桃形尖鍬鍬片自動上下料機械手系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種桃形尖鍬鍬片自動上下料機械手系統(tǒng)，包括有用于裝載尖鍬料片的料車，位于料車一側，用于將料車上的尖鍬料片送入沖壓機進行沖裁的上料機械手，以及用于將經(jīng)沖壓機沖裁后的余料從所述的上料機械手上取出移走的下料機械手。本實用新型的桃形尖鍬鍬片自動上下料機械手系統(tǒng)，可通過機械手模仿人類手臂的某些動作，自動上料和下料，實現(xiàn)鍬片沖裁的自動化。并且用一個人可同時操作兩臺沖床。提高了生產效率，降低了人工成本，減少了事故發(fā)生。
【專利說明】桃形尖鍬鍬片自動上下料機械手系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種自動上下料機械手系統(tǒng)。特別是涉及一種桃形尖鍬鍬片自動上下料機械手系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]國內工廠桃形尖鍬鍬片沖裁過程中，為了節(jié)約用料，如圖1所示，2個桃形尖鍬布置在一塊料片上，根部相對，桃尖向外，整個料片為平行四邊形。目前，鍬片沖壓需要兩個人以手工方式進行上料、下料，在第一個工人雙手拿起一片料，送入沖床進行定位，第二個工人踩下踏板，進行沖壓，沖完一個鍬片后，第一個工人調轉料片再進行定位，第二個工人再次踩下踏板，沖另一個鍬片，沖完之后第一個工人取新料片，同時第二個工人把余料拿走。整個鍬片沖壓過程需2名工人協(xié)同作業(yè)，工人勞動強度大，生產效率低。并且，人工送料不僅生產效率低，費用高，而且存在較大的安全隱患。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種能夠完全替代手工操作，實現(xiàn)了加工過程自動化的桃形尖鍬鍬片自動上下料機械手系統(tǒng)。
[0004]本實用新型所采用的技術方案是:一種桃形尖鍬鍬片自動上下料機械手系統(tǒng)，包括有用于裝載尖鍬料片的料車，位于料車一側，用于將料車上的尖鍬料片送入沖壓機進行沖裁的上料機械手，以及用于將經(jīng)沖壓機沖裁后的余料從所述的上料機械手上取出移走的下料機械手。
[0005]所述的料車包括有:料車機架，所述的料車機架上固定設置有上料架，上料架的上端設置有上料氣缸，所述上料氣缸的活塞桿在上料氣缸的下方伸出，所述的活塞桿端部固定連接有用于吸附尖鍬料片的真空吸盤，所述料車機架的下部設置有由控制系統(tǒng)控制的上料電機，上料電機的輸出端連接位于上料電機上面的減速器，所述減速器的輸出軸連接一個主動齒輪，所述的主動齒輪與位于料車機架上的從動齒輪相嚙合，所述的從動齒輪中心通過螺紋與設置在料車機架上的絲杠組件中的絲杠螺紋連接，所述的絲杠的上端貫穿從動齒輪的中心并固定連接送料板的中心，所述送料板的一側固定連接沿長軸上下移動的直線軸承，送料板的另一側套在已固定在所述料車機架上的導向柱上，用作直線軸承的導軌的長軸與所述的導向柱平行且對應設置。
[0006]所述的上料架上在對應于所述的真空吸盤處設置有用于向控制系統(tǒng)提供尖鍬料片位置信號的傳感器。
