LFT‑D复合材料冲压上下料工业机器人端拾器的制作方法

本发明涉及一种工业机器人端拾器，具体涉及一种用于lft-d复合材料夹持输送的冲压上下料工业机器人端拾器。

背景技术：

随着自动化冲压生产线行业的飞速发展，开发适用于不同场合的工业机器人端拾器越来越重要。目前，工业机器人端拾器普遍采用真空吸盘和气动夹爪的形式，其所抓取工件多为固体等成型零件，由于lft-d复合材料冲压成型前，其状态为熔融状态，真空吸盘难以吸附，气动夹爪难以夹持，因此开发可适用于lft-d熔融状态复合材料的工业机器人具有重大意义。

目前，单台工业机器人由于端拾器原因不能具备上下料的功能或需要旋转端拾器才能下料。同时现有双工位端拾器大多不能自动调节工位宽度，以适应取料、放料双工位间距与上料、下料双工位不同场合，部分端拾器虽能自动调节工位宽度，但却不能具备不用旋转端拾器就能上下料。

鉴于上述原因，导致目前工业机器人工作效率普遍偏低。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足之处，本发明旨在提供一种lft-d复合材料冲压上下料工业机器人端拾器，以解决现有工业机器人端拾器难以满足lft-d复合材料熔融状态吸附或夹持问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案：一种lft-d复合材料冲压上下料工业机器人端拾器，其包括有可与工业机器人手臂相连接的横梁支架，该横梁支架上具有纵臂支架，所述纵臂支架上端沿轴向方向依次设置有数个下料真空吸盘组件、下端沿轴向方向依次设置有数组上料刺针抓手组件，

其中，每组所述上料刺针抓手组件均包括有固定定位于所述纵臂支架下端且沿所述纵臂支架轴向方向交叉错位排列的两组夹持气缸、定位于该两组夹持气缸气缸杆上且沿其轴向方向延伸的刺针、及连接于所述两组夹持气缸之间并对所述刺针分别进行轴向导向的导向支架。

进一步的，所述纵臂支架通过工位宽度调节装置轴向滑动并定位于所述横梁支架上，其中，所述工位宽度调节装置包括沿轴向固定设于所述横梁支架上的气动线性模组底座、活动设置于该气动线性模组底座上的滑块、及驱动该滑块于所述气动线性模组底座上轴向移动并定位的控制开关，所述纵臂支架与所述滑块固连。

进一步的，每个下料真空吸盘组件均包括有固定定位于所述纵臂支架上的吸盘安装支架，该吸盘安装支架上具有真空吸盘底座及处于该真空吸盘底座顶部的真空吸盘。

进一步的，所述刺针通过刺针固定支架与所述夹持气缸气缸杆固连，该刺针尾部具有可轴向定位于所述刺针固定支架上的定位台阶，且该刺针尾端部通过双螺母锁紧定位于所述刺针固定支架上。

进一步的，所述两组夹持气缸所对应的刺针均倾斜设置，且与水平方向均呈41°～47°倾角。

进一步的，所述纵臂支架数量为两根，其上均对应设置所述工位宽度调节装置、下料真空吸盘组件及上料刺针抓手组件，且两所述工位宽度调节装置的控制开关分处于所述横梁支架两端上。

进一步的，所述横梁支架通过端部法兰与所述工业机器人的手臂可拆卸连接，且该端部法兰通过横梁主杆与所述横梁支架固连，该横梁主杆处于所述横梁支架中垂线上。

进一步的，所述横梁支架、纵臂支架、横梁主杆均由铝合金型材成型。

本发明的有益效果：通过纵梁支架下端的上料刺针抓手组件对lft-d复合材料熔融状态进行拾取，并由机器人移至压力机中上料位置放料，待压制成型后，通过纵梁支架上端的下料真空吸盘组件对冲压模具上模上的制件进行吸附下料，整个上下料过程无需翻转，生产效率高且实用性强。另通过工位宽度调节装置对纵臂支架进行侧移调整，以适应双工位宽度自动调节，整体通过优化结构和采用轻质材料有效地解决了现有工业机器人端拾器难以满足lft-d复合材料熔融状态吸附或夹持问题。

附图说明

图1是本发明中刺针缩回原始状态的整体结构示意图；

图2是本发明中刺针伸出工作状态的整体结构示意图；

图3是图1的俯视结构示意图；

图4是本发明中针刺缩回的结构图；

图5是本发明中针刺伸出的结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本发明。

一种如图1-图5所示lft-d复合材料冲压上下料工业机器人端拾器，其包括有可与工业机器人手臂相连接的横梁支架2，该横梁支架2上具有纵臂支架17，该纵臂支架17上端沿轴向方向依次设置有数个下料真空吸盘组件、下端沿轴向方向依次设置有数组上料刺针抓手组件，

