CN110773660A - 一种送收一体机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种送收一体机械手，包括机架、工位切换组、周期增降工位、过度工位、送、收料机械臂、成品片收回组、电磁吸盘、顶锁板组、取料升降组和成品片托盘等结构，本发明设计合理，通过取料升降组、周期增降工位和送、收料机械臂配合，可以实现自动上料或下料，机械臂的重复运动中，成品片会依次被电磁吸盘搬运至成品片托盘的上方，对冲床进行周期的送收一体化操作，且成品片收回组可以与成品片托盘之间相互配合工作，将以往由人工完成的工序改用自动化操作，降低了工人劳动强度，改善了工人工作环境，提高了搬运效率，具有自动化程度高等优点。

Description

一种送收一体机械手

技术领域

本发明涉及冲床机械手技术领域，尤其涉及一种送收一体机械手。

背景技术

冲压模具是在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。

现有的整体式冲压移动自动生产线，往往会用到机械手，但是现有的机械手功能比较单一，只能进行单一的送料或下料吸取一种工作，对冲床的的上料或下料吸取工作往往都还需要人工进行操作，当前国内人力成本不断攀升，年轻的劳动者一般不愿意从事这类工作，劳动密集型冲压生产正面临越来越严重的用工荒，并且人工工作效率低下，不易操作，存在一定的缺陷，所以在小器具冲压过程中，目前亟待开发一种送收一体机械手。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种送收一体机械手，将以往由人工完成的工序改用自动化操作，降低了工人劳动强度， 改善了工人工作环境，提高了搬运效率，具有自动化程度高等优点。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种送收一体机械手，包括机架和冲床，所述机架设置在机架的右方，所述机架内安装有取料升降组，所述取料升降组主要由取料升降减速机、取料升降电机机、偏心推环板组成，所述取料升降电机上安装有取料升降导轨，所述取料升降导轨内设置有滑块，且所述取料升降导轨内安装有直线轴承，所述直线轴承上套接有齿轮，所述取料升降组的上方设置有工位切换组和周期增降工位，所述工位切换组包括工位切换板、工位切换直线轴承、冲片分张定位座，弹簧柱塞和工位切换到位检测板，所述冲片分张定位座，弹簧柱塞和工位切换到位检测板均安装在工位切换板上，所述工位切换到位检测板设置在工位切换板的下方，所述冲片分张定位座设置在工位切换板的上方，所述弹簧柱塞位于工位切换板边缘处开设，所述周期增降工位由伺服电机、减速机、减速机安装座、滚珠丝杠、同步轮、同步带和顶板承片板组成，所述顶板承片板通过支架与减速机安装座连接，所述滚珠丝杠活动连接支架，所述同步轮安装在减速机的输出轴上，所述减速机安装在减速机安装座上，且所述减速机通过同步带传动连接滚珠丝杠，所述机架的左侧顶部外壁固定安装有过度工位，所述过度工位由型材一、型材安装座、过渡工位座、垫座、双张检测开关和双张检测安装座组成，所述型材一通过垫座连接过渡工位座，所述型材一和双张检测安装座均安装在型材安装座上，且双张检测安装座安装有双张检测开关，所述过度工位的上方设置有送、收料机械臂，所述送、收料机械臂主要由水平送料轨道、水平送料齿条、型材二，型材安装座、成品接料座、气动吸盘、气管接头组成，所述水平送料齿条安装在水平送料轨道内，所述气动吸盘和气管接头均安装在水平送料轨道的下方，所述型材二安装在型材安装座上，所述型材安装座上设置有成品接料座，所述机架的顶部安装有成品片收回组，所述成品片收回组下设置有成品片托盘。

优选的，所述成品片收回组包括电磁吸盘、电磁吸盘安装座、成品收料气缸、铝型材安装座组成，所述成品收料气缸安装在铝型材安装座的下方，且成品收料气缸的底部设置有电磁吸盘，所述电磁吸盘安装在电磁吸盘安装座上，所述成品片收回组的上方设置有顶锁板组。

优选的，所述顶锁板组安装在机架上，且所述顶锁板组主要由顶锁板、水平送料减速机、水平送料电机、顶锁板轨道、前后到位接近开关安装座、前轨道夹和后轨道夹组成，所述水平送料减速机和水平送料电机均安装在顶锁板的上方，且顶锁板的底部外壁安装有顶锁板轨道，所述顶锁板轨道的侧壁连接机架，所述前后到位接近开关安装座设置在顶锁板的底部外壁上。