[0007]所述的上料機械手包括有:上料機架，所述上料機架的下部由下至上設置有由控制系統(tǒng)控制的取料伺服電機和與取料伺服電機輸出軸相連的取料減速器，所述的取料減速器的輸出軸連接設置在支撐套筒內的旋轉軸，所述的支撐套筒垂直設置在所述的上料機架的上面，所述設置在支撐套筒內的旋轉軸的頂固定端連接水平設置的旋轉臂的一端，所述的旋轉臂的另一端通過法蘭連接由一個伺服電機和連接在所述該伺服電機輸出端的一個減速器構成的尖鍬料片旋轉機構，所述構成尖鍬料片旋轉機構的減速器的輸出軸連接用于夾持尖鍬料片的尖鍬料片裝夾機構，所述的上料機架上還設置有支架，所述的支架上設置有無桿氣缸，所述的無桿氣缸上設置有在該無桿氣缸的驅動下水平移動的支撐板，所述的支撐板上設置有氣動手爪，所述氣動手爪與所述的尖鍬料片裝夾機構所夾持的尖鍬料片對
應設置。
[0008]所述的尖鍬料片裝夾機構包括有:氣缸板，所述氣缸板一側的下端面通過螺栓固定連接有用于吸附尖鍬料片的旋片磁鐵，所述氣缸板該側的上端面通過彈簧軸與連接在所述的減速器的輸出軸上的彈簧座固定相連，所述的氣缸板另一側的端部上固定設置有雙活塞桿氣缸，所述雙活塞桿氣缸的下活塞桿固定連接水平設置的用于托起尖鍬料片的托板，所述托板與所述的旋片磁鐵對應設置。
[0009]所述的下料機械手包括有:下料機架，所述的下料機架的支架腿上設置有用于啟動沖壓機進行沖裁的氣動踏板機構，所述的下料機架的上端面上設置一由控制系統(tǒng)控制的無桿氣缸，所述的該無桿氣缸的移動部分上設置有一支撐板，所述的該支撐板上設置有用于抓取余料的氣動手爪。
[0010]所述的氣動踏板機構包括有:一端固定在下料機架的一條支架腿上的第一支板，一端通過螺栓連接在所述第一支板另一端的第二支板，所述第二支板的中部固定在下料機架的另一條支架腿上，所述第二支板的另一端上側設置有由控制系統(tǒng)控制的踏板氣缸，所述的踏板氣缸的活塞桿端部貫穿第二支板連接位于第二支板下側的與所述的沖壓機的腳踏踏板對應設置，并用于啟動沖壓機對尖鍬料片進行沖裁的氣動踏板。
[0011]本實用新型的桃形尖鍬鍬片自動上下料機械手系統(tǒng)，可通過機械手模仿人類手臂的某些動作，自動上料和下料，實現(xiàn)鍬片沖裁的自動化。并且用一個人可同時操作兩臺沖床。提高了生產效率，降低了人工成本，減少了事故發(fā)生。
【專利附圖】

【附圖說明】·
[0012]圖1是本實用新型尖鍬料片的示意圖；
[0013]圖2是本實用新型的整體結構示意圖；
[0014]圖3是本實用新型中料車的整體的結構示意圖；
[0015]圖4是本實用新型的上料機械手的結構示意圖；
[0016]圖5是圖4中所示的料片裝夾機構的結構示意圖；
[0017]圖6是本實用新型的下料機械手的結構示意圖。
[0018]圖中
[0019]I ;料車11:料車機架
[0020]12:上料架 13:上料氣缸
[0021]14:真空吸盤 15:上料電機
[0022]16:減速器 17:主動齒輪
[0023]18:從動齒輪 19:絲杠
[0024]110:送料板 111:直線軸承
[0025]112:導向柱 113:長軸
[0026]114:傳感器 2:上料機械手[0027]21:上料機架22:取料伺服電機
[0028]23:取料減速器24:支撐套筒
[0029]25:旋轉臂26:法蘭
[0030]27:伺服電機28:減速器
[0031]29:尖鍬料片裝夾機構210:支架
[0032]211:無桿氣缸212:支撐板
[0033]213:氣動手爪214:輸出軸
[0034]215:旋轉臂291:彈簧座
[0035]292:彈簧軸293:氣缸板
