基于机器人的风扇注塑模具自动上下料抓手的制作方法

本发明涉及注塑机加工领域，特别涉及一种基于机器人的风扇注塑模具自动上下料抓手。

背景技术：

工业机器人具有通用性强，可广泛应用于各种工业领域，尤其是一些危险性高的领域，由工业机器人替人可保证工人的安全。其中注塑机生产加工领域，正广泛的应用工业机器人替代人工完成上下料；通常工业机器人的应用都离不开机器人抓手，以完成工件的上下料动作。特别是风扇扇叶模具的上下料，除了扇叶的下料，还需快速完成芯轴、马达壳的预埋，因其上下料精度要求高，目前主要还是靠人工完成，生产效率低、危险性高。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种可实现扇叶的下料、芯轴的上料和马达壳上料的基于机器人的风扇注塑模具自动上下料抓手。

实现本发明目的的技术方案是：一种基于机器人的风扇注塑模具自动上下料抓手，由机器人安装法兰盘、xy浮动调整机构、机座、下料装置、芯轴上料装置、马达壳上料装置、导向轴、精密导向轴组成；所述xy浮动调整机构安装于机座上表面上，且xy浮动调整机构上安装有机器人安装法兰盘；所述马达壳上料装置安装于机座下端面中间，且马达壳上料装置的前后侧对称固定连接有精密导向轴；所述芯轴上料装置镶嵌设置于马达壳上料装置上，且与马达壳上料装置同心设置；所述下料装置通过固连于机座上的支撑板对应芯轴上料装置位置设置；所述机座的四个角上均固定连接有导向轴。

上述技术方案所述下料装置、芯轴上料装置和马达壳上料装置均具有两套，且前后对称设置；两套马达壳上料装置、两套芯轴上料装置和两根精密导向轴六者的轴线均在同一平面上。

上述技术方案所述xy浮动调整机构由x方向导向机构、x方向滑块、x方向第一限位机构、x方向第一复位机构、x方向第二限位机构、x方向第二复位机构、y方向导向机构、y方向滑块、y方向第一限位机构、y方向第一复位机构、y方向第二限位机构、y方向第二复位机构组成；所述x方向第一限位机构与x方向第一复位机构并排固定于x方向导向机构一侧，且与固定于x方向导向机构另一侧的x方向第二限位机构和x方向第二复位机构中心对称；所述x方向滑块与x方向导向机构滑块配合；所述y方向导向机构与x方向滑块固连；所述y方向第一限位机构与y方向第一复位机构并排固定于y方向导向机构一侧，且与固定于y方向导向机构另一侧的y方向第二限位机构和y方向第二复位机构中心对称，y方向滑块与y方向导向机构滑块配合,y方向滑块与机器人安装法兰盘固连。

上述技术方案所述芯轴上料装置由芯轴上料软管和芯轴导向轴组成；所述芯轴导向轴与机座固连；所述芯轴上料软管和芯轴导向轴固连。

上述技术方案所述芯轴导向轴具有插软管部分、锥形引导部分和圆柱定位部分，芯轴上料软管与芯轴导向轴的插软管部分固连。

上述技术方案所述马达壳上料装置由马达壳吸料装置和马达壳顶料装置组成。

上述技术方案所述马达壳吸料装置由第一气管接头、第一密封圈、第二密封圈、马达壳定位板和下盖板组成；所述第一气管接头与机座固连，并与机座的第一气路部件连通；所述下盖板将马达壳定位板压紧固定于机座上；所述第一密封圈安装于下盖板与机座之间；所述第二密封圈安装于马达壳定位板与机座之间；所述下盖板与机座之间留有间隙，形成第二气路部件；所述马达壳定位板具有第三气路部件，马达壳定位板与下盖板圆柱副配合；其中第一气路部件、第二气路部件、第三气路部件和第四气路部件两两连通，构成马达壳吸料气路。

上述技术方案所述马达壳顶料装置由第二气管接头、上盖板、第三密封圈、第四密封圈和与推杆导向部件相配合的推杆组成；所述上盖板具有第五气路部件；所述第二气管接头与上盖板固连，并与第五气路部件连通；所述上盖板与机座固连；所述第三密封圈和第四密封圈安装于上盖板与机座之间，形成第六气路部件；所述第五气路部件、第六气路部件和推杆导向部件两两连通，构成马达壳顶料气路，通过施加气压推杆的顶出实现马达壳顶料动作，通过抽真空，实现推杆的缩回。

