[發明專利]腳輪支架沖壓線自動化機械手

無效

• 申請號: 201210318086.3
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN102848379A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 劉其洪;孫遠;談業明
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B25J9/04
• 分類號: B25J9/04;B21D43/10;B21D45/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及腳輪支架沖壓線設備技術領域，具體涉及一種適用于腳輪支架沖壓線的自動化機械手。

背景技術

目前國內的腳輪支架沖壓線多是工人手工沖壓生產，工人手動上下料沖壓不僅生產條件惡劣，而且安全性低，容易疲勞造成生產事故。雖然目前也有一些的機械手設計用以代替這種動作簡單、重復性較大的操作，但是就國內腳輪支架沖壓線而言，通用機械手價格昂貴、結構復雜，對于這種簡單重復動作而言，顯得功能過剩，對操作人員也有比較高的要求，而且腳輪支架因為形狀特殊，各個工位的模具有不同的特點，沖床型腔內活動范圍有限，工件在抓取時要求靈活度大。所以需要設計一種專門用于腳輪支架自動化沖壓生產的簡單可靠的機械手。但目前，專用于腳輪支架自動化沖壓生產的機械手在國內領域還是空白。

發明內容

針對以上情況，本發明所要解決的技術問題是，提供腳輪支架沖壓線自動化機械手，用于自動完成腳輪支架工件在各臺沖床模具之間上下料和運送，同時要求結構簡單、操作方便、成本低廉，本發明通過以下方案來實現。

腳輪支架沖壓線自動化機械手，包括外殼、結構支架、電氣機械手、驅動裝置和控制裝置，所述的外殼分為上層外殼和下層外殼；結構支架包括固定板、導柱、上下底座、上下升降臺以及旋轉臺；電氣機械手安裝在旋轉臺上，隨旋轉臺擺動旋轉；驅動裝置包括第一步進電機和第二步進電機，第一步進電機的自帶減速機構安裝在上升降臺上且電機軸連接旋轉臺轉軸，驅動機械手旋轉運動；第二臺步進電機安裝在下底座上且電機軸連接下升降臺上的絲桿實現機械手的升降運動；控制裝置包括用于檢測機械手旋轉角度及升降高度的傳感器和用于控制電氣機械手、步進電機的可編程控制器。

進一步的，所述外殼分為上層外殼和下層外殼，起到防塵和防屑的作用，其中上層外殼固定在旋轉臺上，隨之旋轉，下層外殼安裝在底座上，固定不動。

進一步的，所述結構支架主要包括固定板、支承導柱、上下底座、上下升降臺以及旋轉臺組成，固定板通過3根支承導柱固定下底座，下底座通過3根底座導向軸連接上底座；下升降臺安裝在上下底座之間，上升降臺和下升降臺通過3根升降臺導向軸連接；所述底座導向軸穿過下升降臺，所述升降臺導向軸穿過上底座，使得上下底座和上下升降臺互相交叉支承，使得結構緊湊，且穩定耐用；旋轉臺通過軸承安裝在上升降臺上。

進一步的，所述的電氣機械手包括伸縮氣缸、旋轉氣缸和氣爪，氣爪安裝在旋轉氣缸上，旋轉氣缸連接伸縮氣缸，最后伸縮氣缸通過型材安裝在旋轉臺上；該電氣機械手結構緊湊，能伸入型腔，根據腳輪支架的特殊形狀，在各個位置抓取工件。

進一步的，所述氣爪用吸盤代替。

進一步的，驅動裝置包括兩臺步進電機，分別負責機械手的旋轉運動和升降運動；負責旋轉運動的第一步進電機安裝在上升降臺上，電機轉軸通過同步帶輪和旋轉臺的轉軸相連；負責升降運動的第二步進電機安裝在下底座上，電機轉軸通過同步帶輪連接安裝在下升降臺上的絲杠；該驅動裝置能高精度地自由控制機械手的升降運動和旋轉運動，從而輔助電氣機械手伸入型腔，到達合適的取送位置，靈活度大。

本發明應用時，安裝在底座上的電機旋轉，帶動同步輪以及絲杠轉動，從而實現機械手的升降運動。安裝在升降臺上的電機旋轉，帶動同步輪和旋轉臺的轉軸轉動，可以實現機械臂360度轉動。伸縮氣缸充氣，使得安裝其上的旋轉氣缸、氣爪隨之水平移動，旋轉氣缸可以使工件被夾持后以機械臂為軸作旋轉運動。

與現有技術相比，本發明具有如下優點和技術效果：本發明結構簡單緊湊、成本較低、方便操作，實現多種運動方式，并具有防塵、防屑功能。機械手控制調節范圍大，適用于多種不同尺寸的腳輪支架生產，同時具有4個自由度，能輕易伸入型腔，在有限的活動范圍內實現工件在各個工位上取送，完全滿足腳輪支架生產中各工位上模具的不同特點。該機械手能實現多種運動方式，并具有防塵、防屑功能，尤其適用于腳輪支架沖壓生產線的自動化改造，能針對沖壓線各工位模具的不同特點，準確伸入沖床型腔，實現工件的取送，取代工人完成各個工位上的搬運、上下料等任務。

?

附圖說明

圖1a為實施方式中腳輪支架沖壓線自動化機械手的內部結構圖。

圖1b和圖1c為第一同步帶輪3和第二同步帶輪的放大圖。

圖2為圖1所示腳輪支架沖壓線自動化機械手的側視圖。

圖3?為腳輪支架沖壓線自動化機械手的外形圖。