一种多工位冷镦机模具快速自动更换电磁铁机械手制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多工位冷镦机模具快速自动更换电磁铁机械手，包括桁架、三向位移机构及抓取机构；桁架上设有多个模具座，三向位移机构包括X向位移组件、Y向位移组件及Z向位移组件，抓取机构设置在Z向位移组件的输出端上；抓取机构包括抬升板、电磁铁吸取组件及气动抓取组件，电磁铁吸取组件包括电动滑台、连接板及电磁铁，电动滑台安装在抬升板上，电动滑台与连接板相连接，电磁铁安装于连接板上；气动抓取组件包括双向气缸及两个气缸爪，双向气缸的两个输出端分别与对应的气缸爪相连接，并且两个气缸爪分别位于连接板的两侧。本实用新型专利技术能快速将模具搬运至指定位置，大大提高了生产效率，具有省时省力和安全可靠的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种多工位冷镦机模具快速自动更换电磁铁机械手
本技术涉及一种实验设备，特别是涉及一种多工位冷镦机模具快速自动更换电磁铁机械手。
技术介绍
冷镦加工工艺是一种在常温状态下，对金属施加外力，使金属在预定的模具内成形的制造过程，而冷镦机是实现该工艺的高效、自动化、低成本的生产设备。国内冷镦机的模具更换流程都是由工人手工更换完成，对于手工更换模具则存在以下几个不足：①模具表面光滑的圆柱体，无着力点，且质量通常在5千克以上，搬运困难的同时还存有安全隐患；②冷镦机设备整机结构紧凑，能够给予工人更换模具的空间十分狭小，工人更换模具困难，耗时费力；③人工更换模具定位不能每次都能达到指定位置，多次测量测试影响整体换模时间，降低设备生产效率。因此，设计一种多工位冷镦机模具快速自动更换电磁铁机械手来解决上述问题是十分有必要的。针对上述问题，本专利提出了一种多工位冷镦机模具快速自动更换电磁铁机械手。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种多工位冷镦机模具快速自动更换电磁铁机械手，本技术能快速将模具搬运至指定位置，大大提高了生产效率，具有省时省力和安全可靠的优点。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种多工位冷镦机模具快速自动更换电磁铁机械手，包括桁架、三向位移机构及抓取机构；所述桁架上设有多个用于放置模具的模具座，所述三向位移机构包括X向位移组件、Y向位移组件及Z向位移组件，X向位移组件设置在桁架上，Y向位移组件设置在X向位移组件的输出端上，Z向位移组件设置在Y向位移组件的输出端上，所述抓取机构设置在Z向位移组件的输出端上；所述抓取机构包括抬升板、电磁铁吸取组件及气动抓取组件，所述电磁铁吸取组件包括电动滑台、连接板及电磁铁，所述电动滑台安装在抬升板上，电动滑台与连接板相连接并且电动滑台驱动连接板沿Z向移动，所述电磁铁安装于连接板上；所述气动抓取组件包括双向气缸及两个气缸爪，双向气缸的两个输出端分别与对应的气缸爪相连接，并且两个气缸爪分别位于连接板的两侧。优选的，所述X向位移组件包括并行设置在桁架上的左X向架体和右X向架体，左X向架体上设有第一主动带轮及第一从动带轮，第一主动带轮及第一从动带轮上包覆有第一皮带，左X向架体内部设有第一滑轨，第一滑轨上滑动连接有第一滑台，并且第一滑台与第一皮带固定连接；所述右X向架体上设有第二主动带轮及第二从动带轮，第二主动带轮及第二从动带轮上包覆有第二皮带，左X向架体内部设有第二滑轨，第二滑轨上滑动连接有第二滑台，并且第二滑台与第二皮带固定连接；所述右X向架体上安装有第一伺服电机，第一伺服电机的电机轴与第二主动带轮相连，第二主动带轮通过光轴与第一主动带轮联动；所述Y向位移组件包括固定于第一滑台与第二滑台上的Y向架体，Y向架体内部设有Y向滑轨，Y向滑轨上滑动连接有Y向滑台，Y向架体上转动连接有Y向丝杠，Y向滑台上设有与Y向丝杠相适配的第一螺纹孔，所述Y向架体的侧部设有第二伺服电机，第二伺服电机的电机轴与Y向丝杠相连；所述Z向位移组件包括固定于Y向滑台上的Z向架体，Z向架体内部设有Z向滑轨，Z向滑轨上滑动连接有Z向滑台，所述Z向架体上转动连接有Z向丝杠，Z向滑台上设有与Z向丝杠相适配的第二螺纹孔，所述Z向架体的侧部设有第三伺服电机，第三伺服电机的电机轴与Z向丝杠相连。