一种提高直线七轴生产节拍的快换系统及自动更换方法技术方案

本发明专利技术公开了一种提高直线七轴生产节拍的快换系统及自动更换方法，所述系统设于两台压力机之间，包括工业机器人及控制单元、直线七轴、吸附装置、快换装置和TOOLING车装置。对于行程较小的压力机利用快换系统实现快速自动化生产。吸附装置自动更换时，由TOOLING车携带新吸附装置及空工位支架进入设定的更换区域，工业机器人将旧吸附装置和快换母盘放置在支架上，快换公盘与母盘脱离，使直线七轴移至新吸附装置工位上；快换公盘与母盘夹紧，直线七轴携带新吸附装置和快换母盘脱离支架，TOOLING车携带旧吸附装置离开，冲压人员将旧吸附装置更换为新吸附装置。本发明专利技术快换系统，结构紧凑，易于维护，传输速度快，效率高。

A fast change system and automatic change method to improve the beat of straight seven axis production

【技术实现步骤摘要】
一种提高直线七轴生产节拍的快换系统及自动更换方法
本专利技术涉及一种提高直线七轴生产节拍的快换系统及自动更换方法，该系统可提前进入上序压力机模区、并延迟出下序压机模区，实现吸附装置快速自动更换。
技术介绍
随着自动化冲压生产线生产节拍的提高，为适应自动连续冲压生产线节拍的要求，压力机间板形零件的传输速度要求也越来越高。目前自动化冲压生产线提高板形零件的传输速度主要采用机器人和辅助七轴搭配的方式，机器人和辅助七轴可以较快的将板形零件由上序工位搬运到下序工位，并且在运动过程中，板形零件保持水平，有利于冲压生产线生产节拍的提高。由于目前冲压主机厂存在较多行程较小压力机或手工生产线模具，在主机厂内设备的原因，普通直线七轴配置标准换枪盘后，由于直线七轴加上刚朵拉、吸附装置的厚度较大，导致直线七轴在抓取板形零件时，由于压机行程或冲压模具的原因，导致直线七轴难以进入冲压模区内抓取板型零件，且运动过程中，并不能充分发挥直线七轴的性能；对于压机行程配置较好的压力机，由于普通直线七轴配置标准换枪盘后，厚度较大，需要等待压力机打开较大的开口高度，这样严重影响冲压设备的提高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种使用性能强、工作效率高、自动化程度高、便于维护的一种提高直线七轴生产节拍的系统。为解决这一技术问题，本专利技术提供了一种提高直线七轴生产节拍的快换系统，该系统设于两台压力机之间，包括工业机器人及控制单元、直线七轴、吸附装置、快换装置和TOOLING车装置；所述工业机器人为四轴或者六轴铰接式机器人，安装在机器人底座上，用于支撑并带动直线七轴将板形零件由上序工位搬运至下序工位；所述控制单元用于控制工业机器人各轴的摆动参数、以及直线七轴的运动；所述直线七轴通过连接装置安装在工业机器人的腕部，相对于工业机器人沿C方向运动，用于承载快换装置和吸附装置，并辅助工业机器人快速将板形零件由上序工位搬运至下序工位；所述吸附装置安装在快换装置上，用于机器人抓取板料，两吸附装置通过各自快换装置固定，借助直线七轴的直线运动，将板形零件送入下序工位；所述快换装置安装在直线七轴的二级传动上，放置在TOOLING车上、与吸附装置支架的耐磨装置相接触，用于吸附装置与直线七轴的连接并支撑吸附装置，实现真空/高压气体的传递、吸附装置的快速自动更换，使吸附在吸附装置上的板料零件通过工业机器人自身运动及借助直线七轴的直线运动，快速将板形零件送入下序工位。所直线七轴包括伺服电机、传动系统、直线七轴横梁和直线七轴导向装置，所述传动系统包括传动箱体、一级传动装置和二级传动装置，传动箱体驱动一级传动装置，二级传动被动传动，使一级传动与二级传动组成倍速关系。所述吸附装置包括吸附装置支架和吸盘，吸附装置支架用于支撑吸盘，并使吸盘保持设定的姿态，吸盘用于吸附板形零件。所述快换装置包括快换公盘、快换母盘及一个或多个球锁装置，快换装置通过球锁装置的锁紧完成快换公盘与快换母盘的对接，进而实现真空/高压气体传输到吸附装置之上；通过球锁装置的放松完成快换公盘与快速母盘的分离，使板料通过工业机器人自身运动及借助直线七轴的运动快速送入下序工位；所述球锁装置的锁紧及放松均由气动控制，具有自锁功能，当锁紧/放松气源断气时，保证快换公盘与快换母盘的锁紧不脱开，由快换公盘锁紧到位检测开关检测，由快换公盘放松到位检测开关检测，所述快换公盘包括快换公盘本体、真空/高压气体接入通道、真空/高压气体对接通道、球锁放松锁紧气源入口、对接导向销和球锁装置；所述快换母盘包括快换母盘本体、真空/高压气体接入通道和真空/高压气体输出通道；通过对接导向销的导向，快换公盘完成与快换母盘的贴合；通过球锁装置放松锁紧气源入口的通断控制球锁装置的锁紧放松，完成快换公盘和快换母盘的对接和放松；当快换公盘和快换母盘完成对接时，真空/高压气体对接通道接通，可使由真空/高压气体输入通道传递而来的真空/高压气体通过快换公盘与快换母盘的对接传递至真空/高压气体输出通道，继而将真空/高压气体传递至吸附装置之上，用于吸附板形零件；所述快换装置的快换公盘与快换母盘的脱开/对接，实现真空/高压气体传递的通断，实现吸附装置的快速自动更换。