[发明专利]一种用于机器人末端端拾器自动旋转和分离的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机器人末端端拾器自动旋转和分离的装置及方法，特别涉及一种冲压线调整两板形零件相对位置和角度的装置及方法。

背景技术

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两种方式：一种是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。由于压力机和模具性能的调高，在汽车企业的冲压车间内，一件双模或多模的生产模式已经变得普及，机器人和辅助七轴，在抓取板形零件时，由于两个板形零件的成型角度位置等不同，较为困难的抓取板形零件，且运动过程中，并不能充分发挥机器人和辅助七轴的性能；且存在前后序一件双模模具高度及间距不同，可能造成辅助七轴的吸附装置无法吸附板形零件；另一种方式是借助机械单臂的方式，机械单臂一般会冗余一个到两个自由度，且其单臂末端横杆一般均有旋转功能，及末端横杆可以调整两吸附装置件的距离，对于一件双模的难题，机械单臂可以较为容易的解决。由于机械单臂的出现时间较晚，技术并非很成熟，虽然国内外相关冲压企业已经相继开发出第二代机械单臂，不可否认的是，机械单臂装置价格昂贵，且采用较多的伺服电机及复杂的控制方法，维护成本较高。

发明内容

本发明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、便于维护的一种自动化连续冲压线压力机件板形零件的搬运装置及方法。

为解决这一技术问题，本发明提供了一种用于机器人末端端拾器自动旋转和分离的装置，所述装置位于两台压力机之间，包括工业机器人及控制单元、辅助七轴、支撑横梁、旋转装置、分离装置、吸附装置和板形零件，所述板形零件为经过机械/伺服压力机冲压之后的初加工件；

---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，用于支撑并带动辅助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、以及分离装置和旋转装置的运动；

---所述辅助七轴安装在工业机器人的腕部，承载支撑横梁、旋转装置、分离装置和吸附装置，辅助工业机器人将板形零件由上序工位搬运至下序工位；

---所述支撑横梁装载于辅助七轴上、并保证一定的滑动自由度，支撑旋转装置、分离装置和吸附装置，实现端拾器的自动化更换；

---所述旋转装置装载于支撑横梁内部，带动分离装置和吸附装置以设定的角度在上序工位抓取板形零件和在下序工位放置板形零件；

---所述吸附装置装载于支撑横梁上，两吸附装置通过旋转装置或分离装置相对于彼此进行旋转或移动，同时借助辅助七轴的直线运动，将板形零件送入下序工位；

---所述分离装置装配吸附装置的端拾器横梁上，使两个或两组板形零件的中心距发生改变，使板形零件以合适的间距被送入下序冲压工位。

所述辅助七轴包括伺服电机、传动系统、辅助七轴横梁和辅助七轴导向装置，辅助七轴通过连接装置固定于工业机器人的腕部，辅助七轴相对于工业机器人的腕部沿辅助七轴运动方向a运动。

所述支撑横梁通过支撑横梁连接装置固定于辅助七轴上，支撑横梁在伺服电机驱动下在辅助七轴上沿支撑横梁运动方向b运动。

所述旋转装置装配与支撑横梁内部或外侧，包括旋转电机和传动装置，旋转电机驱动吸附装置相对于两板形零件中心轴线沿旋转方向c相对旋转。

所述吸附装置包括端拾器横杆、端拾器吸盘、端拾器横梁连接装置和端拾器横梁，吸附装置通过端拾器横梁连接装置固定于支撑横梁上。

所述分离装置安装在端拾器横梁内部或者侧面，包括分离导向装置、锁紧装置和驱动装置，锁定装置位于分离装置的行程位置；所述驱动装置驱动端拾器横杆和端拾器吸盘带动板形零件在端拾器横梁上沿分离方向d移动。

所述驱动装置为气动驱动，所述气动驱动包括气缸及传动杆。

所述驱动装置为电动驱动，所述电动驱动包括分离电机及传动丝杆。

本发明还提供了一种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)当板形零件由上序压力机工位运动至下序压力机工位时，分离装置和旋转装置分别作用，调整两个板形零件到达合适的距离角度；