上述技术方案所述下料装置由吸盘及缓冲器组成；所述吸盘安装于缓冲器上；所述缓冲器与支撑板中间位置固连，且缓冲器对应芯轴上料装置位置设置。

上述技术方案所述两套下料装置前后对称安装于支撑板上；每套下料装置均由吸盘及缓冲器组成，对应缓冲器上安装有对应吸盘，且两个缓冲器的轴线之间距离与两套芯轴上料装置的轴线之间的距离相等。

采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：

(1)本发明的机座与导向轴、精密导向轴固连，导向轴实现粗定位，精密导向轴实现精定位，实现芯轴和马达壳的精准上料；芯轴上料软管实现芯轴的运输，马达壳吸料装置实现马达壳的取料功能，马达壳顶料装置实现马达壳的下料功能。

(2)本发明的芯轴上料软管实现芯轴的运输，通过气压将芯轴输送到芯轴导向轴里，锥形引导部件和圆柱定位部件实现芯轴的导向和定位功能。

(3)本发明具有三种抓手，可实现扇叶的下料、芯轴的上料和马达壳上料，其中芯轴上料和马达壳上料同步完成，提高了生产效率。

(4)本发明通过xy浮动机构自适应调整机器人重复定位精度的误差。

(5)本发明通过双工位布置，可同时完成两个产品的上下料，提高生产效率。

(6)本发明配合工业机器人，可自动完成注塑机上下料，实现自动化，降低注塑机的操作风险。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的实施例1的结构示意图；

图2为本发明的实施例1的底部示意图；

图3为本发明的实施例2平面示意图；

图4为本发明的图3的a-a方向的剖视图；

图5为本发明的图3的b-b方向的剖视图；

图6为本发明的图3的c-c方向的剖视图；

图7为本发明的芯轴导向轴的示意图；

图8为本发明的xy浮动调整机构示意图；

图9为图8的仰视图；

图10为图8的左视图；

图11为本发明的实施例2的机座的立体图；

图12为本发明的实施例2的机座的平面图；

图13为图12中a处放大示意图；

图14为本发明的下盖板的示意图；

图15为图14中e-e方向的剖视图；

图16为本发明的下盖板的立体图；

图17为本发明的实施例2的示意图；

图18为本发明的实施例2的底部示意图。

具体实施方式

(实施例1)

见图3至图18，本发明由机器人安装法兰盘1、xy浮动调整机构2、机座3、下料装置4、芯轴上料装置5、马达壳上料装置6、导向轴7、精密导向轴8组成；xy浮动调整机构2安装于机座3上表面上，且xy浮动调整机构2上安装有机器人安装法兰盘1；马达壳上料装置6安装于机座3下端面中间，且马达壳上料装置6的前后侧对称固定连接有精密导向轴8；下料装置4通过固连于机座3上的支撑板9对应芯轴上料装置5位置设置；机座3的四个角上均固定连接有导向轴7；其中，下料装置4、芯轴上料装置5和马达壳上料装置6均具有两套，且前后对称设置；两套马达壳上料装置6、两套芯轴上料装置5和两根精密导向轴8六者的轴线均在同一平面上；对应的芯轴上料装置5镶嵌设置于对应的马达壳上料装置6上，且与相应的马达壳上料装置6同心设置。两套下料装置4前后对称安装于支撑板9上；每套下料装置4均由吸盘10及缓冲器11组成，对应缓冲器11上安装有对应吸盘10，且两个缓冲器11的轴线之间距离与两套芯轴上料装置5的轴线之间的距离相等。

xy浮动调整机构2由x方向导向机构12、x方向滑块13、x方向第一限位机构14、x方向第一复位机构16、x方向第二限位机构15、x方向第二复位机构17、y方向导向机构18、y方向滑块19、y方向第一限位机构20、y方向第一复位机构22、y方向第二限位机构21、y方向第二复位机构23组成；x方向第一限位机构14与x方向第一复位机构16并排固定于x方向导向机构12一侧，且与固定于x方向导向机构12另一侧的x方向第二限位机构15和x方向第二复位机构17中心对称；x方向滑块13与x方向导向机构12滑块配合；y方向导向机构18与x方向滑块13固连；y方向第一限位机构20与y方向第一复位机构22并排固定于y方向导向机构18一侧，且与固定于y方向导向机构18另一侧的y方向第二限位机构21和y方向第二复位机构23中心对称，y方向滑块19与y方向导向机构18滑块配合,y方向滑块19与机器人安装法兰盘1固连。

