一种用于冲压设备的工件移动机构的制作方法

1.本发明涉及自动化加工技术领域，特别是涉及一种用于冲压设备的工件移动机构。


背景技术：

2.随着自动化技术的应用和发展，越来越多的自动化机械设备替代人工作业，在自动化机械设备中和装置中，充当搬运角色的自动化工件移动机构必不可少。其中搬运手臂的稳定性受到手臂长度与手臂粗细的影响，为了节约材料降低成本，搬运手臂被设计的尽可能的细，但仍然具有较高的成本，且长度的增加不可避免会导致稳定性的降低。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述问题，提供一种用于冲压设备的工件移动机构，能够提高搬运手臂的稳定性。
4.本发明公开了一种用于冲压设备的工件移动机构，所述的用于冲压设备的工件移动机构包括：机座，所述机座包括第一机座和第二机座，所述第一机座固定安装于机床内侧，所述第二机座与所述第一机座固定连接；运动组件，所述运动组件包括第一支臂和第二支臂，所述第一支臂和所述第二支臂平行设置在所述机座内；第一导向机构，所述第一导向机构能够引导所述第一支臂按给定的横向或者纵向做往复直线运动；第二导向机构，所述第二导向机构能够引导第二支臂按横向或者纵向做往复直线运动；齿轮，所述齿轮包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮装设于所述机座内并且所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合；齿条，所述齿条包括第一齿条和第二齿条，所述第一齿条、第二齿条与所述第一齿轮啮合连接并且所述第一齿条与所述第二齿条平行设置，所述第一齿条与所述第一支臂通过第一导向机构连接，所述第二齿条与所述第二支臂通过第二导向机构连接；第一驱动装置，所述第一驱动装置装设于所述机座内并与所述第二齿轮连接，通过驱动所述齿轮转动带动所述第一齿条和第二齿条相对运动，从而带动所述第一支臂和所述第二支臂在第一导向机构和第二导向机构的引导下左右运动；第二驱动装置，所述第二驱动装置装设于所述第二机座内并与所述运动组件连接，所述第二驱动装置能够驱动所述运动组件前后运动。
5.在其中一个实施例中，所述运动组件还包括横板，所述横板设置在所述第二机座内，所述横板下端面与所述第二驱动装置连接，所述第一支臂由第一上支臂与第一下支臂构成，所述第二支臂由第二上支臂与第二下支臂构成，所述横板上端面与所述第一上支臂和所述第二上支臂通过第一导向机构和第二导向机构连接，所述第二驱动装置能够驱动所述横板前后运动，从而带动所述第一支臂和第二支臂前后运动。
6.在其中一个实施例中，所述第一导向机构包括第一纵向导轨、第一纵向滑块，所述第二导向机构包括第三纵向导轨、第三纵向滑块，所述第一纵向滑轨和所述第三纵向滑轨固定于所述第一机座内，所述第一纵向滑轨和所述第一齿条固定连接，所述第三纵向滑轨
和所述第二齿条固定连接，所述第一纵向滑块安装于所述第一纵向滑轨内并与所述第一下支臂固定连接，所述第三纵向滑块安装于所述第三纵向滑轨内并与所述第二下支臂固定连接，所述第一支臂和所述第二支臂能够沿所述第一纵向滑轨和第三纵向滑轨方向前后移动。
7.在其中一个实施例中，所述第一导向机构还包括第一横向导轨、第一横向滑块，所述第二导向机构还包括第三横向导轨、第三横向滑块，所述第一横向滑轨和所述第三横向滑轨固定装设在所述第一机座上，所述第一横向滑块滑动安装于所述第一横向滑轨上并与所述第一纵向滑轨下端面固定连接，所述第三横向滑块滑动安装于所述第三横向滑轨上并与所述第三纵向滑轨下端面固定连接，所述第一支臂和所述第二支臂能够沿所述第一横向滑轨和第三横向滑轨方向左右移动。
8.在其中一个实施例中，所述第一导向机构还包括第二横向导轨、第二横向滑块，所述第二导向机构还包括第四横向导轨、第四横向滑块，所述第二横向滑轨和所述第四横向滑轨固定于所述横板上端面，所述第二横向滑块安装于所述第二横向滑轨上并且与所述第一上支臂固定连接，所述第四横向滑块安装于所述第四横向滑轨上并且与所述第二上支臂固定连接，所述第一支臂和所述第二支臂相对所述横板能够左右移动但不能前后移动。
