用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人系統(tǒng)中的模具整理工作臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及自動(dòng)壓鑄【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人系統(tǒng)中的模具整理工作臺(tái)。一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人系統(tǒng)中的模具整理工作臺(tái)，包括整理平臺(tái)、位于稱量平臺(tái)下方的鋪料平臺(tái)、下模頂起清理機(jī)構(gòu)、鋪料機(jī)構(gòu)、整理上模機(jī)構(gòu)、工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)以及取出磁棒裝置；所述鋪料機(jī)構(gòu)包括分料機(jī)構(gòu)；所述分料機(jī)構(gòu)包括固定在稱量平臺(tái)下方且位于自動(dòng)稱量系統(tǒng)出料口下方的分料斗。本發(fā)明在稱量、壓鑄、整理上模、清理側(cè)模、清理下模、取磁棒、分合上模等工序上實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)作業(yè)；雙鋪料機(jī)構(gòu)交替完成對(duì)兩套模具的鋪料作業(yè)，減少了機(jī)器人等待時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，最大程度的減少了粉塵對(duì)操作者的傷害，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利說明】用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人系統(tǒng)中的模具整理工作臺(tái)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)壓鑄【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人系統(tǒng)中的模具整理工作臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，磁性材料壓鑄成型主要通過手工作業(yè)來完成，手工作業(yè)是由工人手工在模具中鋪料，把模具放入壓力機(jī)中壓鑄，然后手工取出并打開模具，把模具中壓鑄成型的磁棒在氮?dú)猸h(huán)境下裝入碼盒中，在這一系列操作過程中，手工鋪料不能保持磁粉在模具中鋪料均勻而影響磁棒的產(chǎn)品質(zhì)量。另外釹鐵硼磁性材料是粉末狀，易直接吸入人體中，雖然工人在操作時(shí)帶有防護(hù)面罩，但是仍然不能完全避免吸入肺中。而且人工操作還存在以下不足:1.勞動(dòng)強(qiáng)度大，人工成本高；2.鋪料不均勻，廢品率高；3.作業(yè)環(huán)境差，對(duì)人體危害大。
[0003]現(xiàn)有的裝置中，包括用于稱量磁粉的自動(dòng)稱量系統(tǒng)，以及用于將磁粉壓鑄成型的壓力機(jī)。自動(dòng)稱量系統(tǒng)包括上料斗、自動(dòng)稱量機(jī)，控制箱和下料斗。所述的上料斗用于盛放磁粉；所述的自動(dòng)稱量機(jī)由控制箱控制，準(zhǔn)確稱量出設(shè)定的磁粉重量；所述的下料斗用于實(shí)現(xiàn)將稱量好的磁粉向模具中鋪料。
[0004]將磁粉壓鑄成型是通過專用的模具來實(shí)現(xiàn)的；所述模具一般包括上下兩部分，上下模一般呈長方體結(jié)構(gòu)，下模具上開有平行排列的呈半球狀的模齒，上模具的下端面同樣開有與下模具相配合的模齒；將磁粉裝入下模具的凹槽內(nèi)，蓋上上模具，經(jīng)過壓力機(jī)施壓，模具中的磁粉就被壓鑄成磁棒，打開模具，將磁棒取出，進(jìn)行燒結(jié)，就得到棒狀的磁性產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為解決目前磁性材料生產(chǎn)過程中勞動(dòng)強(qiáng)度大人工成本高、廢品率高以及作業(yè)環(huán)境差對(duì)人體危害大的技術(shù)問題，提供一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人系統(tǒng)中的模具整理工作臺(tái)。
[0006]本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人系統(tǒng)中的模具整理工作臺(tái)，包括整理平臺(tái)、位于稱量平臺(tái)下方的鋪料平臺(tái)、下模頂起清理機(jī)構(gòu)、鋪料機(jī)構(gòu)、整理上模機(jī)構(gòu)、工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)以及取出磁棒裝置；
所述鋪料機(jī)構(gòu)包括分料機(jī)構(gòu)；所述分料機(jī)構(gòu)包括固定在稱量平臺(tái)下方且位于自動(dòng)稱量系統(tǒng)出料口下方的分料斗；
所述整理平臺(tái)上固定有與模具相配合的包含有兩條卡槽的導(dǎo)槽，整理平臺(tái)上位于導(dǎo)槽兩條卡槽之間的位置開有長孔；所述工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括設(shè)在整理平臺(tái)上的位于導(dǎo)槽后端一側(cè)且與導(dǎo)槽平行的直線氣缸，直線氣缸的活動(dòng)端前端與導(dǎo)槽相鄰的一側(cè)通過缸推水平固定有一個(gè)與導(dǎo)槽及直線氣缸間距相配的且高于導(dǎo)槽的動(dòng)板；動(dòng)板前部設(shè)有一個(gè)朝向?qū)Р垡粋?cè)的開模電磁鐵，動(dòng)板后部通過豎直設(shè)置的銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有一個(gè)推爪；動(dòng)板上位于推爪后部位置設(shè)有與推爪相配合的擋銷； 所述下模頂起清理機(jī)構(gòu)包括設(shè)在整理平臺(tái)下端面的的升起氣缸，升起氣缸的活動(dòng)端朝上正對(duì)長孔中后部且設(shè)有下模定位塊，下模定位塊的上部設(shè)有與下模底部長槽相配合的凸起；還包括安裝在導(dǎo)槽另一側(cè)的與開模電磁鐵相配的一個(gè)第一開模電磁鐵；
所述整理上模機(jī)構(gòu)包括豎直設(shè)在稱量平臺(tái)上的上模升降氣缸；稱量平臺(tái)與上模升降氣缸相對(duì)應(yīng)的位置開有孔，上模升降氣缸的活動(dòng)端向下穿過該孔并設(shè)有一對(duì)與上模上表面相配合的吸盤；
所述取出磁棒裝置包括豎直設(shè)置在整理平臺(tái)上導(dǎo)槽后端另一側(cè)的水平旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)氣缸、由旋轉(zhuǎn)氣缸驅(qū)動(dòng)的水平設(shè)置的擺動(dòng)臂以及固定在整理平臺(tái)上且豎直設(shè)在擺動(dòng)臂與導(dǎo)槽另一側(cè)之間的與擺動(dòng)臂相配合的限位氣缸；擺動(dòng)臂的前端豎直設(shè)有一個(gè)取棒升降氣缸，取棒升降氣缸的活動(dòng)端朝下且設(shè)有一個(gè)取棒電磁鐵。
[0007]本發(fā)明是作為用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)的一個(gè)機(jī)構(gòu)來使用的。一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)，包括設(shè)有旋轉(zhuǎn)臂11的機(jī)器人1、與機(jī)器人配套的機(jī)器人控制柜10、壓力機(jī)6、設(shè)置在稱量平臺(tái)9上的設(shè)有出料口的自動(dòng)稱量系統(tǒng)5、模具3以及電氣控制系統(tǒng)8 ;還包括安裝在旋轉(zhuǎn)臂11前端的機(jī)械手2以及通過電氣控制系統(tǒng)8控制的模具整理工作臺(tái)4 ;所述機(jī)械手2包括垂直于旋轉(zhuǎn)臂11軸線且通過中部固定安裝在旋轉(zhuǎn)臂11前端的一個(gè)氣缸安裝板23，氣缸安裝板23的兩端下方各設(shè)有一個(gè)手爪氣缸22 ;所述手爪氣缸22包括一對(duì)平行設(shè)置的可相向及相背運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行端以及驅(qū)動(dòng)執(zhí)行端的缸體；所述手爪氣缸22的每個(gè)執(zhí)行端均固定連接有一個(gè)手爪21 ;每對(duì)手爪21內(nèi)側(cè)面的對(duì)應(yīng)位置均豎直設(shè)有一個(gè)手爪凸起211 ；