芯轴上料装置5由芯轴上料软管24和芯轴导向轴25组成；芯轴导向轴25与机座3固连；芯轴上料软管24和芯轴导向轴25固连。芯轴导向轴25具有插软管部分26、锥形引导部分27和圆柱定位部分28，芯轴上料软管24与芯轴导向轴25的插软管部分26固连。

马达壳上料装置6由马达壳吸料装置和马达壳顶料装置组成。马达壳吸料装置由第一气管接头29、第一密封圈30、第二密封圈31、马达壳定位板32和下盖板33组成；第一气管接头29与机座1固连，并与机座1的第一气路部件34连通；下盖板33将马达壳定位板32压紧固定于机座1上；第一密封圈30安装于下盖板33与机座1之间；第二密封圈31安装于马达壳定位板32与机座1之间；下盖板33与机座1之间留有间隙，形成第二气路部件35；马达壳定位板32具有第三气路部件36；其中第一气路部件34、第二气路部件35、第三气路部件36和第四气路部件37两两连通，构成马达壳吸料气路。马达壳顶料装置由第二气管接头38、上盖板39、第三密封圈40、第四密封圈41和与推杆导向部件45相配合的推杆42组成；上盖板39具有第五气路部件43；第二气管接头38与上盖板39固连，并与第五气路部件43连通；上盖板39与机座1固连；第三密封圈40和第四密封圈41安装于上盖板39与机座1之间，形成第六气路部件44；第五气路部件43、第六气路部件44和推杆42导向部件两两连通，构成马达壳顶料气路。第一气路部件34呈通孔状，第四气路部件37呈沉槽口状，通气部件46呈盲孔状，推杆导向部件45呈阶梯孔状。

(实施例2)

见图1和图2，本实施例与实施例1基本相同，其区别部件在于：下料装置4、芯轴上料装置5和马达壳上料装置6均只有一套，下料装置4由吸盘10及缓冲器11组成；吸盘10安装于缓冲器11上；缓冲器11与支撑板9中间位置固连，且缓冲器11对应芯轴上料装置5位置设置。

本发明的工作原理为：机座1与导向轴7、精密导向轴8固连，导向轴7实现粗定位，精密导向轴8实现精定位，实现芯轴和马达壳的精准上料；芯轴上料软管24另一端连接振动盘，芯轴通过振动盘吹料装置，利用气压差将芯轴输送到模具预埋位置，马达壳吸料装置的第一气管接头29通过气管连接真空发生器，使得马达壳吸料气路中的气压低于外部空气气压，形成负压，实现马达壳的取料功能；马达壳顶料装置的第二气管接头38通过气管连接三通阀，将气路一分为二，一路气管连接真空发生器，另一路气管连接高压气体，当马达壳吸料装置取马达壳时，三通阀连接真空发生器，使得马达壳顶料气路的气压低于外部气压，使得推杆42向上运动；当抓手移动到注塑模具上完成定位时，三通阀连接高压气体，使得马达壳顶料气路的气压高于外部气压，推动推杆42向下运动，同时停止马达壳吸料装置的真空发生器，马达壳在推杆42的作用下，向下运动，传输到注塑模具上，完成马达壳上料功能；下料装置实现风扇扇叶的下料。两套马达壳上料装置6、两套芯轴上料装置5和两根精密导向轴8六者的轴线在同一平面上。

上述实施例中，单工位配一个吸盘10和缓冲器11，将吸盘10和缓冲器11居中布置；双工位配两个吸盘10和两个缓冲器11，且前后对称设于支撑板9上；无论单工位还是双工位，其吸盘10的位置均需要与和其对应的芯轴上料装置5相对应设置。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。