[0036]294:彈簧295:旋片磁鐵
[0037]296:螺栓297:雙活塞桿氣缸
[0038]298:下活塞桿299:托板
[0039]3:下料機械手31:下料機架
[0040]32:第一支板33:無桿氣缸
[0041]34:支撐板35:氣動手爪
[0042]36:踏板氣缸37:氣動踏板
[0043]38:第二支板4:沖壓機
[0044]5:輸送帶6:尖鍬料片
【具體實施方式】
[0045]下面結合實施例和附圖對本實用新型的桃形尖鍬鍬片自動上下料機械手系統(tǒng)做出詳細說明。
[0046]如圖2所示，本實用新型的桃形尖鍬鍬片自動上下料機械手系統(tǒng)，包括有用于裝載尖鍬料片6的料車I，位于料車I 一側，用于將料車I上的尖鍬料片6送入沖壓機4進行沖壓的上料機械手2，以及用于將經(jīng)沖壓機4沖壓后的成品從所述的上料機械手2上取出移走的下料機械手3。
[0047]如圖3所示，所述的料車I包括有:料車機架11，所述的料車機架11上固定設置有上料架12，上料架12的上端設置有上料氣缸13，所述上料氣缸13的活塞桿在上料氣缸13的下方伸出，所述的活塞桿端部固定連接有用于吸附尖鍬料片6的真空吸盤14，所述料車機架11的下部設置有由控制系統(tǒng)控制的上料電機15，上料電機15的輸出端連接位于上料電機15上面的減速器16，所述減速器16的輸出軸連接一個主動齒輪17，所述的主動齒輪17與位于料車機架11上的從動齒輪18相嚙合，所述的從動齒輪18中心通過螺紋與設置在料車機架11上的絲杠組件中的絲杠19螺紋連接，所述的絲杠19的上端貫穿從動齒輪18的中心并固定連接送料板110的中心，所述送料板110的一側固定連接沿長軸113上下移動的直線軸承111，送料板110的另一側套在已固定在所述料車機架11上的導向柱112上，用作直線軸承111的導軌的長軸113與所述的導向柱112平行且對應設置。
[0048]所述的上料架12上在對應于所述的真空吸盤14處設置有用于向控制系統(tǒng)提供尖鍬料片6位置信號的傳感器114。
[0049]在本實用新型的料車I中，直線軸承111沿長軸113上下移動。在上料架12的上端安裝傳感器114的原因:尖鍬料片6放到送料板110上，上料電機15和減速器16驅動主動齒輪17，帶動從動齒輪18轉動，使絲杠19推動送料板110及放在其上面的尖鍬料片6沿著導向柱112及長軸113提升至指定高度，傳感器114檢測到尖鍬料片6，發(fā)信號給控制系統(tǒng)，上料電機15和減速器16停止轉動，最上層尖鍬料片6到達真空吸盤14的行程范圍內，真空吸盤14由上料氣缸13推動下移，吸取尖鍬料片6后提升，等待上料機械手2取料。
[0050]如圖4所示，所述的上料機械手2包括有:上料機架21，所述上料機架21的下部由下至上設置有由控制系統(tǒng)控制的取料伺服電機22和與取料伺服電機22輸出軸相連的取料減速器23，所述的取料減速器23的輸出軸連接設置在支撐套筒24內的旋轉軸215，所述的支撐套筒24垂直設置在所述的上料機架21的上面，所述設置在支撐套筒24內的旋轉軸215的頂固定端連接水平設置的旋轉臂25的一端，所述的旋轉臂25的另一端通過法蘭26連接由一個伺服電機27和連接在所述該伺服電機27輸出端的一個減速器28構成的尖鍬料片旋轉機構，所述構成尖鍬料片旋轉機構的減速器28的輸出軸214連接用于夾持尖鍬料片6的尖鍬料片裝夾機構29，所述的上料機架21上還設置有支架210，所述的支架210上設置有無桿氣缸211，所述的無桿氣缸211上設置有在該無桿氣缸211的驅動下水平移動的支撐板212，所述的支撐板212上設置有氣動手爪213，所述氣動手爪213的抓夾處與所述的尖鍬料片裝夾機構29所夾持的尖鍬料片6對應設置。
