專利名稱：全自動(dòng)排坯機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型全自動(dòng)排坯機(jī)涉及的是一種在粉末冶金行業(yè)中硬質(zhì)合金刀片燒結(jié)前坯件的拾取、稱重與碼放所用之設(shè)備。
背景技術(shù)：
在粉末冶金行業(yè)，數(shù)控機(jī)床用硬質(zhì)合金刀片在壓坯的拾取、碼放、檢驗(yàn)(稱重)工序，是非常耗費(fèi)人力的，操作人員必需手工操作，每人一機(jī)，手眼并用，非常辛苦，尤其是剛剛壓制出來(lái)的生坯，未經(jīng)燒結(jié)，非常脆弱，若用手抓取其刀口部分，一不小心就會(huì)掉邊、掉角，形成廢品。所以，目前在該行業(yè)，迫切需要一種既能大大減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)又能提高生產(chǎn)率與產(chǎn)品質(zhì)量的機(jī)械。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述不足之處提供一種全自動(dòng)排坯機(jī)，具有電子天平、機(jī)械手臂、抓取手指和自動(dòng)換板機(jī)構(gòu)等，既能大大減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)又能提高生產(chǎn)率與產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)安全性。
全自動(dòng)排坯機(jī)是采取以下方案實(shí)現(xiàn)的全自動(dòng)排坯機(jī)結(jié)構(gòu)包括機(jī)架、電子天平、多關(guān)節(jié)機(jī)器人、自動(dòng)換板機(jī)構(gòu)，機(jī)架具有操作面板、電氣控制箱、氣動(dòng)控制箱、防護(hù)罩，多關(guān)節(jié)機(jī)器人、電子天平、自動(dòng)換板機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架面板上，多關(guān)節(jié)機(jī)器人包括底座、三個(gè)水平關(guān)節(jié)、Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、抓取手指。三個(gè)水平關(guān)節(jié)包括A軸水平關(guān)節(jié)、B軸水平關(guān)節(jié)、W軸水平關(guān)節(jié)，A軸水平關(guān)節(jié)具有手臂A、旋轉(zhuǎn)軸A、伺服電機(jī)A，B軸水平關(guān)節(jié)具有手臂B、旋轉(zhuǎn)軸B、伺服電機(jī)B，W軸水平關(guān)節(jié)具有旋轉(zhuǎn)軸W、同步齒形傳送帶、伺服電機(jī)W。伺服電機(jī)A安裝在底座內(nèi)，手臂A套裝在旋轉(zhuǎn)軸A上，伺服電機(jī)A直接帶動(dòng)手臂A旋轉(zhuǎn)。伺服電機(jī)B安裝在手臂A上部，旋轉(zhuǎn)軸B裝在手臂A上，手臂B套裝在旋轉(zhuǎn)軸B上，伺服電機(jī)B帶動(dòng)手臂B旋轉(zhuǎn)。伺服電機(jī)W安裝在手臂B上部，旋轉(zhuǎn)軸W裝在手臂B前端軸孔內(nèi)，伺服電機(jī)W通過(guò)同步齒形傳送帶帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸W旋轉(zhuǎn)。
Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有伺服電機(jī)Z、滾珠絲桿螺母，旋轉(zhuǎn)軸W上設(shè)置滾珠絲桿螺紋，與滾珠絲桿螺母相配合，由伺服電機(jī)Z通過(guò)同步齒形帶帶動(dòng)滾珠絲桿螺母旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸W作上、下運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)軸W上、下運(yùn)動(dòng)時(shí)又稱Z軸。
抓取手指裝置在Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)下部的旋轉(zhuǎn)軸W(又稱Z軸)下端部，抓取手指可采用吸盤(pán)式抓取手指，或皮囊式抓取手指，或氣爪抓取手指。吸盤(pán)式抓取手指采用真空吸盤(pán)。皮囊式抓取手指具有皮囊，皮囊上部裝置有鎖緊夾頭。氣爪抓取手指包括微型氣爪，爪頭，微型氣爪一端裝置有爪頭，微型氣爪內(nèi)設(shè)置氣缸，通過(guò)活塞使爪頭開(kāi)合。
自動(dòng)換板機(jī)構(gòu)(排坯傳動(dòng)機(jī)構(gòu))包括傳動(dòng)電機(jī)1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)，同步齒形傳送帶1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)，承燒板(排坯板)、氣缸，傳動(dòng)電機(jī)1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)分別裝有同步齒形帶輪，并分別裝有同步齒形傳送帶1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)，在同步齒形傳送帶2號(hào)的下部裝有氣缸，氣缸上部裝有托板，通過(guò)托板推動(dòng)2號(hào)齒形傳送帶上、下升降。承燒板放置在同步齒形傳送帶上，由傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)作前后移動(dòng)。在同步齒形傳送帶1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)上部側(cè)板上分別設(shè)置有接近開(kāi)關(guān)(傳感器)1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)。