所述模具3包括俯視投影均呈長方形的上模31和下模32、豎直設(shè)在上下模短邊側(cè)的一對(duì)板狀的短側(cè)模34以及豎直設(shè)在上下模長邊側(cè)的一對(duì)板狀的長側(cè)模33 ;長側(cè)模33的外側(cè)面上靠近兩端的位置均豎直開有一對(duì)與手爪凸起211相配合的外側(cè)面凹槽331 ;所述兩個(gè)短側(cè)模34的內(nèi)側(cè)面下邊緣中部向下模32中心方向水平延伸有底部凸起341 ;短側(cè)模34的頂面兩個(gè)短邊均向外延伸形成搭翼板342 ;所述長側(cè)模33朝向上下模的內(nèi)側(cè)面上在靠近其兩個(gè)短邊的位置均開有與短側(cè)模34設(shè)有搭翼板342的側(cè)面相配合的且上下貫穿的豎直凹槽333 ;該豎直凹槽333的上部位置開有與短側(cè)模34搭翼板342相配合的上凹槽332 ;所述下模32上表面設(shè)有多個(gè)平行排列的半球狀的下模齒321 ;上模31的下表面上也設(shè)有與下模32的下模齒321相對(duì)應(yīng)的多個(gè)平行排列的半球狀的上模齒311 ;下模32的底部短邊邊緣均設(shè)有與底部凸起341相配合的第一卡槽322 ;下模32底面沿長中心線開有長槽323 ；所述模具整理工作臺(tái)4包括整理平臺(tái)47、位于稱量平臺(tái)9下方的鋪料平臺(tái)48、下模頂起清理機(jī)構(gòu)41、鋪料機(jī)構(gòu)43、整理上模機(jī)構(gòu)44、工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)45以及取出磁棒裝置46 ；所述鋪料機(jī)構(gòu)43包括分料機(jī)構(gòu)436 ;所述分料機(jī)構(gòu)436包括固定在稱量平臺(tái)9下方且位于自動(dòng)稱量系統(tǒng)5出料口下方的分料斗492 ；
所述整理平臺(tái)7上固定有與模具3相配合的包含有兩條卡槽的導(dǎo)槽457，整理平臺(tái)47上位于導(dǎo)槽457兩條卡槽之間的位置開有長孔；所述工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)45包括設(shè)在整理平臺(tái)47上的位于導(dǎo)槽457后端一側(cè)且與導(dǎo)槽457平行的直線氣缸451，直線氣缸451的活動(dòng)端前端與導(dǎo)槽457相鄰的一側(cè)通過缸推452水平固定有一個(gè)與導(dǎo)槽457及直線氣缸451間距相配的且高于導(dǎo)槽457的動(dòng)板454 ;動(dòng)板454前部設(shè)有一個(gè)朝向?qū)Р?57 —側(cè)的開模電磁鐵453，動(dòng)板454后部通過豎直設(shè)置的銷軸456轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有一個(gè)推爪455 ;動(dòng)板454上位于推爪455后部位置設(shè)有與推爪455相配合的擋銷458 ；
所述下模頂起清理機(jī)構(gòu)41包括設(shè)在整理平臺(tái)47下端面的的升起氣缸412，升起氣缸412的活動(dòng)端朝上正對(duì)長孔中后部且設(shè)有下模定位塊413，下模定位塊413的上部設(shè)有與下模底部長槽323相配合的凸起；還包括安裝在導(dǎo)槽457另一側(cè)的與開模電磁鐵453相配的一個(gè)第一開模電磁鐵411 ；
所述整理上模機(jī)構(gòu)44包括豎直設(shè)在稱量平臺(tái)9上的上模升降氣缸441 ;稱量平臺(tái)9與上模升降氣缸441相對(duì)應(yīng)的位置開有孔，上模升降氣缸441的活動(dòng)端向下穿過該孔并設(shè)有一對(duì)與上模31上表面相配合的吸盤442 ；
所述取出磁棒裝置46包括豎直設(shè)置在整理平臺(tái)47上導(dǎo)槽457后端另一側(cè)的水平旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)氣缸461、由旋轉(zhuǎn)氣缸461驅(qū)動(dòng)的水平設(shè)置的擺動(dòng)臂462以及固定在整理平臺(tái)47上且豎直設(shè)在擺動(dòng)臂462與導(dǎo)槽457另一側(cè)之間的與擺動(dòng)臂462相配合的限位氣缸466 ;擺動(dòng)臂462的前端豎直設(shè)有一個(gè)取棒升降氣缸463，取棒升降氣缸463的活動(dòng)端朝下且設(shè)有一個(gè)取棒電磁鐵465。
[0008]導(dǎo)槽的后半部分稱為第一工位，導(dǎo)槽的前半部分為第二工位；鋪料平臺(tái)上接受鋪料的位置稱為鋪料工位；壓力機(jī)的壓制位置稱作壓制工位。
[0009]壓鑄時(shí)，機(jī)器人夾持模具到達(dá)指定位置后上模升降氣缸帶動(dòng)吸盤向下運(yùn)動(dòng)貼合上模上表面吸附，機(jī)器人夾持著模具下部移開，實(shí)現(xiàn)開模；機(jī)械手將未蓋上模的模具放置在鋪料工位，自動(dòng)稱量系統(tǒng)將已經(jīng)稱量好的磁粉鋪到模具中；鋪好料的模具被機(jī)械手移動(dòng)至吸盤下方，蓋好上模，然后移動(dòng)至壓制工位，壓鑄結(jié)束后，機(jī)械手再將模具移動(dòng)至吸盤處，將上模吸走，然后將去掉上模的模具放置在第一工位，開模電磁鐵和第一開模電磁鐵相配合，將長側(cè)模向外側(cè)吸開一定距離，升起氣缸帶動(dòng)下模定位塊將下模頂起至與側(cè)模頂部平行，此時(shí)旋轉(zhuǎn)氣缸帶動(dòng)擺動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)至下模上方，通過取棒電磁鐵將磁棒取走，放入設(shè)置在一旁的碼箱7中；工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)的直線氣缸向前推動(dòng)該模具至第二工位，機(jī)械手就可以將該模具取走，進(jìn)行下一步的鋪料壓鑄工作；雙機(jī)械手的設(shè)置可同時(shí)抓取兩個(gè)模具，即在一個(gè)工位放置一個(gè)模具前，先取走位于此工位的模具；或者相反。這樣大大加快了生產(chǎn)節(jié)拍。
[0010]所述的長側(cè)模外側(cè)面凹槽與手爪凸起緊密配合，保證機(jī)械手抓取模具有足夠的位置精度和位置偏差冗余度；所述的長側(cè)模上部近兩端的上凹槽便于短側(cè)模的搭翼板搭入其中，這樣長側(cè)模和短側(cè)模形成框架結(jié)構(gòu)，使長側(cè)?？上蛲庾鑫⑿》蛛x又不改變模具整體結(jié)構(gòu)。
[0011]模具屬可分離式結(jié)構(gòu)，鋪料及壓鑄時(shí)處于合模狀態(tài)，取料時(shí)為避免磁棒端部與長側(cè)模摩擦造成磁棒端部破損從而使廢品率上升，兩側(cè)長側(cè)模要打開一定的間隙，此時(shí)短側(cè)模的底部凸起及上部的搭翼板保持整體模具不完全分離。
[0012]所述的下模定位塊安裝在升起氣缸上，用于把模具升到一定的高度并使模具相對(duì)固定。
[0013]旋轉(zhuǎn)氣缸可控制擺動(dòng)臂在取磁棒位和放磁棒位兩個(gè)位置的停留；所述的取棒升降氣缸在取磁棒位使電磁鐵下移，接近待取出的磁棒，將磁棒從模具中吸出，取磁升降氣缸將取棒電磁鐵提起，旋轉(zhuǎn)氣缸使擺動(dòng)臂擺至放磁棒位，取棒電磁鐵下降，將磁棒放置在放有緩沖海綿的儲(chǔ)料盒內(nèi)(碼箱)；所述的限位氣缸用于對(duì)擺動(dòng)臂的限位。如圖20所示。
[0014]下模頂起清理機(jī)構(gòu)對(duì)壓鑄好的模具進(jìn)行出料作業(yè)。兩側(cè)的電磁鐵(第一開模電磁鐵和開模電磁鐵)將長側(cè)模吸開0.5~lmm，下模頂起清理機(jī)構(gòu)中的頂起氣缸把下模頂起到脫離模具框架限制的高度，取出磁棒裝置自動(dòng)取走磁棒。如圖19、20所示。
[0015]所述鋪料機(jī)構(gòu)43還包括兩套設(shè)在鋪料平臺(tái)48上的鋪料裝置；所述分料斗492的兩側(cè)都設(shè)有開口，分料斗492的中部通過分料旋轉(zhuǎn)氣缸491安裝在稱量平臺(tái)9的下方位于自動(dòng)稱量系統(tǒng)5出料口下方的位置；稱量平臺(tái)9的下部固定有對(duì)分料斗492限位的阻擋氣缸493 ;所述鋪料裝置包括上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)433、水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)434以及傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)435 ;所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)434包括水平設(shè)置在鋪料平臺(tái)48上的位于分料斗492 —個(gè)開口下方的第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)；所述上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)433包括豎直設(shè)置在第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)滑塊上的第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)；所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)435包括一個(gè)支座483，支座483上設(shè)有一個(gè)通過后下部安裝在支座483上的鋪料斗432 ;鋪料斗432前下部固設(shè)有一個(gè)鋪料振動(dòng)電機(jī)431 ;所述支座483后端上部鉸支設(shè)在第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的滑塊上；所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)435還包括一個(gè)固定設(shè)在第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的滑塊下部的推進(jìn)氣缸482 ;所述推進(jìn)氣缸482的活動(dòng)端向前與支座483后端下方相接觸。