[0051]如圖5所示，所述的尖鍬料片裝夾機構29包括有:氣缸板293，所述氣缸板293 —側的下端面通過螺栓296固定連接有用于吸附尖鍬料片6的旋片磁鐵295，所述氣缸板293該側的上端面通過彈簧軸292與連接在所述的減速器28的輸出軸214上的彈簧座291固定相連，所述的氣缸板293另一側的端部上固定設置有雙活塞桿氣缸297，所述雙活塞桿氣缸297的下活塞桿298固定連接水平設置的用于托起尖鍬料片6的托板299，所述托板299與所述的旋片磁鐵295對應設置。
[0052]在本實用新型的上料機械手2中，取料伺服電機22和取料伺服電機22驅動旋轉臂25旋轉到料車的真空吸盤14處，旋轉臂25通過法蘭26與由伺服電機27和連接在所述該伺服電機27輸出端的一個減速器28構成的尖鍬料片旋轉機構相連。雙活塞桿氣缸297動作，夾緊尖鍬料片6，旋片磁鐵295得電進一步夾緊尖鍬料片，上料機械手的旋轉臂25旋轉，將尖鍬料片6送至沖壓機4的工作臺面指定位置，進行第一次沖裁，沖裁完畢后，伺服電機27和減速器28帶動旋片磁鐵295旋轉180°，將尖鍬料片6的另一端送至氣動手爪213處。氣動手爪213通過支撐板212固定在無桿氣缸211的移動部分，氣動手爪213夾緊尖鍬料片6，旋片磁鐵215松開將尖鍬料片6，旋轉臂25移開，準備去取下一片尖鍬料片6。氣動手爪213在無桿氣缸211的作用下，將尖鍬料片推送至沖壓機臺面指定位置，進行第二次沖裁，沖裁完畢后氣動手爪213松開，并退回到初始位置，等待下料機械手3取余料。
[0053]如圖6所示，所述的下料機械手3包括有:下料機架31，所述的下料機架31的支架腿上設置有用于啟動沖壓機4進行沖裁的氣動踏板機構，所述的下料機架31的上端面上設置一由控制系統(tǒng)控制的無桿氣缸33，所述的該無桿氣缸33的移動部分上設置有一支撐板34，所述的該支撐板34上設置有用于抓取余料的氣動手爪35。
[0054]所述的氣動踏板機構包括有:一端固定在下料機架31的一條支架腿上的第一支板32，一端通過螺栓連接在所述第一支板32另一端的第二支板38，所述第二支板38的中部固定在下料機架31的另一條支架腿上，所述第二支板38的另一端上側設置有由控制系統(tǒng)控制的踏板氣缸36，所述的踏板氣缸36的活塞桿端部貫穿第二支板38連接位于第二支板38下側的與所述的沖壓機4的腳踏踏板對應設置，并用于啟動沖壓機4對尖鍬料片6進行沖裁的氣動踏板37。
[0055]在本實用新型的下料機械手中，每踩踏氣動踏板37 —次，沖壓機完成一次沖裁。第二次沖裁完畢之后，氣動手爪35在無桿氣缸33的作用下，推送至氣動手爪35頂端。夾緊余料的邊緣部分，氣動手爪35回程運動，回到初始位置時氣動手爪35松開，由于余料偏重，會自動下落到廢料區(qū)。
[0056]本實用新型的桃形尖鍬鍬片自動上下料機械手系統(tǒng)的工作原理如下:
