本发明专利技术涉及一种薄片零件冲压加工上下料机械手臂系统，该系统由一个上料机械手臂和一个下料机械手臂组成。上料机械手臂和下料机械手臂采用同样的结构设计，其组成主要包括：机械手臂大臂、机械手臂小臂、升降台、导柱、丝杠螺母机构、底座、真空吸盘、手架等。上料和下料手臂都具有四个自由度，其中三个转动自由度，一个移动自由度，工作时四个自由度相互配合，使上下料机械手臂末端到达零件上方，并通过安装在机械手臂末端的手架上的真空吸盘来吸取或放下薄片零件，从而实现系统的上下料工作。
【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及一种薄片零件冲压加工上下料机械手臂系统，在薄片零件进行冲压加工时能够实现对其上料和下料的工作。
技术介绍
：随着现代制造技术的发展，冲压技术也向高速化、自动化、柔性化方向发展。但目前国内金属压力加工成型的主要设备——压力机的上下料工作大多由人工操作完成，生产效率低，工作环境恶劣，工人劳动强度大，人身伤害事故难以避免。所以，本文针对这一现象，立足于研发面向薄片零件材料的自动上下料机械手臂系统，该装置结构合理，制造容易，操作方便，其能够高速、高效地完成压力机的上下料工作，将操作人员从危险、单调、繁重的体力劳动中解放出来，而且能适用于不同产品的冲压生产。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种上下料机械手臂系统，其能在薄片零件冲压加工中完成上料和下料工作。基本技术方案是：薄片零件冲压加工上下料机械手臂系统由一个上料机械手臂和一个下料机械手臂组成，上料和下料机械手臂采用相同的结构设计，上料和下料机械手臂的组成主要包括：机械手臂大臂、机械手臂小臂、升降台、导柱、丝杠螺母机构、底座、真空吸盘、手架等。上料和下料机械手臂分别具有四个自由度，其中一个移动自由度，三个转动自由度。升降台能够实现直线移动运动，而机械手臂大臂、机械手臂小臂、手架能够实现转动运动。安装在底座内的步进电机通过联轴器将动力传给丝杠轴，丝杠轴转动使升降台在两根导柱的约束作用下实现上下移动；安装在升降台内的步进电机通过同步齿形带和谐波减速器将动力传递给机械手臂大臂，从而实现机械手臂大臂的转动；同理，安装在机械手臂大臂内的步进电机通过同步齿形带和谐波减速器将动力传递给机械手臂小臂，从而实现机械手臂小臂的转动；安装在机械手臂小臂末端的步进电机直接与手架相连，从而实现手架的转动；手架上安装有数个真空吸盘，通过改变气压实现对薄片零件的吸取和放下。四个自由度配合运动使机械手臂小臂末端到达零件上方，并通过真空吸盘吸取或放下薄片零件，从而实现对薄片零件的上料和下料工作。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术能够实现冲压加工上下料工作的自动化，将操作人员从危险、繁重、单调的体力劳动中解脱出来；2.本专利技术中的手架采用内嵌式安装于机械手臂小臂的末端，能够减少上料和下料机械手臂末端在垂直方向的尺寸，很大程度上降低了上下料过程中上料和下料机械手臂末端与上模或下模之间发生干涉的概率，并且能防止手架在转动时真空吸盘同机械手臂小臂末端间产生干涉；3.本专利技术中机械手臂大臂与机械手臂小臂所连接的关节的设计巧妙、简单，比较大多数工业机器人的关节处设计复杂而言，该设计更加易于维修和护理，进而大大提高了使用寿命；4.本专利技术中机械手臂小臂和机械手臂大臂的端部都采用圆弧形设计，从而起到节省空间，耐磨，安全，美观的作用；附图说明：附图1：薄片零件冲压加工上下料机械手臂系统在冲压加工时的布局图。图中：1压力机，2上料机械手臂，3压力机滑块，4上模，5下模，6下料机械手臂附图2：上料(下料)机械手臂的大体结构示意图图中：1机械手臂大臂，2机械手臂小臂，3真空吸盘，4导柱，5升降台，6丝杠轴，7底座附图3：上料(下料)机械手臂具体结构的主视图图中：1真空吸盘，2紧定螺钉1，3步进电机1，4手架，5机械手臂小臂，6螺钉1，7螺钉2，8套筒1，9推力球轴承1，10轴套1，11紧定螺钉2，12谐波减速器，13同步带轮1，14同步齿形带，15机械手臂大臂，16电机盖1，17步进电机2，18机械手臂大臂上端盖，19升降台下端盖，20升降台，21轴套2，22推力球轴承2，23紧定螺钉3，24套筒2，25步进电机3，26螺钉，27内六角圆柱螺钉，28滚珠螺母，29底座1，30联轴器，31销柱，32螺母，33弹簧垫片，34紧定螺钉4，35螺栓，36步进电机4，37底座2附图4：上料(下料)机械手臂具体结构的侧视图图中：38底座2，39轴端挡圈，40沉头螺钉，41导柱，42轴承端盖，43丝杠轴，44推力球轴承3具体实施方式：以下结合附图3，4进一步说明本专利技术的具体结构和工作方式。上料和下料机械手臂分别具有四个自由度，其中一个移动自由度，三个转动自由度。升降台(20)能够实现直线移动运动，而机械手臂大臂(15)、机械手臂小臂(5)、手架(4)能够实现转动运动。