支座483后端下方與滑塊之間還設(shè)有一個(gè)螺釘481。螺釘481同樣可以在推進(jìn)氣缸482收回時(shí)調(diào)節(jié)支座的傾斜角度。[0016]所述的分料斗在分料旋轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動(dòng)下，可分別正反方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度分別向鋪料裝置I和鋪料裝置II中的鋪料斗中下料；阻擋氣缸用于對(duì)分料斗進(jìn)行限位，使分料斗可以向一個(gè)特定的鋪料裝置中鋪料；所述的鋪料振動(dòng)電機(jī)可加速下料速度和使下料均勻，鋪料振動(dòng)電機(jī)固定在鋪料斗上，通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)傾斜角度(即調(diào)節(jié)推進(jìn)氣缸將其活動(dòng)端收回，就可以使鋪料都向下旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度)，高頻振動(dòng)會(huì)使磁粉緩慢均勻地往下流動(dòng)，通過上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相互協(xié)調(diào)的配合，磁粉就能均勻地逐層鋪在模具中。這種機(jī)構(gòu)可使用一套自動(dòng)稱量系統(tǒng)分別為兩套鋪料裝置分料。如圖14~16所示。
[0017]上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過螺栓連接固定在水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑塊上，實(shí)現(xiàn)雙向運(yùn)動(dòng)；通過調(diào)節(jié)上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的位置，可以控制逐層下料的厚度及最后一次下料的高度，達(dá)到使磁粉在模具中均勻鋪料和料面平整的目的。
[0018]所述下模頂起清理機(jī)構(gòu)41還包括安裝在整理平臺(tái)7上導(dǎo)槽457 —側(cè)的安裝支架416以及水平設(shè)置在安裝支架416上的活動(dòng)方向與導(dǎo)槽457走向垂直且與升起氣缸412垂直相交的清掃氣缸414，清掃氣缸414的活動(dòng)端設(shè)有可對(duì)下模齒321進(jìn)行清理的清掃毛刷415 ;所述安裝支架416與直線氣缸451的行程相錯(cuò)。
[0019]所述的清理毛刷安裝在清掃氣缸上，待取走磁棒后，在清掃氣缸來回運(yùn)動(dòng)清掃下模的模齒。如圖21所示。
[0020]下模32底面靠近兩個(gè)短邊的位置還開有以底面短中心線為對(duì)稱軸的一對(duì)平行于短邊的短槽324 ;所述短側(cè)模34底部沿短中心線開有垂直貫通底部凸起341的且與下模32底部長槽323相貫通的底槽343 ;模具整理工作臺(tái)4還包括模腔清理裝置42 ;所述模腔清理裝置42包括位于整理平臺(tái)47下部的頂起氣缸421 ;頂起氣缸421的活動(dòng)端向上正對(duì)導(dǎo)槽長孔的中前部；頂起氣缸421的活動(dòng)端設(shè)有一個(gè)下模限制塊422 ;所述下模限制塊422的頂部設(shè)有與下模32下部長槽323和短凹槽324相對(duì)應(yīng)的銷釘以及與短側(cè)模底槽343相配的鍵；還包括通過水平設(shè)置的伸縮氣缸424相向設(shè)置在導(dǎo)槽457中前部兩側(cè)的一對(duì)第二開模電磁鐵425 ;其中位于導(dǎo)槽457 —側(cè)的伸縮氣缸425安裝在豎直設(shè)置在整理平臺(tái)47上的下模升降氣缸423的活動(dòng)端上；所述導(dǎo)槽457中前部的上方設(shè)有通過支柱429設(shè)在整理平臺(tái)47上的活動(dòng)端向下的清理氣缸428 ;清理氣缸428活動(dòng)端下方設(shè)有一個(gè)間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)427 ；所述間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)427包括一對(duì)水平相對(duì)設(shè)置的間距螺桿滑塊；所述間距調(diào)節(jié)螺桿滑塊的活動(dòng)端各豎直設(shè)有一個(gè)與下模長側(cè)邊進(jìn)行清理的清理氈布426。
[0021]第二開模電磁鐵將長側(cè)模吸開更寬的距離，下模限制塊安裝在頂起氣缸上，用于固定被頂起的模具脫離導(dǎo)槽后的相對(duì)位置；頂起氣缸將模具拖出導(dǎo)槽，下模限制塊同時(shí)將下模以及短側(cè)模頂起并使模具相對(duì)固定。間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可依據(jù)不同的產(chǎn)品種類實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)清理氈布的間距。
[0022]第二開模電磁鐵安裝在伸縮氣缸上，通過氣缸的伸縮實(shí)現(xiàn)長側(cè)模的閉合與打開。伸縮氣缸需安裝在下模升降氣缸上，用于避免與工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)的干涉；下模升降氣缸和伸縮氣缸控制第二開模電磁鐵將長側(cè)模吸開單側(cè)5mm的距離，清理氣缸帶動(dòng)清理氈布上下移動(dòng)，清理模具的內(nèi)腔。如圖19所示。
[0023]所述整理上模機(jī)構(gòu)44還包括豎直設(shè)在稱量平臺(tái)9下方的一對(duì)位于上模升降氣缸441兩側(cè)的清理支架446，清理支架446的中部通過相向設(shè)置的一對(duì)水平支架448設(shè)有一對(duì)水平設(shè)置的對(duì)上模31長側(cè)壁進(jìn)行清理的上模側(cè)壁清理毛刷443 ;其中一個(gè)清理支架446的下端水平固定有一個(gè)上模清掃氣缸447 ;上模清掃氣缸447的活動(dòng)端設(shè)有一個(gè)豎直朝上的上模模齒清理毛刷444。
[0024]所述的上模升降氣缸向上運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中上模側(cè)壁清理毛刷清理上模的四個(gè)側(cè)壁；上模模齒清理毛刷由上模清掃氣缸帶動(dòng)來回清刷上模的下表面模齒。如圖17所示。
[0025]另一個(gè)清理支架446的下端設(shè)有一組出口朝向吸盤442的噴嘴445。脫模劑噴嘴按照程序設(shè)定向上模的模齒噴灑一定量的脫模劑，促進(jìn)剩余磁粉的清理。
[0026]每個(gè)手爪氣缸22缸體的底部還設(shè)有一個(gè)前端位于手爪21下部的支撐底板24。一般在各個(gè)工位均設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)槽，模具被放入導(dǎo)槽內(nèi)以便于定位，所述的支撐底板安裝在手爪氣缸下面，支撐底板就可以伸入模具的下方，用于保證在抓取模具時(shí)在垂直方向上限制模具的位置。
[0027]所述取棒電磁鐵465是通過一個(gè)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)464安裝在取棒升降氣缸463的活動(dòng)端的。所述的高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可根據(jù)產(chǎn)品種類不同調(diào)節(jié)取棒電磁鐵的高度，保證吸取時(shí)合適的間隙。
[0028]所述爪手凸起21呈梯形凸起結(jié)構(gòu)211，端部尖角處圓弧倒角；長側(cè)模33和短側(cè)模34內(nèi)側(cè)面上部邊緣均開有圓弧倒角；所述推爪455與固定于動(dòng)板454上的小彈簧459相連接。
[0029]簡而言之，本發(fā)明的工作過程可以概括為如下:
1)機(jī)器人工作站正常運(yùn)行下，壓力機(jī)中有一套模具正在壓鑄成型，鋪料機(jī)構(gòu)正在為一套模具鋪料，另一套空置，整理工作臺(tái)的兩個(gè)工位上均有模具；
2)通過下模頂起清理機(jī)構(gòu)和取出磁棒裝置對(duì)第一工位壓鑄好的模具進(jìn)行下棒作業(yè)和清理下模上表面作業(yè)；
3)通過下模頂起清理機(jī)構(gòu)，模腔清理裝置在第二工位上對(duì)出料后的模具進(jìn)行側(cè)壁清理作業(yè)；
4)機(jī)器人將第二工位的模具移至空置的鋪料工位上并開始鋪料作業(yè)； 5)工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)將第一工位的模具送至第二工位并返回；
