一种多工位机械臂的制作方法

本发明涉及机械臂技术领域，尤其涉及一种多工位机械臂。

背景技术：

目前，对于冲压加工，有时需要对物料进行多个冲压步骤，如刹车片的冲压加工，一般都需要经过冲孔、冲槽、压边角等步骤，而每个步骤都需要在对应的模具中进行，这就需要把刹车片在一个模具加工完后取起并放到另一个模具中。

在以往，物料的转移工作由工作人员手动进行，冲压加工车间内的噪声比较大，且工作人员在冲压机旁边工作，较为危险，这使得工作人员一直处在恶劣的环境中工作；而且，工作人员手动转移的方式也经常把刹车片放歪，影响加工精度和产品质量。

目前，也有采用机器人对物料进行转移的，但是，面对多个工位，需要设置多个机器人，这使得设备成本较高，且在有限的空间内难以实现；而且多个独立设置的机器人放在冲压设备前，使得当模具需要更换或维修时需要先移开机器人再进行操作，这不利于生产的正常进行。

为此，需要针对现有技术中存在的问题提出改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多工位机械臂，其能够完成物料在多个工位间的转移。

为了达到上述的目的，本发明提供了一种多工位机械臂，其包括支架；支撑座，所述支撑座与所述支架连接；横移滑座，所述横移滑座沿横向滑动连接在所述支撑座，在所述横移滑座与所述支撑座之间连接有第一横移驱动机构；多个取放装置，各个所述取放装置均沿横向滑动连接在所述横移滑座，在各个所述取放装置与所述横移滑座之间均连接有第二横移驱动机构，各个所述第二横移驱动机构相互独立；所述取放装置具有取放活动端，所述取放活动端适于沿竖向和纵向运动，所述取放活动端安装有抓手。

进一步地，所述支撑座沿竖向滑动连接在所述支架，在所述支撑座与所述支架之间连接有第一升降机构。

进一步地，所述第一升降机构包括丝杆螺母机构和电机，丝杆螺母机构的丝杆可转动地连接在所述支架，丝杆螺母机构的螺母连接在所述支撑座，电机驱动丝杆转动。

进一步地，所述取放装置包括安装架、升降架和外伸臂；所述安装架沿横向滑动连接在所述横移滑座，所述第二横移驱动机构连接在所述安装架与所述横移滑座之间；所述升降架沿竖向滑动连接在所述安装架，在所述升降架与所述安装架之间连接有第二升降机构；所述外伸臂沿纵向滑动连接在所述升降架，在所述外伸臂与所述升降架之间连接有外伸驱动机构。

进一步地，所述第二升降机构包括丝杆螺母机构和电机，丝杆螺母机构的丝杆可转动地连接在所述安装架，丝杆螺母机构的螺母连接在所述升降架，电机驱动丝杆转动；在所述升降架与所述安装架之间连接有气缸。

进一步地，所述抓手可转动地安装在所述取放活动端，所述抓手连接转动驱动机构。

进一步地，所述抓手包括安装板和至少两个电磁铁，所述安装板可转动地安装在所述取放活动端并被所述转动驱动机构驱动，所述至少两个电磁铁安装在所述安装板。

进一步地，所述转动驱动机构包括皮带轮机构，所述皮带轮机构的输入端连接电机，所述皮带轮机构的输出端连接所述抓手。

进一步地，所述第一横移驱动机构包括丝杆螺母机构和电机，丝杆螺母机构的丝杆可转动地连接在所述支撑座，丝杆螺母机构的螺母连接在所述横移滑座，电机驱动丝杆转动。

进一步地，所述第二横移驱动机构包括丝杆螺母机构和电机，丝杆螺母机构的丝杆可转动地连接在所述横移滑座，丝杆螺母机构的螺母连接在所述取放装置，电机驱动丝杆转动。

本发明所提供的一种多工位机械臂，其能够同时把多个工位上的物料从前一个工位转移到后一个工位，相对于现有技术，设置一台该种多工位机械臂即可完成对物料在多个工位间的转移，整体性好，同时转移多个工位上的物料，生产效率高，通过机械结构配合，取放精度比人工高，各个抓手相互独立运动，适应不同的冲压设备，适应性强。

附图说明

图1是本发明的多工位机械臂的结构示意图；

图2是本发明的多工位机械臂去除了部分外壳后的结构示意图；

图3是在横移滑座上安装有多个取放装置时的结构示意图；

图4是隐藏掉部分取放装置时的结构示意图；

图5是取放装置在第一方向上的结构示意图；

图6是取放装置在第二方向上的结构示意图。

【附图标记说明】

1-支架；

2-支撑座、21-第一升降机构；

3-横移滑座、31-第一横移驱动机构；

4-取放装置、41-第二横移驱动机构、42-安装架、43-升降架、431-第二升降机构、432-气缸、44-外伸臂、441-取放活动端、442-外伸驱动机构；

5-抓手、51-转动驱动机构、52-安装板、53-电磁铁。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作详细说明。

应当说明的是，本发明中所指的方向用词如横向、纵向、竖向是根据该多工位机械臂的安装方式或零部件间的配合方向而确定的，所指的横向，也即横移滑座的滑动方向，也即把物料从一个工位转移到另一个工位时抓手平移的方向；所指的纵向，也即外伸臂伸出和缩回的方向，在模具合模时，外伸臂不能位于上模与下模之间，但取放物料时，外伸臂需要位于上模与下模之间，因此外伸臂需要具有伸出和缩回的功能，这里的纵向也即外伸臂伸缩的方向；所指的竖向，也即外伸臂升降的方向，在取放物料时，外伸臂需要升降以完成取放动作。对应地，当该多工位机械臂的安装方式或零部件间的配合方向发生改变时，对应的方向用词所实际指的方向也会发生改变，只要不脱离上述原理，所做的方向改变也应落入本发明的保护范围之内。

