一种三轴冲压送料机械手的制作方法

本发明涉及用于滑轨加工的自动化设备技术领域，尤其涉及一种三轴冲压送料机械手。

背景技术：

滑轨的外轨和内轨在加工时需要多道工序才能成型；板材被裁剪并加工成半成品时，还需要在冲床上进行冲压成型；传统的冲压成型过程采用工人手工上料，工人上一个料，冲床启动一次，然后工人手工下料，之后再手工上料，依次循环；不仅工作效率低，还容易出现安全事故。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种三轴冲压送料机械手，可以将滑轨输出并分料，然后自动放置到冲床上。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种三轴冲压送料机械手，所述三轴冲压送料机械手包括控制系统、用于将滑轨送料的输送机构、用于将滑轨从输送机构上方提升的提升机构、用于将提升机构提升的滑轨搬运到冲床上的搬运机构，所述搬运机构数量为两个，两个搬运机构对称的设于冲床上且位于工作台两侧；所述输送机构设于冲床前方且可与冲床连接，所述提升机构设于输送机构上且位于搬运机构和输送机构之间；所述冲床、搬运机构、提升机构及输送机构与控制系统电连接。

所述输送机构包括机架、设于机架上料端的料盘、设于机架上与料盘出料口连接的输送带组件、设于机架上用于为输送带组件提供动力的动力组件、设于机架出料端的分料组件、设于机架出料端下方的用于与冲床连接的快速夹；所述输送带组件包括设于机架两侧的支撑板、设于两支撑板之间的若干条输送导杆、设于输送导杆上的两条活动座板、通过连板与活动座板连接的传送带立板、设于传送带立板两端的主动轴和从动轴、设于两传送带立板内侧的拖杆连板、设于拖杆连板上的拖杆、滚动于主动轴和从动轴之间的传送带；所述动力组件包括设于机架下方的输送电机、设于两支撑板之间与输送电机转轴传动连接的驱动轴、设于驱动轴上的两个驱动齿轮、设于两条主动轴上的从动齿轮，所述每个驱动齿轮与对应侧的从动齿轮通过链条传动连接。

所述提升机构包括设于机架上分料组件后端的输送导杆上的提升滑座、设于提升滑座上的送料气缸、与送料气缸缸柱连接的提升轴承座、设于提升轴承座上的提升气缸、与提升气缸缸柱连接的提升活动板、设于提升活动板上方与滑轨尺寸适配的承料块、设于提升活动板前端的接近开关；所述提升滑座上设有与传送带导杆适配的装通孔，通孔两侧设有用于将提升滑座与输送导杆固定的带锁紧手柄的直线轴承。

所述搬运机构包括设于冲床上用于与冲床连接的搬运底板、设于搬运底板上的纵向搬运组件、设于纵向搬运组件上的搬运滑座、设于搬运滑座上的横向搬运组件、与横向搬运组件连接的搬运滑板、设于搬运滑板上的升降气缸、通过手臂连块与升降气缸的缸柱连接的搬运手臂、与搬运手臂连接的搬运手爪安装板、设于搬运手爪安装板上的至少两个带有搬运手爪的手抓气缸，所述每个搬运手爪上均设有至少一个感应开关。

作为本发明的一种改进，所述纵向搬运组件包括纵向设于搬运底板两侧的搬运立板、设于两搬运立板之间的搬运丝杆、与搬运丝杆传动连接的纵向搬运电机，所述搬运滑座与搬运丝杆传动连接。

作为本发明的一种改进，所述横向搬运组件包括设于搬运滑座上的横向搬运气缸、设于搬运滑座上且位于横向搬运气缸两侧的搬运导向座、套设于搬运导向座内的横向搬运导杆及与搬运滑板连接的拖链，所述横向搬运气缸的缸柱与搬运滑板连接，所述两横向搬运导杆的前端与搬运滑板连接，两横向搬运导杆的后端通过连块连接。

