技术领域
[0001] 本发明涉及送料机械手的技术领域，特别涉及一种二次元送料机械手。
相关背景技术
[0002] 现有的冲床都是配合送料机器人一起工作的，连续冲压多个工件，进行多个冲压工序，但是现有的送料机器人存在以下不足，1、现有的送料机器人是其独立的动力装置驱动，其无法适配冲床的冲压节奏，因此导致送料速度慢。2、现有的送料机器人是外置于冲床外，占据场地多，因此现有的送料机械手的结构需要作进一步改进。
具体实施方式
[0035] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
[0036] 实施例一，如图1至图21所示，一种带二次元送料机械手的冲床，冲床包括具有多个冲压工位的冲床本体1，二次元送料机械手2设于冲床本体1上，二次元送料机械手2包括机械手20和用于带动机械手20张开和合拢的机械手开合装置40，冲床本体1上设有上模具11、下模具12和旋转轴9以及用于驱动机械手20平移的机械手平移驱动装置3。本发明的冲床本体1、上模具11、下模具和旋转轴9都是现有技术，冲床本体1上还设有电机、飞轮、齿轮、离合器、曲轴、连杆以及升降滑块，升降滑块与上模具固定连接，下模具对应每个冲压工位设有模具槽，模具槽用于放置和定位工件，模具槽内设有用于顶升工件的弹性浮料顶针，上模具的驱动升降原理是现有技术，现有的冲床的设计原理是将圆周运动转换为直线运动，由电机出力，带动飞轮，经离合器带动齿轮、曲轴、连杆等运转，通过曲轴上的连杆传动来达成滑块的直线运动，滑块带动上模具11升降，从而实现冲压操作，从电机到曲轴的运动为圆周运动，再由曲轴上的连杆将圆周运动转换为直线运动。而本申请的旋转轴9即为曲轴远离电机的一端伸出冲床本体外构成。
[0037] 机械手平移驱动装置3包括驱动转轴30、底箱31、平移板33、凸轮转盘32以及连接臂34，驱动转轴30竖向转动设置在底箱31上，旋转轴9与驱动转轴30的上端传动连接，驱动转轴30的下端与凸轮转盘32固定连接，驱动转轴30驱动凸轮转盘32水平旋转，平移板33水平滑动设置在底箱31内，凸轮转盘32水平转动设置在底箱31内，并位于平移板33的上方，凸轮转盘32的底面水平转动设有驱动凸轮槽36，平移板33的顶面设有从动轮37，从动轮37向上伸入驱动凸轮槽36内，连接臂34的内端与平移板33固定连接，连接臂34的外端设有连接板35，连接板35与连接臂34垂直连接。
[0038] 机械手开合装置40包括第一手臂开合驱动机构4和第二手臂开合驱动机构5，第一手臂开合驱动机构4和第二手臂开合驱动机构5分别设于机械手20的两端，第一手臂开合驱动机构4的结构与第二手臂开合驱动机构5的结构相同，第一手臂开合驱动机构4包括底座41、合拢拉簧413、第一手臂开合组件42、第二手臂开合组件43，第一手臂开合组件42的结构与第二手臂开合组件43的结构相同，第一手臂开合组件42包括第一左右平移座46、第二左右平移座45、前后平移座44以及张开滚轮418，前后平移座44前后水平滑动设置在第二左右平移座45上，第一左右平移座46和第二左右平移座45左右水平滑动设置在底座41上，第一左右平移座46位于第二左右平移座45的下方，合拢拉簧413的两端分别与第一手臂开合组件42的第二左右平移座45、第二手臂开合组件43的第二左右平移座45连接，张开滚轮418转动设于第一左右平移座46上。
[0039] 上模具11的两端对应第一手臂开合驱动机构4和第二手臂开合驱动机构5设有手臂打开插板13，手臂打开插板13的底部两侧设有打开驱动斜面14。
[0040] 机械手20包括第一手臂21和第二手臂22，第一手臂21的两端分别设于第一手臂开合驱动机构4的第一手臂开合组件42的前后平移座44上、第二手臂开合驱动机构5的第一手臂开合组件42的前后平移座44上，第二手臂22的两端分别设于第一手臂开合驱动机构4的第二手臂开合组件43的前后平移座44上、第二手臂开合驱动机构5的第二手臂开合组件43的前后平移座44上，第一手臂21上沿其长度方向间隔设有多个第一夹爪23，第二手臂22上对应多个第一夹爪23设有多个第二夹爪24。
