沖床一體式擺臂沖壓機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種工業機器人，尤其是一種可在沖壓行業代替人工的多軸式擺臂機器本實用新型涉及沖床一體式擺臂沖壓機器人。它包括沖床、進料機器人、送料機器人和控制裝置，所述進料機器人和送料機器人分別位于沖床的工作臺兩側，進料機器人和送料機器人上分別設置有進料臂和送料臂，所述進料機器人、沖床和送料機器人分別與控制裝置電性連接，本實用新型通過在沖床上配備進料機器人和送料機器人，進料機器人和送料機器人能夠分別完成沖床上的工件的進料和出料等動作，進料機器人和送料機器人配合沖床進行高速自動化運行，這種組合應用方式能為廣大用戶節省廠房設備擺放空間以及人工成本，有利于提高整個生產線的穩定性，從而提高了本實用新型的自動化程度高，可明顯提高工件傳送效率和沖床沖壓的效率。
【專利說明】
沖床一體式擺臂沖壓機器人
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種工業機器人，尤其是一種沖床一體式擺臂沖壓機器人。
【背景技術】
[0002]在沖壓零件的生產過程中，往往需要采用工業機器人對沖壓件進行提取、轉移以及出料等動作，其在沖壓生產線上的應用對于提高企業生產力、提高產品質量、降低生產成本和縮短生產周期均有顯著的經濟效益。但是現有的沖壓機器人其一般存在結構復雜、占地面積大、動作過程繁瑣以及不夠靈活等缺陷，而且其整個結構復雜，傳動結構繁瑣，傳送效率低，不利于提高企業的生產效率和市場競爭力。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于克服上述現有技術存在的不足，而提供一種結構簡單、合理、能夠完成沖床上的工件的進料和出料等動作，配合沖床進行高速自動化運行、可明顯提高工件傳送效率，節省廠房空間以及人工成本，工件傳送效率高的沖床一體式擺臂沖壓機器人。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現的:
[0005]沖床一體式擺臂沖壓機器人，包括沖床，沖床上設置有工作臺，其特征是，還包括有進料機器人、送料機器人和控制裝置，所述進料機器人和送料機器人設置在沖床的機身上、并分別位于沖床的工作臺兩側，進料機器人和送料機器人上分別設置有進料臂和送料臂，所述進料機器人、沖床和送料機器人分別與控制裝置電性連接，進料機器人將工件送入沖床的工作臺并向控制裝置給出進料完成信號，由控制裝置控制沖床對工件進行沖壓加工，沖壓完成后，沖床向控制裝置給出沖壓完成信號，最后由送料機器人將沖壓完成的工件送出、并向控制裝置發出送料完成信號。
[0006]本實用新型的目的還可以采用以下技術措施解決:
[0007]作為更具體之方案，所述沖床的工作臺兩側的機身延伸出機器人承臺，進料機器人和送料機器人分別置于對應的機器人承臺上。
[0008]作為更具體之方案，所述進料機器人的進料臂，以及送料機器人的送料臂上分別設置有抓料檢測傳感器，抓料檢測傳感器與控制裝置電性連接。
[0009]作為更具體之方案，所述進料機器人和送料機器人均為四軸機器人，每臺四軸機器人包括擺臂、擺臂水平移動機構、擺臂角度旋轉機構和擺臂升降機構，擺臂包括擺臂前段和擺臂后段，擺臂前段與擺臂后段之間設置有擺臂前段旋轉主軸組件，擺臂前段旋轉主軸組件由擺臂前段旋轉伺服電機帶動，擺臂水平移動機構、擺臂角度旋轉機構和擺臂升降機構上分別設置有對應的擺臂水平移動主軸組件、擺臂角度旋轉主軸組件和擺臂升降主軸組件，這些主軸組件分別由對應的伺服電機帶動。
[0010]作為更具體之方案，所述擺臂前段安裝有吸盤式的抓料手，擺臂后段安裝在擺臂水平移動機構上，擺臂前段旋轉主軸組件包括諧波減速機和皮帶，擺臂前段旋轉伺服電機安裝在擺臂水平移動機構上，諧波減速機連接在擺臂前段與擺臂后段之間，皮帶連接在擺臂前段旋轉伺服電機與諧波減速機之間。