9.在其中一个实施例中，所述第一导向机构还包括第二纵向导轨、第二纵向滑块，所述第二导向机构还包括第四纵向导轨、第四纵向滑块，所述第二纵向滑轨和所述第四纵向滑轨固定装设在所述第二机座内，所述第二纵向滑块安装于所述第二纵向滑轨上并与所述横板固定连接，所述第四纵向滑块安装于所述第四纵向滑轨上并与所述横板固定连接，所述横板能够沿所述第三纵向滑轨和第四纵向滑轨前后移动。
10.在其中一个实施例中，所述第一驱动装置包括减速箱、联轴器和第一伺服电机，所述第一伺服电机安装在所述机座内并且通过所述联轴器与所述减速箱连接，所述减速箱与所述第二齿轮啮合连接，所述第一伺服电机能够带动所述齿轮往复转动。
11.在其中一个实施例中，所述第二驱动装置包括第二伺服电机、主动轮、皮带、第一从动轮、第二从动轮、第一输出轴和第二输出轴，所述第二伺服电机、主动轮、第一从动轮、第二从动轮都安装在所述第二机座内，所述第二伺服电机输出端与所述主动轮连接，所述主动轮与所述第一从动轮、所述第二从动轮通过所述皮带连接，所述第一从动轮与所述第一输出轴连接，所述第二从动轮与所述第二输出轴连接，所述第一输出轴上固定装设有第一丝杠，所述第一丝杠上装设有第一螺旋套，所述第二输出轴上固定装设有第二丝杠，所述第二丝杠上装设有第二螺旋套，所述第一螺旋套和所述第二螺旋套与所述横板固定连接，驱动所述第二伺服电机能够带动所述主动轮转动，从而带动所述第一从动轮和所述第二从动轮转动，从而带动所述第一输出轴和所述第二输出轴旋转，带动所述第一丝杠和第二丝杠旋转，带动所述第一螺旋套和第二螺旋套沿所述第一输出轴和所述第二输出轴轴向运动，进而能够带动所述横板前后运动。
12.在其中一个实施例中，所述第二驱动装置还包括第三从动轮和第四从动轮，所述第三从动轮和第四从动轮设置在第二机座上并且通过皮带传动，所述第三从动轮和第四从动轮能够将所述皮带张紧。
13.在其中一个实施例中，所述第一导向机构包括两条第一横向滑轨、两条第二横向滑轨、两块第一横向滑块、两块第二横向滑块，每条第一横向滑轨上滑动设置一块第一横向
滑块，每条第二横向滑轨上滑动设置一块第二横向滑块，所述第二导向机构包括两条第三横向滑轨、两条第四横向滑轨、两块第三横向滑块、两块第四横向滑块，每条第三横向滑轨上滑动设置一块第三横向滑块，每条第四横向滑轨上滑动设置一块第四横向滑块。
14.本发明的优点有：
15.1.通过设置第一齿轮和两根齿条配合，通过驱动第一齿轮转动从而带动两根齿条相对运动，只需要提供一台电机作为动力就能同时实现两根齿条的相对运动从而达到移动装置的夹紧和松开的目的，结构简洁高效；
16.2.通过将齿轮设置在机座内部，使得驱动装置可以安装在机座内部，从而使机座能够安装在冲床内部，进而缩短搬运手臂的长度，使得搬运手臂的规格减小，重量减轻，稳定性提升，有利于提高工作效率；
17.3.通过设置第一导向机构和第二导向机构，增加该工件移动机构前后运动和左右运动的稳定性；
18.4.通过设置皮带、主动轮和多个从动轮，将另一台提供纵向动力的电机转动同步传到第一输出轴和第二输出轴上，并通过设置丝杠和螺旋套转换为纵向动力输出，从而实现该工件移动机构的前后运动。
附图说明
19.图1为本发明与冲床配合时工作状态图；
20.图2为本发明立体图；
21.图3～6为本发明内部结构的立体图；
22.图7为本发明图5中i处局部放大图
23.图8为本发明图3中ii处局部放大图。
24.图中，机座1、第一机座11、第二机座12、第一支臂21、第一上支臂211、第一下支臂212、第二支臂22、第二上支臂221、第二下支臂222、横板23、第一横向滑轨31、第一横向滑块311、第二横向滑轨32、第二横向滑块321、第三横向滑轨33、第三横向滑块331、第四横向滑轨34、第四横向滑块341、第一纵向滑轨41、第一纵向滑块411、第二纵向滑轨42、第二纵向滑块421、第三纵向滑轨43、第三纵向滑块431、第四纵向滑轨44、第四纵向滑块441、第一齿轮51、第二齿轮52、第一齿条53、第二齿条54、第一伺服电机61、减速箱62、联轴器63、第二伺服电机71、主动轮72、皮带73、第一从动轮74、第一螺旋套781、第一丝杠782、第二从动轮75、第二输出轴79、第二螺旋套791、第二丝杠792、第三从动轮76、第四从动轮77。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组