[0057]人工將尖鍬料片6放在料車I上，將料車I放置現(xiàn)場調好的位置。主動齒輪17和從動齒輪18帶動絲杠19轉動使送料板110逐漸提升，安裝在上料架12上端的傳感器16感應到尖鍬料片后，把信號傳給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號，上料電機15和減速器16停止工作，同時驅動上料氣缸13動作，推動真空吸盤14下移，吸取尖鍬料片6，真空吸盤14提升，支撐套筒24里的旋轉軸215帶動上料機械手中的旋轉臂25旋轉至尖鍬料片6處，通過法蘭26安裝在旋轉臂25上的由伺服電機27和連接在所述該伺服電機27輸出端的一個減速器28構成的尖鍬料片旋轉機構中的雙活塞桿氣缸297、旋片磁鐵295夾緊尖鍬料片6，尖鍬料片6通過上料機械手中的旋轉臂25旋轉，被送至沖壓機工作臺面指定位置，下料機械手中的踏板氣缸36推動氣動踏板37，沖壓機進行第一次沖裁。沖裁完畢后，旋片磁鐵295由伺服電機27和減速器28帶動旋轉180°，上料機械手中的氣動手爪213夾緊尖鍬料片，旋片磁鐵295松開尖鍬料片，旋轉臂25移開。氣動手爪213在無桿氣缸211作用下，將尖鍬料片6推送至沖壓機臺面指定位置，下料機械手中的踏板氣缸36推動氣動踏板37，進行第二次沖裁，沖裁完畢后氣動手爪213松開，并退回到初始位置，下料機械手中的氣動手爪35在無桿氣缸33的作用下，推送至前端。夾緊余料的邊緣部分，氣動手爪35回程至初始位置松開，余料由重力作用自動下落到廢料區(qū)。此過程循環(huán)進行。
【權利要求】
1.一種桃形尖鍬鍬片自動上下料機械手系統(tǒng)，其特征在于，包括有用于裝載尖鍬料片(6 )的料車(I)，位于料車(I) 一側，用于將料車(I)上的尖鍬料片(6 )送入沖壓機(4 )進行沖裁的上料機械手(2)，以及用于將經(jīng)沖壓機(4)沖裁后的余料從所述的上料機械手(2)上取出移走的下料機械手(3)。
2.根據(jù)權利要求1所述的桃形尖鍬鍬片自動上下料機械手系統(tǒng)，其特征在于，所述的料車(I)包括有:料車機架(11)，所述的料車機架(11)上固定設置有上料架(12 )，上料架(12)的上端設置有上料氣缸(13)，所述上料氣缸(13)的活塞桿在上料氣缸(13)的下方伸出，所述的活塞桿端部固定連接有用于吸附尖鍬料片(6)的真空吸盤(14)，所述料車機架(11)的下部設置有由控制系統(tǒng)控制的上料電機(15)，上料電機(15)的輸出端連接位于上料電機(15)上面的減速器(16)，所述減速器(16)的輸出軸連接一個主動齒輪(17)，所述的主動齒輪(17)與位于料車機架(11)上的從動齒輪(18)相嚙合，所述的從動齒輪(18)中心通過螺紋與設置在料車機架(11)上的絲杠組件中的絲杠(19)螺紋連接，所述的絲杠(19)的上端貫穿從動齒輪(18)的中心并固定連接送料板(110)的中心，所述送料板(110)的一側固定連接沿長軸(113)上下移動的直線軸承(111)，送料板(110)的另一側套在已固定在所述料車機架(11)上的導向柱(112)上，用作直線軸承(111)的導軌的長軸(113)與所述的導向柱(112)平行且對應設置。
3.根據(jù)權利要求2所述的桃形尖鍬鍬片自動上下料機械手系統(tǒng)，其特征在于，所述的上料架(12)上在對應于所述的真空吸盤(14)處設置有用于向控制系統(tǒng)提供尖鍬料片(6)位置信號的傳感器(114)。