作为本发明的一种改进，所述分料组件设于传送带立板上且位于拖杆后方，分料组件包括四个带有分料块的分料气缸，所述分料气缸两个一组对称的设于两传送带立板内侧，每个分料气缸均通过分料安装座设于传送带立板内侧，且分料安装座上设有可使分料块穿过的导向孔。

作为本发明的一种改进，所述纵向搬运电机的转轴上设有主动轮，所述搬运丝杆上设有从动轮，所述主动轮与从动轮通过同步带传动连接，搬运滑座的侧壁设有将同步带及从动轮罩设在内的防尘罩。

作为本发明的一种改进，所述搬运滑座后端设有横向搬运限位尺，所述横向搬运限位尺上设有至少两个前限位卡槽和至少两个后限位槽、所述其中一个前限位槽内设有一个前限位块，所述其中一个后限位槽内设有一个后限位块；所述连块随两横向搬运导杆的移动而在前限位块和后限位块之间移动并被前后限位。

所述分料安装座上设有凸块，所述传送带立板上设有与凸块适配的凹槽，所述凸块嵌入所述凹槽。

作为本发明的一种改进，所述搬运底板上设有位于搬运丝杆两侧的两条第二直线导轨，所述搬运滑座下方设有于第二直线导轨对应的第二滑块，所述第二线导轨嵌入所述第二滑块。

作为本发明的一种改进，所述传送带立板上的凹槽两侧均布有若干组装配孔，所述分料安装座上设有两个可与其中任意一组装配孔适配的安装孔。

作为本发明的一种改进，所述提三轴冲压送料机械手的提升机构还包括第三直线导轨，所述第三直线导轨的上端与提升活动板连接，所述提升轴承座上设有第三滑块，所述第三直线导轨嵌入所述滑块。

作为本发明的一种改进，所述搬运滑板的两侧设有第一直线导轨，所述搬运手臂两侧设有带有第一滑块的连接板，所述第一直线导轨嵌入所述第一滑块。

作为本发明的一种改进，所述两传动带立板外侧均设有挡料板。

作为本发明的一种改进，述第三直线导轨的下端设有提升限位板。

作为本发明的一种改进，所述搬运滑板的上端设有凹部，所述搬运手臂与凹部相对处设有限位柱。

作为本发明的一种改进，所述每条挡料板上均设有压料组件，所述压料组件包括设于每条挡料板上的至少两个转座、设于转座上的销轴、与销轴转动连接的转块、与转块连接的压料片，所述压料片上设有用于与转块连接的调节槽。

作为本发明的一种改进，所述两支撑板之间设有两条转向相反的滚珠丝杆，两条滚珠丝杆之间通过联轴器连接，所述机架下方设有与其中滚珠丝杆传动连接的调节电机；所述两块活动座板分别与对应侧的滚珠丝杆传动连接，并可在调节电机的作用下相向或背向移动。

作为本发明的一种改进，所述提升滑座上设有送料导向座，所述送料导向座上设有与提升轴承座连接的送料导杆。

作为本发明的一种改进，所述提升滑座一侧的送料导杆上设有送料限位板。

作为本发明的一种改进，所述提升限位板和送料限位板上均设有与缓冲垫对应的限位柱。

作为本发明的一种改进，所述两传送带立板的出料端设有感应开关；其中一条传送带立板上设有与分料组件适配的防呆传感器。

作为本发明的一种改进，所述搬运滑座上设有搬运护罩，所述搬运手臂可在横向搬运组件的作用下从搬运护罩伸出。

作为本发明的一种改进，所述机架下方设有机架罩。

与现有技术相比，本发明的一种三轴冲压送料机械手具有以下优点：

本发明的一种三轴冲压送料机械手，在通过快速夹与冲床连接后，料盘上的滑轨被操作工放置到输送带组件上后，可整齐地沿输送带组件向出料端输出，当滑轨被输送带组件输送到分料组件处时，分料组件让一个滑轨通过的同时将前一次通过的滑轨顶起等待提升机构将其从分料组件处分离并被搬运组件搬运到冲床的工作台上；整个过程操作工只用将料盘上的滑轨放置到输送带组件上，而不必直接将滑轨放置到冲床上，不仅效率高，并且生产过程的安全系数比较高。

