冲床智能机械手

1.一种冲床智能机械手，包括机柜（1）、配电箱（2）、人机界面控制箱（6）、机械手水平运动机构（A）、机械手翻转运动机构（B）、机械手摆臂运动机构（C）、机械手执行端旋转运动机构（D）和机械手垂直运动机构（E），其特征在于：
所述的机械手水平运动机构（A）采用第一步进电机（12）和线型滚珠丝杆（15）传动，将执行端水平方向前后移动的设置在线型滚珠丝杆母套上；
所述的机械手翻转运动机构（B）采用第二步进电机（8）和翻转齿轮（9）传动，由翻转主轴（7）连接和驱动手臂（22）翻转，且手臂（22）上设有机械手水平运动机构（A）一同翻转；
所述的机械手摆臂运动机构（C）采用伺服电机（30）和行星减速机（29）传动，且所有的运动机构都通过摆臂主轴（3）设置在机柜（1）上并随之摆动；
所述的机械手执行端旋转运动机构（D）采用第三步进电机（16）和同步轮（18）传动，执行部件为真空吸盘（19），所述执行端旋转运动机构（D）设置在所述手臂（22）上；
所述的机械手垂直运动机构（E）采用第四步进电机（4）、一对锥齿轮（27、28）、滚珠丝杆（26）和丝杆母套（25）传动，且所述水平运动机构（A）、翻转运动机构（B）和执行端旋转运动机构（D）均设置在所述垂直运动机构（E）的丝杆母套（25）上；
所述的机械手水平运动机构（A）的第一步进电机（12）通过一联轴器（13）连接所述线型滚珠丝杆（15），所述第一步进电机（12）和线型滚珠丝杆（15）通过轴承固定板（14、20）设置在手臂底板（21）上，所述底板（21）上还设有供线型滚珠丝杆母套运动的滑轨（24）；
所述的机械手翻转运动机构（B）的第二步进电机（8）、翻转主轴（7）和翻转齿轮（9）通过连接板和固定板设置在手臂底板上；
所述的机械手摆臂运动机构（C）的伺服电机（30）通过轴承固定板固定在机柜（1）上，伺服电机（30）由齿轮啮合枢动所述摆臂主轴（3），且所述垂直运动机构（B）的滚珠丝杆（26）枢接在所述摆臂主轴（3）的上方；
所述的机械手执行端旋转运动机构（D）的第三步进电机（16）设置在手臂主板上，第三步进电机（16）通过同步带（17）连接所述同步轮（18），所述真空吸盘（19）连接所述同步轮（18）。
2.根据权利要求1所述的冲床智能机械手，其特征在于所述的机柜（1）内设置配电箱（2），人机界面控制箱（6）通过线管立柱（5）固定在机柜（1）上。