4.根據(jù)權利要求1所述的桃形尖鍬鍬片自動上下料機械手系統(tǒng)，其特征在于，所述的上料機械手(2)包括有:上料機架(21)，所述上料機架(21)的下部由下至上設置有由控制系統(tǒng)控制的取料伺服電機(22)和與取料伺服電機(22)輸出軸相連的取料減速器(23)，所述的取料減速器( 23)的輸出軸連接設置在支撐套筒(24)內的旋轉軸(215)，所述的支撐套筒(24)垂直設置在所述的上料機架(21)的上面，所述設置在支撐套筒(24)內的旋轉軸(215)的頂固定端連接水平設置的旋轉臂(25)的一端，所述的旋轉臂(25)的另一端通過法蘭(26)連接由一個伺服電機(27)和連接在所述該伺服電機(27)輸出端的一個減速器(28 )構成的尖鍬料片旋轉機構，所述構成尖鍬料片旋轉機構的減速器(28 )的輸出軸(215 )連接用于夾持尖鍬料片(6)的尖鍬料片裝夾機構(29)，所述的上料機架(21)上還設置有支架(210)，所述的支架(210)上設置有無桿氣缸(211)，所述的無桿氣缸(211)上設置有在該無桿氣缸(211)的驅動下水平移動的支撐板(212)，所述的支撐板(212)上設置有氣動手爪(213)，所述氣動手爪(213)與所述的尖鍬料片裝夾機構(29 )所夾持的尖鍬料片(6 )對應設置。
5.根據(jù)權利要求4所述的桃形尖鍬鍬片自動上下料機械手系統(tǒng)，其特征在于，所述的尖鍬料片裝夾機構(29)包括有:氣缸板(293)，所述氣缸板(293) —側的下端面通過螺栓(296)固定連接有用于吸附尖鍬料片(6)的旋片磁鐵(295)，所述氣缸板(293)該側的上端面通過彈簧軸(292 )與連接在所述的減速器(28 )的輸出軸(214 )上的彈簧座(291)固定相連，所述的氣缸板(293)另一側的端部上固定設置有雙活塞桿氣缸(297),所述雙活塞桿氣缸(297)的下活塞桿(298)固定連接水平設置的用于托起尖鍬料片(6)的托板(299)，所述托板(299)與所述的旋片磁鐵(295)對應設置。
6.根據(jù)權利要求1所述的桃形尖鍬鍬片自動上下料機械手系統(tǒng)，其特征在于，所述的下料機械手(3)包括有:下料機架(31)，所述的下料機架(31)的支架腿上設置有用于啟動沖壓機(4)進行沖裁的氣動踏板機構，所述的下料機架(31)的上端面上設置一由控制系統(tǒng)控制的無桿氣缸(33)，所述的該無桿氣缸(33)的移動部分上設置有一支撐板(34)，所述的該支撐板(34 )上設置有用于抓取余料的氣動手爪(35 )。
7.根據(jù)權利要求6所述的桃形尖鍬鍬片自動上下料機械手系統(tǒng)，其特征在于，所述的氣動踏板機構包括有:一端固定在下料機架(31)的一條支架腿上的第一支板(32),—端通過螺栓連接在所述第一支板(32)另一端的第二支板(38)，所述第二支板(38)的中部固定在下料機架(31)的另一條支架腿上，所述第二支板(38)的另一端上側設置有由控制系統(tǒng)控制的踏板氣缸(36)，所述的踏板氣缸(36)的活塞桿端部貫穿第二支板(38)連接位于第二支板(38)下側的與所述的沖壓機(4)的腳踏踏板對應設置，并用于啟動沖壓機(4)對尖鍬料片(6 )進 行沖裁的氣動踏板(37 )。
【文檔編號】B21D45/00GK203635798SQ201320772865
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權日:2013年11月29日
【發(fā)明者】劉曉雯, 吳娜, 高艷紅, 卜勻, 郭彩玲, 劉海生, 王會剛, 張士強, 晁春軍 申請人:唐山學院, 唐山市興合科技有限公司