附图说明

图1为本发明一种三轴冲压送料机械手的结构示意图；

图2为输送机构与提升机构的结构及位置关系图；

图3为图2中输送机构移去机架罩后的结构示意图；

图4为图2中输送机构移去料盘后的结构示意图；

图5为图4中a的局部放大图；

图6为图4中b的局部放大图；

图7为图2中提升机构的结构示意图；

图8为图7另一方向的结构示意图；

图9为图1中搬运机构的结构示意图；

图10为图9移去搬运护罩后的结构示意图；

图11为图10移去拖链后的另一方向的结构示意图；

图中：1.冲床、2.控制系统、3.输送机构、31.机架、311.料盘、312.快速夹、32.输送带组件、321.支撑板、322.输送导杆、323.活动座板、3231.连板、324.传送带立板、3241.主动轴、3242.从动轴、3243.拖杆连板、3244.拖杆、3245.凹槽、3246.装配孔、3247.感应开关、3248.防呆传感器、325.挡料板、326.传送带、327.压料组件、3271.转座、3272.转块、3273.压料片、3274.调节槽、328.滚珠丝杆、329.调节电机、33.动力组件、331.输送电机、332.驱动轴、333.驱动齿轮、334.从动齿轮、335.链条、34.分料组件、341.分料块、342.分料气缸、343.分料安装座、3431.凸块、4.提升机构、41.提升滑座、411.送料导向座、412.送料导杆、413.送料限位板、42.送料气缸、43.提升轴承座、431.第三滑块、44.提升气缸、45.提升活动板、451.承料块、452.接近开关、46.第三直线导轨、461.提升限位板、47.缓冲垫、48.限位柱、49.直线轴承、491.锁紧手柄、5.搬运机构、51.搬运底板、511.第二直线导轨、52.纵向搬运组件、521.搬运立板、522.搬运丝杆、5221.从动轮、523.纵向搬运电机、5231.主动轮、524.同步带、525.防尘罩、53.搬运滑座、531.第二滑块、532.搬运护罩、533.搬运导向座、54.横向搬运组件、541.横向搬运气缸、542.横向搬运导杆、543.拖链、544.连块、55.搬运滑板、551.第一直线导轨、56.升降气缸、561.手臂连块、57.搬运手臂、571.连接板、572.第一滑块、573.搬运手爪安装板、58.手抓气缸、581.搬运手爪、582.感应开关、59.搬运限位尺、591.前限位卡槽、592.后限位槽、593.前限位块、594.后限位块

本发明功能的实现及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种三轴冲压送料机械手，所述三轴冲压送料机械手包括2控制系统、用于将滑轨送料的输送机构3、用于将滑轨从输送机构3上方提升的提升机构4、用于将提升机构4提升的滑轨搬运到冲床1上的搬运机构5，所述搬运机构5数量为两个，两个搬运机构5对称的设于冲床1上且位于工作台两侧；所述输送机构3设于冲床1前方且可与冲床1连接，所述提升机构4设于输送机构3上且位于搬运机构5和输送机构3之间；所述冲床1、搬运机构5、提升机构4及输送机构3与控制系统2电连接。

如图2至图6所示，所述输送机构包括机架31、设于机架31上料端的料盘311、设于机架31上与料盘311出料口连接的输送带组件32、设于机架31上用于为输送带组件32提供动力的动力组件33、设于机架31出料端的分料组件34、设于机架31出料端下方的用于与冲床连接的快速夹312；所述输送带组件32包括设于机架31两侧的支撑板321、设于两支撑板321之间的若干条输送导杆322、设于输送导杆322上的两条活动座板323、通过连板3231与活动座板323连接的传送带立板324、设于传送带立板324两端的主动轴3241和从动轴3242、滚动于主动轴3241和从动轴3242之间的传送带326；所述动力组件33包括设于机架31下方的输送电机331、设于两支撑板321之间与输送电机331转轴传动连接的驱动轴332、设于驱动轴332上的两个驱动齿轮333、设于两条主动轴3241上的从动齿轮334，所述每个驱动齿轮333与对应侧的从动齿轮334通过链条335传动连接。