[0011]作為更具體之方案，所述擺臂前段的底部沿其長度延伸方向設置有皮帶腔，皮帶設置在皮帶腔內，諧波減速機的下部與擺臂后段連接，其上部嵌入擺臂前段的皮帶腔內、且與皮帶連接。
[0012]作為更具體之方案，所述抓料手包括抓料臂和數個吸盤桿，每個吸盤桿包括有連桿以及安裝在連桿上的吸盤，連桿通過連接件安裝在抓料臂上。
[0013]本實用新型的有益效果如下:
[0014](— )本實用新型通過在沖床上配備進料機器人和送料機器人，進料機器人和送料機器人能夠分別完成沖床上的工件的進料和出料等動作，進料機器人和送料機器人配合沖床進行高速自動化運行，這種組合應用方式能為廣大用戶節省廠房設備擺放空間以及人工成本，有利于提高整個生產線的穩定性，從而提高了本實用新型的自動化程度高，可明顯提高工件傳送效率和沖床沖壓的效率，避免工人取料或放料時被沖床弄傷等意外事故的發生。
[0015](二)更有的是，進料機器人和送料機器人的抓料手上設有抓料檢測傳感器，以避免吸料失誤，以保護模具。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型沖床一體式擺臂沖壓機器人的結構示意圖。
[0017]圖2是圖1的另一角度的結構示意圖。
[0018]圖3是圖1的主視圖。
[0019]圖4是本實用新型的四軸機器人的結構示意圖。
[0020]圖5是圖4中A-A處的剖視結構示意圖。
[0021]圖6是圖4省略機身的結構示意圖。
[0022]圖7是圖6的另一角度的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述。
[0024]見圖1至圖7所示，沖床一體式擺臂沖壓機器人，包括沖床10、進料機器人7、送料機器人8和控制裝置9，沖床10上設置有工作臺6，所述進料機器人7和送料機器人8設置在沖床10的機身上、并分別位于沖床10的工作臺6兩側，進料機器人7和送料機器人8上分別設置有進料臂20和送料臂29，所述進料機器人7、沖床10和送料機器人8分別與控制裝置9電性連接，進料機器人7將工件送入沖床10的工作臺6并向控制裝置9給出進料完成信號，由控制裝置9控制沖床10對工件進行沖壓加工，沖壓完成后，沖床10向控制裝置9給出沖壓完成信號，最后由送料機器人8將沖壓完成的工件送出、并向控制裝置9發出送料完成信號。
[0025]本實用新型的目的還可以采用以下技術措施解決:
[0026]作為更具體之方案，所述沖床10的工作臺6兩側的機身延伸出機器人承臺11，進料機器人7和送料機器人8分別置于對應的機器人承臺11上。
[0027]作為更具體之方案，所述進料機器人7的進料臂20，以及送料機器人8的送料臂29上分別設置有抓料檢測傳感器12，抓料檢測傳感器12與控制裝置9電性連接。
[0028]作為更具體之方案，所述進料機器人7和送料機器人8均為四軸機器人，每臺四軸機器人包括擺臂2、擺臂水平移動機構3、擺臂角度旋轉機構4和擺臂升降機構5，擺臂2包括擺臂前段21和擺臂后段22，擺臂前段21與擺臂后段22之間設置有擺臂前段旋轉主軸組件24，有擺臂前段旋轉主軸組件24由擺臂前段旋轉伺服電機25帶動，擺臂水平移動機構3、擺臂角度旋轉機構4和擺臂升降機構5上分別設置有對應的擺臂水平移動主軸組件30、擺臂角度旋轉主軸組件40和擺臂升降主軸組件50，這些主軸組件分別由對應的伺服電機帶動。
[0029]作為更具體之方案，擺臂水平移動主軸組件30包括水平導軌31、水平拖板32、水平傳動機構33和水平伺服電機34，水平導軌31固定在機身I的上部，擺臂2通過水平拖板32坐于水平導軌31上，且擺臂2外端延伸出機身I外，水平伺服電機34通過水平傳動機構33帶動所述水平拖板32，擺臂后段22安裝在水平拖板32上。
[0030]作為更具體之方案，所述擺臂前前段旋轉主軸組件24包括擺臂前段旋轉伺服電機25、第一諧波減速機26和第一皮帶27，擺臂前段旋轉伺服電機25安裝在水平拖板32或擺臂前段21上，第一諧波減速機26連接在擺臂前段21與擺臂后段22之間，第一皮帶27連接在擺臂前段旋轉伺服電機25與第一諧波減速機26之間。