6)機(jī)器人抓取完成鋪料作業(yè)的模具；
7)機(jī)器人抓取完成鋪料作業(yè)的模具裝入上模；
8)機(jī)器人從壓力機(jī)中取出完成壓制作業(yè)的模具，旋轉(zhuǎn)180度，送入待壓制作業(yè)的模具；
9)壓力機(jī)開始?jí)褐疲?br> 10)機(jī)器人抓取已完成壓制作業(yè)的模具在整理上模機(jī)構(gòu)工位分離上模；
11)機(jī)器人將已分離上模的模具放置在整理工作臺(tái)的第一工位上；
12)按照上述2)至11)步驟循環(huán)。
[0030]各個(gè)氣缸、振動(dòng)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)均通過電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行控制；所述電氣控制系統(tǒng)包括供電電源，PLC,輸入模塊,輸出模塊,位控模塊,繼電器以及驅(qū)動(dòng)器；PLC由供電電源為其供電，接收從輸入模塊輸入的相關(guān)的檢測信號(hào)，經(jīng)過PLC處理，把輸出信號(hào)經(jīng)由輸出模塊輸出，發(fā)送給位控模塊和繼電器，以便驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器或電磁閥工作，進(jìn)而控制各個(gè)氣缸以及步進(jìn)電機(jī)工作；所述的連接方法以及控制過程均為本領(lǐng)域常規(guī)的控制技術(shù)；所述的機(jī)器人的工作過程以及各個(gè)氣缸以及步進(jìn)電機(jī)、振動(dòng)電機(jī)的控制均通過相應(yīng)的軟件來實(shí)現(xiàn)；本領(lǐng)域技術(shù)人員通過閱讀本發(fā)明所述的結(jié)構(gòu)以及工作過程，就可以很容易的實(shí)現(xiàn)各部件的連接與控制，并很容易的編寫出相應(yīng)的軟件并知曉各部件的操縱方法。
[0031]輸入模塊輸入的相關(guān)的檢測信號(hào)包括磁性開關(guān)檢測各個(gè)氣缸缸桿位置的信號(hào)，自動(dòng)稱量系統(tǒng)和壓力機(jī)的啟動(dòng)和停止信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)極限位置檢測信號(hào)，模具在相關(guān)工位上有無的檢測信號(hào)和急停信號(hào)。
[0032]鋪料裝置I完成對(duì)模具的鋪料任務(wù)后，機(jī)器人可以對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的后續(xù)處理，與此同時(shí)鋪料裝置II進(jìn)行對(duì)另一個(gè)空模具的鋪料工作，縮短了鋪料等待時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。
[0033]壓力機(jī)對(duì)模具進(jìn)行壓鑄工作時(shí)，機(jī)器人的雙機(jī)械手，其中一個(gè)機(jī)械手抓取著鋪好磁粉的模具，當(dāng)壓鑄工作完成后，空置的機(jī)械手爪抓取壓鑄好的模具移出壓力機(jī)，然后機(jī)器人的雙機(jī)械手旋轉(zhuǎn)180°，再把鋪好磁粉的模具放入壓力機(jī)進(jìn)行壓鑄。
[0034]由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果:選用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)機(jī)器人組成一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)，在稱量、壓鑄、整理上模、清理側(cè)模、清理下模、取磁棒、分合上模等工序上實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)作業(yè)。采用可分離型模具保證了各工序順利實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，機(jī)器人采用雙機(jī)械手，快速完成從壓力機(jī)中取出和放入模具。雙鋪料機(jī)構(gòu)交替完成對(duì)兩套模具的鋪料作業(yè)，減少了機(jī)器人等待時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，最大程度的減少了粉塵對(duì)操作者的傷害，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)節(jié)拍達(dá)到28秒。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是機(jī)器人系統(tǒng)的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖2是機(jī)器人系統(tǒng)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖3是機(jī)械手的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖4是機(jī)械手的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖5是機(jī)械手的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖6是模具的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。[0041]圖7是模具的主剖結(jié)構(gòu)示意視圖。
[0042]圖8下模底部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖9長側(cè)模的內(nèi)側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]圖10長側(cè)模的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]圖11短側(cè)模的內(nèi)側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]圖12是模具整理工作臺(tái)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047]圖13是模具整理工作臺(tái)的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0048]圖14是鋪料機(jī)構(gòu)主視結(jié)構(gòu)放大示意圖。
[0049]圖15是鋪料機(jī)構(gòu)側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0050]圖16鋪料斗的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0051]圖17是整理上模機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0052]圖18是工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0053]圖19是模腔清理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054]圖20是取出磁棒裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0055]圖21下模頂起清理機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0056]圖22機(jī)器人系統(tǒng)所述各組成部分的結(jié)構(gòu)框圖。
[0057]1-機(jī)器人，2-機(jī)械手，3-模具，4-模具整理工作臺(tái)，5-自動(dòng)稱量系統(tǒng)，6_壓力機(jī)，7_碼箱，8-電氣控制系統(tǒng)，9-稱量平臺(tái)，10-機(jī)器人控制柜，11-旋轉(zhuǎn)臂，12-液壓站，21-手爪，22-手爪氣缸，23-氣缸安裝板，211-手爪凸起，24-支撐底板，
31-上模，32-下模，33-長側(cè)模，34-短側(cè)模，311-上模齒，321-下模齒，322-第一卡槽，323-長槽，324-短槽，331-外側(cè)面凹槽，332-上凹槽，333-豎直凹槽，341-底部凸起，342-搭翼板，底槽-343，
41-下模頂起清理機(jī)構(gòu)，42-模腔清理裝置，43-鋪料機(jī)構(gòu)，44-整理上模機(jī)構(gòu)，45-工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)，46-取出磁棒裝置，47-整理平臺(tái)，48-鋪料平臺(tái)，411-第一開模電磁鐵，412-升起氣缸，413-下模定位塊，414-清掃氣缸，415-清掃毛刷，416-安裝支架，
421-頂起氣缸，422-下模限制塊，423-下模升降氣缸，424-伸縮氣缸，425-第二開模電磁鐵，426-清理氈布，427-間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，428-清理氣缸，429-支柱，
