機器人工件自動翻轉(zhuǎn)及替換的一體化抓手的制作方法

本發(fā)明涉及自動化沖壓線的工件翻轉(zhuǎn)的技術(shù)領(lǐng)域，具體為機器人工件自動翻轉(zhuǎn)及替換的一體化抓手。

背景技術(shù)：

在被沖壓的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)需要進行雙面沖壓時，即需要將工件單面沖壓后再翻轉(zhuǎn)180°進行沖壓，現(xiàn)有技術(shù)的機器人作業(yè)結(jié)構(gòu)如下，機器人甲從第一臺壓力機中取出工件放入翻轉(zhuǎn)機、翻轉(zhuǎn)機將工件翻轉(zhuǎn)后，由機器人乙從翻轉(zhuǎn)機中提取工件再放入第二臺壓力機中，故此工序需二臺機器人和一臺翻轉(zhuǎn)機，其使得自動化沖壓線的制造成本高，且由于需要經(jīng)過翻轉(zhuǎn)機中轉(zhuǎn)，使得整條沖壓產(chǎn)線的生產(chǎn)效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了機器人工件自動翻轉(zhuǎn)及替換的一體化抓手，該一體化抓手能完成抓取工件、翻轉(zhuǎn)工件、放入下道工序的全過程，從而節(jié)約了自動化沖壓線投入成本和使用成本，且提供了生產(chǎn)效率。

機器人工件自動翻轉(zhuǎn)及替換的一體化抓手，其特征在于：其包括基座模組，所述基座模組可X軸、Y軸移動，所述基座模組的上部輸出端固裝有連接基座，所述連接基座的對應(yīng)于Y軸向上平行布置有兩個安裝空腔，Y向安裝軸貫穿兩個所述安裝空腔的側(cè)壁固裝布置，兩個齒輪的內(nèi)圈固裝有軸承后分別套裝于對應(yīng)所述安裝空腔內(nèi)的Y向安裝軸，兩個齒輪對應(yīng)于所述連接基座的內(nèi)側(cè)分別嚙合有Z軸齒條，每根所述Z軸齒條的下端分別固裝于Z軸直線氣缸的上部活塞桿，每個所述Z軸直線氣缸分別固裝于所述連接基座的對應(yīng)側(cè)位置，兩個齒輪分別為第一齒輪、第二齒輪，所述第一齒輪的朝向壓力機的一側(cè)上固裝有第一抓手模組的內(nèi)側(cè)桿端，所述第二齒輪的朝向壓力機的一側(cè)上固裝有第二抓手模組的內(nèi)側(cè)桿端，所述第一抓手模組包括第一連接桿、第一抓手，所述第一抓手布置于所述第一連接桿的外側(cè)末端，所述第二抓手模組包括第二連接桿、第二抓手，所述第二連接桿的輸出端可進行相對第二連接桿的中心軸的繞轉(zhuǎn)，所述第二連接桿的輸出端連接有所述第二抓手，第一連接桿、第二連接桿處于水平平行狀態(tài)時所述第二抓手低于所述第一抓手。

其進一步特征在于：

所述第一連接桿的中部包括有自內(nèi)向外過渡避讓端，其確保第一連接桿、第二連接桿處于水平平行狀態(tài)時所述第二抓手低于所述第一抓手，使得不會產(chǎn)生干涉；

所述第二連接桿包括螺旋管、直線氣缸，所述螺旋管通過螺旋管齒輪連接器連接所述第二齒輪的對應(yīng)側(cè)，所述螺旋管包括旋轉(zhuǎn)外管、內(nèi)芯，所述內(nèi)芯通過軸承定位于所述旋轉(zhuǎn)外管的安裝腔體內(nèi)，所述內(nèi)芯的外露于所述旋轉(zhuǎn)外管的部分固裝有氣缸安裝板，所述氣缸安裝板上固裝有所述直線氣缸，所述直線氣缸的活塞桿位于所述內(nèi)芯的中心孔內(nèi)，所述內(nèi)芯的外壁上設(shè)置有直線導(dǎo)向槽，所述旋轉(zhuǎn)外管上設(shè)置有螺旋線導(dǎo)向槽，所述直線氣缸的活塞桿的末端側(cè)凸并貫穿所述直線導(dǎo)向槽、螺旋線導(dǎo)向槽；

