挂臂式水平关节冲压机器人的制作方法

本实用新型涉及一种工业机器人，尤其是一种挂臂式水平关节冲压机器人。

背景技术：

在冲压零件的生产过程中，往往需要采用工业机器人对冲压件进行提取、转移以及出料等动作，其在冲压生产线上的应用对于提高企业生产力、提高产品质量、降低生产成本和缩短生产周期均有显著的经济效益。但是现有的冲压机器人其一般存在结构复杂、占地面积大、动作过程繁琐以及不够灵活等缺陷，而且其整个结构复杂，传动结构繁琐，传送效率低，不利于提高企业的生产效率和市场竞争力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足,而提供一种结构简单、合理、能够完成冲床上的工件的进料和出料等动作，配合冲床进行高速自动化运行、可明显提高工件传送效率，节省厂房空间以及人工成本，工件传送效率高的的挂臂式水平关节冲压机器人。

本实用新型的目的是这样实现的：

挂臂式水平关节冲压机器人，包括龙门式冲床、前机器人、控制装置和后机器人，龙门式冲床的龙门架上设置有工作台，工作台前端和后端的龙门架上方分别安装有前横梁和后横梁，所述前机器人和后机器人以倒挂的方式分别安装在前横梁和后横梁上，所述前机器人和后机器人的下部延伸出关节式摆臂，关节式摆臂上安装有抓料手，所述前机器人、龙门式冲床和后机器人分别与控制装置电性连接，前机器人将工件送入冲床的工作台并向控制装置给出进料信号，由控制装置控制龙门式冲床对工件进行冲压加工，冲压完成后，龙门式冲床向控制装置给出冲压完成信号，最后由后机器人将冲压完成的工件送出、并向控制装置发出送料完成信号。

本实用新型的目的还可以采用以下技术措施解决：

作为更具体之方案，所述关节式摆臂包括水平放置的前臂和后臂，前臂和后臂活动连接，且所述抓料手设于前臂上。

作为更具体之方案，所述前机器人和后机器人上设有后臂旋转伺服电机，后臂旋转伺服电机与后臂驱动连接。

作为更具体之方案，所述前机器人和后机器人设置有前臂旋转主轴机构，前臂旋转主轴机构包括前臂旋转伺服电机、谐波减速机和第一皮带，谐波减速机连接在前臂与后臂之间，第一皮带连接在前臂旋转伺服电机与谐波减速机之间。

作为更具体之方案，所述后臂的底部沿其长度延伸方向设置有第一皮带腔，第一皮带设置在第一皮带腔内，谐波减速机的下部与前臂连接，其上部嵌入后臂的第一皮带腔内、且与第一皮带连接。

作为更具体之方案，所述关节式摆臂上还设置有吸料检测传感器，吸料检测传感器与控制装置电性连接。

作为更优选的方案，所述前机器人和后机器人上设有升降机构，所述升降机构包括升降伺服电机和升降座，所述升降伺服电机竖直设置在前、后机器人上，所述升降座上下移动设置在前、后机器人上，所述升降伺服电机与升降座丝杆传动连接，所述后臂旋转伺服电机和前臂旋转伺服电机设置在升降座上，以使关节式摆臂实现升降。

所述前横梁和后横梁上分别设置有前支座和后支座，前支座和后支座上对应倒挂有前机器人和后机器人。

所述前臂上设有抓料手旋转机构，所述抓料手旋转机构包括抓料手旋转伺服电机、第二皮带和传动齿轮，所述传动齿轮设于抓料手上，所述前臂的底部沿其长度延伸方向设置有第二皮带腔，第二皮带设置在第二皮带腔内，抓料手旋转伺服电机通过齿轮与第二皮带传动连接，其上部嵌入前臂的第二皮带腔内、且与第二皮带连接，以驱动抓料手转动。

本实用新型的有益效果如下：

（一）本实用新型通过在冲床上配备前机器人和后机器人，前机器人和后机器人能够分别完成冲床上的工件的进料和出料等动作，前机器人和后机器人能配合冲床进行高速自动化运行，这种组合应用方式能为广大用户节省厂房设备摆放空间以及人工成本，有利于提高整个生产线的稳定性，从而提高了本实用新型的自动化程度高，可明显提高工件传送效率和冲床冲压的效率，避免工人取料或放料时被冲床弄伤等意外事故的发生。