其中，每组上料刺针抓手组件均包括有固定定位于纵臂支架17下端且沿纵臂支架17轴向方向交叉错位排列的两组夹持气缸12、定位于该两组夹持气缸12气缸杆上且沿其轴向方向延伸的刺针14、及连接于两组夹持气缸12之间并对刺针14分别进行轴向导向的导向支架13。

本发明主要用于lft-d复合材料等类似材质的工业生产，该lft-d复合材料冲压成型前为熔融状态，成型后为固态比如板状结构。因此，本端拾器主要应用对其上下料进行自动化作业生产。

具体地，横梁支架2通过端部法兰5与工业机器人的手臂可拆卸连接，且该端部法兰5通过横梁主杆51与横梁支架2固连，该横梁主杆51处于横梁支架2中垂线上，以保证整个端拾器的整体平衡性。为了降低机器人负载，将横梁支架2、纵臂支架17、横梁主杆51均由标准规格铝合金型材成型，实现设备的轻质化，且将本端拾器大部分零件材质均采用铝合金等轻质材料，整体质量较小，可满足拾取不高于12kgx2的lft-d复合材料上下料使用要求及结构强度要求。

纵臂支架17通过工位宽度调节装置1轴向滑动并定位于横梁支架2上，其中，工位宽度调节装置1包括沿轴向固定设于横梁支架2上的气动线性模组底座、活动设置于该气动线性模组底座上的滑块、及驱动该滑块于气动线性模组底座上轴向移动并定位的控制开关，纵臂支架17与滑块固连。纵臂支架17数量为两根，其上均对应设置工位宽度调节装置1、下料真空吸盘组件及上料刺针抓手组件，且两工位宽度调节装置1的控制开关分处于横梁支架2两端上。通过控制开关控制滑块，由滑块调节上料刺针抓手组件的间距。而上料刺针抓手组件通过伸出刺针14拾取熔融物料。本例中，两组夹持气缸12所对应的刺针14均倾斜设置，且与水平方向均呈41°～47°倾角。一般情况下根据lft-d复合材料在熔融状态时与刺针14接触时的摩擦系数来确定该刺针14的倾角，以保证物料在拾取时不落下，在上料时不粘滞。

导向支架13对刺针14进行粗导向，防止刺针14意外被刺弯时不能正常拾取与上料，同时该导向支架13也作为夹持气缸12的固定支架，以保证刺针14受力时该刺针14倾角不发生变化。具体地，纵臂支架17下端设置安装支架11，用于安装夹持气缸12，该安装支架11与导向支架13组合对夹持气缸12进行定位，本例中，安装支架11、导向支架13均为钣金件焊接结构，通过冲压、折弯等工艺成型，为了保证其使用结构强度，在该安装支架11、导向支架13上设置若干加强筋。

刺针14通过刺针固定支架15与夹持气缸12气缸杆固连，该刺针14尾部具有可轴向定位于刺针固定支架15上的定位台阶，且该刺针14尾端部通过双螺母锁紧定位于刺针固定支架15上。其中，双螺母使得刺针14在长期使用过程中不会发生松动情形，即使松动脱落，通过刺针固定支架15也可形成对刺针14的限位，而不会掉入冲压模具中并形成对模具造成损伤。

每个下料真空吸盘组件均包括有固定定位于纵臂支架17上的吸盘安装支架3，该吸盘安装支架3上具有真空吸盘底座4及处于该真空吸盘底座4顶部的真空吸盘6。通过真空吸盘对成型制件进行下料。

本发明的具体操作情况为：

初始状态刺针14为缩回状态，由工位宽度调节装置1进行调节，使得上料刺针抓手组件调节至输送带间距，端拾器拾取物料时，上料刺针抓手组件中的夹持气缸12伸出，刺针14刺入熔融状态lft-d复合材料中，件物料拾取起来；端拾器上料时，机器人将其移至压力机中上料位置，夹持气缸12缩回，刺针14从熔融状态lft-d复合材料中抽出，物料落入冲压模具中，端拾器退出；当制件成型后，其附于上模型腔内，端拾器移入模具，无需翻转，由下料真空吸盘组件吸附上模制件，并移出，工位宽度调节装置1控制调节至输送带间距，将制件放置在料框中，完成一个循环。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。