[發明專利]一種用于機器人末端端拾器自動旋轉和分離的裝置及方法

在審

• 申請號: 201711277734.4
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN107877494A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 戴榮聚;馬永;付敏;趙兵;孫科
• 申請（專利權）人: 濟南二機床集團有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/08;B25J19/00;B21D43/18
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司37105
• 代理人: 黎明

技術領域

本發明涉及一種用于機器人末端端拾器自動旋轉和分離的裝置及方法，特別涉及一種沖壓線調整兩板形零件相對位置和角度的裝置及方法。

背景技術

隨著自動化沖壓生產線生產節拍的提高，為適應自動連續沖壓生產線節拍的要求，壓力機間板形零件的傳輸速度要求也越來越高。目前自動化沖壓生產線提高板形零件的傳輸速度主要采用兩種方式：一種是采用機器人和輔助七軸搭配的方式，機器人和輔助七軸可以較快的將板形零件由上序工位搬運到下序工位，并且在運動過程中，板形零件保持水平，有利于沖壓生產線生產節拍的提高。由于壓力機和模具性能的調高，在汽車企業的沖壓車間內，一件雙模或多模的生產模式已經變得普及，機器人和輔助七軸，在抓取板形零件時，由于兩個板形零件的成型角度位置等不同，較為困難的抓取板形零件，且運動過程中，并不能充分發揮機器人和輔助七軸的性能；且存在前后序一件雙模模具高度及間距不同，可能造成輔助七軸的吸附裝置無法吸附板形零件；另一種方式是借助機械單臂的方式，機械單臂一般會冗余一個到兩個自由度，且其單臂末端橫桿一般均有旋轉功能，及末端橫桿可以調整兩吸附裝置件的距離，對于一件雙模的難題，機械單臂可以較為容易的解決。由于機械單臂的出現時間較晚，技術并非很成熟，雖然國內外相關沖壓企業已經相繼開發出第二代機械單臂，不可否認的是，機械單臂裝置價格昂貴，且采用較多的伺服電機及復雜的控制方法，維護成本較高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術存在的缺陷，提供一種使用性能強、工作效率高、便于維護的一種自動化連續沖壓線壓力機件板形零件的搬運裝置及方法。

為解決這一技術問題，本發明提供了一種用于機器人末端端拾器自動旋轉和分離的裝置，所述裝置位于兩臺壓力機之間，包括工業機器人及控制單元、輔助七軸、支撐橫梁、旋轉裝置、分離裝置、吸附裝置和板形零件，所述板形零件為經過機械/伺服壓力機沖壓之后的初加工件；

---所述工業機器人為四軸或者六軸鉸接式機器人，安裝在機器人底座上，用于支撐并帶動輔助七軸將板形零件由上序工位搬運至下序工位；

---所述控制單元用于控制工業機器人各軸的擺動參數、以及分離裝置和旋轉裝置的運動；

---所述輔助七軸安裝在工業機器人的腕部，承載支撐橫梁、旋轉裝置、分離裝置和吸附裝置，輔助工業機器人將板形零件由上序工位搬運至下序工位；

---所述支撐橫梁裝載于輔助七軸上、并保證一定的滑動自由度，支撐旋轉裝置、分離裝置和吸附裝置，實現端拾器的自動化更換；

---所述旋轉裝置裝載于支撐橫梁內部，帶動分離裝置和吸附裝置以設定的角度在上序工位抓取板形零件和在下序工位放置板形零件；

---所述吸附裝置裝載于支撐橫梁上，兩吸附裝置通過旋轉裝置或分離裝置相對于彼此進行旋轉或移動，同時借助輔助七軸的直線運動，將板形零件送入下序工位；

---所述分離裝置裝配吸附裝置的端拾器橫梁上，使兩個或兩組板形零件的中心距發生改變，使板形零件以合適的間距被送入下序沖壓工位。

所述輔助七軸包括伺服電機、傳動系統、輔助七軸橫梁和輔助七軸導向裝置，輔助七軸通過連接裝置固定于工業機器人的腕部，輔助七軸相對于工業機器人的腕部沿輔助七軸運動方向a運動。

所述支撐橫梁通過支撐橫梁連接裝置固定于輔助七軸上，支撐橫梁在伺服電機驅動下在輔助七軸上沿支撐橫梁運動方向b運動。

所述旋轉裝置裝配與支撐橫梁內部或外側，包括旋轉電機和傳動裝置，旋轉電機驅動吸附裝置相對于兩板形零件中心軸線沿旋轉方向c相對旋轉。

所述吸附裝置包括端拾器橫桿、端拾器吸盤、端拾器橫梁連接裝置和端拾器橫梁，吸附裝置通過端拾器橫梁連接裝置固定于支撐橫梁上。

所述分離裝置安裝在端拾器橫梁內部或者側面，包括分離導向裝置、鎖緊裝置和驅動裝置，鎖定裝置位于分離裝置的行程位置；所述驅動裝置驅動端拾器橫桿和端拾器吸盤帶動板形零件在端拾器橫梁上沿分離方向d移動。

所述驅動裝置為氣動驅動，所述氣動驅動包括氣缸及傳動桿。

所述驅動裝置為電動驅動，所述電動驅動包括分離電機及傳動絲桿。

本發明還提供了一種在沖壓生產線上搬運板形零件的方法，包括如下步驟：

1)從沖壓線的上序壓力機工位抓取兩個或兩組板形零件，每個吸附裝置分別抓取一個或一組板形零件；

2)當板形零件由上序壓力機工位運動至下序壓力機工位時，分離裝置和旋轉裝置分別作用，調整兩個板形零件到達合適的距離角度；