工作原理a、壓機(jī)脫模結(jié)束，等候在壓機(jī)外面的抓取手指迅速伸入上、下模之間將產(chǎn)品取出；b、將取出的坯件按設(shè)定的間隔個(gè)數(shù)放在電子天平上稱重；c、將合格的產(chǎn)品重新拾取碼放在承燒板上，將不合格的產(chǎn)品(過(guò)輕或過(guò)重)撿入廢品箱；d、當(dāng)承燒板排滿則自動(dòng)輸出機(jī)外，同時(shí)空板自動(dòng)進(jìn)入工作位置。
全自動(dòng)排坯機(jī)的特點(diǎn)1、全自動(dòng)排坯機(jī)的多關(guān)節(jié)機(jī)器人抓取手指自動(dòng)撿拾產(chǎn)品，并根據(jù)所設(shè)定的間隔個(gè)數(shù)或直接排列產(chǎn)品、或放在電子天平上稱重后合格產(chǎn)品被再次拾取排列(等待稱重的時(shí)間可設(shè)定)，不合格產(chǎn)品被撿入廢品箱。抓取手指拾取速并為每分鐘15～30次，定位精度小于±0.02毫米。
2、采用交互式人機(jī)界面進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，只需簡(jiǎn)單的坯件形狀確認(rèn)和擺放行數(shù)與列數(shù)的鍵入便可完成程序輸入，計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行拾取方式的選擇和坯件間隔的計(jì)算，且可隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)修改，調(diào)整所擺放坯件的方向與疏密。
3、帶有觸摸式計(jì)算機(jī)面板操作機(jī)構(gòu)，具有各種必要的操作提示，操作界面人性化。運(yùn)動(dòng)控制單元內(nèi)設(shè)置32位RISC CPU和豐富的機(jī)器人命令語(yǔ)，有豐富的內(nèi)置指令，控制器的參數(shù)易于修改，總控制單元適合于各種PLCI/O接口。
4、具有自診斷功能，根據(jù)人機(jī)界面的提示，維修人員能方便快捷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和處理問(wèn)題。為保證安全，人機(jī)界面設(shè)有密碼，非專業(yè)人員不能進(jìn)入機(jī)械設(shè)定界面。
5、多關(guān)節(jié)機(jī)器人抓取手指能自動(dòng)進(jìn)行零位校正。
6、采用密閉式結(jié)構(gòu)，Z軸配防塵套，提高防塵能力。


以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是全自動(dòng)排坯機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是全自動(dòng)排坯機(jī)的多關(guān)節(jié)機(jī)器人俯視圖。
圖3是全自動(dòng)排坯機(jī)的皮囊式抓取手指示意圖。
圖4是全自動(dòng)排坯機(jī)的氣爪式抓取手指主視圖。
圖5是全自動(dòng)排坯機(jī)的氣爪式抓取手指俯視圖。
圖6是全自動(dòng)排坯機(jī)的自動(dòng)換板機(jī)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖1～6，全自動(dòng)排坯機(jī)結(jié)構(gòu)包括機(jī)架、電子天平(5)、多關(guān)節(jié)機(jī)器人、自動(dòng)換板機(jī)構(gòu)(3)。機(jī)架具有操作面板(4)、電氣控制箱、氣動(dòng)控制箱(1)、防護(hù)罩(15)。多關(guān)節(jié)機(jī)器人、電子天平(5)、自動(dòng)換板機(jī)構(gòu)(3)安裝在機(jī)架面板(2)上，多關(guān)節(jié)機(jī)器人包括底座(16)、三個(gè)水平關(guān)節(jié)、Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、抓取手指(6)。三個(gè)水平關(guān)節(jié)包括A軸水平關(guān)節(jié)、B軸水平關(guān)節(jié)、W軸水平關(guān)節(jié)，A軸水平關(guān)節(jié)具有手臂A(13)、旋轉(zhuǎn)軸A、伺服電機(jī)A(14)，B軸水平關(guān)節(jié)具有手臂B(12)、旋轉(zhuǎn)軸B、伺服電機(jī)B(11)，W軸水平關(guān)節(jié)具有旋轉(zhuǎn)軸W(8)、同步齒形傳送帶、伺服電機(jī)W(10)。伺服電機(jī)A(14)安裝在底座(16)內(nèi)，手臂A(13)套裝在旋轉(zhuǎn)軸A上，伺服電機(jī)A(14)直接帶動(dòng)手臂A(13)旋轉(zhuǎn)。伺服電機(jī)B(11)安裝在手臂A(13)上部，旋轉(zhuǎn)軸B裝在手臂A(13)上，手臂B(12)套裝在旋轉(zhuǎn)軸B上，伺服電機(jī)B(11)帶動(dòng)手臂B(12)旋轉(zhuǎn)。伺服電機(jī)W(10)安裝在手臂B(12)上部，旋轉(zhuǎn)軸W(8)裝在手臂B(12)前端軸孔內(nèi)，伺服電機(jī)W(10)通過(guò)同步齒形傳送帶帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸W(8)旋轉(zhuǎn)。
Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有伺服電機(jī)Z(9)、滾珠絲桿螺母(7)，旋轉(zhuǎn)軸W(8)上設(shè)置滾珠絲桿螺紋，與滾珠絲桿螺母(7)相配合，由伺服電機(jī)Z(9)通過(guò)同步齒形帶帶動(dòng)滾珠絲桿螺母(7)旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸W(8)作上、下運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)軸W(8)上、下運(yùn)動(dòng)時(shí)又稱Z軸。
多關(guān)節(jié)機(jī)器人共有三個(gè)水平關(guān)節(jié)A、B、C和一個(gè)能沿Z軸運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，每個(gè)關(guān)節(jié)及Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)均安裝有伺服電機(jī)，通過(guò)程序控制，可以將坯件送到手臂展開(kāi)長(zhǎng)度為半徑以固定機(jī)座為圓心250°范圍內(nèi)的任何位置通過(guò)設(shè)定，也可以讓坯件在任何位置停留，當(dāng)然也可使坯件按事先設(shè)定的任何陣列碼放。
抓取手指(6)裝置在Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)下部的旋轉(zhuǎn)軸W(又稱Z軸)(8)下端部，抓取手指(6)采用吸盤(pán)式抓取手指，或皮囊式抓取手指，或氣爪抓取手指。吸盤(pán)式抓取手指采用真空吸盤(pán)。皮囊式抓取手指具有皮囊(18)，皮囊(18)上部裝置有鎖緊夾頭(19)。皮囊式抓取手指用一皮囊(18)插入坯件(17)小孔中，充氣使其膨脹，脹住坯件(17)，放氣后利用皮囊自身張力縮回，坯件(17)靠自重落下。
氣爪抓取手指包括微型氣爪(20)、爪頭(2l)，微型氣爪(20)一端裝置有爪頭(2l)，微型氣爪(20)內(nèi)設(shè)置氣缸，通過(guò)活塞使爪頭開(kāi)合。氣爪式抓取手指利用兩只氣爪手指的開(kāi)啟與合攏脹取坯件，該結(jié)構(gòu)較適宜坯件較厚而圓柱形孔的坯件。
自動(dòng)換板機(jī)構(gòu)(排坯傳動(dòng)機(jī)構(gòu))(3)包括傳動(dòng)電機(jī)1號(hào)(25)、傳動(dòng)電機(jī)2號(hào)(27)、傳動(dòng)電機(jī)3號(hào)(31)，同步齒形傳送帶1號(hào)(23)、同步齒形傳送帶2號(hào)(29)、同步齒形傳送帶3號(hào)(32)，承燒板(排坯板)(22、30)、氣缸(26)，傳動(dòng)電機(jī)1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)分別裝有同步齒形帶輪，并分別裝有同步齒形傳送帶1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)，在同步齒形傳送帶2號(hào)(29)的下部裝有氣缸(26)，氣缸(26)上部裝有托板(27)，通過(guò)托板(34)推動(dòng)2號(hào)齒形傳送帶(29)上、下升降。承燒板放置在同步齒形傳送帶上，由傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)作前后移動(dòng)。在同步齒形傳送帶1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)上部側(cè)板上分別設(shè)置有接近開(kāi)關(guān)(傳感器)1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)(24、28、33)。接近開(kāi)關(guān)采用EZK-X4MEI型接近開(kāi)關(guān)等。該換板機(jī)構(gòu)分為上、下兩層，由傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)同步齒形帶傳送承燒板?？瞻鍙南聦臃湃牒蟊蛔詣?dòng)送至前端，到位后接近開(kāi)關(guān)即傳感器感知，被氣缸托起進(jìn)入等待排坯的位置，待該板排滿后被自動(dòng)從上面一層送出機(jī)外。這時(shí)操作人員可從上面將排滿坯件的承燒板取走。上層傳送帶最多可儲(chǔ)放三塊承燒板，如果三塊板排滿仍不被取走，機(jī)器會(huì)停車并報(bào)警。
權(quán)利要求1.一種全自動(dòng)排坯機(jī)，其特征在于結(jié)構(gòu)包括機(jī)架、電子天平、多關(guān)節(jié)機(jī)器人、自動(dòng)換板機(jī)構(gòu)，多關(guān)節(jié)機(jī)器人、電子天平、自動(dòng)換板機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架面板上；多關(guān)節(jié)機(jī)器人包括底座、三個(gè)水平關(guān)節(jié)、Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、抓取手指；三個(gè)水平關(guān)節(jié)包括A軸水平關(guān)節(jié)、B軸水平關(guān)節(jié)、W軸水平關(guān)節(jié)，A軸水平關(guān)節(jié)具有手臂A、旋轉(zhuǎn)軸A、伺服電機(jī)A，B軸水平關(guān)節(jié)具有手臂B、旋轉(zhuǎn)軸B、伺服電機(jī)B，W軸水平關(guān)節(jié)具有旋轉(zhuǎn)軸W、同步齒形傳送帶、伺服電機(jī)W；伺服電機(jī)A安裝在底座內(nèi)，手臂A套裝在旋轉(zhuǎn)軸A上，伺服電機(jī)A直接帶動(dòng)手臂A旋轉(zhuǎn)；伺服電機(jī)B安裝在手臂A上部，旋轉(zhuǎn)軸B裝在手臂A上，手臂B套裝在旋轉(zhuǎn)軸B上，伺服電機(jī)B帶動(dòng)手臂B旋轉(zhuǎn)；伺服電機(jī)W安裝在手臂B上部，旋轉(zhuǎn)軸W裝在手臂B前端軸孔內(nèi)，伺服電機(jī)W通過(guò)同步齒形傳送帶帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸W旋轉(zhuǎn)；Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有伺服電機(jī)Z、滾珠絲桿螺母，旋轉(zhuǎn)軸W上設(shè)置滾珠絲桿螺紋，與滾珠絲桿螺母相配合，由伺服電機(jī)Z通過(guò)同步齒形帶帶動(dòng)滾珠絲桿螺母旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸W作上、下運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)軸W上、下運(yùn)動(dòng)時(shí)又稱Z軸；抓取手指裝置在Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)下部的旋轉(zhuǎn)軸W又稱Z軸下端部，抓取手指可采用吸盤(pán)式抓取手指，或皮囊式抓取手指，或氣爪抓取手指；自動(dòng)換板機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)電機(jī)1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)，同步齒形傳送帶1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)，承燒板、氣缸，傳動(dòng)電機(jī)1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)分別裝有同步齒形帶輪，并分別裝有同步齒形傳送帶1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)，在同步齒形傳送帶2號(hào)的下部裝有氣缸，氣缸上部裝有托板，通過(guò)托板推動(dòng)2號(hào)齒形傳送帶上、下升降，承燒板放置在同步齒形傳送帶上，由傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)作前后移動(dòng)，在同步齒形傳送帶1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)上部側(cè)板上分別設(shè)置有接近開(kāi)關(guān)1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)排坯機(jī)，其特征在于機(jī)架具有操作面板、電氣控制箱、氣動(dòng)控制箱、防護(hù)罩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)排坯機(jī)，其特征在于吸盤(pán)式抓取手指采用真空吸盤(pán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)排坯機(jī)，其特征在于皮囊式抓取手指具有皮囊，皮囊上部裝置有鎖緊夾頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)排坯機(jī)，其特征在于氣爪抓取手指包括微型氣爪，爪頭，微型氣爪一端裝置有爪頭，微型氣爪內(nèi)設(shè)置氣缸，通過(guò)活塞使爪頭開(kāi)合。
專利摘要本實(shí)用新型全自動(dòng)排坯機(jī)涉及的是一種在粉末冶金行業(yè)中硬質(zhì)合金刀片燒結(jié)前坯件的拾取、稱重與碼放所用之設(shè)備。結(jié)構(gòu)包括機(jī)架、電子天平、多關(guān)節(jié)機(jī)器人、自動(dòng)換板機(jī)構(gòu)，多關(guān)節(jié)機(jī)器人、電子天平、自動(dòng)換板機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架面板上；多關(guān)節(jié)機(jī)器人包括底座、三個(gè)水平關(guān)節(jié)、Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、抓取手指；三個(gè)水平關(guān)節(jié)包括A軸水平關(guān)節(jié)、B軸水平關(guān)節(jié)、W軸水平關(guān)節(jié)，Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有伺服電機(jī)Z、滾珠絲桿螺母，旋轉(zhuǎn)軸W上設(shè)置滾珠絲桿螺紋，與滾珠絲桿螺母相配合，由伺服電機(jī)Z傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸W作上、下運(yùn)動(dòng)。抓取手指裝置在Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)下部的旋轉(zhuǎn)軸W又稱Z軸下端部。自動(dòng)換板機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)電機(jī)1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)，同步齒形傳送帶1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)，承燒板、氣缸。
文檔編號(hào)B25J15/12GK2855659SQ200520139928
公開(kāi)日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2005年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月19日
發(fā)明者崔奇, 許云燦 申請(qǐng)人:南京東部精密機(jī)械有限公司