[0031]作為更具體之方案，所述水平導軌31是機身I上部的兩條相互平衡的水平軌道37，水平拖板32通過兩側軌座坐于兩條水平軌道37上，水平傳動機構33包括前輪35、后輪36和第二皮帶37，前輪35和后輪36分設在兩條水平軌道37的前端和后端，第二皮帶37連接在前輪35和后輪36之間，前輪35由水平伺服電機34帶動，水平拖板32位于前輪35和后輪36之間并與第二皮帶37傳動連接。
[0032]所述機身I的水平軌道37旁還設置有履帶槽39，履帶槽39內設置有履帶39，履帶39的一端連接履帶槽39上，另一端連接擺臂后段22。
[0033]所述擺臂角度旋轉主軸組件40包括角度旋轉伺服電機41、角度旋轉皮帶42和第二諧波減速機43，第二諧波減速機43的下部通過支架44安裝在機身I上，其上部連接擺臂水平移動機構3，角度旋轉伺服電機41通過角度旋轉皮帶42帶動第二諧波減速機43。
[0034]所述角度旋轉伺服電機41固定在支架44上，擺臂水平移動機構3底部設置有固定座38，第二諧波減速機43的上部安裝在固定座38上。
[0035]所述擺臂升降主軸組件50包括擺臂升降伺服電機51、擺臂連桿減速機52、擺臂升降推桿53和擺臂升降平衡氣缸54，擺臂升降平衡氣缸54固定在機身I底部，其升降伸縮端連接擺臂角度旋轉機構4，擺臂升降伺服電機51通過擺臂連桿減速機52帶動擺臂升降推桿53，擺臂升降推桿53與擺臂角度旋轉機構4連接。所述擺臂升降平衡氣缸54是用于輔助擺臂水平移動機構3和擺臂角度旋轉機構4升降移動，從而使得機器人在工作過程中保持更好地穩定性。
[0036]所述擺臂角度旋轉機構4上設置一支柱45，擺臂升降平衡氣缸54和擺臂升降推桿53分別連接所述支柱45。
[0037]作為更具體之方案，所述擺臂前段21安裝有吸盤式的抓料手23，擺臂后段22安裝在擺臂水平移動機構3上，有擺臂前段旋轉主軸組件24包括諧波減速機26和皮帶27，擺臂前段旋轉伺服電機25安裝在擺臂水平移動機構3上，諧波減速機26連接在擺臂前段21與擺臂后段22之間，皮帶27連接在擺臂前段旋轉伺服電機25與諧波減速機26之間。
[0038]作為更具體之方案，所述擺臂前段21的底部沿其長度延伸方向設置有皮帶腔28，皮帶27設置在皮帶腔28內，諧波減速機26的下部與擺臂后段22連接，其上部嵌入擺臂前段21的皮帶腔28內、且與皮帶27連接。
[0039]作為更具體之方案，所述抓料手23包括抓料臂231和數個吸盤桿232，每個吸盤桿232包括有連桿233以及安裝在連桿233上的吸盤234，連桿233通過連接件236安裝在抓料臂231 上。
[0040]本實用新型的工作原理是:
[0041]本實用新型工作時，首先，進料機器人7的水平伺服電機34啟動，水平伺服電機34通過水平傳動機構33帶動水平拖板32向前移動，從而帶動擺臂2向物料臺伸長，抓料手23剛好位于物料臺的上方，接著擺臂升降伺服電機51和擺臂升降平衡氣缸54啟動，從而驅動擺臂水平移動機構3和擺臂角度旋轉機構4下降，擺臂下降至物料臺上，然后抓料手23吸取物料臺上的工件。接著擺臂升降伺服電機51和擺臂升降平衡氣缸54再次啟動，從而驅動擺臂水平移動機構3和擺臂角度旋轉機構4上升，擺臂上升至物料臺上方，然后水平伺服電機34啟動，水平伺服電機34帶動水平拖板32移動回到初始位置，從而帶動擺臂縮回到初始位置。
[0042]接著角度旋轉伺服電機41啟動，角度旋轉伺服電機41通過角度旋轉皮帶42、第二諧波減速機43帶動水平移動機構3旋轉，直至擺臂旋轉到對應沖床的工作臺的角度。接著水平伺服電機34通過水平傳動機構33帶動水平拖板32向前移動，從而帶動擺臂向沖床的工作臺伸長，直至抓料手23伸長到沖床的工作臺的上方。然后擺臂升降伺服電機51和擺臂升降平衡氣缸54啟動，從而驅動擺臂水平移動機構3和擺臂角度旋轉機構4下降，直至抓料手23下降到沖床的工作臺。進料機器人7將工件送入沖床10的工作臺6并向控制裝置9給出進料完成信號，由控制裝置9控制沖床10對工件進行沖壓加工。