优选的，所述Z向位移组件与抓取机构之间设有抬升机构，抬升机构包括连接架、驱动组件、内连杆和外连杆，所述连接架与Z向位移组件的输出端相连接，驱动组件安装于连接架上，所述内连杆的一端与驱动组件的输出端固定连接，内连杆的另一端与抬升板相铰接，所述外连杆的一端与连接架相铰接，外连杆的另一端与抬升板相铰接。优选的，所述驱动组件包括驱动电机、蜗杆及蜗轮，所述驱动电机固定在连接架上，蜗杆通过蜗杆轴承座固定在连接架上，蜗轮通过蜗轮轴承座固定在连接架上，驱动电机的电机轴与蜗杆相连接，蜗杆与蜗轮相啮合，蜗轮经轴与内连杆的一端固定连接。优选的，所述左X向架体与右X向架体上均设有与桁架相连接的加强板。优选的，所述气缸爪的外端设有向内弯曲的限位挡块。本技术的技术效果和优点：1、本技术的桁架上安装了三向位移机构，三向位移机构包括X向位移组件、Y向位移组件及Z向位移组件，将抓取机构安装在Z向位移组件的输出端上，通过驱动三向位移机构实现抓取机构在X向、Y向及Z向上的位移。抓取机构包括电磁铁吸取组件及气动抓取组件。当抓取机构通过三向位移机构联动到指定位置后，通过电磁铁吸取组件中的电动滑台将装有电磁铁的连接板移动至所换的模具表面，电磁铁通电后即可吸取模具并通过X向位移组件向外拔取，拔取一定位移后，启动气动抓取组件将模具夹紧同时通过X向位移组件继续向外拔取直至模具完全拔出，再通过三向位移机构将拔取的模具放置到桁架中指定的模具座上，完成模具的快速搬运。因此，即使模具可抓取面过小，本技术也能抓住模具并将其快速搬运至指定位置，大大提高了生产效率，搬运过程由机械自动完成，排除了人工搬运的安全隐患，具有省时省力和安全可靠的优点。2、本技术Z向位移组件的左X向架体和右X向架体分别安装在桁架的两侧，同时配套安装在其上的第一伺服电机通过皮带传动的方式使两个平行放置在两侧的第一滑台和第二滑台的运动可以同步，保证了抓取机构X方向上运动稳定。Y向位移组件置于两侧的第一滑台和第二滑台上，由第二伺服电机通过丝杠传动的方式来带动Y向位移组件运动。Z向位移组件安装在所述的Y向位移组件的滑台上，由第三伺服电机带动Z向位移组件运动，从而实现抓取机构在X、Y、Z三个方向的位移使抓取机构能够在一定空间内到达任意位置。3、本技术的抬升机构可单独驱动抓取机构进行升降，从而单独实现模具的抬升与放下，不需要通过X向位移组件、Y向位移组件、Z向位移组件联动，节省了大量的换模时间，能显著提高工作效率。4、本技术的驱动组件包括驱动电机、蜗杆及蜗轮，为了达到自锁的目的即保证抬升过程的稳定性，以蜗杆作为主动件，蜗轮作为从动件，由驱动电机带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮做圆周运动。蜗杆带动蜗轮运动的同时，固定在蜗轮两端的内连杆会随着蜗轮一同做圆周运动，内连杆的底端与抓取机构的抬升板相铰接，且由于抓取机构的自重以及蜗轮两端的内连杆实际可视为平行四杆机构，保证了抓取机构始终能够与水平面保持平行，从而准确抓取模具。5、本技术左立架与右立架上均设置与桁架相连接的加强板，从而提高左立架与右立架的强度，提高左立架与右立架结构的稳定性。6、本技术气缸爪的外端设有向内弯曲的限位挡块，在气缸爪夹住模具时，由于限位挡块的存在能够防止模具在搬运的过程中滑出气缸爪而产生安全事故。