所述TOOLING车包含TOOLING车体、定位销、吸附装置支架，TOOLING车体用于承载吸附装置支架和吸附装置；TOOLING车的驱动方式可采用电机驱动或气动驱动的方式；定位销的伸出缩回可采用气缸驱动的方式。一种利用快换系统在冲压生产线上搬运板形零件的方法，包括如下步骤：1)从冲压线的上序压力机工位抓取两个或两组板形零件，每个吸附装置分别抓取一个或一组板形零件；2)将两个或两组板形零件放置于冲压生产线的下序压力机工位。一种吸附装置自动更换的方法，包括如下步骤：1)TOOLING车携带新吸附装置及空工位支架进入设定的更换区域；2)工业机器人携带直线七轴进行姿态调整，将旧吸附装置和快换母盘放置在空工位支架之上；3)快换公盘与快换母盘脱离，将旧吸附装置和快换母盘留在空工位支架之上；4)工业机器人携带直线七轴动作，使直线七轴移动至新吸附装置工位之上；5)快换公盘与快换母盘夹紧，直线七轴动作，携带新吸附装置和快换母盘脱离其支架；6)TOOLING车定位销脱离其定位，TOOLING车在其驱动装置驱动下，携带旧吸附装置离开相关区域；7)TOOLING车脱离更换区域后，由冲压设备人员，将旧吸附装置更换为新吸附装置。所述步骤1)中TOOLING车自身采用气缸+导向销的方式可完成一定的精定位。有益效果：本专利技术采用直线七轴装置、快换装置和吸附装置，对于行程较小的压力机实现快速自动化生产，该系统可以提高自动化冲压生产线的生产节拍，具有创新性。该机器人快换系统，具有整体结构紧凑，易于维护，并实现自主生产，降低对进口快换的依赖，且传输速度快，效率高，吸附装置实现自动更换的方式，有利于提高汽车生产企业的经济效益，并实现关键设备的国产化替代。本专利技术结构新颖，对各种旧冲压生产线自动化改造、新冲压生产线节拍的提高具有很大的操作性，且抓取输送过程时间短，效率高，具有创新性；整体结构紧凑，易于维护，且板形零件输送时间短，效率高，有利于提高冲压生产线的单位产量，提高汽车生产企业的经济效益。快换装置通过快换公盘母盘的对接，完成真空/高压气体的传递，用于吸附装置对于版形零件的吸附，时板形零件随吸附装置运动时，牢固可靠。附图说明图1为常规直线七轴侧示意图；图2a所示为本专利技术的结构示意主视图；图2b所示为本专利技术的结构示意侧视图；图3所示为本专利技术直线七轴轴测示意图；图4所示为本专利技术快换装置轴测示意图；图5a所示为本专利技术快换公盘轴测示意图一；图5b所示为本专利技术快换公盘轴测示意图二；图6a所示为本专利技术快换母盘轴测示意图一；图6b所示为本专利技术快换母盘轴测示意图二；图7所示为TO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高直线七轴生产节拍的快换系统，该系统设于两台压力机之间，其特征在于：包括工业机器人(21)及控制单元(24)、直线七轴(1)、吸附装置(5)、快换装置(6)和TOOLING车装置(19)；/n所述工业机器人(21)为四轴或者六轴铰接式机器人，安装在机器人底座(22)上，用于支撑并带动直线七轴(1)将板形零件由上序工位搬运至下序工位；/n所述控制单元(24)用于控制工业机器人(21)各轴的摆动参数、以及直线七轴(1)的运动；/n所述直线七轴(1)通过连接装置安装在工业机器人的腕部，相对于工业机器人(21)沿C方向运动，用于承载快换装置(6)和吸附装置(5)，并辅助工业机器人(21)快速将板形零件由上序工位搬运至下序工位；/n所述吸附装置(5)安装在快换装置(6)上，用于机器人(21)抓取板料，两吸附装置(5)通过各自快换装置(6)固定，借助直线七轴(1)的直线运动，将板形零件送入下序工位；/n所述快换装置(6)安装在直线七轴(1)的二级传动上，放置在TOOLING车(19)上、与吸附装置支架(20)的耐磨装置相接触，用于吸附装置(5)与直线七轴(1)的连接并支撑吸附装置(5)，实现真空/高压气体的传递、吸附装置(5)的快速自动更换，使吸附在吸附装置(5)上的板料零件通过工业机器人(21)自身运动及借助直线七轴(1)的直线运动，快速将板形零件送入下序工位。/n...