优选的，所述成品收料气缸在铝型材安装座上呈等分安装，且数量不少于四个。

优选的，所述直线轴承与齿轮之间通过花键轴连接。

优选的，所述周期增降工位设置在取料升降组顶部的中心位置，所述工位切换组位于周期增降工位的两侧。

优选的，所述型材一和双张检测安装座呈垂直夹叉状设置。

优选的，所述成品片托盘等分安装有三个，与电磁吸盘相互匹配。

优选的，还包括以下步骤；

步骤一，冲床启动后，送、收料机械臂中的机械手接收到冲床上止点信号，机械臂向后运动，运作至后侧，此时，取料升降组中的取料升降电机工作，偏心推环板带动整个送料机械臂进行一次快速的上下运动，在运动过程中，坯片抓取成品片托盘内的真空吸盘工作制造真空，从而将坯片码叠和过渡工位上的坯片带起；与此同时，在此位置时坯片抓取工位上方对应的成品片收回组的气缸也开始工作，将电磁吸盘推下，到达下方时，电磁吸盘供电，将成品片托盘上的成品片吸住并跟随气缸抬起。

步骤二，在以上动作完成后，机械手会接收到冲床的下止点信号，机械臂向前运动至初始位置，在运动过程中，真空吸盘和电磁吸盘一直工作，坯片抓取工位将坯片码叠处的坯片带至过渡工位、而坯片抓取工位会将原本过渡工位上的坯片带至模腔，机械臂行程走完后，真空吸盘及电磁吸盘停止工作，分别将坯片放至模具定位、将成品片放至坯片抓取工位上方对应的抓取成品片托盘。

步骤三，模具上模会将成品片打下，落至成品片托盘，而后，机械手接收到冲床上止点信号，重复步骤一的动作。

步骤四，在机械臂的重复运动中，成品片会依次被电磁吸盘搬运至成品片托盘的上方，在最后一次的二动作结束之后，成品片最终会落入成品片码叠组；一、二动作视为一个周期，在一个周期结束之后，坯片周期递增会向上运动一张冲片的厚度，来补足上一张冲片被带走后的坯片码叠组相对于真空吸盘的尺寸间隙，而成品片周期递降会向下运动一张冲片的厚度，来释放上一张掉落的成品片带来的过盈。

本发明的有益效果是：本发明设计合理，通过取料升降组、周期增降工位和送、收料机械臂配合，可以实现自动上料或下料，对冲床进行周期的送收一体化操作，且成品片收回组可以与成品片托盘之间相互配合工作，将以往由人工完成的工序改用自动化操作，降低了工人劳动强度，改善了工人工作环境，提高了搬运效率，具有自动化程度高等优点，可最大限度地提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量稳定性、改善冲压生产环境，改进冲压生产工艺，提升冲压生产水平具有重要意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明整体的结构示意图。