[0041] 作为本发明更具体的技术方案。
[0042] 本发明还包括支撑架8、传动轴16、皮带传动机构19以及传动换向器7，支撑架8上设于冲床本体1上，皮带传动机构19以及传动换向器7设于支撑架8上，传动轴16水平转动设于冲床本体1上，传动轴16的一端与旋转轴9传动连接，传动轴16的另一端与皮带传动机构19的第一带轮18连接，皮带传动机构19的第二带轮17与传动换向器7的输入端连接，传动换向器7的输出端与驱动转轴30的上端连接，从而实现旋转轴带动驱动转轴30旋转。优选的是，旋转轴9与传动轴16的一端伞齿轮传动连接，从而实现传动换向。
[0043] 底箱31的顶部敞开，底箱31的顶部设有安装板38，凸轮转盘32位于安装板38的下方，驱动转轴的下端贯穿安装板与凸轮转盘固定连接。
[0044] 底箱31的侧壁上对应连接臂34设有让位开口39，连接臂34由让位开口39伸缩设置在底箱31上。
[0045] 底箱31的底壁上设有导向轨310，平移板33水平滑动设置在导向轨310上。
[0046] 驱动凸轮槽36是凸轮，驱动凸轮槽具有最外轮廓点和最内轮廓点，驱动凸轮槽36的形状与凸轮转盘32的外轮廓形状相同。
[0047] 第一左右平移座46的底面和第二左右平移座45的底面分别设有第一从动齿条411和第二从动齿条412，底座41的顶面上对应第一从动齿条411转动设置有小齿轮410，底座41的顶面对应第二从动齿条412转动设置有大齿轮49，小齿轮410和大齿轮49分别与第一从动齿条411和第二从动齿条412啮合,底座的顶面上水平转动设有传动转轴423，小齿轮410和大齿轮49设于传动转轴423上，大齿轮的直径大于小齿轮的直径。由于同轴设置的大齿轮、小齿轮的角速度相同，而线速度不同，大齿轮的线速度大于小齿轮的线速度，因此第二左右平移座的平移速度大于第一左右平移座的平移速度，因此，当第一左右平移座移动时，第二左右平移座会更快速移动，第一夹爪和第二夹爪会快速打开。
[0048] 第一手臂开合组件42和第二手臂开合组件43包括锁模元件419，锁模元件419包括锁模气缸414和气缸座415，锁模气缸414颠倒设于气缸座415上，气缸座设于第二左右平移座45上，锁模气缸414的气缸杆上设有锁模杆420，第二左右平移座45上对应锁模杆420设有让位孔421，第一左右平移座46对应锁模杆420设有锁模孔422。当工人想维修、更换下模具时，工人启动冲床，上模具和手臂打开插板一起下降，手臂打开插板撑开第一手臂开合组件和第二手臂开合组件的第一左右平移座，锁模气缸驱动锁模杆下降，并伸入锁模孔422内，从而使得第一左右平移座在底座上固定，不可滑动，方便工人维修、更换下模具。
[0049] 连接板35沿连接板的长度方向设有开合导向滑轨311，第一手臂开合驱动机构4的第一手臂开合组件42的前后平移座44与第一手臂开合驱动机构4的第二手臂开合组件43的前后平移座44沿连接板35的长度方向水平滑动设置在开合导向滑轨311上。
[0050] 第一手臂开合组件42的前后平移座44上和第二手臂开合组件43的前后平移座44上分别设有第一滑块47和第二滑块48，第一滑块47和第二滑块48水平滑动设置在开合导向滑轨311上。
[0051] 大齿轮49的直径等于小齿轮410的直径的两倍。
[0052] 第一手臂开合组件42的气缸座和第二手臂开合组件43的气缸座上分别竖直设有第一拉簧固定杆416和第二拉簧固定杆417。
[0053] 张开滚轮418位于打开驱动斜面14的正下方，手臂打开插板13位于第一手臂开合组件42的张开滚轮418和第二手臂开合组件43的张开滚轮418之间。
[0054] 本发明的工作原理是：本发明工作时，冲床和二次元送料机械手同时启动，二次元送料机械手将工件按照每个冲压工位往前输送，冲床本体的电机驱动旋转轴正向旋转，旋转轴带动上模具11下降和驱动转轴30正向旋转，上模具11和下模具上下合拢,上模具11下降并冲压下模具上的多个工件，手臂打开插板13跟着上模具11下降，手臂打开插板13的两个打开驱动斜面14分别往左、右方向推动第一手臂开合组件42的张开滚轮418、第二手臂开合组件43的张开滚轮