所述旋轉(zhuǎn)外管通過外管固定螺母固裝于所述螺旋管齒輪連接器的一側(cè)，所述螺旋管齒輪連接器通過圓柱銷定位固裝于所述第二齒輪對應(yīng)的定位銷孔位置；

直線氣缸的活塞桿的末端固裝有直行導(dǎo)管，所述直行導(dǎo)管的帶有側(cè)凸，所述側(cè)凸上套裝有導(dǎo)向軸承，所述導(dǎo)向軸承嵌裝于所述直線導(dǎo)向槽、螺旋線導(dǎo)向槽內(nèi)；

每個所述Z軸齒條的支承側(cè)嵌裝于對應(yīng)的Z軸線性滑軌內(nèi)，所述Z軸線性滑軌分別固裝于所述連接基座的對應(yīng)位置，確保Z軸齒條的直線運動精準；

所述直線氣缸的缸座另一端固裝有旋轉(zhuǎn)內(nèi)管，所述旋轉(zhuǎn)內(nèi)管連接所述第二抓手的安裝座，所述第二抓手可在直線氣缸的動作下進行旋轉(zhuǎn)，進而確保第二抓手可吸持從第一抓手下放的工件，而后完成對于工件的翻轉(zhuǎn)。

采用上述技術(shù)方案后，第一抓手、第二抓手分別通過各自對應(yīng)的Z軸直線氣缸、Z軸齒條、齒輪傳動，完成第一抓手、第二抓手向上或向下旋轉(zhuǎn)90°；當?shù)谝蛔ナ诌M出模具內(nèi)腔時，第二抓手呈±90°，使得兩抓手工作時，兩個抓手間不會產(chǎn)生干涉，之后第一抓手、第二抓手沿Y軸旋轉(zhuǎn)，使得第一連接桿、第二連接桿處于水平平行狀態(tài)時所述第二抓手低于所述第一抓手，且第一抓手所吸持的工件位于第二抓手的吸持面上方，即第一抓手、第二抓手的吸盤底部呈對峙狀，完成將工件從第一抓手轉(zhuǎn)移至第二抓手，之后同第二抓手在第二連接桿的作用下相對于第二連接桿的中心軸進行繞轉(zhuǎn)，使得工件被翻轉(zhuǎn)180°，便于工件從第一抓手轉(zhuǎn)移到第二抓手，之后第二抓手在基座模組的帶動下將工件放入對應(yīng)的模具內(nèi)，然后退出復(fù)位，實現(xiàn)一機完成抓取上工序工件、翻轉(zhuǎn)180°、工件在兩抓手間的轉(zhuǎn)移、送入下工序動作，該一體化抓手能完成抓取工件、翻轉(zhuǎn)工件、放入下道工序的全過程，從而節(jié)約了自動化沖壓線投入成本和使用成本，且提供了生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的俯視圖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1的B-B向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的工作流程圖一；

圖5為本發(fā)明的工作流程圖二；

圖6為本發(fā)明的工作流程圖三；

圖7為本發(fā)明的工作流程圖四；

圖8為本發(fā)明的工作流程圖五；

圖9為本發(fā)明的工作流程圖六；

圖10為本發(fā)明的工作流程圖七；

圖11為本發(fā)明的工作流程圖八；

圖12為本發(fā)明的工作流程圖九；

圖13為本發(fā)明的工作流程圖十；

圖中序號所對應(yīng)的名稱如下：

基座模組1、連接基座2、安裝空腔3、Y向安裝軸4、軸承5、Z軸齒條6、Z軸直線氣缸7、上部活塞桿8、第一齒輪9、第二齒輪10、第一抓手模組11、第二抓手模組12、第一連接桿13、第一抓手14、第二連接桿15、第二抓手16、螺旋管17、直線氣缸18、螺旋管齒輪連接器19、旋轉(zhuǎn)外管20、內(nèi)芯21、安裝腔體22、氣缸安裝板23、活塞桿24、直線導(dǎo)向槽25、螺旋線導(dǎo)向槽26、外管固定螺母27、圓柱銷28、直行導(dǎo)管29、側(cè)凸30、導(dǎo)向軸承31、Z軸線性滑軌32、旋轉(zhuǎn)內(nèi)管33、自內(nèi)向外過渡避讓端34。

