薄片零件冲压加工上下料机械手臂系统的制作方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及一种薄片零件冲压加工上下料机械手臂系统，在薄片零件进行冲压加工时能够实现对其上料和下料的工作。
【背景技术】
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[0002]随着现代制造技术的发展，冲压技术也向高速化、自动化、柔性化方向发展。但目前国内金属压力加工成型的主要设备——压力机的上下料工作大多由人工操作完成，生产效率低，工作环境恶劣，工人劳动强度大，人身伤害事故难以避免。所以，本文针对这一现象，立足于研发面向薄片零件材料的自动上下料机械手臂系统，该装置结构合理，制造容易，操作方便，其能够高速、高效地完成压力机的上下料工作，将操作人员从危险、单调、繁重的体力劳动中解放出来，而且能适用于不同产品的冲压生产。
【发明内容】
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[0003]本实用新型的目的在于提供一种上下料机械手臂系统，其能在薄片零件冲压加工中完成上料和下料工作。
[0004]基本技术方案是:薄片零件冲压加工上下料机械手臂系统由一个上料机械手臂和一个下料机械手臂组成，上料和下料机械手臂采用相同的结构设计，上料和下料机械手臂的组成主要包括:机械手臂大臂、机械手臂小臂、升降台、导柱、丝杠螺母机构、底座、真空吸盘、手架等。上料和下料机械手臂分别具有四个自由度，其中一个移动自由度，三个转动自由度。升降台能够实现直线移动运动，而机械手臂大臂、机械手臂小臂、手架能够实现转动运动。安装在底座内的步进电机通过联轴器将动力传给丝杠轴，丝杠轴转动使升降台在两根导柱的约束作用下实现上下移动；安装在升降台内的步进电机通过同步齿形带和谐波减速器将动力传递给机械手臂大臂，从而实现机械手臂大臂的转动；同理，安装在机械手臂大臂内的步进电机通过同步齿形带和谐波减速器将动力传递给机械手臂小臂，从而实现机械手臂小臂的转动；安装在机械手臂小臂末端的步进电机直接与手架相连，从而实现手架的转动；手架上安装有数个真空吸盘，通过改变气压实现对薄片零件的吸取和放下。四个自由度配合运动使机械手臂小臂末端到达零件上方，并通过真空吸盘吸取或放下薄片零件，从而实现对薄片零件的上料和下料工作。
[0005]本实用新型的有益效果是:
[0006]1.本实用新型能够实现冲压加工上下料工作的自动化，将操作人员从危险、繁重、单调的体力劳动中解脱出来；
[0007]2.本实用新型中的手架采用内嵌式安装于机械手臂小臂的末端，能够减少上料和下料机械手臂末端在垂直方向的尺寸，很大程度上降低了上下料过程中上料和下料机械手臂末端与上模或下模之间发生干涉的概率，并且能防止手架在转动时真空吸盘同机械手臂小臂末端间产生干涉；
[0008]3.本实用新型中机械手臂大臂与机械手臂小臂所连接的关节的设计巧妙、简单，比较大多数工业机器人的关节处设计复杂而言，该设计更加易于维修和护理，进而大大提高了使用寿命；
[0009]4.本实用新型中机械手臂小臂和机械手臂大臂的端部都采用圆弧形设计，从而起到节省空间，耐磨，安全，美观的作用；
【附图说明】
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[0010]附图1:薄片零件冲压加工上下料机械手臂系统在冲压加工时的布局图。
[0011]图中:1压力机，2上料机械手臂，3压力机滑块，4上模，5下模，6下料机械手臂
[0012]附图2:上料(下料)机械手臂的大体结构示意图
[0013]图中:1机械手臂大臂，2机械手臂小臂，3真空吸盘，4导柱，5升降台，6丝杠轴，7底座
[0014]附图3:上料(下料)机械手臂具体结构的主视图
[0015]图中:1真空吸盘，2紧定螺钉1，3步进电机1，4手架，5机械手臂小臂，6螺钉1，7螺钉2，8套筒1，9推力球轴承1，10轴套1，11紧定螺钉2，12谐波减速器，13同步带轮1，14同步齿形带，15机械手臂大臂，16电机盖1，17步进电机2，18机械手臂大臂上端盖，19升降台下端盖，20升降台，21轴套2，22推力球轴承2，23紧定螺钉3，24套筒2，25步进电机3，26螺钉，27内六角圆柱螺钉，28滚珠螺母，29底座1，30联轴器，31销柱，32螺母，33弹簧垫片，34紧定螺钉4，35螺栓，36步进电机4，37底座2
[0016]附图4:上料(下料)机械手臂具体结构的侧视图
[0017]图中:38底座2，39轴端挡圈，40沉头螺钉，41导柱，42轴承端盖，43丝杠轴，44推力球轴承3
【具体实施方式】
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[0018]以下结合附图3，4进一步说明本实用新型的具体结构和工作方式。
[0019]上料和下料机械手臂分别具有四个自由度，其中一个移动自由度，三个转动自由度。升降台(20)能够实现直线移动运动，而机械手臂大臂(15)、机械手臂小臂(5)、手架
(4)能够实现转动运动。安装在底座2 (29)内的步进电机4 (36)通过联轴器(30)将动力传给丝杠轴(43)，丝杠轴(43)转动使升降台(20)在两根导柱(41)的约束作用下实现上下移动；安装在升降台(20)内的步进电机3 (25)通过同步齿形带和谐波减速器将动力传递给机械手臂大臂(15)，从而实现机械手臂大臂的转动；同理，安装在机械手臂大臂内的步进电机2 (17)通过同步齿形带(14)和谐波减速器(12)将动力传递给机械手臂小臂(5)，从而实现机械手臂小臂的转动；安装在机械手臂小臂(5)末端的步进电机1(3)直接与手架(4)相连，从而实现手架的转动；手架上安装有数个真空吸盘(1)，通过改变气压实现对薄片零件的吸取和放下。四个自由度配合运动使机械手臂小臂末端到达零件上方，并通过真空吸盘吸取或放下薄片零件，从而实现对薄片零件的上料和下料工作。
[0020]手架(4)采用内嵌式安装，也就是将手架的一部分安装在机械手臂小臂(5)末端的内部，从而减小上料和下