431-鋪料振動(dòng)電機(jī)，432-鋪料斗，433-上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，434-水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，435-傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，436-分料機(jī)構(gòu)，
441-上模升降氣缸，442-吸盤，443-上模側(cè)壁清理毛刷，444-上模模齒清理毛刷，445-脫模劑噴嘴，446-清理支架，447-上模清掃氣缸，448-水平支架，
451-直線氣缸，452-缸推，453-開模電磁鐵，454-動(dòng)板，455-推爪，456-銷軸，457-導(dǎo)槽，458-擋銷，459-小彈簧，
461-旋轉(zhuǎn)氣缸，462-擺動(dòng)臂，463-取棒升降氣缸，464-高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，465-取棒電磁鐵,466-限位氣缸，
481-螺釘，482-推進(jìn)氣缸，483-支座，491-旋轉(zhuǎn)氣缸，492-分料斗，493-阻擋氣缸?！揪唧w實(shí)施方式】
[0058]一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人系統(tǒng)中的模具整理工作臺(tái)，包括整理平臺(tái)47、位于稱量平臺(tái)9下方的鋪料平臺(tái)48、下模頂起清理機(jī)構(gòu)41、鋪料機(jī)構(gòu)43、整理上模機(jī)構(gòu)44、工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)45以及取出磁棒裝置46 ；
所述鋪料機(jī)構(gòu)43包括分料機(jī)構(gòu)436 ;所述分料機(jī)構(gòu)436包括固定在稱量平臺(tái)9下方且位于自動(dòng)稱量系統(tǒng)5出料口下方的分料斗492 ；
所述整理平臺(tái)7上固定有與模具3相配合的包含有兩條卡槽的導(dǎo)槽457，整理平臺(tái)47上位于導(dǎo)槽457兩條卡槽之間的位置開有長孔；所述工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)45包括設(shè)在整理平臺(tái)47上的位于導(dǎo)槽457后端一側(cè)且與導(dǎo)槽457平行的直線氣缸451，直線氣缸451的活動(dòng)端前端與導(dǎo)槽457相鄰的一側(cè)通過缸推452水平固定有一個(gè)與導(dǎo)槽457及直線氣缸451間距相配的且高于導(dǎo)槽457的動(dòng)板454 ;動(dòng)板454前部設(shè)有一個(gè)朝向?qū)Р?57 —側(cè)的開模電磁鐵453，動(dòng)板454后部通過豎直設(shè)置的銷軸456轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有一個(gè)推爪455 ;動(dòng)板454上位于推爪455后部位置設(shè)有與推爪455相配合的擋銷458 ；
所述下模頂起清理機(jī)構(gòu)41包括設(shè)在整理平臺(tái)47下端面的的升起氣缸412，升起氣缸412的活動(dòng)端朝上正對(duì)長孔中后部且設(shè)有下模定位塊413，下模定位塊413的上部設(shè)有與下模底部長槽323相配合的凸起；還包括安裝在導(dǎo)槽457另一側(cè)的與開模電磁鐵453相配的一個(gè)第一開模電磁鐵411 ；
所述整理上模機(jī)構(gòu)44包括豎直設(shè)在稱量平臺(tái)9上的上模升降氣缸441 ;稱量平臺(tái)9與上模升降氣缸441相對(duì)應(yīng)的位置開有孔，上模升降氣缸441的活動(dòng)端向下穿過該孔并設(shè)有一對(duì)與上模31上表面相配合的吸盤442 ；
所述取出磁棒裝置46包括豎直設(shè)置在整理平臺(tái)47上導(dǎo)槽457后端另一側(cè)的水平旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)氣缸461、由旋轉(zhuǎn)氣缸461驅(qū)動(dòng)的水平設(shè)置的擺動(dòng)臂462以及固定在整理平臺(tái)47上且豎直設(shè)在擺動(dòng)臂462與導(dǎo)槽457另一側(cè)之間的與擺動(dòng)臂462相配合的限位氣缸466 ;擺動(dòng)臂462的前端豎直設(shè)有一個(gè)取棒升降氣缸463，取棒升降氣缸463的活動(dòng)端朝下且設(shè)有一個(gè)取棒電磁鐵465。
[0059]所述鋪料機(jī)構(gòu)43還包括兩套設(shè)在鋪料平臺(tái)48上的鋪料裝置；所述分料斗492的兩側(cè)都設(shè)有開口，分料斗492的中部通過分料旋轉(zhuǎn)氣缸491安裝在稱量平臺(tái)9的下方位于自動(dòng)稱量系統(tǒng)5出料口下方的位置；稱量平臺(tái)9的下部固定有對(duì)分料斗492限位的阻擋氣缸493 ;所述鋪料裝置包括上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)433、水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)434以及傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)435 ;所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)434包括水平設(shè)置在鋪料平臺(tái)48上的位于分料斗492 —個(gè)開口下方的第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)；所述上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)433包括豎直設(shè)置在第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)滑塊上的第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)；所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)435包括一個(gè)支座483，支座483上設(shè)有一個(gè)通過后下部安裝在支座483上的鋪料斗432 ;鋪料斗432前下部固設(shè)有一個(gè)鋪料振動(dòng)電機(jī)431 ;所述支座483后端上部鉸支設(shè)在第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的滑塊上；所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)435還包括一個(gè)固定設(shè)在第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的滑塊下部的推進(jìn)氣缸482 ;所述推進(jìn)氣缸482的活動(dòng)端向前與支座483后端下方相接觸。支座483后端下方與滑塊之間還設(shè)有一個(gè)螺釘481。螺釘481同樣可以在推進(jìn)氣缸482收回時(shí)調(diào)節(jié)支座的傾斜角度。
[0060]所述下模頂起清理機(jī)構(gòu)41還包括安裝在整理平臺(tái)7上導(dǎo)槽457 —側(cè)的安裝支架416以及水平設(shè)置在安裝支架416上的活動(dòng)方向與導(dǎo)槽走向垂直且與升起氣缸412垂直相交的清掃氣缸414，清掃氣缸414的活動(dòng)端設(shè)有可對(duì)下模齒321進(jìn)行清理的清掃毛刷415 ；所述安裝支架416與直線氣缸451的行程相錯(cuò)。
[0061]模具整理工作臺(tái)4還包括模腔清理裝置42 ;所述模腔清理裝置42包括位于整理平臺(tái)47下部的頂起氣缸421 ;頂起氣缸421的活動(dòng)端向上正對(duì)導(dǎo)槽長孔的中前部；頂起氣缸421的活動(dòng)端設(shè)有一個(gè)下模限制塊422 ;所述下模限制塊422的頂部設(shè)有與下模32下部長槽323和短凹槽324相對(duì)應(yīng)的銷釘以及與短側(cè)模底槽343相配的鍵；還包括通過水平設(shè)置的伸縮氣缸424相向設(shè)置在導(dǎo)槽457中前部兩側(cè)的一對(duì)第二開模電磁鐵425 ;其中位于導(dǎo)槽457 —側(cè)的伸縮氣缸425安裝在豎直設(shè)置在整理平臺(tái)47上的下模升降氣缸423的活動(dòng)端上；所述導(dǎo)槽457中前部的上方設(shè)有通過支柱429設(shè)在整理平臺(tái)47上的活動(dòng)端向下的清理氣缸428 ;清理氣缸428活動(dòng)端下方設(shè)有一個(gè)間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)427 ;所述間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)427包括一對(duì)水平相對(duì)設(shè)置的間距螺桿滑塊；所述間距調(diào)節(jié)螺桿滑塊的活動(dòng)端各豎直設(shè)有一個(gè)與下模長側(cè)邊進(jìn)行清理的清理氈布426。
