专利名称：轿车保险杠注塑成型取件机械手支具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轿车保险杠注塑成型取件机械手支具。
背景技术：
轿车保险杠一般比较大，其尺寸约为长1800mm，宽600mm，要从注塑机上将这样尺寸的零件取下来，若只用1个操作员取件，显然比较困难。目前大多数生产企业在注塑成型取件时，为了避免人工取件对零件造成损伤，取件时往往要安排2个操作员，不仅浪费了人力，也增加了工人的劳动强度。另外，人工取件速度慢，整个取件过程约30秒，效率低，影响产能，还容易出现碰伤零件或拿不稳造成零件跌落损坏等情况，影响产品质量。采用机械手自动化从注塑机内将注塑成型好的轿车保险杠取下，可以提高生产效率，是今后发展的一种趋势。但是，由于轿车保险杠外形不规则，普通的机械手找不到支点将其从注塑机上取下，需要一种与机械手配合取件的支具，能保证质量的将零件从注塑机上取下。故现在亟待研制一种与注塑成型取件机械手配合使用的、结构合理的支具，以满足生产的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种轿车保险杠注塑成型取件机械手支具，采用该支具与机械手配合取件，具有节约生产时间、提高生产效率、提高产能，工件质量得到保证，产量控制精确，降低了生产成本和工人劳动强度等优点，解决了上述现有技术中存在的问题。解决上述技术问题的技术方案是一种轿车保险杠注塑成型取件机械手支具，该支具包括框架和至少6个吸盘，所述的吸盘是由气缸和与气缸连接的真空吸盘构成，所述的吸盘包括中间吸盘I、中间吸盘II、中间吸盘III、中间吸盘IV、左侧吸盘和右侧吸盘；所述的框架包括平行设置的边横梁I和边横梁II，边横梁I和边横梁II之间从左至右依次连接有纵梁I、纵梁II、纵梁III、纵梁IV、纵梁V和纵梁VI，所述的纵梁III和纵梁IV位于横梁I和横梁II中部，纵梁III和纵梁IV上连接有机械手连接板，纵梁I和纵梁II之间还设置有中间斜横梁I，中间斜横梁I右端连接在纵梁II上，左端通过角板I与纵梁I连接，中间斜横梁 I左端上设置中间吸盘I，纵梁II上设置中间吸盘II，纵梁V和纵梁VI之间还设置有中间斜横梁II，中间斜横梁II左端连接在纵梁V上，右端通过角板II与纵梁VI连接，纵梁V上设置中间吸盘III，中间斜横梁II右端上设置中间吸盘IV ；所述的边横梁I和边横梁II的左右两侧分别对称设置有左支撑架和右支撑架，所述的左支撑架是包括2根互相平行、分别与边横梁I和边横梁II左端倾斜连接的左斜支撑梁I和左斜支撑梁II，左斜支撑梁I和左斜支撑梁II之间连接有左纵梁，左纵梁上设置左侧吸盘；所述的右支撑架是包括2根互相平行、分别与边横梁I和边横梁II右端倾斜连接的右斜支撑梁I和右斜支撑梁II，右斜支撑梁I和右斜支撑梁II之间连接有右纵梁，右纵梁上设置右侧吸盘。所述的左斜支撑梁I与边横梁I形成的夹角α 1的取值为105° 115°，右斜支撑梁I与边横梁I形成的夹角α 2的取值为105° 115°，所述的中间斜横梁I的倾斜角度α 3的取值为6° 10°，中间斜横梁II的倾斜角度α 4的取值为6° 10°。所述的纵梁II与边横梁I的连接处、纵梁V与边横梁I的连接处的边横梁I上还分别设置有气缸，气缸上连接有金属扣。所述的框架上还设置有气道分配器，所述的每个真空吸盘和气缸分别通过管道与气道分配器连接。所述的左斜支撑梁I、右斜支撑梁I与边横梁I的连接处，左斜支撑梁II、右斜支撑梁II与边横梁II的连接处均设置有加强连接板。所述的角板I是由两块垂直连接的连接板构成，两块连接板上均开有凹槽I，角板I的两块连接板分别通过穿过凹槽I的螺钉与纵梁I和中间斜横梁I左端连接，中间斜横梁I的右端通过螺钉连接在纵梁II上；所述的角板II是由两块垂直连接的连接板构成， 两块连接板上均开有凹槽II，角板II的两块连接板分别通过穿过凹槽II的螺钉与纵梁VI和中间斜横梁II右端连接，中间斜横梁II左端通过螺钉连接在纵梁V上。