图2为本发明成品片托盘的结构示意图。

图3为本发明工位切换组的三视图。

图4为本发明周期增工位结构的三视图。

图5为本发明过度工位结构的三视图。

图6为本发明送、收料机械臂结构的三视图。

图7为本发明成品片收回组结构的三视图。

图8为本发明顶锁板组结构的三视图。

图9为本发明取料升降组结构的三视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、机架；2、工位切换组；21、工位切换板；22、工位切换直线轴承；23、冲片分张定位座；24、弹簧柱塞；25、工位切换到位检测板；3、周期增工位；31、伺服电机；32、减速机；33、减速机安装座；34、滚珠丝杠；35、同步轮；36、同步带；37、顶板承片板；4、过度工位；41、型材一；42、型材安装座；43、过渡工位座；44、垫座；45、双张检测开关；46、双张检测安装座；5、送、收料机械臂；51、水平送料轨道；52、水平送料齿条；53、型材二；54、型材安装座；55、成品接料座；56、气动吸盘；57、气管接头；6、成品片收回组；61、电磁吸盘；62、电磁吸盘安装座；63、成品收料气缸；64、铝型材安装座；7、顶锁板组；71、顶锁板；72、水平送料减速机；73、水平送料电机；74、顶锁板轨道；75、前后到位接近开关安装座；76、前轨道夹；77、后轨道夹；8、取料升降组；81、取料升降减速机；82、取料升降电机机；83、偏心推环板；84、取料升降导轨；85、直线轴承；86、滑块；87、齿轮；88、花键轴；9、成品片托盘。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9所示，本实施例为一种送收一体机械手，包括机架1和冲床，机架1设置在机架1的右方，机架1内安装有取料升降组8，取料升降组8主要由取料升降减速机81、取料升降电机机82、偏心推环板83组成，取料升降电机82上安装有取料升降导轨84，取料升降导轨84内设置有滑块86，且取料升降导轨84内安装有直线轴承85，直线轴承85上套接有齿轮87，直线轴承85与齿轮87之间通过花键轴88连接，取料升降组8的上方设置有工位切换组2和周期增降工位3，周期增降工位3设置在取料升降组8顶部的中心位置，工位切换组2位于周期增降工位3的两侧，工位切换组2包括工位切换板21、工位切换直线轴承22、冲片分张定位座23，弹簧柱塞24和工位切换到位检测板25，冲片分张定位座23，弹簧柱塞24和工位切换到位检测板25均安装在工位切换板21上，工位切换到位检测板25设置在工位切换板21的下方，冲片分张定位座23设置在工位切换板21的上方，弹簧柱塞24位于工位切换板21边缘处开设，周期增降工位3由伺服电机31、减速机32、减速机安装座33、滚珠丝杠34、同步轮35、同步带36和顶板承片板37组成，顶板承片板37通过支架与减速机安装座33连接，滚珠丝杠34活动连接支架，同步轮35安装在减速机32的输出轴上，减速机32安装在减速机安装座33上，且减速机32通过同步带36传动连接滚珠丝杠34，机架1的左侧顶部外壁固定安装有过度工位4，过度工位4由型材一41、型材安装座42、过渡工位座43、垫座44、双张检测开关45和双张检测安装座46组成，型材一41通过垫座44连接过渡工位座43，型材一41和双张检测安装座46均安装在型材安装座42上，型材一41和双张检测安装座46呈垂直夹叉状设置，双张检测安装座46安装有双张检测开关45，过度工位4的上方设置有送、收料机械臂5，送、收料机械臂5主要由水平送料轨道51、水平送料齿条52、型材二53，型材安装座54、成品接料座55、气动吸盘56、气管接头57组成，水平送料齿条52安装在水平送料轨道51内，气动吸盘56和气管接头57均安装在水平送料轨道51的下方，型材二53安装在型材安装座54上，型材安装座54上设置有成品接料座55，机架1的顶部安装有成品片收回组6，成品片收回组6包括电磁吸盘61、电磁吸盘安装座62、成品收料气缸63、铝型材安装座64组成，成品收料气缸63在铝型材安装座64上呈等分安装，且数量不少于四个，成品收料气缸63安装在铝型材安装座64的下方，且成品收料气缸63的底部设置有电磁吸盘61，电磁吸盘61安装在电磁吸盘安装座62上，成品片收回组6的上方设置有顶锁板组7， 成品片收回组6下设置有成品片托盘9，成品片托盘9等分安装有三个，与电磁吸盘61相互匹配， 顶锁板组7安装在机架1上，且顶锁板组7主要由顶锁板71、水平送料减速机72、水平送料电机73、顶锁板轨道74、前后到位接近开关安装座75、前轨道夹76和后轨道夹77组成，水平送料减速机72和水平送料电机73均安装在顶锁板71的上方，且顶锁板71的底部外壁安装有顶锁板轨道74，顶锁板轨道74的侧壁连接机架1，前后到位接近开关安装座75设置在顶锁板71的底部外壁上。

主要操作步骤；

步骤一，冲床启动后，送、收料机械臂5中的机械手接收到冲床上止点信号，机械臂向后运动，运作至后侧，此时，取料升降组8中的取料升降电机82工作，偏心推环板83带动整个送料机械臂进行一次快速的上下运动，在运动过程中，坯片抓取成品片托盘9内的真空吸盘工作制造真空，从而将坯片码叠和过渡工位上的坯片带起；与此同时，在此位置时坯片抓取工位上方对应的成品片收回组的气缸也开始工作，将电磁吸盘61推下，到达下方时，电磁吸盘61供电，将成品片托盘9上的成品片吸住并跟随气缸抬起。