【技术特征摘要】
1.一种提高直线七轴生产节拍的快换系统，该系统设于两台压力机之间，其特征在于：包括工业机器人(21)及控制单元(24)、直线七轴(1)、吸附装置(5)、快换装置(6)和TOOLING车装置(19)；
所述工业机器人(21)为四轴或者六轴铰接式机器人，安装在机器人底座(22)上，用于支撑并带动直线七轴(1)将板形零件由上序工位搬运至下序工位；
所述控制单元(24)用于控制工业机器人(21)各轴的摆动参数、以及直线七轴(1)的运动；
所述直线七轴(1)通过连接装置安装在工业机器人的腕部，相对于工业机器人(21)沿C方向运动，用于承载快换装置(6)和吸附装置(5)，并辅助工业机器人(21)快速将板形零件由上序工位搬运至下序工位；
所述吸附装置(5)安装在快换装置(6)上，用于机器人(21)抓取板料，两吸附装置(5)通过各自快换装置(6)固定，借助直线七轴(1)的直线运动，将板形零件送入下序工位；
所述快换装置(6)安装在直线七轴(1)的二级传动上，放置在TOOLING车(19)上、与吸附装置支架(20)的耐磨装置相接触，用于吸附装置(5)与直线七轴(1)的连接并支撑吸附装置(5)，实现真空/高压气体的传递、吸附装置(5)的快速自动更换，使吸附在吸附装置(5)上的板料零件通过工业机器人(21)自身运动及借助直线七轴(1)的直线运动，快速将板形零件送入下序工位。


2.根据权利要求1所述的提高直线七轴生产节拍的快换系统，其特征在于：所直线七轴(1)包括伺服电机、传动系统、直线七轴横梁和直线七轴导向装置，所述传动系统包括传动箱体(3)、一级传动装置(4)和二级传动装置(7)，传动箱体(3)驱动一级传动装置(4)，二级传动(7)被动传动，使一级传动(4)与二级传动(7)组成倍速关系。


3.根据权利要求1所述的提高直线七轴生产节拍的快换系统，其特征在于：所述吸附装置(5)包括吸附装置支架(29)和吸盘(30)，吸附装置支架(29)用于支撑吸盘(30)，并使吸盘(30)保持设定的姿态，吸盘(30)用于吸附板形零件。


4.根据权利要求1所述的提高直线七轴生产节拍的快换系统，其特征在于：所述快换装置(6)包括快换公盘(8)、快换母盘(9)及一个或多个球锁装置(14)，快换装置(6)通过球锁装置(14)的锁紧完成快换公盘(8)与快换母盘(9)的对接，进而实现真空/高压气体传输到吸附装置(5)之上；通过球锁装置(14)的放松完成快换公盘(9)与快速母盘(8)的分离，使板料通过工业机器人(21)自身运动及借助直线七轴(1)的运动快速送入下序工位；所述球锁装置(14)的锁紧及放松均由气动控制，具有自锁功能，当锁紧/放松气源断气时，保证快换公盘(9)与快换母盘(8)的锁紧不脱开。由快换公盘(8)锁紧到位检测开关(11)检测，由快换公盘(8)放松到位检测开关(12)检测。


5.根据权利要求4所述的提高直线七轴生产节拍的快换系统，其特征在于：所述快换公盘(9)包括快换公盘本体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵兵，杜晓，温智权，杨龙成，赵昕颢，王璐，
申请(专利权)人：济南二机床集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37