所述的真空吸盘尺寸为直径Φ60 70mm，每个真空吸盘的吸力为1. 3 1. 8kgo所述的中间吸盘I中心到中间吸盘II中心的水平距离Ll=280 ^Omm ；中间吸盘 III中心到中间吸盘IV中心的水平距离L2=280 290mm ；所述的中间吸盘II中心到中间吸盘 III中心的水平距离L3=440 450mm ；左侧吸盘中心到右侧吸盘中心的水平距离L4=1600 1650mm ；所述的左侧吸盘中心到边横梁I底端面所在水平面的垂直距离L5=520 550mm ； 右侧吸盘中心到边横梁I底端面所在水平面的垂直距离L6=520 550mm。本发明在设计过程中，采用仿形及通过力学分析，将保险杠的上部平均分成4个点，两侧各一个点，共6个点，合理布置吸盘，使零件吸付平稳牢靠，保证了零件安全。采用本发明之轿车保险杠注塑成型取件机械手支具与机械手配合取件，与人工取件对比，具有以下有益效果
1、节约了生产时间、提高了生产效率、提高产能采用本发明与机械手配合将注塑成型好的轿车保险杠从注塑机中取出，由于机械手取件比人工快捷，节省了人员进出注塑机时间，同时也节省了至少10秒钟的注塑机开/关安全门时间，节约了生产时间，提高了生产效率，提高产能。2、工件质量得到保证，产量控制精确本发明合理布置吸盘，在吸附工件过程中平稳牢靠，保证了零件安全。使用机械手与本发明配合取件后，由于机械的可控性高，避免了人工取件对零件造成损伤，有效的保证了工件质量。还有使用机械手后，生产节拍稳定，产量控制精确，避免了因人为的时间浪费而造成产量波动，对生产计划安排有利。3、降低了生产成本取件过程，不需要2个操作人员进入注塑机内取件，仅需要一个工作人员操作机械手即可，减少了 1个操作员，即减少了一个人工的成本，降低了生产成本。4、降低了工人劳动强度原来人工取件需要2个操作人员利用自身的力量将工件从注塑机上取下，采用本发明与机械手取件后，操作人员仅需要操作机械手，另一个操作人员可安排到工作台边修整工件的浇口及飞边毛刺，降低了工人的劳动强度。下面，结合附图和实施例对本发明之轿车保险杠注塑成型取件机械手支具的技术特征作进一步的说明。
图1 图5 本发明之轿车保险杠注塑成型取件机械手支具结构示意图。图1 立体图之一，图2 立体图之二。图3:主视图，图4:俯视图，图5:右视图。图6 本发明之金属扣与气缸连接结构示意图。图7 本发明取件过程与待取出零件连接的工作状态图。图中1-边横梁I，2-边横梁II，31_纵梁I，32-纵梁II，33-纵梁III，34-纵梁IV， 35-纵梁V，36-纵梁VI，401-气缸，402-真空吸盘，41-中间吸盘I，42-中间吸盘II，43-中间吸盘III，44-中间吸盘IV，45-左侧吸盘，46-右侧吸盘，51-中间斜横梁I，52-中间斜横梁II，61-角板I，611-凹槽I，62-角板II，621-凹槽II，7-左支撑架，71-左斜支撑梁I， 72-左纵梁，73-左斜支撑梁II，8-右支撑架，81-右斜支撑梁I，82-右纵梁，83-右斜支撑梁II，9-气道分配器，91-出气口，92-进气口，10-气缸，11-金属扣，12-加强连接板，13-机械手连接板。
具体实施例方式实施例1 一种轿车保险杠注塑成型取件机械手支具(参见图1 图5)，该支具包括框架和6个吸盘，6个吸盘分别为中间吸盘I 41、中间吸盘II 42、中间吸盘III 43、中间吸盘IV 44、左侧吸盘45和右侧吸盘46，所述的吸盘是由气缸401和与气缸连接的真空吸盘 402构成，采用气缸带动真空吸盘；