优选地，两传送带立板324内侧均设有拖杆连板3243，所述拖杆连板3243上设有拖杆3244；拖杆3244在传送带326组件输送滑轨时对滑轨起到支撑作用。

优选地，两传动带立板外侧均设有挡料板325；挡料板325在滑轨沿输送带移动时可以组织滑轨发生偏移，使滑轨在输送过程中排列整齐。

优选地，每条挡料板325上均设有压料组件327，所述压料组件327包括设于每条挡料板325上的至少两个转座3271、设于转座3271上的销轴、与销轴转动连接的转块3272、与转块3272连接的压料片3273；转动转块3272可以调整两条压料片3273之间的相对距离，也可以调整每条压料片3273距离传送带326的距离，使压料片3273既可以从上方对滑轨限位，又不会对滑轨沿传送带326移动造成阻碍。

优选地，压料片3273上设有用于与转块3272连接的调节槽3274；可以调整压料片3273距离传送带326的距离。

优选地，两支撑板321之间设有两条转向相反的滚珠丝杆328，两条滚珠丝杆328之间通过联轴器连接，所述机架31下方设有与其中滚珠丝杆328传动连接的调节电机329；所述两块活动座板323分别与对应侧的滚珠丝杆328传动连接，并可在调节电机329的作用下相向或背向移动；可以根据滑轨的尺寸，调整两活动座板323之间的距离，自由灵活，适用于不同尺寸的滑轨的输送。

如图5所示，所述分料组件34设于传送带立板324上且位于拖杆3244后方，分料组件34包括四个带有分料块341的分料气缸342，所述分料气缸342两个一组对称的设于两传送带立板324内侧，每个分料气缸342均通过分料安装座343设于传送带立板324内侧，且分料安装座343上设有可使分料块341穿过的导向孔；在滑轨输送到分料组件34处前，传送带立板324两侧的分料块341均向下收缩并低于传送带326，当两个滑轨经过第一个分料块341时，第一分料块341和第二个分料块341同时升起，第一滑轨被第二个分料块341顶起，并高于传送带326，第二个滑轨被限制在第一个分料块341和第二个分料块341之间，当提升机构将第一个滑轨从第二个分料块341上取走时，第一个分料块341和第二个分料块341同时下降；卡于第一个分料块341和第二个分料块341之间的滑轨移动到第二个分料块341上方并被第二个分料块341顶起，新的滑轨经过第一个分料块341后，第一个分料块341再次升起，将新的滑轨限制在第一个分料块341和第二个分料块341之间，分料动作依次循环。

优选地，分料安装座343上设有凸块3431，所述传送带立板324上设有与凸块3431适配的凹槽3245，所述凸块3431嵌入所述凹槽3245；可以避免分料安装座343安装倾斜；同时分料安装座343上的凹槽3245可以对分料块341导向；使滑轨被分料块341顶起时保持平衡。

优选地，传送带立板324上的凹槽3245两侧均布有若干组装配孔3246，所述分料安装座343上设有两个可与其中任意一组装配孔3246适配的安装孔；可以根据滑轨的尺寸调整同一侧传送带立板324上的两分料气缸342之间的距离，使两分料块341之间的距离与滑轨的宽度相适配。

优选地，两传送带立板324的出料端设有感应开关3247。

优选地，其中一条传送带立板324上设有与分料组件34适配的防呆传感器3248；当分料组件34处没有滑轨被顶起时，防呆传感器3248将检测信号反馈给控制系统，控制系统使机构停止动作，进行检修。