步骤二，在以上动作完成后，机械手会接收到冲床的下止点信号，机械臂向前运动至初始位置，在运动过程中，真空吸盘和电磁吸盘61一直工作，坯片抓取工位将坯片码叠处的坯片带至过渡工位、而坯片抓取工位会将原本过渡工位上的坯片带至模腔，机械臂行程走完后，真空吸盘及电磁吸盘61停止工作，分别将坯片放至模具定位、将成品片放至坯片抓取工位上方对应的抓取成品片托盘9。

步骤三，模具上模会将成品片打下，落至成品片托盘9，而后，机械手接收到冲床上止点信号，重复步骤一的动作。

步骤四，在机械臂的重复运动中，成品片会依次被电磁吸盘61搬运至成品片托盘9的上方，在最后一次的二动作结束之后，成品片最终会落入成品片码叠组；一、二动作视为一个周期，在一个周期结束之后，坯片周期递增会向上运动一张冲片的厚度，来补足上一张冲片被带走后的坯片码叠组相对于真空吸盘的尺寸间隙，而成品片周期递降会向下运动一张冲片的厚度，来释放上一张掉落的成品片带来的过盈。

本发明设计合理，通过取料升降组8、周期增降工位3和送、收料机械臂5配合，可以实现自动上料或下料，对冲床进行周期的送收一体化操作，且成品片收回组6可以与成品片托盘9之间相互配合工作，将以往由人工完成的工序改用自动化操作，降低了工人劳动强度，改善了工人工作环境，提高了搬运效率，具有自动化程度高等优点，可最大限度地提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量稳定性、改善冲压生产环境，改进冲压生产工艺，提升冲压生产水平具有重要意义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (12)

1.一种送收一体机械手，其特征在于：包括机架（1）和冲床，所述机架（1）设置在机架（1）的右方，所述机架（1）内安装有取料升降组（8），所述取料升降组（8）主要由取料升降减速机（81）、取料升降电机机（82）、偏心推环板（83）组成，所述取料升降电机（82）上安装有取料升降导轨（84），所述取料升降导轨（84）内设置有滑块（86），且所述取料升降导轨（84）内安装有直线轴承（85），所述直线轴承（85）上套接有齿轮（87），所述取料升降组（8）的上方设置有工位切换组（2）和周期增降工位（3），所述工位切换组（2）包括工位切换板（21）、工位切换直线轴承（22）、冲片分张定位座（23），弹簧柱塞（24）和工位切换到位检测板（25），所述冲片分张定位座（23），弹簧柱塞（24）和工位切换到位检测板（25）均安装在工位切换板（21）上，所述工位切换到位检测板（25）设置在工位切换板（21）的下方，所述冲片分张定位座（23）设置在工位切换板（21）的上方，所述弹簧柱塞（24）位于工位切换板（21）边缘处开设，所述周期增降工位（3）由伺服电机（31）、减速机（32）、减速机安装座（33）、滚珠丝杠（34）、同步轮（35）、同步带（36）和顶板承片板（37）组成，所述顶板承片板（37）通过支架与减速机安装座（33）连接，所述滚珠丝杠（34）活动连接支架，所述同步轮（35）安装在减速机（32）的输出轴上，所述减速机（32）安装在减速机安装座（33）上，且所述减速机（32）通过同步带（36）传动连接滚珠丝杠（34），所述机架（1）的左侧顶部外壁固定安装有过度工位（4），所述过度工位（4）由型材一（41）、型材安装座（42）、过渡工位座（43）、垫座（44）、双张检测开关（45）和双张检测安装座（46）组成，所述型材一（41）通过垫座（44）连接过渡工位座（43），所述型材一（41）和双张检测安装座（46）均安装在型材安装座（42）上，且双张检测安装座（46）安装有双张检测开关（45），所述过度工位（4）的上方设置有送、收料机械臂（5），所述送、收料机械臂（5）主要由水平送料轨道（51）、水平送料齿条（52）、型材二（53），型材安装座（54）、成品接料座（55）、气动吸盘（56）、气管接头（57）组成，所述水平送料齿条（52）安装在水平送料轨道（51）内，所述气动吸盘（56）和气管接头（57）均安装在水平送料轨道（51）的下方，所述型材二（53）安装在型材安装座（54）上，所述型材安装座（54）上设置有成品接料座（55），所述机架（1）的顶部安装有成品片收回组（6），所述成品片收回组（6）下设置有成品片托盘（9）。