所述的框架包括平行设置的边横梁I 1和边横梁II 2，边横梁I和边横梁II之间从左至右依次连接有纵梁I 31、纵梁II 32、纵梁III33、纵梁IV 34、纵梁V 35和纵梁VI 36，所述的纵梁III和纵梁IV位于横梁I和横梁II中部，纵梁III和纵梁IV上连接有机械手连接板13，纵梁I和纵梁II之间还设置有中间斜横梁I 51，中间斜横梁I右端连接在纵梁II上，左端通过角板I 61与纵梁I连接，中间斜横梁I左端上设置中间吸盘I 41，纵梁II上设置中间吸盘II 42，纵梁V和纵梁VI之间还设置有中间斜横梁II 52，中间斜横梁II左端连接在纵梁V 上，右端通过角板II 62与纵梁VI连接，纵梁V上设置中间吸盘III 43，中间斜横梁II右端上设置中间吸盘IV 44 ；
所述的边横梁I和边横梁II的左右两侧分别对称设置有左支撑架7和右支撑架8，所述的左支撑架是包括2根互相平行、分别与边横梁I 1和边横梁II 2左端倾斜连接的左斜支撑梁I 71和左斜支撑梁II 73，左斜支撑梁I和左斜支撑梁II之间连接有左纵梁72，左纵梁上设置左侧吸盘45 ；所述的右支撑架是包括2根互相平行、分别与边横梁I和边横梁II 右端倾斜连接的右斜支撑梁I 81和右斜支撑梁II 83，右斜支撑梁I和右斜支撑梁II之间连接有右纵梁82，右纵梁上设置右侧吸盘46。所述的左斜支撑梁I 71、右斜支撑梁I 81与边横梁I 1的连接处，左斜支撑梁II 73、右斜支撑梁II 83与边横梁II 2的连接处均设置有加强连接板12，起到加强稳固左斜支撑梁I 71、右斜支撑梁I 81与边横梁I 1的连接和左斜支撑梁II 73、右斜支撑梁II 83与边横梁II 2的连接的作用。所述的左斜支撑梁I与边横梁I形成的夹角α 1，右斜支撑梁I与边横梁I形成的夹角α 2的取值为，α1=α2=110°。所述的中间斜横梁I 51的倾斜角度α 3，中间斜横梁II 52的倾斜角度α 4的取值为，α 3= α 4=8°。
所述的纵梁II与边横梁I的连接处、纵梁V与边横梁I的连接处的边横梁I 1上还分别设置有气缸10，气缸上连接有金属扣11，从右视图看，所述的金属扣的形状为倒L形 (参见图6)。所述的边横梁I上还设置有气道分配器9，所述的每个真空吸盘和气缸分别通过管道与气道分配器9的出气口 92连接。气道分配器9的进气口用M12的螺母与供气装置连接。供气点经气道分配器后采用串联的连接方式供气于各点。所述的真空吸盘尺寸为直径Φ 64mm，每个真空吸盘的吸力为1. ^g，全部6个真空吸盘能承受9公斤的产品。本实施例所述的中间吸盘I 41中心到中间吸盘II 42中心的水平距离Ll=280 290mm ；中间吸盘III 43中心到中间吸盘IV 44中心的水平距离L2=280 ^Omm ；所述的中间吸盘II 42中心到中间吸盘III 43中心的水平距离L3=440 450mm ；左侧吸盘45中心到右侧吸盘46中心的水平距离L4=1600 1650mm ；所述的左侧吸盘中心到边横梁I 1底端面所在水平面的垂直距离L5=520 550mm ；右侧吸盘中心到边横梁I 1底端面所在水平面的垂直距离L6=520 550mm。本实施例所述的角板I 61是由两块垂直连接的连接板构成，两块连接板上均开有凹槽I 611，角板I 61的两块连接板分别通过穿过凹槽I的螺钉与纵梁I和中间斜横梁
I51左端为可拆卸式的固定连接，中间斜横梁I 51的右端通过螺钉连接在纵梁II 32上， 中间斜横梁I 51与纵梁II 32亦为可拆卸式的固定连接；所述的角板II 62是由两块垂直连接的连接板构成，两块连接板上均开有凹槽II 621，角板II 62的两块连接板分别通过穿过凹槽II的螺钉与纵梁VI 36和中间斜横梁II 52右端为可拆卸式的固定连接，中间斜横梁
