沖壓生產線兩軸機械手及其工作過程制造技術

本發明專利技術涉及沖壓生產線兩軸機械手及其工作過程。包括機架、Y軸傳動機構、X軸傳動機構、端拾器及控制系統組成，Y軸伺服電機固設于機架的上方，經聯軸節與滾珠絲桿相連，滾珠螺母固設于滑動平臺上，滑動平臺兩側設有Y軸導向裝置；X軸伺服電機設置在固定支架中部，固定支架內壁兩側設有導向裝置，橫桿可水平移動設置在導向裝置內；橫桿兩端下方分別設置有端拾器。本發明專利技術傳動路徑短，傳動剛度高；兩種不同橫桿結構分別適合于高速輕載和低速重載不同工況；設置有緩沖臺結構可使兩端拾器同時作業，工作效率高。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及金屬成形加工領域，適用于壓カ機自動化生產，尤其適用于中小型壓力機串行生產線的自動上、下料裝置。
技術介紹
金屬板材沖壓成形加工具有生產效率高、材料耗廢少、可改善制件材料內部結構和機械性能，屬少、無切削的零件成形エ藝，是眾多機械制造行業ー種極為重要的加工手段。然而，在當前國內壓カ機上、下料或壓カ機生產線機間エ件的傳送大多還是由人工操作完成，其生產效率低，作業環境差，生產安全得不到保障。雖然，近年來提出了一些沖壓生產線自動上下料技木，如由國家知識產權局已·授權的專利技術專利ZL00210806.2 (沖壓自動化上下料機械手)，以及已公布的專利技術專利200910065630.6 (用于沖壓自動化上下料機械手)，(注后者完全為前者的翻版)，但存在如下諸多缺陷和不足(如下圖)I)現有技術提及的兩自由度機械手，其垂直方向是通過固定行程的氣缸實現，不能滿足日益復雜多變的沖壓エ件在垂直方向的行程要求；2)水平方向驅動的伺服電機設置在機架ー側，電機輸出軸通過聯軸器延伸至端拾器上下移動的驅動氣缸處，傳動軸太長，該軸支撐條件及剛度均較差；3)機械手端拾器在水平方向的移動是由伺服電機輸出軸通過同步帶輪以及安裝在直線導軌上的同步帶輪傳動的，但從圖示說明其結構難以實現；4)機械手端拾器在水平方向的行程通常較大，而在該方向沒有設置導向機構，在機械手運行時會產生較大擺動或晃動，工作可靠性極差；5)機械手機架底部安裝面較小，且重心落在安裝面之外，會引起機械手傾倒。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術的缺陷和不足，提出了一種沖壓生產線兩軸機械手，其技術方案為包括機架、X軸傳動機構、Y軸傳動機構、端拾器及控制系統組成； 所述X軸傳動機構，包括X軸伺服電機、固定支架、X軸傳動裝置、橫桿和X軸導向裝置組成，X軸伺服電機設置在固定支架中部，固定支架內壁兩側設有X軸導向裝置，X軸傳動裝置與X軸伺服電機聯接，橫桿在X軸導向裝置約束下經X軸傳動裝置驅動做水平運動；所述Y軸傳動機構，包括Y軸伺服電機、滾珠絲桿螺母副、滑動平臺和Y軸導向裝置，Y軸伺服電機固設于機架的上方，經聯軸節與滾珠絲桿相連，滾珠螺母固設于滑動平臺上，滑動平臺兩側設有Y軸導向裝置； Y軸傳動機構與X軸傳動機構經滑動平臺與固定支架的固聯實現兩者之間上下聯接； 橫桿兩端下方各自設置ー只端拾器。所述X軸傳動機構的橫桿為中空鋼質矩形結構，X軸傳動裝置為設置在橫桿上方的齒條和設置在減速器輸出端的齒輪構成。所述X軸導向裝置是由設置在橫桿兩側上下共四條V型導軌以及固設在固定支架兩側上若干滾輪構成。所述X軸傳動機構的橫桿為鋁質型材結構，X軸傳動裝置為固設在鋁型材上方的同步帶和設置在減速器輸出端的同步帶輪構成，同步帶兩端固設在鋁型材上方兩端，并由固設在機架上兩只導輪張紫。X軸導向裝置是由設置在橫桿兩側的兩條線性導軌以及與之配匹的固設在固定支架兩側上若干小滑臺構成。機架上設有緩沖臺，作為上位機和下位機間物料傳送的中繼站。上述機械手結構可串聯形成一機械手。本專利技術按以下步驟進行作業 I)向ー側水平伸出在X軸驅動下橫桿向ー側水平伸出，使一側的端拾器移動至上位機中心位置，同時使另一側的端拾器移動至機架緩沖臺處；2)下降取料在Y軸驅動下橫桿向下移動，ー側端拾器從上位機模具內取料，另ー側端拾器從緩沖臺取料；3)取料提升Y軸向上移動，取料提升；4)向另ー側移動伸出在X軸驅動下,橫桿向另一側移動,直至一側端拾器移動至機架緩沖臺處，另ー側端拾器移動至下位機中心位置；5)下降放料Y軸驅動向下移動，一側端拾器放料至機架緩沖臺，另ー側端拾器放料至下位機模具內；6)提升Y軸向上移動,機械手空手提升； 7)返回原位，準備下一次工作循環。