2.根据权利要求1所述的一种送收一体机械手，其特征在于：所述成品片收回组（6）包括电磁吸盘（61）、电磁吸盘安装座（62）、成品收料气缸（63）、铝型材安装座（64）组成，所述成品收料气缸（63）安装在铝型材安装座（64）的下方，且成品收料气缸（63）的底部设置有电磁吸盘（61），所述电磁吸盘（61）安装在电磁吸盘安装座（62）上，所述成品片收回组（6）的上方设置有顶锁板组（7）。

3.根据权利要求2所述的一种送收一体机械手，其特征在于：所述顶锁板组（7）安装在机架（1）上，且所述顶锁板组（7）主要由顶锁板（71）、水平送料减速机（72）、水平送料电机（73）、顶锁板轨道（74）、前后到位接近开关安装座（75）、前轨道夹（76）和后轨道夹（77）组成，所述水平送料减速机（72）和水平送料电机（73）均安装在顶锁板（71）的上方，且顶锁板（71）的底部外壁安装有顶锁板轨道（74），所述顶锁板轨道（74）的侧壁连接机架（1），所述前后到位接近开关安装座（75）设置在顶锁板（71）的底部外壁上。

4.根据权利要求2所述的一种送收一体机械手，其特征在于：所述成品收料气缸（63）在铝型材安装座（64）上呈等分安装，且数量不少于四个。

5.根据权利要求1所述的一种送收一体机械手，其特征在于：所述直线轴承（85）与齿轮（87）之间通过花键轴（88）连接。

6.根据权利要求1所述的一种送收一体机械手，其特征在于：所述周期增降工位（3）设置在取料升降组（8）顶部的中心位置，所述工位切换组（2）位于周期增降工位（3）的两侧。

7.根据权利要求1所述的一种送收一体机械手，其特征在于：所述型材一（41）和双张检测安装座（46）呈垂直夹叉状设置。

8.根据权利要求2所述的一种送收一体机械手，其特征在于：所述成品片托盘（9）等分安装有三个，与电磁吸盘（61）相互匹配。

9.根据权利要求1所述的一种送收一体机械手，其特征在于：包括以下步骤；

步骤一，冲床启动后，送、收料机械臂（5）中的机械手接收到冲床上止点信号，机械臂向后运动，运作至后侧，此时，取料升降组（8）中的取料升降电机（82）工作，偏心推环板（83）带动整个送料机械臂进行一次快速的上下运动，在运动过程中，坯片抓取成品片托盘（9）内的真空吸盘工作制造真空，从而将坯片码叠和过渡工位上的坯片带起；与此同时，在此位置时坯片抓取工位上方对应的成品片收回组的气缸也开始工作，将电磁吸盘（61）推下，到达下方时，电磁吸盘（61）供电，将成品片托盘（9）上的成品片吸住并跟随气缸抬起。

10.步骤二，在以上动作完成后，机械手会接收到冲床的下止点信号，机械臂向前运动至初始位置，在运动过程中，真空吸盘和电磁吸盘（61）一直工作，坯片抓取工位将坯片码叠处的坯片带至过渡工位、而坯片抓取工位会将原本过渡工位上的坯片带至模腔，机械臂行程走完后，真空吸盘及电磁吸盘（61）停止工作，分别将坯片放至模具定位、将成品片放至坯片抓取工位上方对应的抓取成品片托盘（9）。

11.步骤三，模具上模会将成品片打下，落至成品片托盘（9），而后，机械手接收到冲床上止点信号，重复步骤一的动作。

12.步骤四，在机械臂的重复运动中，成品片会依次被电磁吸盘（61）搬运至成品片托盘（9）的上方，在最后一次的二动作结束之后，成品片最终会落入成品片码叠组；一、二动作视为一个周期，在一个周期结束之后，坯片周期递增会向上运动一张冲片的厚度，来补足上一张冲片被带走后的坯片码叠组相对于真空吸盘的尺寸间隙，而成品片周期递降会向下运动一张冲片的厚度，来释放上一张掉落的成品片带来的过盈。

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