II52左端通过螺钉连接在纵梁V 35上，中间斜横梁II 52与纵梁V 35亦为可拆卸式的固定连接。在调试的过程中根据实际情况可以微调这些部件的位置，固定好位置后，在之后的整个使用过程中，这些部件的位置是不变的。作为本实施例的一种变换，若能够保证上述这些部件的位置准确，各部件之间也可以采用其他方式固定连接。作为本实施例的一种变换，吸盘的个数也可以增加，即可根据实际情况在适当位置设置上其他具有辅助功能的吸盘。所述的真空吸盘的直径和吸力也可以根据实际情况确定，一般采用的真空吸盘的尺寸直径Φ60 70mm，每个真空吸盘的吸力为1. 3 1. 8kgo所述的左斜支撑梁I与边横梁I形成的夹角α 1、右斜支撑梁I与边横梁I形成的夹角α 2的取值可以适当增大或缩小，一般为105° 115° ；所述的中间斜横梁I 51的倾斜角度α 3、中间斜横梁II 52的倾斜角度α 4的取值可以适当增大或缩小，一般为6° 10°。所述的气道分配器也可以设置在框架的其他位置上或是不设置气道分配器，气缸和真空吸盘直接与供气装置连接。本发明支具是汽车保险杠前保及后保通用的保险杠取件支具，所述的金属扣11 是前保取件时用来扣住前保险杠的，后保不需要时是不动的。因前保险杠由于脱模比较困难，有多处滑块，造成包模力过大，故在两处用金属扣将产品拉离模具，同时采用6点吸盘将产品吸附住拿离模具。故作为本实施例的一种变换，采用本发明作为汽车保险杠后保专用的支具时，也可以不设置金属扣及与其连接的气缸。本发明所述的尺寸1^1、1^2儿3、1^4儿5、1^6和角度α 1、α 2、α 3、α 4的取值可以根据实际情况变化，主要是依据需要吸取的轿车保险杠结构而定。
本发明支具工作原理
支具安装在机械手的手臂前端，工作时，机械手将支具送到待取零件正面，注塑机内的模具顶块将零件顶离模具，气缸将真空吸盘贴紧到零件表面，利用真空吸盘中央的抽/排气装置，使真空吸盘内产生负压，真空原理使零件被吸附在支具上(参见图7)，机械手臂横向收缩，将零件带离模具，然后机械手上升至终点，然后再旋转90°将产品平移到工作台正上方，机械手臂向下伸长，将零件放到工作台上，利用真空吸盘中央的排气装置给真空吸盘送气，零件自然从支具上脱离，完成取件，机械手再进行下一工作循环。
权利要求
1.一种轿车保险杠注塑成型取件机械手支具，其特征在于该支具包括框架和至少 6个吸盘，所述的吸盘是由气缸和与气缸连接的真空吸盘构成，所述的吸盘包括中间吸盘I(41)、中间吸盘II (42)、中间吸盘111(43)、中间吸盘IV(44)、左侧吸盘(45)和右侧吸盘 (46)；所述的框架包括平行设置的边横梁I (1)和边横梁II (2)，边横梁I和边横梁II之间从左至右依次连接有纵梁I (31)、纵梁II (32)、纵梁111(33)、纵梁IV(34)、纵梁V (35)和纵梁VK36)，所述的纵梁III和纵梁IV位于横梁I和横梁II中部，纵梁III和纵梁IV上连接有机械手连接板(13)，纵梁I和纵梁II之间还设置有中间斜横梁I (51)，中间斜横梁I右端连接在纵梁II上，左端通过角板I (61)与纵梁I连接，中间斜横梁I左端上设置中间吸盘I (41)，纵梁II上设置中间吸盘II (42)，纵梁V和纵梁VI之间还设置有中间斜横梁II (52)， 中间斜横梁II左端连接在纵梁V上，右端通过角板II (62)与纵梁VI连接，纵梁V上设置中间吸盘III(43)，中间斜横梁II右端上设置中间吸盘IV (44)；所述的边横梁I和边横梁II的左右两侧分别对称设置有左支撑架(7)和右支撑架 (8)，所述的左支撑架是包括2根互相平行、分别与边横梁I (1)和边横梁II (2)左端倾斜连接的左斜支撑梁I (71)和左斜支撑梁II (73)，左斜支撑梁I和左斜支撑梁II之间连接有左纵梁(72)，左纵梁上设置左侧吸盘(45);所述的右支撑架是包括2根互相平行、分别与边横梁I和边横梁II右端倾斜连接的右斜支撑梁I (81)和右斜支撑梁II (83)，右斜支撑梁 I和右斜支撑梁II之间连接有右纵梁(82)，右纵梁上设置右侧吸盘(46)。
