工件测量组件300的侧边，废料输送带连接至废料容置装置。当刀片经过工件测量组件300检测后被认定为不合格件，下料机械手即将该不合格件放置于废料输送带上，由废料输送带将不合格件输送至预先设置的废料容置装置中，以便于不合格件的集中处理。
优选地，如图5、图6所示，在机台500上还设有取料爪更换工位700，取料爪更换工位700中设有若干工位用于放置待更换的取料爪组件150；在实际工作时，在取料爪更换工位700内放置若干具有不同型号取料爪170的取料爪组件150，当压机输出的刀片型号发生变化时，可通过更换不同的取料爪组件150以用于不同型号刀片的取料；具体地，先通过控制各驱动机构动作使正在使用的取料爪组件150运动至取料爪更换工位700中未放置取料爪组件150的工位上方，解除快换接头190的锁定，使正在使用的取料爪组件150与第二X轴驱动机构120相分离，然后控制第二X轴驱动机构120运动至待更换的取料爪组件150的上方，使第二X轴驱动机构120上的快换接头190对准待更换的取料爪组件150上的快换接头190，通过两个快换接头190相对接使待更换的取料爪组件150与第二X轴驱动机构120相连接，从而实现取料爪组件150的更换。
较佳地，在取料爪更换工位700上还可以设置用于固定取料爪组件150的固定机构，固定机构可以是电磁铁、吸盘或者夹持机构。在进行取料爪组件150更换时，通过固定机构使取料爪组件150固定于取料爪更换工位700中，以确保第二X轴驱动机构120与取料爪组件150能够准确地对接或者分离，待取料爪组件150更换完成后，撤销固定机构对取料爪组件150的作用，使得第二X轴驱动机构120能够携带取料爪组件150运动。
尽管本文中较多的使用了诸如驱动机构、取料爪组件、同步带模组、步进电机、取料爪、壳体、快换接头、工件清理组件、毛刷、吹气机构、工件测量组件等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种压机自动下料机械手，其特征在于：所述下料机械手(100)包括第一X轴驱动机构(110)、第二X轴驱动机构(120)、Y轴驱动机构(130)、Z轴驱动机构(140)以及取料爪组件(150)；所述取料爪组件(150)设于所述第二X轴驱动机构(120)的输出端，并由所述第二X驱动机构驱动沿X方向运动；所述第二X轴驱动机构(120)设于所述Z轴驱动机构(140)的输出端，并由所述Z轴驱动机构(140)驱动沿Z方向运动；所述Z轴驱动机构(140)设于所述第一X轴驱动机构(110)的输出端,并由所述Z轴驱动机构(140)驱动沿X方向运动；所述第一X轴驱动机构(110)设于所述Y轴驱动机构(130)的输出端,并由所述Z轴驱动机构(140)驱动沿X方向运动。
2.根据权利要求1所述压机自动下料机械手，其特征在于：所述取料爪组件(150)包括旋转驱动机构(160)、取料爪(170)以及壳体(180)；所述取料爪(170)与所述旋转驱动机构(160)共同设于所述壳体(180)内；
所述旋转驱动机构(160)包括同步带模组(161)和步进电机(162)；所述步进电机(162)的输出轴与所述同步带模组(161)中的一同步轮相连接，所述取料爪(170)与所述同步带模组(161)中的另一同步轮相连接。
3.根据权利要求2所述压机自动下料机械手，其特征在于：所述取料爪(170)包括两个可相对活动的爪体以及用于驱动两个所述爪体相对运动的取料驱动机构。
4.根据权利要求2所述压机自动下料机械手，其特征在于：所述取料爪组件(150)通过快换接头(190)与所述第二X轴驱动机构(120)的输出端相连接。
5.一种压机自动下料设备，其特征在于：包括下料机械手(100)、工件清理组件(200)、工件测量组件(300)、工件承载盘(400)以及机台(500)；所述工件清理组件(200)、工件测量组件(300)、工件承载盘(400)均设于所述机台(500)的台面上；所述下料机械手(100)通过支架设于所述机台(500)的上方；所述下料机械手(100)为权利要求1-4任一项所述的压机自动下料机械手。
6.根据权利要求5所述压机自动下料设备，其特征在于：所述工件清理组件(200)包括毛刷(210)和吹气机构(220)。
7.根据权利要求5所述压机自动下料设备，其特征在于：所述工件测量组件(300)包括重量检测机构(310)和防护罩体(320)；所述防护罩体(320)可开闭地设于所述重量检测机构(310)上方。
8.根据权利要求5所述压机自动下料设备，其特征在于：还包括废料下料组件(600)；所述废料下料组件(600)包括废料输送带，所述废料输送带的一端位于所述工件测量组件(300)的侧边，所述废料输送带连接至废料容置装置。
9.根据权利要求5所述压机自动下料设备，其特征在于：所述机台(500)上还设有取料爪更换工位(700)，所述取料爪更换工位(700)内可放置若干用于更换的取料爪组件(150)。
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