如图7、图8所示，所述提升机构包括设于机架上分料组件后端的输送导杆上的提升滑座41、设于提升滑座41上的送料气缸42、与送料气缸42缸柱连接的提升轴承座43、设于提升轴承座43上的提升气缸44、与提升气缸44缸柱连接的提升活动板45、设于提升活动板45上方与滑轨尺寸适配的承料块451、设于提升活动板45前端的接近开关452。

优选地，提三轴冲压送料机械手的提升机构还包括对称的设于提升气缸44两侧的两条第三直线导轨46，所述第三直线导轨46的上端与提升活动板45连接，所述提升轴承座43上设有第三滑块431，所述第三直线导轨46嵌入所述第三滑块431；当提升气缸44带动提升活动板45移动时，第三直线导轨46沿第三滑块431移动；第三直线导轨46在移动过程中起到导向作用，使提升活动板45在提升气缸44的作用下移动的更平稳。

优选地，第三直线导轨46的下端设有提升限位板461，提升限位板461可以对提升活动板45的移动高度起到限位和定位的作用，既可以避免提升活动板45被移动过高，浪费动力；同时当提升限位板461与提升轴承座43接触时，提升活动板45被提升至设定位置。

优选地，提升滑座41上设有送料导向座411，所述送料导向座411上设有与提升轴承座43连接的送料导杆412；送料导杆412在送料气缸42代送提升轴承座43移动过程中起导向作用，并随提升轴承座43起到支撑作用，使结构稳定，运行平稳。

优选地，送料导杆412的数量为四条，四条送料导杆412两两一组分设于提升滑座41的上、下两侧，且送料气缸42位于提升滑座41上侧的两条送料导杆412之间。

优选地，提升滑座41一侧的送料导杆412上设有送料限位板413；送料限位板413对送料气缸42带动提升活动板45向冲床方向移动的距离起限位和定位作用，当接近开关452失灵时，送料限位板413可以避免提升活动板45被水平移动过位对提升机构起到保护作用。

优选地，提升轴承座43的上、下端及提升滑座41的后端均设有缓冲垫47；当提升活动板45下降至最低时，限位活动板与提升轴承座43上端接触，当限位活动板被提升至最高位置时，提升限位板461与提升轴承座43下端接触；当限位活动板被送料气缸42水平输送至设定位置时，送料限位板413与提升滑座41的后端接触；缓冲垫47可以起缓冲作用，避免送料到位或提升活动板45复位时各部分相互接触的瞬间力过大。

优选地，提升限位板461和送料限位板413上均设有与缓冲垫47对应的限位柱48。

优选地，提升滑座41设于输送架上的传送带导杆上，提升滑座41上设有与传送带导杆适配的通孔两侧设有用于将提升滑座41与传送带导杆固定的带锁紧手柄491的直线轴承49；可以将提升滑座41固定在传送带导杆上，避免提升滑座41移动。

如图9至图11所示，所述搬运机构包括用于与冲床连接的搬运底板51、设于搬运底板51上的纵向搬运组件52、设于纵向搬运组件52上的搬运滑座53、设于搬运滑座53上的横向搬运组件54、与横向搬运组件54连接的搬运滑板55、设于搬运滑板55上的升降气缸56、通过手臂连块561与与升降气缸56的缸柱连接的搬运手臂57、与搬运手臂57连接的搬运手爪安装板573、设于搬运手爪安装板573上的三个带有搬运手爪581的手抓气缸58，所述每个搬运手爪581上均设有至少一个感应开关582。

优选地，搬运滑板55的两侧设有第一直线导轨551，所述搬运手臂57两侧设有带有第一滑块572的连接板571，所述第一直线导轨551嵌入所述第一滑块572；在升降气缸56带动搬运手臂57移动的过程中，搬运手臂57两侧的连接板571沿第一直线导轨551滑动，第一直线导轨551可以导向，使搬运手臂57移动平稳。

优选地，搬运滑板55的上端设有凹部，所述搬运手臂57与凹部相对处设有限位柱48；整体结构紧凑，不占用多余空间，并且限位柱48对升降气缸56向下移动的距离起限位作用，可以对搬运手臂57和搬运滑板55起保护作用。