[0062]所述整理上模機(jī)構(gòu)44還包括豎直設(shè)在稱量平臺(tái)9下方的一對(duì)位于上模升降氣缸441兩側(cè)的清理支架446，清理支架446的中部通過相向設(shè)置的一對(duì)水平支架448設(shè)有一對(duì)水平設(shè)置的對(duì)上模31長側(cè)壁進(jìn)行清理的上模側(cè)壁清理毛刷443 ;其中一個(gè)清理支架446的下端水平固定有一個(gè)上模清掃氣缸447 ;上模清掃氣缸447的活動(dòng)端設(shè)有一個(gè)豎直朝上的上模模齒清理毛刷444。
[0063]另一個(gè)清理支架446的下端設(shè)有一組出口朝向吸盤442的噴嘴445。
[0064]所述取棒電磁鐵465是通過一個(gè)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)464安裝在取棒升降氣缸463的活動(dòng)端的。
[0065]機(jī)器人工作站開始運(yùn)行前，進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，需要在兩個(gè)鋪料機(jī)構(gòu)43工位各放一個(gè)未放置上模31的空置模具3，在模腔清理裝置42工位和壓力機(jī)6壓制工位各放置一個(gè)放好上模31的未鋪料的空置模具3。各工位上均設(shè)有與模具3相配的導(dǎo)槽，以便于模具的取放。
[0066]機(jī)器人工作站開始運(yùn)行，自動(dòng)稱量系統(tǒng)5工作，稱取已設(shè)定量的磁粉，然后放料至鋪料機(jī)構(gòu)43中，鋪料機(jī)構(gòu)43對(duì)未放置上模31的空置模具3進(jìn)行鋪料。
[0067]機(jī)器人I開始動(dòng)作，運(yùn)動(dòng)至壓力機(jī)6壓制工位，執(zhí)行末端的機(jī)械手2-1進(jìn)行抓取已放置在此工位的放好上模31的未鋪料的空置模具3，然后夾取著模具3運(yùn)動(dòng)至整理上模機(jī)構(gòu)44的工位，上模升降氣缸441帶動(dòng)吸盤443貼合模具3的上模31上表面吸附，機(jī)器人夾持著沒有上模31模具3移開，運(yùn)動(dòng)至下模頂起清理機(jī)構(gòu)41工位(即第一工位)，把該模具3放置在該工位。
[0068]機(jī)器人運(yùn)動(dòng)至鋪料裝置I工位，執(zhí)行末端的機(jī)械手2-1夾取鋪好磁粉的模具，然后運(yùn)動(dòng)至整理上模機(jī)構(gòu)44的工位，上模升降氣缸441帶動(dòng)吸盤442吸附的上模31向下運(yùn)動(dòng)把吸附的上模31蓋在模具3上，然后運(yùn)動(dòng)至壓力機(jī)6壓制工位，釋放模具，壓力機(jī)6開始對(duì)模具3進(jìn)行壓鑄。
[0069]機(jī)器人運(yùn)動(dòng)至模腔清理裝置42工位，夾取著放置在該工位的模具3運(yùn)動(dòng)至整理上模機(jī)構(gòu)44的工位，上模升降氣缸441帶動(dòng)吸盤442貼合模具3的上模31上表面吸附，機(jī)器人夾持著沒有上模31模具3移開，運(yùn)動(dòng)至鋪料裝置I工位，把此模具31放置在該工位。
[0070]機(jī)器人I運(yùn)動(dòng)至鋪料裝置II工位，執(zhí)行末端的機(jī)械手2-1I夾取鋪好磁粉的模具，然后運(yùn)動(dòng)至整理上模機(jī)構(gòu)44的工位，上模升降氣缸441帶動(dòng)吸盤442吸附的上模31蓋在模具上，機(jī)器人I然后運(yùn)動(dòng)至壓力機(jī)6壓制工位，執(zhí)行末端的機(jī)械手2-1夾取在靜壓機(jī)系統(tǒng)6中的模具，移出，然后機(jī)器人I執(zhí)行末端旋轉(zhuǎn)180°，機(jī)械手2-1I把夾取的模具3放在壓力機(jī)6工位，壓力機(jī)6開始對(duì)模具進(jìn)行壓鑄。
[0071]機(jī)器人I的執(zhí)行末端的機(jī)械手2-1夾取著從靜壓機(jī)系統(tǒng)6中的模具運(yùn)動(dòng)至整理上模機(jī)構(gòu)44的工位，上模升降氣缸441帶動(dòng)吸盤442貼合模具3的上模31上表面吸附，機(jī)器人I夾取著裝有壓鑄成型磁棒的沒有上模31的模具3運(yùn)動(dòng)至理下模機(jī)構(gòu)41工位，把模具放置在該工位。氣缸頂起下模，操作人員操縱取出磁棒裝置46取走磁棒，然后摁動(dòng)按鈕，對(duì)下模進(jìn)行清理工作，待機(jī)器人I取走在模腔清理裝置42工位的模具3后，工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)45動(dòng)作把該模具送至模腔清理裝置42工位(即第二工位)。
[0072]機(jī)器人I運(yùn)動(dòng)至模腔清理裝置42工位夾取在該工位的模具3運(yùn)動(dòng)至鋪料裝置II工位，把模具放置在該工位進(jìn)行鋪料。
[0073]機(jī)器人I運(yùn)動(dòng)至鋪料裝置I工位，執(zhí)行末端的機(jī)械手2-1夾取鋪好磁粉的模具，然后運(yùn)動(dòng)至整理上模機(jī)構(gòu)44的工位，上模升降氣缸441帶動(dòng)吸盤442將吸附的上模31蓋在模具上，然后運(yùn)動(dòng)至壓力機(jī)6壓制工位，執(zhí)行末端的機(jī)械手2-1I夾取在靜壓機(jī)系統(tǒng)6中的模具，移出，然后機(jī)器人I執(zhí)行末端旋轉(zhuǎn)180°，機(jī)械手爪2-1把夾取的模具3放在壓力機(jī)6工位，壓力機(jī)6開始對(duì)模具進(jìn)行壓鑄。
[0074]機(jī)器人I的執(zhí)行末端的機(jī)械手2-1I夾取著從靜壓機(jī)系統(tǒng)6中的模具運(yùn)動(dòng)至整理上模機(jī)構(gòu)44的工位，吸盤442貼合模具3的上模31上表面吸附，機(jī)器人I夾取著裝有壓鑄成型磁棒的沒有上模31的模具3運(yùn)動(dòng)至理下模機(jī)構(gòu)41工位，把模具放置在該工位。
[0075]機(jī)器人I運(yùn)動(dòng)至模腔清理裝置42工位夾取在該工位的模具3運(yùn)動(dòng)至鋪料裝置I工位，把模具放置在該工位進(jìn)行鋪料。
[0076]如此循環(huán)。
[0077]所述機(jī)器人可米用安川電機(jī)(YASKAWA)公司生產(chǎn)的機(jī)器人(型號(hào):M0T0MAN-HP20D);手爪氣缸22采用SMC公司生產(chǎn)的型號(hào)為MHZJ2-2?的手爪氣缸。
[0078]下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步闡釋本發(fā)明。
[0079]圖1和圖2以及圖22所不為一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng),機(jī)械手2固定在機(jī)器人I執(zhí)行末端上，用于抓取模具3并實(shí)現(xiàn)其在不同工位間的轉(zhuǎn)換；電氣控制系統(tǒng)8分別與機(jī)器人控制柜7、自動(dòng)稱量系統(tǒng)5、壓力機(jī)6通訊，用于實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作站間的相互配合和協(xié)調(diào)作業(yè)；壓力機(jī)6用于壓鑄鋪好磁性材料的模具3，使磁性材料壓鑄成型為磁棒；所述的模具整理工作臺(tái)4用于實(shí)現(xiàn)把壓鑄好的磁棒從模具3中取出，并且對(duì)模具3的各部分進(jìn)行清理和均勻鋪料；所述的自動(dòng)稱量系統(tǒng)5固定于模具整理工作臺(tái)4正上方，用于自動(dòng)稱取一定量的磁粉，并實(shí)現(xiàn)把磁粉從稱量機(jī)中順利地下放到鋪料斗中；所述的機(jī)器人控制柜10用于控制機(jī)器人I的運(yùn)動(dòng)和機(jī)械手爪2的動(dòng)作；液壓站12用于為壓力機(jī)6提供動(dòng)力。
[0080]圖3、圖4和圖5所示的是用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)中的雙機(jī)械手2，所述的機(jī)器人I執(zhí)行末端法蘭盤與氣缸安裝板23的中部連接；所述的氣缸安裝板23兩端各固定一個(gè)手爪氣缸22 ;所述的手爪21通過螺栓連接固定在手爪氣缸22的執(zhí)行端上，由手爪氣缸22驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)手爪21的張開和閉合，實(shí)現(xiàn)抓取和釋放模具3 ;機(jī)械手為兩個(gè)，即機(jī)械手I和機(jī)械手II，兩個(gè)機(jī)械手對(duì)稱設(shè)置，當(dāng)一個(gè)機(jī)械手取出壓力機(jī)中的模具后，另一個(gè)機(jī)械手將待壓鑄模具送入壓力機(jī)從而大大提高了生產(chǎn)效率；旋轉(zhuǎn)臂11帶動(dòng)機(jī)械手2轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械手通過一對(duì)手爪21夾取或放下一個(gè)模具3后，可以再旋轉(zhuǎn)180度，通過另一對(duì)手爪21夾取或放下另一個(gè)模具3 ;手爪21的手爪凸起211與模具3長側(cè)模33上的外側(cè)面凹槽331相配合，手爪氣缸22的執(zhí)行端帶動(dòng)手爪21收縮時(shí)，手爪凸起211就與外側(cè)面凹槽331夾緊卡住，機(jī)器人就可以將模具夾住移動(dòng)；手爪氣缸22的執(zhí)行端帶動(dòng)手爪21張開時(shí)，手爪凸起211就與外側(cè)面凹槽331松開，模具3就被放下。