附图说明图1为本技术整体的结构示意图；图2为本技术三向位移机构的第一视向结构示意图；图3为本技术三向位移机构的第二视向结构示意图；图4为本技术抬升机构的结构示意图；图5为本技术驱动组件的结构示意图；图6为本技术抓取机构的结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多工位冷镦机模具快速自动更换电磁铁机械手，其特征在于：包括桁架(1)、三向位移机构(3)及抓取机构(4)；所述桁架(1)上设有多个用于放置模具的模具座(2)，所述三向位移机构(3)包括X向位移组件(6)、Y向位移组件(7)及Z向位移组件(8)，X向位移组件(6)设置在桁架(1)上，Y向位移组件(7)设置在X向位移组件(6)的输出端上，Z向位移组件(8)设置在Y向位移组件(7)的输出端上，所述抓取机构(4)设置在Z向位移组件(8)的输出端上；所述抓取机构(4)包括抬升板(44)、电磁铁吸取组件(45)及气动抓取组件(46)，所述电磁铁吸取组件(45)包括电动滑台(47)、连接板(48)及电磁铁(49)，所述电动滑台(47)安装在抬升板(44)上，电动滑台(47)与连接板(48)相连接并且电动滑台(47)驱动连接板(48)沿Z向移动，所述电磁铁(49)安装于连接板(48)上；所述气动抓取组件(46)包括双向气缸(50)及两个气缸爪(51)，双向气缸(50)的两个输出端分别与对应的气缸爪(51)相连接，并且两个气缸爪(51)分别位于连接板(48)的两侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种多工位冷镦机模具快速自动更换电磁铁机械手，其特征在于：包括桁架(1)、三向位移机构(3)及抓取机构(4)；所述桁架(1)上设有多个用于放置模具的模具座(2)，所述三向位移机构(3)包括X向位移组件(6)、Y向位移组件(7)及Z向位移组件(8)，X向位移组件(6)设置在桁架(1)上，Y向位移组件(7)设置在X向位移组件(6)的输出端上，Z向位移组件(8)设置在Y向位移组件(7)的输出端上，所述抓取机构(4)设置在Z向位移组件(8)的输出端上；所述抓取机构(4)包括抬升板(44)、电磁铁吸取组件(45)及气动抓取组件(46)，所述电磁铁吸取组件(45)包括电动滑台(47)、连接板(48)及电磁铁(49)，所述电动滑台(47)安装在抬升板(44)上，电动滑台(47)与连接板(48)相连接并且电动滑台(47)驱动连接板(48)沿Z向移动，所述电磁铁(49)安装于连接板(48)上；所述气动抓取组件(46)包括双向气缸(50)及两个气缸爪(51)，双向气缸(50)的两个输出端分别与对应的气缸爪(51)相连接，并且两个气缸爪(51)分别位于连接板(48)的两侧。


2.根据权利要求1所述的一种多工位冷镦机模具快速自动更换电磁铁(49)机械手，其特征在于：所述X向位移组件(6)包括并行设置在桁架(1)上的左X向架体(9)和右X向架体(10)，左X向架体(9)上设有第一主动带轮(11)及第一从动带轮(12)，第一主动带轮(11)及第一从动带轮(12)上包覆有第一皮带(13)，左X向架体(9)内部设有第一滑轨(14)，第一滑轨(14)上滑动连接有第一滑台(15)，并且第一滑台(15)与第一皮带(13)固定连接；所述右X向架体(10)上设有第二主动带轮(16)及第二从动带轮(17)，第二主动带轮(16)及第二从动带轮(17)上包覆有第二皮带(18)，左X向架体(9)内部设有第二滑轨(19)，第二滑轨(19)上滑动连接有第二滑台(20)，并且第二滑台(20)与第二皮带(18)固定连接；所述右X向架体(10)上安装有第一伺服电机(21)，第一伺服电机(21)的电机轴与第二主动带轮(16)相连，第二主动带轮(16)通过光轴(22)与第一主动带轮(11)联动；
所述Y向位移组件(7)包括固定于第一滑台(15)与第二滑台(20)上的Y向架体(23)，Y向架体(23)内部设有Y向滑轨(24)，Y向滑轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘拓辰，张祥雷，周宏明，魏乂兼，洪天野，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33