具體實施方式

機器人工件自動翻轉(zhuǎn)及替換的一體化抓手，見圖1～圖13：其包括基座模組1，基座模組1可X軸、Y軸移動，基座模組1的上部輸出端固裝有連接基座2，連接基座2的對應(yīng)于Y軸向上平行布置有兩個安裝空腔3，Y向安裝軸4貫穿兩個安裝空腔3的側(cè)壁固裝布置，兩個齒輪的內(nèi)圈固裝有軸承5后分別套裝于對應(yīng)安裝空腔3內(nèi)的Y向安裝軸4，兩個齒輪對應(yīng)于連接基座2的內(nèi)側(cè)分別嚙合有Z軸齒條6，每根Z軸齒條6的下端分別固裝于Z軸直線氣缸7的上部活塞桿8，每個Z軸直線氣缸7分別固裝于連接基座2的對應(yīng)側(cè)位置，兩個齒輪分別為第一齒輪9、第二齒輪10，第一齒輪9的朝向壓力機的一側(cè)上固裝有第一抓手模組11的內(nèi)側(cè)桿端，第二齒輪10的朝向壓力機的一側(cè)上固裝有第二抓手模組12的內(nèi)側(cè)桿端，第一抓手模組11包括第一連接桿13、第一抓手14，第一抓手14布置于第一連接桿13的外側(cè)末端，第二抓手模組12包括第二連接桿15、第二抓手16，第二連接桿15的輸出端可進行相對第二連接桿15的中心軸的繞轉(zhuǎn)，第二連接桿15的輸出端連接有第二抓手16，第一連接桿12、第二連接桿15處于水平平行狀態(tài)時第二抓手16低于第一抓手14。

第一連接桿13的中部包括有自內(nèi)向外過渡避讓端34，其確保第一連接桿13、第二連接桿15處于水平平行狀態(tài)時第二抓手16低于第一抓手14，使得不會產(chǎn)生干涉；

第二連接桿15包括螺旋管17、直線氣缸18，螺旋管17通過螺旋管齒輪連接器19連接第二齒輪10的對應(yīng)側(cè)，螺旋管17包括旋轉(zhuǎn)外管20、內(nèi)芯21，內(nèi)芯20通過軸承定位于旋轉(zhuǎn)外管20的安裝腔體22內(nèi)，內(nèi)芯21的外露于旋轉(zhuǎn)外管20的部分固裝有氣缸安裝板23，氣缸安裝板23上固裝有直線氣缸18，直線氣缸18的活塞桿24位于內(nèi)芯21的中心孔內(nèi)，內(nèi)芯21的外壁上設(shè)置有直線導(dǎo)向槽25，旋轉(zhuǎn)外管20上設(shè)置有螺旋線導(dǎo)向槽26，直線氣缸18的活塞桿24的末端側(cè)凸并貫穿直線導(dǎo)向槽25、螺旋線導(dǎo)向槽26；

螺旋線導(dǎo)向槽26的長度確保直線氣缸可旋轉(zhuǎn)180°；

旋轉(zhuǎn)外管20通過外管固定螺母27固裝于螺旋管齒輪連接器19的一側(cè)，螺旋管齒輪連接器19通過圓柱銷28定位固裝于第二齒輪10對應(yīng)的定位銷孔位置；

直線氣缸18的活塞桿24的末端固裝有直行導(dǎo)管29，直行導(dǎo)管29的帶有側(cè)凸30，側(cè)凸30上套裝有導(dǎo)向軸承31，導(dǎo)向軸承31嵌裝于直線導(dǎo)向槽25、螺旋線導(dǎo)向槽26內(nèi)；

每個Z軸齒條6的支承側(cè)嵌裝于對應(yīng)的Z軸線性滑軌32內(nèi)，Z軸線性滑軌32分別固裝于連接基座2的對應(yīng)位置，確保Z軸齒條6的直線運動精準；