418，两个张开滚轮418带动各自对应的第一左右平移座46分别往左方向、右方向滑动，第一手臂开合组件42的第一左右平移座46、第二手臂开合组件43的第一左右平移座相背滑动，因此，手臂打开插板13往左右方向撑开第一手臂开合组件42、第二手臂开合组件43，第一手臂开合组件42的第一左右平移座46通过第一从动齿条411、小齿轮410、传动转轴423、大齿轮49、第二从动齿条412带动第二左右平移座45快速平移，第一左右平移座平移而带动第一从动齿条411平移，第一从动齿条411带动小齿轮410和传动转轴423旋转，传动转轴423旋转带动大齿轮49旋转，大齿轮49旋转带动第二从动齿条412平移，第二从动齿条412带动第二左右平移座45平移。
[0055] 第二手臂开合组件43的第二左右平移座45的移动原理也是如此，在此不再重复描述，因此，第一手臂开合组件42的第二左右平移座45、第二手臂开合组件43的第二左右平移座分别带动第一手臂21和第二手臂22作相背运动，合拢拉簧413被拉长，第二手臂开合驱动机构5的工作原理与第一手臂开合驱动机构4的工作原理相同，在此不再重复描述，最终使得机械手20打开，第一夹爪23和第二夹爪24松开工件，工件被放置到下模具的冲压工位上，与此同时，旋转轴9带动驱动转轴30旋转，驱动转轴30带动凸轮转盘32水平旋转，凸轮转盘32的驱动凸轮槽36带动从动轮37、平移板33、连接臂34往前平移，第一手臂开合组件42的前后平移座、第二手臂开合组件43的前后平移座往前滑动，从而带动机械手20往前运动，第一夹爪和第二夹爪往前移动到前一个冲压工位。
[0056] 上模具将多个工件冲压好后，电机驱动旋转轴反向旋转，旋转轴带动上模具11和手臂打开插板13上升，下模具内的弹性浮料顶针将工件顶升出模具槽，方便机械手抓取，与此同时，合拢拉簧413拉动第一手臂开合组件42、第二手臂开合组件43相向合拢，第一手臂开合组件42的第一左右平移座46通过第一从动齿条411、小齿轮410、传动转轴423、大齿轮49、第二从动齿条412带动第二左右平移座45快速平移，两个第一左右平移座相向滑动，两个第二左右平移座相向滑动，第一手臂21和第二手臂22作相向运动，从而使得机械手20闭合，第一手臂21和第二手臂22夹紧前一个冲压工位的工件，与此同时，驱动转轴30带动凸轮转盘32水平旋转，凸轮转盘32的驱动凸轮槽36带动从动轮37和平移板33、连接臂34往后平移，第一手臂开合组件42的前后平移座、第二手臂开合组件43的前后平移座往后滑动，从而带动机械手20往后运动，第一夹爪、第二夹爪和工件往后移动到后一个冲压工位，最终使得机械手20合拢然后往后运动，实现夹取冲压工位上的工件，并往后输送到后一个冲压工位。
例如，第一组夹爪抓取第一冲压工位上的工件往前输送至下模具上的第二冲压工位上，与此同时，第二组夹爪会将第二冲压工位上冲好的工件抓取到下模具上的第三冲压工位上，后面的夹爪也会按照上述方式同步送料，最终，最后的一组夹爪会将下模具上的最后冲压工位上的工件夹走，所有夹爪完成一次送料之后，会自动复位，然后重复上步骤抓取前一冲压工位的工件到后一冲压工位上，因此本发明的多组夹爪能同时往前连续同步输送多个工件，以便冲床能同时对多个工件进行连续冲压，因此本发明的工件传递效率高、生产效率高，可实现全自动连续高速生产。
[0057] 如在本发明中使用用语：第一、第二等，不表示任何顺序、量或重要性，仅是用于区分。
[0058] 如在本发明中使用用语：一个、一种等，不表示数量的限制，而是表示至少一个提到的对象的存在。如在本发明中使用指示方位或位置的用语：顶部、底部、侧部、纵向、横向、中间、中心、外、内、水平、竖直、左、右、上方、下方等，意指反映相对位置，而非绝对位置。
[0059] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