本專利技術特點1)本專利技術X軸伺服電機設置在機架中部，使傳動路徑縮短，提高了傳動系統及相關部件的剛度；2)本專利技術垂直方向由Y軸伺服電機驅動，其行程自由度可控，能靈活的滿足使用需求；3)本專利技術為了滿足不同的使用場合，設置兩種不同結構形式的傳動機構，分別適合于高速輕載和低速重載兩種不同エ況。綜上所述，本專利技術具有垂直和水平兩個方向可控自由度，機械手手臂有兩種不同結構，適用于高速輕載和低速重載兩種不同エ況，結構簡潔，制造成本低，可用于單臺壓カ機上、下料，也可用于沖壓生產線上位機和下位機間的物料傳輸。附圖說明圖I為本專利技術的結構示意圖。圖2為圖I的側視圖。圖3、4為本專利技術兩種不同結構形式的傳動機構結構示意圖。圖5為對應圖3中的傳動機構的導向機構結構示意圖。圖6為對應圖4中的傳動機構的導向機構結構示意圖。圖7為本專利技術Y軸傳動系統的結構示意圖。圖8為本專利技術應用于壓カ機自動生產線實施例 圖9為本專利技術的工作循環圖。圖中I為Y軸伺服電機、2為Y軸線性導軌、3為X軸支架、4為端拾器、5為機架、6為平衡缸、7為滾珠絲桿螺母副、8為滑動平臺、9為緩沖臺、10為X軸伺服電機、11為減速器、12為齒輪、13為齒條、14為滾輪、15為V型導軌、16為橫桿一、17為同步帶輪、18為同步帶、19為導輪、20為小滑臺、21為X軸線性導軌、22為橫桿ニ。具體實施例方式本專利技術兩軸機械手，包括機架5、X軸傳動系統、Y軸傳動系統、X軸支架3、緩沖臺9以及控制系統等組成。Y軸伺服電機I固設于機架5的上方，經聯軸節與滾珠絲桿相連，滾珠螺母固設于滑動平臺8上，滑動平臺8由Y軸伺服電機I經滾珠絲桿螺母副7驅動實現其上下移動，滑動平臺8導向是由固設于機架5上的Y軸線性導軌2完成；X軸傳動系統包括X軸伺服電機10、減速器11、X軸支架3、橫桿、傳動機構和導向機構等組成，X軸支架3以其上結合面與Y軸滑動平臺8固聯，X軸伺服電機10經減速器11固聯于X軸支架3上；在橫桿兩端，根據沖壓エ件結構形狀和尺寸大小 可設置不同的端拾器4。本專利技術的X軸傳動系統有兩種不同結構 ー種為中空鋼質橫桿ー 16結構，該橫桿ー 16可為矩形鋼管，也可為兩只方形鋼管在高度方向疊加；X軸傳動結構為設置在鋼管上方的齒條13和設置減速器11輸出端的齒輪12構成，X軸伺服電機10經減速器11、齒輪齒條副驅動橫桿一 16沿水平方向移動；X軸導向機構是由設置在橫桿ー 16兩側上下共四條V型導軌15以及固設在X軸支架3兩側上若干滾輪14構成。這種X軸傳動系統結構，橫桿一 16剛性較好，適用于大工件重載エ況，但由于自身質量大，導致運動慣性カ大，不適合高速運行。另ー種X軸傳動系統結構為鋁質型材橫桿ニ22結構，其傳動結構為固設在鋁型材上方兩端的同步帶18和設置在減速器11輸出端的同步帶輪17構成，X軸伺服電機10經減速器11、同步帶輪17和同步帶18驅動橫桿ニ 22沿水平方向移動，同步帶18由固設在X軸支架3上的兩只導輪19張緊；X軸導向機構是由設置在橫桿ニ 22兩側的兩條X軸線性導軌21以及與之配匹的固設在X軸支架3兩側壁上若干小滑臺20構成。這種X軸傳動系統結構，橫桿ニ 22及導向機構質量輕，慣性力小，適用于輕載高速運行エ況。本專利技術的機架5腰部設置ー緩沖臺9，作為上位機和下位機間物料傳送的中繼站。本專利技術兩軸機械手可作為上料、下料機械手，也可作為兩臺壓カ機之間物料傳送機械手。本專利技術兩軸機械手工作循環可由控制系統編程任意設置，然而用于沖壓生產線兩軸機械手典型的工作循環如下1)向左水本文檔來自技高網...

【技術保護點】
沖壓生產線兩軸機械手，其特征在于，包括機架、?X軸傳動機構、Y軸傳動機構、端拾器及控制系統組成；所述X軸傳動機構，包括X軸伺服電機、固定支架、X軸傳動裝置、橫桿和X軸導向裝置組成，X軸伺服電機設置在固定支架中部，固定支架內壁兩側設有X軸導向裝置，X軸傳動裝置與X軸伺服電機聯接，橫桿在X軸導向裝置約束下經X軸傳動裝置驅動做水平運動；所述Y軸傳動機構，包括Y軸伺服電機、滾珠絲桿螺母副、滑動平臺和Y軸導向裝置，Y軸伺服電機固設于機架的上方，經聯軸節與滾珠絲桿相連，滾珠螺母固設于滑動平臺上，滑動平臺兩側設有Y軸導向裝置；Y軸傳動機構與X軸傳動機構經滑動平臺與固定支架的固聯實現兩者之間上下聯接；橫桿兩端下方各自設置一只端拾器。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王隆太，項余建，
申請(專利權)人：江蘇省揚州數控機床研究院，王隆太，
類型：發明
國別省市：