件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
28.高速多工位伺服机械手(本发明中称为工件移动机构)专为动力拉伸铝壳量身定制的一款送料工件移动机构，送料速度快、性能稳定，全伺服电机，配人机界面，操作简单易学，机械运转部件由润滑油浸泡润滑所以维护保养消耗品少从而降低成本。铝片上料机采用四工位转盘，三个储料位，自动换料连续上料，取片由伺服电机提供动力从而达到高速运转，输送带由工件移动机构信号控制启停保证输送带与工件移动机构运行一致提高自动化水平。
29.移动装置通常使用正反旋滚珠丝杆作为传动元件并由两套伺服电机提供动力，通过控制伺服电机的正反转从而达到移动装置的夹紧和放松的目的，这种传动方法使得动力装置设在侧向，从而机械臂也需要外挂安装于冲床两侧，由此需加大机械臂的外型尺寸和长度，进而增加了机械臂的重量，导致机械臂提速性能和稳定性都受到影响
30.二次元自动化工件移动机构整体设计为三部份构成，驱动部份、夹具部份、检测部份，由连接冲床曲轴之编码器传送角度信号至运动控制系统，再由运动控制器依冲床曲轴位置来控制工件移动机构的开夹，和平移运动(或升降)，从而达成工件移动机构与冲床同步运作功能。二次元工件移动机构控制采用触摸屏，工件移动机构各动作参数均可以在触摸屏上设定.异常情况自动显示在触摸屏上，可方便快捷处理各种异常情况。工件移动机构机构具有自动检测和报警功能，每个工位夹具均设计有传感器检测工件移动机构是否有漏夹产品的功能，如有漏夹产品的情况会立即自动停机。二次元工件移动机构所配备的控制系统具有自我诊断功能设备异常时显示异常代码，便于维修。二次元机手的动作步骤:固定在机械臂上的夹具将工件夹住，平移至下一工位后，松开，返回，准备下一次动作，完成工件的抬升与移送，配合冲床工作，更换或检修模具时将前面的机械臂拆开便可，夹具的漏夹传感器安装在后面的机械臂上，机械臂有定位机构，拆装方便，快速。
31.本发明公开了一种用于冲压设备的工件移动机构，如图1、图2和图6所示所示，所述的用于冲压设备的工件移动机构包括：机座1，所述机座1包括第一机座11和第二机座12，所述第一机座11固定安装于机床内侧，所述第二机座12与所述第一机座11固定连接；运动组件，所述运动组件包括第一支臂21和第二支臂22，所述第一支臂21和所述第二支臂22平行设置在所述机座1内；第一导向机构，所述第一导向机构能够引导所述第一支臂21按给定的横向或者纵向做往复直线运动；第二导向机构，所述第二导向机构能够引导第二支臂22按横向或者纵向做往复直线运动；齿轮，所述齿轮包括第一齿轮51和第二齿轮52，所述第一齿轮51和第二齿轮52装设于所述机座1内并且所述第一齿轮51和所述第二齿轮52啮合；齿条，所述齿条包括第一齿条53和第二齿条54，所述第一齿条53、第二齿条54与所述第一齿轮51啮合连接并且所述第一齿条53与所述第二齿条54平行设置，所述第一齿条53与所述第一支臂21通过第一导向机构连接，所述第二齿条54与所述第二支臂22通过第二导向机构连接；第一驱动装置，所述第一驱动装置装设于所述机座1内并与所述第二齿轮52连接，通过驱动所述齿轮转动带动所述第一齿条53和第二齿条54相对运动，从而带动所述第一支臂21
和所述第二支臂22在第一导向机构和第二导向机构的引导下左右运动；第二驱动装置，所述第二驱动装置装设于所述第二机座12内并与所述运动组件连接，所述第二驱动装置能够驱动所述运动组件前后运动。
32.结合图1所示，冲压机床具有4个立柱用以进行支撑，体积巨大，使得一般的工件移动机构只能够设置于机床外侧壁面上，导致搬运手臂具有较长一段不参与实际工作的长度，从而导致搬运手臂的稳定性降低，材料浪费，本发明通过缩减第一机座11的两侧宽度，使得第一机座11能够伸入两个立柱之间，从而能够有效缩减搬运手臂的长度，提高搬运手臂的稳定性。
33.可以理解的是，如图4和图6所示，通过设置第一齿轮51和第一齿条53、第二齿条54啮合，第一齿轮51和第二齿轮52啮合，并通过第一驱动装置带动第一齿轮51能够同时带动第一齿条53和第二齿条54运动，并且运动方向正好相反，进而带动第一支臂21和所述第二支臂22夹紧和松开。