（二）更有的是，前机器人和后机器人的抓料手上设有抓料检测传感器，以避免吸料失误，以保护模具。

附图说明

图1为本实用新型挂臂式水平关节冲压机器人的结构示意图。

图2为图1另一角度的结构示意图。

图3为图1的侧视图。

图4为图1的俯视图。

图5为图1中的放大结构示意图。

图6为本实用新型的前臂旋转主轴机构的结构示意图（前臂和后臂均省略了外壳）。

图7为图6的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例一，如图1至图7所示，一种挂臂式水平关节冲压机器人，包括龙门式冲床1、前机器人2、控制装置4和后机器人3，龙门式冲床1的龙门架上设置有工作台11，工作台11前端和后端的龙门架上方分别安装有前横梁12和后横梁13，所述前机器人2和后机器人3以倒挂的方式分别安装在前横梁12和后横梁13上，所述前机器人2和后机器人3的下部延伸出关节式摆臂21，关节式摆臂21上安装有抓料手（22），所述前机器人2、龙门式冲床1和后机器人3分别与控制装置4电性连接，前机器人2将工件送入冲床的工作台11并向控制装置4给出进料信号，由控制装置4控制龙门式冲床1对工件进行冲压加工，冲压完成后，龙门式冲床1向控制装置4给出冲压完成信号，最后由后机器人3将冲压完成的工件送出、并向控制装置4发出送料完成信号。

本实用新型的目的还可以采用以下技术措施解决：

作为更具体之方案，所述关节式摆臂21包括水平放置的前臂23和后臂24，前臂23和后臂24活动连接，且所述抓料手22设于前臂23上。

作为更具体之方案，所述前机器人2和后机器人3上设有后臂旋转伺服电机32，后臂旋转伺服电机32与后臂24驱动连接。

作为更具体之方案，所述前机器人和后机器人设置有前臂旋转主轴机构31，前臂旋转主轴机构31包括前臂旋转伺服电机30、谐波减速机33和第一皮带34，谐波减速机33连接在前臂23与后臂24之间，第一皮带34连接在前臂旋转伺服电机30与谐波减速机33之间。

作为更具体之方案，所述后臂24的底部沿其长度延伸方向设置有第一皮带腔35，第一皮带34设置在第一皮带腔35内，谐波减速机33的下部与前臂23连接，其上部嵌入后臂24的第一皮带腔35内、且与第一皮带34连接。

作为更具体之方案，所述关节式摆臂21上还设置有吸料检测传感器27，吸料检测传感器27与控制装置4电性连接，吸料检测传感器27，用于检测抓料手是否抓取了工件。

作为更优选的方案，所述前机器人2和后机器人3上设有升降机构29，所述升降机构29包括升降伺服电机292和升降座291，所述升降伺服电机292竖直设置在前、后机器人2、3上，所述升降座291上下移动设置在前、后机器人2、3上，所述升降伺服电机292与升降座291丝杆传动连接，所述后臂旋转伺服电机32和前臂旋转伺服电机30设置在升降座291上，以使关节式摆臂21实现升降。

所述前横梁12和后横梁13上分别设置有前支座14和后支座15，前支座14和后支座15上对应倒挂有前机器人2和后机器人3。

所述前臂上设有抓料手旋转机构（图中未示出），所述抓料手旋转机构包括抓料手旋转伺服电机、第二皮带和传动齿轮，所述传动齿轮设于抓料手22上，所述前臂的底部沿其长度延伸方向设置有第二皮带腔，第二皮带设置在第二皮带腔内，抓料手旋转伺服电机通过齿轮与第二皮带传动连接，其上部嵌入前臂的第二皮带腔内、且与第二皮带连接，以驱动抓料手22转动。

本实用新型的工作原理是；

本实用新型工作时，首先前机器人2启动，控制装置4控制升降伺服电机292启动，升降伺服电机2驱动前机器人2的向下移动，直到关节式摆臂21移动到前机器人2下方的物料台28，接着控制装置4控制后臂旋转伺服电机32和前臂旋转伺服电机30启动，后臂旋转伺服电机32和前臂旋转伺服电机30分别驱动后臂24和前臂23旋转，直至前臂23上的抓料手22旋转到与工件对应的位置上方，抓料手吸取物料台28上的工件，吸料检测传感器27检测到抓料手上有工件，然后输送信号给控制装置，接着后臂旋转伺服电机32和前臂旋转伺服电机30再次分别驱动后臂24和前臂23旋转，直至抓料手22旋转到冲床的工作台上，然后前机器人2将工件送入冲床的工作台11并向控制装置4给出进料信号，由控制装置4控制龙门式冲床1对工件进行冲压加工，冲压完成后，龙门式冲床1向控制装置4给出冲压完成信号，最后由后机器人3将冲压完成的工件送出、并向控制装置4发出送料完成信号。由于后机器人3与前机器人2的结构一样，且后机器人3的工作过程与前机器人2的工作过程相反，因此，此处不再进行详细描述。因此，本实用新型能够完成单个产品的取料和出料过程。本实用新型冲床挂臂式水平关节冲压机器人可以实现对物料的取料、转移和卸料等操作。