[0043]待沖床沖壓完成后，沖床10向控制裝置9給出沖壓完成信號，最后由送料機器人8將沖壓完成的工件送出、并向控制裝置9發出送料完成信號。送料機器人8的擺臂旋轉至沖床的工作臺6，擺臂上的抓料手23吸取工作臺6上的工件，并從工作臺6取出來。所述送料機器人8的工作過程與進料機器人7的工作過程相反，此處不再進行詳細描述。因此，本實用新型能夠完成單個產品的取料、轉移以及出料過程。本實用新型沖床一體式擺臂沖壓機器人可以實現對物料的取料、轉移和卸料等操作。
【主權項】
1.沖床一體式擺臂沖壓機器人，包括沖床(10)，沖床(10)上設置有工作臺(6)，其特征是，還包括有進料機器人(7)、送料機器人(8)和控制裝置(9)，所述進料機器人(7)和送料機器人(8)設置在沖床(10)的機身上、并分別位于沖床(10)的工作臺(6)兩側，進料機器人(7)和送料機器人(8)上分別設置有進料臂(20)和送料臂(29)，所述進料機器人(7)、沖床(10)和送料機器人(8 )分別與控制裝置(9 )電性連接，進料機器人(7 )將工件送入沖床(1 )的工作臺(6)并向控制裝置(9)給出進料完成信號，由控制裝置(9)控制沖床(10)對工件進行沖壓加工，沖壓完成后，沖床(10)向控制裝置(9)給出沖壓完成信號，最后由送料機器人(8)將沖壓完成的工件送出、并向控制裝置(9)發出送料完成信號。2.根據權利要求1所述沖床一體式擺臂沖壓機器人，其特征是，所述沖床(10)的工作臺(6)兩側的機身延伸出機器人承臺(11)，進料機器人(7)和送料機器人(8)分別置于對應的機器人承臺(11)上。3.根據權利要求1所述沖床一體式擺臂沖壓機器人，其特征是，所述進料機器人(7)的進料臂(20)，以及送料機器人(8)的送料臂(29)上分別設置有抓料檢測傳感器(12)，抓料檢測傳感器(12)與控制裝置(9)電性連接。4.根據權利要求1任一所述沖床一體式擺臂沖壓機器人，其特征是，所述進料機器人(7)和送料機器人(8)均為四軸機器人，每臺四軸機器人包括擺臂(2)、擺臂水平移動機構(3)、擺臂角度旋轉機構(4)和擺臂升降機構(5)，擺臂(2)包括擺臂前段(21)和擺臂后段(22)，擺臂前段(21)與擺臂后段(22)之間設置有擺臂前段旋轉主軸組件(24)，有擺臂前段旋轉主軸組件(24)由擺臂前段旋轉伺服電機(25)帶動，擺臂水平移動機構(3)、擺臂角度旋轉機構(4)和擺臂升降機構(5)上分別設置有對應的擺臂水平移動主軸組件(30)、擺臂角度旋轉主軸組件(40)和擺臂升降主軸組件(50)，這些主軸組件分別由對應的伺服電機帶動。5.根據權利要求4所述沖床一體式擺臂沖壓機器人，其特征是，所述擺臂前段(21)安裝有吸盤式的抓料手(23)，擺臂后段(22)安裝在擺臂水平移動機構(3)上，有擺臂前段旋轉主軸組件(24)包括諧波減速機(26)和皮帶(27)，擺臂前段旋轉伺服電機(25)安裝在擺臂水平移動機構(3)上，諧波減速機(26)連接在擺臂前段(21)與擺臂后段(22)之間，皮帶(27)連接在擺臂前段旋轉伺服電機(25)與諧波減速機(26)之間。6.根據權利要求4所述沖床一體式擺臂沖壓機器人，其特征是，所述擺臂前段(21)的底部沿其長度延伸方向設置有皮帶腔(28)，皮帶(27)設置在皮帶腔(28)內，諧波減速機(26)的下部與擺臂后段(22)連接，其上部嵌入擺臂前段(21)的皮帶腔(28)內、且與皮帶(27)連接。7.根據權利要求5所述沖床一體式擺臂沖壓機器人，其特征是，所述抓料手(23)包括抓料臂(231)和數個吸盤桿(232)，每個吸盤桿(232)包括有連桿(233)以及安裝在連桿(233)上的吸盤(234)，連桿(233)通過連接件(236)安裝在抓料臂(231)上。
【文檔編號】B21D45/04GK205613965SQ201620341934
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月21日
【發明人】謝傳海
【申請人】佛山市順德區凱碩精密模具自動化科技有限公司