2.根据权利要求1所述的轿车保险杠注塑成型取件机械手支具，其特征在于所述的左斜支撑梁I与边横梁I形成的夹角α 1的取值为105° 115°，右斜支撑梁I与边横梁I 形成的夹角α 2的取值为105° 115°，所述的中间斜横梁I (51)的倾斜角度α 3的取值为6° 10°，中间斜横梁II (52)的倾斜角度ci4的取值为6° 10°。
3.根据权利要求1或2所述的轿车保险杠注塑成型取件机械手支具，其特征在于所述的纵梁II与边横梁I的连接处、纵梁V与边横梁I的连接处的边横梁I (1)上还分别设置有气缸(10)，气缸上连接有金属扣(11 )。
4.根据权利要求1或2所述的轿车保险杠注塑成型取件机械手支具，其特征在于所述的框架上还设置有气道分配器(9)，所述的每个真空吸盘和气缸分别通过管道与气道分配器(9)连接。
5.根据权利要求1或2所述的轿车保险杠注塑成型取件机械手支具，其特征在于所述的左斜支撑梁I (71)、右斜支撑梁I (81)与边横梁I (1)的连接处，左斜支撑梁II (73)、 右斜支撑梁II (83)与边横梁II (2)的连接处均设置有加强连接板(12)。
6.根据权利要求1或2所述的轿车保险杠注塑成型取件机械手支具，其特征在于所述的角板I (61)是由两块垂直连接的连接板构成，两块连接板上均开有凹槽I (611)，角板I (61)的两块连接板分别通过穿过凹槽I的螺钉与纵梁I (31)和中间斜横梁I (51)左端连接，中间斜横梁I (51)的右端通过螺钉连接在纵梁II (32)上；所述的角板II (62)是由两块垂直连接的连接板构成，两块连接板上均开有凹槽II (621)，角板II (62)的两块连接板分别通过穿过凹槽II的螺钉与纵梁VK36)和中间斜横梁II (52)右端连接，中间斜横梁II(52)左端通过螺钉连接在纵梁V (35)上。
7.根据权利要求1或2所述的轿车保险杠注塑成型取件机械手支具，其特征在于所述的真空吸盘尺寸为直径Φ60 70mm，每个真空吸盘的吸力为1. 3 1. 8kgo
8.根据权利要求1或2所述的轿车保险杠注塑成型取件机械手支具，其特征在于所述的中间吸盘I (41)中心到中间吸盘II (42)中心的水平距离Ll=280 290mm冲间吸盘 111(43)中心到中间吸盘IV (44)中心的水平距离L2=280 290mm ；所述的中间吸盘II (42) 中心到中间吸盘III(43)中心的水平距离L3=440 450mm ；左侧吸盘(45)中心到右侧吸盘 (46)中心的水平距离L4=1600 1650mm ；所述的左侧吸盘中心到边横梁I (1)底端面所在水平面的垂直距离L5=520 550mm ；右侧吸盘中心到边横梁I (1)底端面所在水平面的垂直距离L6=520 550mm。
全文摘要
本发明涉及一种轿车保险杠注塑成型取件机械手支具。该支具包括框架和至少6个吸盘，所述的吸盘是由气缸和真空吸盘构成；所述的框架包括平行设置的边横梁Ⅰ和边横梁Ⅱ，边横梁Ⅰ和边横梁Ⅱ之间从左至右依次连接有纵梁Ⅰ、纵梁Ⅱ、纵梁Ⅲ、纵梁Ⅳ、纵梁Ⅴ和纵梁Ⅵ，纵梁Ⅰ和纵梁Ⅱ之间还设置有中间斜横梁Ⅰ，纵梁Ⅴ和纵梁Ⅵ之间还设置有中间斜横梁Ⅱ，所述的边横梁Ⅰ和边横梁Ⅱ的左右两侧分别对称设置有左支撑架和右支撑架，吸盘分别设置在框架的对应位置上。采用本发明与机械手配合取件，具有节约生产时间、提高生产效率，工件质量得到保证，产量控制精确、提高产能，降低了生产成本和工人劳动强度等优点。
文档编号B29C45/43GK102358014SQ20111032795
公开日2012年2月22日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者徐宏光, 洪慕范, 麻明思 申请人:柳州远翅塑料有限公司