红冲机械手冲压高度补偿装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于红冲自动化控制技术领域，具体涉及一种红冲机械手冲压高度补
【背景技术】
[0002]随着红冲加工自动化程度的不断提高，整套的红冲加工流水线系统正在逐渐替代传统的人工红冲加工。现有较为成熟的红冲加工流水线由送料机构、加热机构、冲压机构、抓取搬运机构和收料机构组成，在PLC控制下完成整个加工时序。其中抓取搬运机构大部分由三轴机械手构成，实现在三维空间的运动，并在端部安装夹持装置用来夹持并移动工件。在大部分的冲压加工中，都要求夹持装置始终稳固夹持工件，防止冲压过程对工件的位置和姿态造成影响，最终影响工件加工质量。这样不可避免的会造成冲压过程前后，机械臂的末端会随着工件的形变而向下位移，当机械臂与其安装面之间是刚性连接时，这样程度的位移会对机械臂整体或机械臂部分部件造成形变，当这种形变反复出现时，会对机械臂的稳定性和机械寿命造成极大的影响。针对这一问题，我们提出一种红冲机械手冲压高度补偿装置，通过设计机械结构和相应的电气控制方案，实现冲压过程中的高度补偿，将此过程对机械臂的影响降到最低，从而提高夹持机构乃至整个红冲加工系统的稳定性和使用寿命。针对不同规格的红冲工件，提出算法预估机械臂末端的形变位移大小，并对相应的机械结构进行调整，提升这一补偿机构的通用性。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有红冲机械手的不足，设计一种红冲机械手冲压高度补偿装置。
[0004]本实用新型一种红冲机械手冲压高度补偿装置，包括冲压高度补偿机械装置和电气控制系统；所述高度补偿机械装置，包括框架、滑动块、电磁铁、固定柱、固定螺丝、弹簧、指型气缸；所述的电气控制系统由PLC实现。
[0005]所述框架安装在机械臂末端，两者通过紧固螺丝进行连接。框架由上、下底板和中间隔板构成，中间隔板令框架整体成不对称的工字型结构，框架中间隔板上设有贯通的方孔结构；框架较长端内用于安装与夹持滑动块相关的装置，较短端内用于安装电磁铁。电磁铁的一端插入在中间隔板的方孔结构中，与隔板之间采用紧固螺丝进行连接。框架较长端上下各有三个螺孔，用于安装三个固定柱，三个固定柱的两端采用螺纹结构，与框架之间紧固连接。滑动块上有三个通孔，孔径大于固定柱的直径，通孔与固定柱之间的间隙保证固定柱和滑块顺滑滑动，且间隙带来的水平方向偏差不影响工件加工；将三个固定柱穿过滑动块的通孔后，在固定柱上下端各放入弹簧，之后将固定柱旋紧在框架上。指型气缸安装在滑动块上，两者之间采用螺丝进行固定连接。电磁铁的控制输入端与电气控制系统相连接。指型气缸的控制输入端与电气控制系统相连接。
[0006]上下两个弹簧在不受力情况下的长度加上滑动块的长度之和，大于上下底板之间的距离。
[0007]本实用新型有益效果如下:
[0008]本实用新型专利通过设计机械结构和相应的电气控制方案，实现冲压过程中的高度补偿，降低冲压过程对机械臂的影响，可以提高夹持机构以及整个红冲加工系统的稳定性和使用寿命。
【附图说明】
:
[0009]图1为本实用新型整体安装的侧上方视图；
[0010]图2为本实用新型整体安装的主视图；
[0011 ]图3为机械手末端侧视图；
[0012]图4-1为框架侧上方视图；
[0013]图4-2为框架左视图；
[0014]图5-1为固定柱的主视图；
[0015]图5-2为固定柱的侧上方视图；
[0016]图6-1为滑动块的侧上方视图；
[0017]图6-2为滑动块的俯视图；
[0018]图7-1为指型气缸的侧上方视图；
[0019]图7-2为指型气缸的主视图；
[0020]图7-3为指型气缸的俯视图；
[0021]图8-1为电磁铁的侧上方视图；
[0022]图8-2为电磁铁的左视图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。
[0024]如图1、图2所示，机械手末端(图3)与框架(图4-1、图4-2)之间采用紧固螺丝3-1，3-2，3-3，3-4进行连接，具体的安装机构根据红冲机械手末端结构的不同而特殊设计。框架整体成不对称的工字型结构，框架中部有贯通的方孔结构4-1，方孔结构的形状和大小根据所采用的电磁铁型号的不同可进行适当调整。框架较短端4-2的空间用于安装电磁铁，框架较长端4-3的空间用于安装固定柱和为滑动块运动提供空间。框架较长端上下各有三个螺纹孔4-4?4-9用于安装固定柱(图5-1、图5-2)。三个固定柱的上下两端均需要配置螺纹5-1，5-2，与框架上的螺纹孔紧密配合4-4?4-9。如图6_1、图6_2所示，滑动块上有三个通孔6-1，6-2，6-3，三个通孔的大小相同，孔径大于固定柱的直径，通孔与固定柱之间的间隙保证固定柱和滑块顺滑滑动，且间隙带来的水平方向偏差不影响工件加工；另滑动块有两个螺纹孔6-4，6-5用来与指型气缸进行连接。将固定柱插入滑动块之后，分别在固定柱的上下端套上弹簧，在三个固定柱上共需要套六个弹簧，这六个弹簧的型号大小根据所加工的器件型号不同而不同，具体的参数计算算法将在下面进行详述，但须满足的基本要求为:弹簧的孔径略大于固定柱的直径，上下两个弹簧在不受力情况下的长度加上滑动块的长度之和，大于上下底板之间的距离。将固定柱、弹簧和滑动块三者的位置关系安排好之后，将固定柱安装在框架上，当弹簧的长度满足上述要求的情况时，滑动块受到上下两组弹簧方向相反的力作用，可以在竖直方向上滑动，而在水平方向上的位移空间很小。如图7-1、图7-2、图7-3所示，指型气缸上留有与滑动块相连接的螺丝孔7-1，7-2，指型气缸和滑动块之间使用螺丝紧固连接。
[0025]除了机械连接之外，另有两处电气连接，如图8-1、图8-2所示，分别是电磁铁线圈端8-1和指型气缸