[0081]當(dāng)機(jī)器人夾持模具3到達(dá)指定位置后上模升降氣缸441帶動(dòng)吸盤442向下運(yùn)動(dòng)貼合上模上表面吸附，機(jī)器人夾持著模具移開；所述的上模模齒清理毛刷444由上模清掃氣缸447帶動(dòng)來回清刷上模31的下表面；所述的上模升降氣缸441向上運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中上模側(cè)壁清理毛刷443清理上模31的四個(gè)側(cè)壁；所述的噴嘴445按照程序設(shè)定向上模31的模齒噴灑一定量的脫模劑。如圖17所示。
[0082]圖18所示的是用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人工作站系統(tǒng)中的模具整理工作臺(tái)4的工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)45，模具3在導(dǎo)槽457上的工位轉(zhuǎn)換是靠直線氣缸451的伸縮來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)直線氣缸451伸出時(shí)由于擋銷458阻礙了推爪455向后轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)位于導(dǎo)槽457內(nèi)的模具向前移動(dòng)至下一個(gè)工位；直線氣缸451回縮時(shí)，推爪455由于受到模具3的阻礙會(huì)向前旋轉(zhuǎn)，小彈簧459由于彈性系數(shù)很小不會(huì)使模具向后移動(dòng)，直至推爪455完全離開模具，在小彈簧459作用下，回到原位于擋銷458接觸，等待下一次的動(dòng)作。
[0083]圖6?11是關(guān)于模具的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖8可以看出下模底部的長槽323以及與之呈十字交叉的短槽324 ;下模定位塊413上的凸起通過長槽323將下模頂起；下模限制塊422上的銷釘通過十字交叉的長槽323和短槽324將下模頂起，銷釘十字交叉式的配合可以將下模固定，下模不會(huì)偏離原先的豎直位置；圖9為長側(cè)模的內(nèi)側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖，可以看出上凹槽332以及豎直凹槽333;圖10為長側(cè)模的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，可以清楚的看出外側(cè)面凹槽331，和豎直凹槽333 ;圖11為短側(cè)模的內(nèi)側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖，上部兩側(cè)為搭翼板342，下部中間開口為下模長槽貫通的底槽343 ;下模限制塊422上的鍵就通過該底槽343將短側(cè)模連同下模32頂起。
[0084]模具位于導(dǎo)槽的中后部時(shí)，開模電磁鐵453與第一開模電磁鐵411相配合,將兩個(gè)長側(cè)模33向兩側(cè)吸開一定距離，此時(shí)升起氣缸412帶動(dòng)下模定位塊413向上運(yùn)動(dòng)，下模定位塊413凸起頂在模具3下模32的長槽323內(nèi)，將下模32頂起至與長側(cè)模33平行，此時(shí)旋轉(zhuǎn)氣缸461帶動(dòng)擺動(dòng)臂462轉(zhuǎn)動(dòng)至下模32的上方，取棒升降氣缸463帶動(dòng)取棒電磁鐵465向下運(yùn)動(dòng)將下模32中的磁棒吸住，旋轉(zhuǎn)氣缸461帶動(dòng)擺動(dòng)臂462轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)回并將磁棒放置在專用的碼箱內(nèi)；限位氣缸466升起后對(duì)擺動(dòng)臂462限位，限位氣缸466收回，擺動(dòng)臂462才可以在旋轉(zhuǎn)氣缸461的帶動(dòng)下來回?cái)[動(dòng)。清掃氣缸414的活動(dòng)端帶動(dòng)清掃毛刷415來回運(yùn)動(dòng)，對(duì)取走磁棒的下模齒321進(jìn)行清理，如圖20、21所示。
[0085]分料斗492可以在分料旋轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動(dòng)下向兩側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，阻擋氣缸493收回時(shí)，分料斗492的出料口對(duì)準(zhǔn)一個(gè)鋪料機(jī)構(gòu)的鋪料斗的進(jìn)料口，將磁粉放入鋪料斗432內(nèi)；支座483在推進(jìn)氣缸482的帶動(dòng)下向下轉(zhuǎn)動(dòng)，鋪料斗432將出料口對(duì)準(zhǔn)下方的模具，上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)433和水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)434配合運(yùn)動(dòng)，將料均勻鋪在模具內(nèi)，鋪料振動(dòng)電機(jī)431帶動(dòng)鋪料斗432振動(dòng)，控制每次下料的量，鋪料就更加均勻，如圖14、15、16所示。
[0086]圖19為模腔清理裝置42的結(jié)構(gòu)示意圖，去掉上模31的模具3被推爪455推到導(dǎo)槽457的中前部，頂起氣缸421帶動(dòng)下模限制塊422向上運(yùn)動(dòng)，將下模32連同短側(cè)模34以及長側(cè)模33 —并頂起，導(dǎo)槽457中前部兩側(cè)的一對(duì)第二開模電磁鐵425在伸縮氣缸425的帶動(dòng)下向兩側(cè)運(yùn)動(dòng)，將一對(duì)長側(cè)模新開較之前開模電磁鐵所吸開的更遠(yuǎn)的距離，清理氈布426在清理氣缸428的帶動(dòng)下上下運(yùn)動(dòng)，對(duì)下模32的兩個(gè)長側(cè)邊進(jìn)行進(jìn)行清理。間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)427用于調(diào)整清理氈布426的間距，以便配合不同規(guī)格的模具3。
【權(quán)利要求】
1.一種用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人系統(tǒng)中的模具整理工作臺(tái)，其特征在于，包括整理平臺(tái)(47 )、位于稱量平臺(tái)(9 )下方的鋪料平臺(tái)(48 )、下模頂起清理機(jī)構(gòu)(41)、鋪料機(jī)構(gòu)(43)、整理上模機(jī)構(gòu)(44)、工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)(45)以及取出磁棒裝置(46)； 所述鋪料機(jī)構(gòu)(43)包括分料機(jī)構(gòu)(436);所述分料機(jī)構(gòu)(436)包括固定在稱量平臺(tái)(9)下方且位于自動(dòng)稱量系統(tǒng)(5)出料口下方的分料斗(492)； 所述整理平臺(tái)(47)上固定有與模具(3)相配合的包含有兩條卡槽的導(dǎo)槽(457)，整理平臺(tái)(47)上位于導(dǎo)槽(457)兩條卡槽之間的位置開有長孔；所述工位進(jìn)給機(jī)構(gòu)(45)包括設(shè)在整理平臺(tái)(47)上的位于導(dǎo)槽(457)后端一側(cè)且與導(dǎo)槽(457)平行的直線氣缸(451)，直線氣缸(451)的活動(dòng)端前端與導(dǎo)槽(457)相鄰的一側(cè)通過缸推(452)水平固定有一個(gè)與導(dǎo)槽(457)及直線氣缸(451)間距相配的且高于導(dǎo)槽(457)的動(dòng)板(454);動(dòng)板(454)前部設(shè)有一個(gè)朝向?qū)Р?457 ) —側(cè)的開模電磁鐵(453 )，動(dòng)板(454)后部通過豎直設(shè)置的銷軸(456 )轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有一個(gè)推爪(455);動(dòng)板(454)上位于推爪(455)后部位置設(shè)有與推爪(455)相配合的擋銷(458)； 所述下模頂起清理機(jī)構(gòu)(41)包括設(shè)在整理平臺(tái)(47 )下端面的的升起氣缸(412 )，升起氣缸(412)的活動(dòng)端朝上正對(duì)長孔中后部且設(shè)有下模定位塊(413)，下模定位塊(413)的上部設(shè)有與下模底部長槽(323)相配合的凸起；還包括安裝在導(dǎo)槽(457)另一側(cè)的與開模電磁鐵(453)相配的一個(gè)第一開模電磁鐵(411)； 所述整理上模機(jī)構(gòu)(44)包括豎直設(shè)在稱量平臺(tái)(9)上的上模升降氣缸(441);稱量平臺(tái)(9)與上模升降氣缸(441)相對(duì)應(yīng)的位置開有孔，上模升降氣缸(441)的活動(dòng)端向下穿過該孔并設(shè)有一對(duì)與上模(31)上表面相配合的吸盤(442)； 