冲床智能机械手\n技术领域\n[0001] 本发明涉及自动化机械设备，特别指一种冲床智能机械手。\n背景技术\n[0002] 目前的冲床设备在冲压零件时一般是用手工操作，即人手将工件放入冲床的模具上，当冲床上模冲压完毕后离开下模后，再用手将冲压成型的工件取出，这种用手工摆放和取出工件的做法是非常不安全的，时常有出现工伤事故，将人手压断致残现象。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种高效、准确、灵活、安全的冲床智能机械手。\n[0004] 本发明技术方案是提供由机柜、配电箱、人机界面控制箱、伺服电机、步进电机、齿轮、丝杆和母套组成水平运动机构、翻转运动机构、摆臂运动机构、执行端旋转运动机构、垂直运动机构，其中：\n[0005] 所述的机械手水平运动机构采用步进电机和线型滚珠丝杆传动，将执行端水平方向前后移动的设置在线型滚珠丝杆母套上；\n[0006] 所述的机械手翻转运动机构采用步进电机和齿轮传动，由翻转主轴连接和驱动手臂翻转，且手臂上设有机械手水平运动机构一同翻转；\n[0007] 所述的机械手摆臂运动结构采用伺服电机和行星减速机传动，且所有的运动机构都通过摆臂主轴设置在机柜上并随之摆动；\n[0008] 所述的执行端旋转运动机构采用步进电机和同步轮传动，执行部件为真空吸盘，执行端旋转运动机构设置在水平运动机构的手臂上；\n[0009] 所述的垂直运动机构采用步进电机、一对锥齿轮、滚珠丝杆和丝杆母套传动，且水平运动机构，翻转运动机构和执行端旋转运动机构均设置垂直运动机构的丝杆母套上。\n[0010] 本发明的优点及有益效果：\n[0011] 此款机器所有动作连贯运作设定5秒钟一次，超过人工操作产能20%--30%，杜绝工伤致残事故。电控方面采用伺服系统使机器运作速度加快、省电，达到节能环保作用。特别是翻转运动机构、执行端旋转运动机构和垂直运动机构的设计方案，使客户在原有的制造方式上节省机器投资、模具投资40%以上。\n附图说明\n[0012] 图1是本发明主视图。\n[0013] 图2是图1左视图。\n[0014] 图3是图1俯视图。\n[0015] 图4是图3 A向视图。\n[0016] 图5是图2 B向视图。\n具体实施方式\n[0017] 由图1至5可知，本发明由机柜、配电箱、人机界面控制箱、伺服电机、步进电机、齿轮、丝杆和母套组成水平运动机构A、翻转运动机构B、摆臂运动机构C、执行端旋转运动机构D、垂直运动机构E，其特征在于：\n[0018] 所述的机械手水平运动机构A采用步进电机12和线型滚珠丝杆15传动，将执行端水平方向前后移动的设置在线型滚珠丝杆母套25上；\n[0019] 所述的机械手翻转运动机构B采用步进电机8和齿轮9传动，由翻转主轴7连接和驱动手臂22翻转，且手臂22上设有机械手水平运动机构A一同翻转；\n[0020] 所述的机械手摆臂运动结构C采用伺服电机30和行星减速机29传动，且所有的运动机构都通过摆臂主轴3设置在机柜1上并随之摆动；\n[0021] 所述的执行端旋转运动机构D采用步进电机16和同步轮18传动，执行部件为真空吸盘19，执行端旋转运动机构D设置在水平运动机构A的手臂22上；\n[0022] 所述的垂直运动机构E采用步进电机4、一对锥齿轮27、28、滚珠丝杆26和丝杆母套25传动，且水平运动机构A，翻转运动机构B和执行端旋转运动机构D均设置垂直运动机构E的丝杆母套25上。\n[0023] 本发明所述的水平运动机构A步进电机12通过一连轴器13连接滚珠丝杆15，步进电机12和滚珠丝杆15通过轴承固定板14、20设置在手臂底板21上，底板21上还设有供丝杆母套运动的滑轨24。所述的翻转运动机构B步进电机8、翻转主轴7和翻转齿轮9通过连接板10和固定板11设置在手臂底板22上。所述的摆臂运动机构C伺服电机30通过轴承固定板固定在机柜1上，伺服电机30由齿轮啮合枢动摆臂主轴3，且垂直运动机构B的滚珠丝杆26枢接在摆臂主轴3的上方。所述的执行端旋转运动机构D步进电机16设置在手臂主板上，步进电机16通过同步带17连接同步轮18，真空吸盘19连接同步轮18。所述的机柜1内设置配电箱2，人机界面控制箱6通过线管立柱5固定在机柜1上。\n[0024] 本发明的水平运动机构前后来回高速滑动，每秒速度为260mm快速拿取物件工作；本发明的翻转运动机构此部位设计为360度任意设定角度翻转。以产品翻转90度侧面冲压，产品翻转180度冲压为重点设计，灵活任意设定所需角度；本发明摆臂运动机构为冲压产品从原点转移到另一点的移送功能，120度角度范围内移送时间1秒钟完成，定位准确效率高。本发明执行端旋转运动机构吸取冲压产品时，C点摆臂从原点移送产品到另一位置时，产品角度会发生改变。此处设计为360度，旋转产品角度，摆正到所需位置。此设计使架模标准和模具制作的高要求大大降低，从而使客户降低成本、效率增高。本发明垂直运动机构设计为D处吸取冲压产品时的升降动作，升降速度为50mm—60mm来回动作为1秒钟，总行程为300mm。本发明的人机介面控制系统，调节数据简单化，操作员培训时间短、易懂；\n电控系统装置柜。采用防震动落地式设计，震动性小，使机体运作时平稳。\n[0025] 本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

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