34.优选的，所述运动组件还包括横板23，所述横板23设置在所述第二机座12内，所述横板23下端面与所述第二驱动装置连接，所述第一支臂21由第一上支臂211与第一下支臂212构成，所述第二支臂22由第二上支臂221与第二下支臂222构成，所述横板23上端面与所述第一上支臂211和所述第二上支臂221通过第一导向机构和第二导向机构连接，所述第二驱动装置能够驱动所述横板23前后运动，从而带动所述第一支臂21和第二支臂22前后运动。
35.可以理解的是，通过在运动组件中设置横板23，通过第二驱动装置驱动横板23前后运动来带动第一支臂21和第二支臂22前后运动。
36.优选的，如图5和图7所示，所述第一导向机构包括第一纵向导轨、第一纵向滑块411，所述第二导向机构包括第三纵向导轨、第三纵向滑块431，所述第一纵向滑轨41和所述第三纵向滑轨43固定于所述第一机座11内，所述第一纵向滑轨41和所述第一齿条53固定连接，所述第三纵向滑轨43和所述第二齿条54固定连接，所述第一纵向滑块411安装于所述第一纵向滑轨41内并与所述第一下支臂212固定连接，所述第三纵向滑块431安装于所述第三纵向滑轨43内并与所述第二下支臂222固定连接，所述第一支臂21和所述第二支臂22能够沿所述第一纵向滑轨41和第三纵向滑轨43方向前后移动。
37.优选的，如图5和图7所示，所述第一导向机构还包括第一横向导轨、第一横向滑块311，所述第二导向机构还包括第三横向导轨、第三横向滑块331，所述第一横向滑轨31和所述第三横向滑轨33固定装设在所述第一机座11上，所述第一横向滑块311滑动安装于所述第一横向滑轨31上并与所述第一纵向滑轨41下端面固定连接，所述第三横向滑块331滑动安装于所述第三横向滑轨33上并与所述第三纵向滑轨43下端面固定连接，所述第一支臂21和所述第二支臂22能够沿所述第一横向滑轨31和第三横向滑轨33方向左右移动。
38.优选的，如图3和图8所示，所述第一导向机构还包括第二横向导轨、第二横向滑块321，所述第二导向机构还包括第四横向导轨、第四横向滑块341，所述第二横向滑轨32和所述第四横向滑轨34固定于所述横板23上端面，所述第二横向滑块321安装于所述第二横向滑轨32上并且与所述第一上支臂211固定连接，所述第四横向滑块341安装于所述第四横向滑轨34上并且与所述第二上支臂221固定连接，所述第一支臂21和所述第二支臂22相对所述横板23能够左右移动但不能前后移动。
39.可以理解的是，通过设置横向滑轨和滑块将横板23与第一支臂21和第二支臂22连接，使得第一支臂21和第二支臂22可以先完成前后运动再完成左右方向夹紧和张开的运动。
40.优选的，如图3和图8所示，所述第一导向机构还包括第二纵向导轨、第二纵向滑块421，所述第二导向机构还包括第四纵向导轨、第四纵向滑块441，所述第二纵向滑轨42和所述第四纵向滑轨44固定装设在所述第二机座12内，所述第二纵向滑块421安装于所述第二纵向滑轨42上并与所述横板23固定连接，所述第四纵向滑块441安装于所述第四纵向滑轨44上并与所述横板23固定连接，所述横板23能够沿所述第三纵向滑轨43和第四纵向滑轨44前后移动。
41.可以理解的是，通过设置第一导向机构和第二导向机构，使得第一支臂21和第二支臂22在左右运动夹取工件以及前后搬运时能够更加稳定，加强装置的定位导向精度和承载能力。
42.优选的，如图3、图4和图5所示，所述第一驱动装置包括减速箱62、联轴器63和第一伺服电机61，所述第一伺服电机61安装在所述机座1内并且通过所述联轴器63与所述减速箱62连接，所述减速箱62与所述第二齿轮52啮合连接，所述第一伺服电机61能够带动所述齿轮往复转动。
43.可以理解的是，如图1所示，第一下支臂212与第二下支臂222分别与搬运工件的机械臂固定连接，通过将第一齿轮51和第二齿轮52装设在机座1内，从而能够将第一驱动装置设置在机座1内部，从而能够将第一机座11安装在冲床内部，进而缩短搬运手臂的距离。