所述取出磁棒裝置(46)包括豎直設(shè)置在整理平臺(tái)(47)上導(dǎo)槽(457)后端另一側(cè)的水平旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)氣缸(461)、由旋轉(zhuǎn)氣缸(461)驅(qū)動(dòng)的水平設(shè)置的擺動(dòng)臂(462)以及固定在整理平臺(tái)(47)上且豎直設(shè)在擺動(dòng)臂(462)與導(dǎo)槽(457)另一側(cè)之間的與擺動(dòng)臂(462)相配合的限位氣缸(466);擺動(dòng)臂(462)的前端豎直設(shè)有一個(gè)取棒升降氣缸(463)，取棒升降氣缸(463)的活動(dòng)端朝下且設(shè)有一個(gè)取棒電磁鐵(465)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人系統(tǒng)中的模具整理工作臺(tái)，其特征在于，所述鋪料機(jī)構(gòu)(43)還包括兩套設(shè)在鋪料平臺(tái)(48)上的鋪料裝置；所述分料斗(492)的兩側(cè)都設(shè)有開口，分料斗(492)的中部通過分料旋轉(zhuǎn)氣缸(491)安裝在稱量平臺(tái)(9)的下方位于自動(dòng)稱量系統(tǒng)(5)出料口下方的位置；稱量平臺(tái)(9)的下方還固定對(duì)分料斗(492)限位的阻擋氣缸(493);所述鋪料裝置包括上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(433)、水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(434)以及傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(435);所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(434)包括水平設(shè)置在鋪料平臺(tái)(48)上的位于分料斗(492)—個(gè)開口下方的第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)；所述上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(433)包括豎直設(shè)置在第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)滑塊上的第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)；所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(435)包括一個(gè)支座(483)，支座(483)上設(shè)有一個(gè)通過后下部安裝在支座(483)上的鋪料斗(432);鋪料斗(432 )前下部固設(shè)有一個(gè)鋪料振動(dòng)電機(jī)(431);所述支座(483 )后端上部鉸支設(shè)在第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的滑塊上；所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(435)還包括一個(gè)固定設(shè)在第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的滑塊下部的推進(jìn)氣缸(482 );所述推進(jìn)氣缸(482 )的活動(dòng)端向前與支座(483 )后端下方相接觸。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人系統(tǒng)中的模具整理工作臺(tái)，其特征在于，所述下模頂起清理機(jī)構(gòu)(41)還包括安裝在整理平臺(tái)(7)上導(dǎo)槽(457) —側(cè)的安裝支架(416)以及水平設(shè)置在安裝支架(416)上的活動(dòng)方向與導(dǎo)槽走向垂直且與升起氣缸(412)垂直相交的清掃氣缸(414)，清掃氣缸(414)的活動(dòng)端設(shè)有可對(duì)下模齒(321)進(jìn)行清理的清掃毛刷(415)。
4.如權(quán)利要求3所述的用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人系統(tǒng)中的模具整理工作臺(tái)，其特征在于，還包括模腔清理裝置(42);所述模腔清理裝置(42)包括位于整理平臺(tái)(47)下部的頂起氣缸(421);頂起氣缸(421)的活動(dòng)端向上正對(duì)長孔的中前部；頂起氣缸(421)的活動(dòng)端設(shè)有一個(gè)下模限制塊(422);所述下模限制塊(422)的頂部設(shè)有與下模(32)下部長槽(323)和短凹槽(324)相對(duì)應(yīng)的銷釘以及與短側(cè)模底槽(343)相配的鍵；還包括通過水平設(shè)置的伸縮氣缸(424)相向設(shè)置在導(dǎo)槽(457)中前部兩側(cè)的一對(duì)第二開模電磁鐵(425);其中位于導(dǎo)槽(457) —側(cè)的伸縮氣缸(425)安裝在豎直設(shè)置在整理平臺(tái)(47)上的下模升降氣缸(423)的活動(dòng)端上；所述導(dǎo)槽(457)中前部的上方設(shè)有通過支柱(429)設(shè)在整理平臺(tái)(47)上的活動(dòng)端向下的清理氣缸(428 );清理氣缸(428 )活動(dòng)端下方設(shè)有一個(gè)間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(427 );所述間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(427)包括一對(duì)水平相對(duì)設(shè)置的間距調(diào)節(jié)螺桿滑塊；所述間距調(diào)節(jié)螺桿滑塊的活動(dòng)端各豎直設(shè)有一個(gè)對(duì)下模(32)長側(cè)邊進(jìn)行清理的清理氈布(426)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人系統(tǒng)中的模具整理工作臺(tái)，其特征在于，所述整理上模機(jī)構(gòu)(44)還包括豎直設(shè)在稱量平臺(tái)(9)下方的一對(duì)位于上模升降氣缸(441)兩側(cè)的清理支架(446 )，清理支架(446 )的中部通過相向設(shè)置的一對(duì)水平支架(448)設(shè)有一對(duì)水平設(shè)置的對(duì)上模(31)長側(cè)壁進(jìn)行清理的上模側(cè)壁清理毛刷(443)；其中一個(gè)清理支架(446)的下端水平固定有一個(gè)上模清掃氣缸(447);上模清掃氣缸(447)的活動(dòng)端設(shè)有一個(gè)豎直朝上的上模模齒清理毛刷(444)。
6.如權(quán)利要求4所述的用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人系統(tǒng)中的模具整理工作臺(tái)，其特征在于，所述整理上模機(jī)構(gòu)(44)還包括豎直設(shè)在稱量平臺(tái)(9)下方的一對(duì)位于上模升降氣缸(441)兩側(cè)的清理支架(446 )，清理支架(446 )的中部通過相向設(shè)置的一對(duì)水平支架(448)設(shè)有一對(duì)水平設(shè)置的對(duì)上模(31)長側(cè)壁進(jìn)行清理的上模側(cè)壁清理毛刷(443);其中一個(gè)清理支架(446)的下端水平固定有一個(gè)上模清掃氣缸(447);上模清掃氣缸(447)的活動(dòng)端設(shè)有一個(gè)豎直朝上的上模模齒清理毛刷(444)。
7.如權(quán)利要求6所述的用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人系統(tǒng)中的模具整理工作臺(tái)，其特征在于，另一個(gè)清理支架(446)的下端設(shè)有一組出口朝向吸盤(442)的脫模劑噴嘴(445)。
8.如權(quán)利要求1或2所述的用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人系統(tǒng)中的模具整理工作臺(tái)，其特征在于，所述取棒電磁鐵(465 )是通過一個(gè)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(464 )安裝在取棒升降氣缸(463)的活動(dòng)端的。
9.如權(quán)利要求1或2所述的用于磁性材料壓鑄成型的機(jī)器人系統(tǒng)中的模具整理工作臺(tái)，其特征在于，所述推爪(455 )與固定于動(dòng)板(454 )上的小彈簧(459 )相連接。
【文檔編號(hào)】B30B11/02GK103639410SQ201310613609
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】郗安民 申請人:山西中泰源工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備有限公司