本发明提供了一种多工位机械臂，如图1至图6所示，其包括支架1，还包括支撑座2，支撑座2与支架1连接。

还包括横移滑座3，横移滑座3沿横向滑动连接在支撑座2，在横移滑座3与支撑座2之间连接有第一横移驱动机构31。优选地，第一横移驱动机构31包括丝杆螺母机构和电机，丝杆螺母机构的丝杆可转动地连接在支撑座2，丝杆螺母机构的螺母连接在横移滑座3，电机驱动丝杆转动。

还包括多个取放装置4，各个取放装置4均沿横向滑动连接在横移滑座3，在各个取放装置4与横移滑座3之间均连接有第二横移驱动机构41，各个第二横移驱动机构41相互独立。优选地，第二横移驱动机构41包括丝杆螺母机构和电机，丝杆螺母机构的丝杆可转动地连接在横移滑座3，丝杆螺母机构的螺母连接在取放装置4，电机驱动丝杆转动。

取放装置4具有取放活动端441，取放活动端441适于沿竖向和纵向运动，取放活动端441安装有抓手5。抓手5用于取放物料。

基于上述的结构，本发明所提供的多工位机械臂，在使用时，该多工位机械臂设置在冲压设备的旁侧（这种冲压设备应该设置有多个工位，同时配置多个模具，多个模具排成一行，一次冲压能够同时对多个物料进行不同的加工），使多个抓手5与各个工位基本对应。当需要把物料转移工位时，各个抓手5伸出并下降，抓手5取起物料，之后抓手5上升，横移滑座3横向移动，使多个抓手5一起横向移动，之后抓手5下降，抓手5放下物料，抓手5上升及缩回，上述即完成了把物料从上一个工位移动到下一个工位的动作，且是多个工位上的物料一起转移。另外，在通常情况下，多个模具并不是等间隔布置的，如果抓手5之间的间隔固定的话，会出现横移滑座3横向移动后抓手5不能对准模具的情况，为此，本发明设置了多个相互独立的第二横移驱动机构41，每个抓手5都被独立设置的第二横移驱动机构41驱动独立地移动，通过第二横移驱动机构41，即可实现对各个抓手5的横向位置进行微调，使各个抓手5都能在横移滑座3横向移动的前后都能够调整到合适的位置。而对于第一个工位和最后一个工位的物料，可以通过外设的设备进行放置和取走，不在本发明进行说明。

相对于现有技术，设置一台该种多工位机械臂即可完成对物料在多个工位间的取放和转移，整体性好，同时转移多个工位上的物料，生产效率高，通过机械结构配合，取放精度比人工高，各个抓手相互独立运动，适应不同的冲压设备，适应性强。

在本实施例中，支撑座2沿竖向滑动连接在支架1，在支撑座2与支架1之间连接有第一升降机构21。基于上述的结构，当工作人员需要更换模具或维修模具时，通过第一升降机构21把支撑座2升起，工作人员便能从支撑座2的下方靠近模具以对模具进行操作。优选地，第一升降机构21包括丝杆螺母机构和电机，丝杆螺母机构的丝杆可转动地连接在支架1，丝杆螺母机构的螺母连接在支撑座2，电机驱动丝杆转动。

在本实施例中，取放装置4包括安装架42、升降架43和外伸臂44；安装架42沿横向滑动连接在横移滑座3，第二横移驱动机构41连接在安装架42与横移滑座3之间；升降架43沿竖向滑动连接在安装架42，在升降架43与安装架42之间连接有第二升降机构431；外伸臂44沿纵向滑动连接在升降架43，在外伸臂44与升降架43之间连接有外伸驱动机构442。基于上述的结构，在取放物料的时候，通过设置第二升降机构431来驱动升降架43升降，以驱动外伸臂44升降；在模具合模时，外伸臂44不能位于上模与下模之间，但取放物料时，外伸臂44需要位于上模与下模之间，通过设置外伸驱动机构442来驱动外伸臂44外伸和缩回。外伸驱动机构442可采用皮带轮机构，电机驱动皮带轮运动，外伸臂44连接在皮带上并跟随皮带运动，以实现外伸和缩回。

优选地，第二升降机构431包括丝杆螺母机构和电机，丝杆螺母机构的丝杆可转动地连接在安装架42，丝杆螺母机构的螺母连接在升降架43，电机驱动丝杆转动；在升降架43与安装架42之间连接有气缸432。设置气缸432是为了辅助升降架43上升，气缸432为升降架43提供往上提的力，以减少第二升降机构431的负荷。

在本实施例中，抓手5可转动地安装在取放活动端441，抓手5连接转动驱动机构51。基于上述的结构，对于部分形状比较特别，或者在不同的加工步骤中需要调整物料的方向的时候，可通过转动抓手5来实现。优选地，抓手5包括安装板52和至少两个电磁铁53，安装板52可转动地安装在取放活动端441并被转动驱动机构51驱动，至少两个电磁铁53安装在安装板52。进一步优选地，转动驱动机构51包括皮带轮机构，皮带轮机构的输入端连接电机，皮带轮机构的输出端连接抓手5。

当然，在机械领域，除了采用丝杆螺母机构和皮带轮机构来实现平移、伸缩和升降外以外，还有其他机构也能实现上述功能，例如采用伸缩缸、直线电机、电动滑轨、链条链轮机构等，上述的机构也能用作于本发明中所提到的第一升降机构21、第二升降机构431、第一横移驱动机构31、第二横移驱动机构41、外伸驱动机构442；上述的替换也落入本发明的保护范围之内。

在不冲突的情况下，上述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。