直線氣缸18的缸座另一端固裝有旋轉(zhuǎn)內(nèi)管33，旋轉(zhuǎn)內(nèi)管33連接第二抓手16的安裝座，第二抓手16可在直線氣缸18的動作下進行旋轉(zhuǎn)，進而確保第二抓手16可吸持從第一抓手14下放的工件，而后完成對于工件的翻轉(zhuǎn)。

第一抓手14、第二抓手16可通過電磁吸附、氣動吸附的結(jié)構(gòu)完成吸附，上述功能結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)有成熟技術(shù)，不屬于本發(fā)明的創(chuàng)新點，故不再贅述。

其工作原理如下：采用上述技術(shù)方案后，第一抓手14、第二抓手16分別通過各自對應(yīng)的Z軸直線氣缸7、Z軸齒條6、齒輪傳動，完成第一抓手14、第二抓手16向上或向下旋轉(zhuǎn)90°；當?shù)谝蛔ナ?4進出第一模具內(nèi)腔時，第二抓手16呈±90°，使得兩抓手工作時，兩個抓手間不會產(chǎn)生干涉，之后第一抓手14、第二抓手16沿Y軸旋轉(zhuǎn)，使得第一連接桿13、第二連接桿15處于水平平行狀態(tài)時第二抓手16低于第一抓手14，且第一抓手14所吸持的工件位于第二抓手16的吸持面上方，即第一抓手14、第二抓手16的吸盤底部呈對峙狀，完成將工件從第一抓手14轉(zhuǎn)移至第二抓手16，之后第二抓手16在第二連接桿15的作用下相對于第二連接桿15的中心軸進行繞轉(zhuǎn)，使得工件被翻轉(zhuǎn)180°，便于工件從第一抓手14轉(zhuǎn)移到第二抓手16，實現(xiàn)一機完成抓取上工序工件、翻轉(zhuǎn)180°、工件在抓手間轉(zhuǎn)移、送入下工序動作，該一體化抓手能完成抓取工件、翻轉(zhuǎn)工件、放入下道工序的全過程，從而節(jié)約了自動化沖壓線投入成本和使用成本，且提供了生產(chǎn)效率。

圖4～圖13，提供了一種利用該一體化抓手進行工作的流程示意圖：圖4～圖13為順次進行的流程示意。第一抓手安裝于左桿，第二抓手安裝于右桿。

其中圖4，左桿抓吸產(chǎn)品后，準備X軸向縮回位移；右桿隨基座模組-X軸向位移時，啟動繞Y軸上旋；

圖5，左桿隨基座模組-X軸方向位移,在右桿抓吸產(chǎn)品后準備上旋；右桿繞Y軸上旋準備抓吸產(chǎn)品下方，同時隨基座模組-X軸位方向移；

圖6，左桿隨基座模組后退,準備繞Y軸上旋；右桿抓吸產(chǎn)品下方，同時隨基座模組后退；

圖7，左桿松開產(chǎn)品開始繞Y軸上旋；右桿在左桿上旋30°時，右桿開始繞X軸翻轉(zhuǎn)；

圖8，左桿繼續(xù)上旋，基座模組沿Y軸作橫向移動；右桿繼續(xù)翻轉(zhuǎn)，同時隨基座模組沿Y軸作橫向位移；

圖9，左桿完成上旋，橫向位移到位，沿X軸向移動，右桿完成180°翻轉(zhuǎn)，橫向位移到位，沿基座模組X軸向移動，將抓手抓吸的產(chǎn)品放入下道工序指定位置；

圖10，左桿隨基座模組準備沿-X軸向位移；右桿松開產(chǎn)品，隨基座模組準備沿-X軸向位移；

圖11，左桿隨基座沿-X軸向位移后退的同時準備繞Y軸下旋；右桿隨基座沿-X軸向位移的同時完成繞Y軸下旋以及繞X軸回復(fù)翻轉(zhuǎn)；

圖12，左桿下旋到位，隨基座模組作-Y軸向位移；右桿回復(fù)翻轉(zhuǎn)到位、下旋到位，并隨基座模組-Y軸向位移；

圖13，左桿隨基座Y軸向位移到位，并作X軸向位移；右桿隨基座Y軸向位移到位，并作X軸向位移。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細說明，但內(nèi)容僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明創(chuàng)造的實施范圍。凡依本發(fā)明創(chuàng)造申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。