安装在底座2(29)内的步进电机4(36)通过联轴器(30)将动力传给丝杠轴(43)，丝杠轴(43)转动使升降台(20)在两根导柱(41)的约束作用下实现上下移动；安装在升降台(20)内的步进电机3(25)通过同步齿形带和谐波减速器将动力传递给机械手臂大臂(15)，从而实现机械手臂大臂的转动；同理，安装在机械手臂大臂内的步进电机2(17)通过同步齿形带(14)和谐波减速器(12)将动力传递给机械手臂小臂(5)，从而实现机械手臂小臂的转动；安装在机械手臂小臂(5)末端的步进电机1(3)直接与手架(4)相连，从而实现手架的转动；手架上安装有数个真空吸盘(1)，通过改变气压实现对薄片零件的吸取和放下。四个自由度配合运动使机械手臂小臂末端到达零件上方，并通过真空吸盘吸取或放下薄片零件，从而实现对薄片零件的上料和下料工作。手架(4)采用内嵌式安装，也就是将手架的一部分安装在机械手臂小臂(5)末端的内部，从而减小上料和下料机械手臂末端在竖直方向的尺寸，以便于上料和下料机械手臂末端能够顺利通过上模和下模之间的狭小空间，并且能防止手架转动时真空吸盘对机械手臂小臂末端产生干涉，从而保证上料和下料的正常工作；机械手臂大臂(15)与机械手臂小臂(5)所连接的关节处采用特殊设计，该处关节主要由带有凸缘的套筒1(8)，轴套1(10)和一个推力球轴承1(9)组成。其中轴套1套在在谐波减速器(12)的输出轴上，由于重力的作用，轴套1(10)下垂，由于轴套带有凸缘，刚好能够卡在推力球轴承1(9)上。推力球轴承能恰好装入套筒1(8)，并卡在套筒1内侧的凸缘上。由于重力作用，且轴套1(10)长度较长，轴套1(10)会一部分凸露在套筒1(8)外侧，机械手臂小臂便通过与这一部分过盈配合实现连接。这样谐波减速器(12)的输出轴带动轴套转动时，也会带动机械手臂小臂转动，从而实现运动要求。本专利技术工作过程如下：假定待加工薄片零件和已加工薄片零件分别放置于压力机的左右两边。拟定上料机械手臂末端的初始位置位于待加工薄片零件的正上方；下料机械手臂末端的初始位置位于已加工薄片零件的正上方。上料时：步进电机4(36)带动丝杠轴(43)转动实现升降台(20)的上下移动，进而调节机械手臂末端在竖直方向上与待加工薄片零件的距离；同时步进电机1(3)带动手架(4)转动，以调整真空吸盘(1)吸取工件的位置。当达到合理的吸取距离和吸取位置时，真空吸盘吸气吸取待加工零件，之后通过机械手臂大臂(15)和机械手臂小臂(5)的转动将待加工零件移动至压力机下模的正上方，同样适当调节手架(4)和升降台(20)以调整工件位置，到达合理位置以后真空吸盘放气放下待加工零件，之后机械手臂大臂和机械手臂小臂转动回到初始位置(同时压力机进行冲压加工)，重复上述步骤。下料时：同上料类似，当压力机完成零件冲压后机械手臂大臂(15)和机械手臂小臂(5)转动使机械手臂小臂末端到达已加工薄片零件的正上方，步进电机4(36)带动丝杠轴(本文档来自技高网...
【技术保护点】
薄片零件冲压加工上下料机械手臂系统，该系统组成包括：上料机械手臂、下料机械手臂；上料和下料机械手臂的组成包括：机械手臂大臂、机械手臂小臂、升降台、导柱、丝杠螺母机构、底座、真空吸盘、手架；其特征在于：上料和下料机械手臂采用相同的结构设计，并采用一样的节拍分别完成上料和下料的工作。
【技术特征摘要】
1.薄片零件冲压加工上下料机械手臂系统，该系统组成包括：上料机械手臂、下料机械手臂；上料和下料机械手臂的组成包括：机械手臂大臂、机械手臂小臂、升降台、导柱、丝杠螺母机构、底座、真空吸盘、手架；其特征在于：上料和下料机械手臂采用相同的结构设计，并采用一样的节拍分别完成上料和下料的工作。2.根据权利要求1所述的薄片零件冲压加工上下料机械手臂系统，其特征在于：所述的上料和下料机械手臂分别具有4个自由度，其中一个移动自由度，三个转动自由度；安装在底座内的步进电机通过联轴器将动力传给丝杠轴，丝杠轴转动使升降台在两根导柱的约束下实现上下移动；安装在升降台内的步进电机通过同步齿形带和谐波减速器将动力传递给机械手臂大臂，从而实现机械手臂大臂的转动；同理，安装在机械手臂大臂内的步进电机通过同步齿形带和谐波减速器将动力传递给机械手臂小臂，从而实现机械手臂小臂的转动；安装在机械手臂小臂末端的步进电机之间与手架相连，从而实现手架的转动；手架上安装有数个真空吸盘，通过改变气压实现对薄片零件的吸取；四个自由度配合运动使机械手臂小臂末端到达指定位置，并通过真空吸盘吸取或放下薄片零件，从而实现对薄片零件的上料和下料工作。3.根据权利要求1所述的薄片零...
【专利技术属性】
技术研发人员：任思旭，闫更慧，侯长山，林宇，
申请(专利权)人：任思旭，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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