44.优选的，如图3和图5所示，所述第二驱动装置包括第二伺服电机71、主动轮72、皮带73、第一从动轮74、第二从动轮75、第一输出轴和第二输出轴79，所述第二伺服电机71、主动轮72、第一从动轮74、第二从动轮75都安装在所述第二机座12内，所述第二伺服电机71输出端与所述主动轮72连接，所述主动轮72与所述第一从动轮74、所述第二从动轮75通过所述皮带73连接，所述第一从动轮74与所述第一输出轴连接，所述第二从动轮75与所述第二输出轴79连接，所述第一输出轴上固定装设有第一丝杠782，所述第一丝杠782上装设有第一螺旋套781，所述第二输出轴79上固定装设有第二丝杠792，所述第二丝杠792上装设有第二螺旋套791，所述第一螺旋套781和所述第二螺旋套791与所述横板23固定连接，驱动所述第二伺服电机71能够带动所述主动轮72转动，从而带动所述第一从动轮74和所述第二从动轮75转动，从而带动所述第一输出轴和所述第二输出轴79旋转，带动所述第一丝杠782和第二丝杠792旋转，带动所述第一螺旋套781和第二螺旋套791沿所述第一输出轴和所述第二输出轴79轴向运动，进而能够带动所述横板23前后运动。
45.可以理解的是，通过设置皮带73、主动轮72、第一从动轮74和第二从动轮75同步传输，并且第一从动轮74通过第一输出轴与横板23连接，第二从动轮75通过第二输出轴79与横板23连接，利用一台第二驱动电机就能同步驱动第一从动轮74和第二从动轮75同时带动横板23前后运动，使得前后移动工件能够更加稳定。
46.优选的，如图3和图5所示，所述第二驱动装置还包括第三从动轮76和第四从动轮77，所述第三从动轮76和第四从动轮77设置在第二机座12上并且通过皮带73传动，所述第三从动轮76和第四从动轮77能够将所述皮带73张紧。
47.可以理解的是，通过设置第三从动轮76和第四从动轮77，能够使得皮带73张紧，更
利于同步传输。
48.优选的，如图7所示，所述第一导向机构包括两条第一横向滑轨31、两条第二横向滑轨32、两块第一横向滑块311、两块第二横向滑块321，每条第一横向滑轨31上滑动设置一块第一横向滑块311，每条第二横向滑轨32上滑动设置一块第二横向滑块321，所述第二导向机构包括两条第三横向滑轨33、两条第四横向滑轨34、两块第三横向滑块331、两块第四横向滑块341，每条第三横向滑轨33上滑动设置一块第三横向滑块331，每条第四横向滑轨34上滑动设置一块第四横向滑块341。
49.可以理解的是，通过增加滑轨和滑块数量，加强装置的定位导向精度和承载能力。
50.本发明的工作方式为：如图1所示，将所述用于冲压设备的工件移动机构安装在机床上，所述第一机座11安装在所述机床内，所述第二机座12安装在所述机床外，所述第一下支臂212和所述第二下支臂222与搬运工件的机械臂固定连接，完成安装。
51.如图1所示，机床上依次并列设置有多个冲压工位，每个工件需要依次进入多个冲压工位进行冲压加工以最终完成加工，当工件在第一个冲压工位上完成加工时，驱动所述第一伺服电机61带动所述第二齿轮52和第一齿轮51转动，从而带动所述第一齿条53连接的所述第一支臂21和所述第二齿条54连接的所述第二支臂22相对运动，进而带动机械臂夹紧工件，而后驱动所述第二伺服电机71带动所述第一输出轴和第二输出轴79转动，带动所述横板23向前运动，从而带动所述第一支臂21和所述第二支臂22向前运动，进而带动所述机械臂及工件向前运动到下一个工位，而后再驱动所述第一伺服电机61反向转动，带动所述第二齿轮52反向转动，从而带动第一齿轮51反向转动，进而使所述第一支臂21和所述第二支臂22带动机械臂松开工件，随后冲压机工作进行冲压加工，同时驱动所述第二伺服电机71带动所述第一输出轴和第二输出轴79反向转动，从而带动所述第一支臂21和所述第二支臂22向后运动，以带动所述机械臂向后运动到原始位置，至此完成一次冲压加工，重复上述步骤，使工件从初始位置顺次移动经过全部冲压工位进行冲压加工，最终完成工件的加工。
52.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
53.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。