优选地，凹部内设有缓冲垫47；当升降气缸56使限位柱48向下移动到极限位置时，缓冲垫47可以起缓冲作用。

所述纵向搬运组件52包括纵向设于搬运底板51两侧的搬运立板521、设于两搬运立板521之间的搬运丝杆522、与搬运丝杆522传动连接的纵向搬运电机523，所述搬运滑座53与搬运丝杆522传动连接。

优选地，纵向搬运电机523的转轴上设有主动轮5231，所述搬运丝杆522上设有从动轮5221，所述主动轮5231与从动轮5221通过同步带524传动连接，搬运滑座53的侧壁设有将同步带524及从动轮5221罩设在内的防尘罩525。

优选地，搬运底板51上设有位于搬运丝杆522两侧的两条第二直线导轨511，所述搬运滑座53下方设有于第二直线导轨511对应的第二滑块531，所述第二线导轨嵌入所述第二滑块531；第二直线导轨511不仅对搬运滑座53起到支撑作用，减轻搬运滑座53对搬运丝杆522的压力，还在搬运滑座53随搬运丝杆522移动时起导向作用。

所述横向搬运组件54包括设于搬运滑座53上的横向搬运气缸541、设于搬运滑座53上且位于横向搬运气缸541两侧的搬运导向座533、套设于搬运导向座533内的横向搬运导杆542及与搬运滑板55连接的拖链543，所述横向搬运气缸541的缸柱与搬运滑板55连接，所述两横向搬运导杆542的前端与搬运滑板55连接，两横向搬运导杆542的后端通过连块544连接。

优选地，搬运滑座53后端设有横向搬运限位尺59，所述横向搬运限位尺59上设有至少两个前限位卡槽591和至少两个后限位槽592、所述其中一个前限位卡槽591内设有一个前限位块593，所述其中一个后限位槽592内设有一个后限位块594；所述连块544随两横向搬运导杆542的移动而在前限位块593和后限位块594之间移动并被前后限位；可以根据滑轨的长度调整前限位块593和后限位块594之间的距离，自由灵活，适用范围广。

优选地，搬运滑座53上设有搬运护罩532，所述搬运手臂57可在横向搬运组件54的作用下从搬运护罩532伸出；搬运护罩532将纵向搬运组件52、横向搬运组件54及搬运滑座53罩设在内，可以避免工作环境中的杂物影响各组件的运作。

工作时，两组搬运机构5相对的设于冲床1的工作台的两侧相互配合，同步作业；冲床每侧的搬运机构的纵向搬运组件52在控制系统的作用下启动并带动搬运手爪581向放有滑轨的搬运手爪581靠近，当移动到设定位置时，冲床两侧的横向搬运组件54在控制系统的作用下启动，并带动两侧的搬运手爪581相互靠近并使两侧搬运手爪581之间的距离与需要抓取的滑轨的尺寸相适配；当横向搬运组件54带动搬运夹爪移动到设定位置时，升降气缸56启动，使搬运手爪581下降，在搬运手爪581将滑轨夹取后，升降气缸56带动搬运手爪581上升，同时纵向搬运组件52带动搬运手爪581向冲床的工作台移动；当纵向搬运组件52带动搬运手爪581移动到设定位置后，升降气缸56使搬运手抓下降，在搬运手爪581将滑轨放置到冲床的工作台上后，冲床两侧的横向搬运组件54带动夹爪方向移动，离开滑轨，一个搬运动作完成；由于搬运手臂57上设有至少两个搬运手爪581，所以每一个搬运动作完成，都有一个滑轨被搬运到冲床上，一个滑轨被移到冲床上的第二道工序处，同时有一个滑轨被从冲床上下料；当冲床上对滑轨的加工需要多道工序时，可以增加相应的搬运手爪581，每上一个新料，就有一个上一次上料的工件被搬运到下一个工序，同时有一个加工完毕的工件被从冲床上下料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。