一种微冲压零件的上下料装置

本技术涉及微纳零件检测，特别涉及一种微冲压零件上下料检测一体化装置。

背景技术：

1、微纳制造技术是指尺度为毫米、微米和纳米级的零件，传统的制造技术已经无法满足微纳零件的制造要求，需要新的方法来进行制造。目前机械微加工有微切削、微冲压、微挤压等。微冲压零件是指采用箔材进行成型的零件。随着微机电mems技术的迅速发展，微冲压零件需求日益增长。微冲压零件表面会出现划痕、制耳、粗糙度大等缺陷。然而微冲压零件由于其尺寸小（毫米级别），壁厚薄（50-100微米），肉眼难以鉴别。尤其在进行上下料时，拾取难度大，进而导致上下料困难，零件放取不规范等问题。因此，开发自动识别和上下料系统十分迫切。机器视觉由于非接触性、精确度高等特征已经广泛用于测量领域，可用于上下料、尺寸、外形等测量，中国专利cn216464575u，一种基于机器视觉的机器人自动上下料设备，包括输送台、固定板、滑块等，采用机械手很难夹持微纳零件，并会对微冲压零件挤压变形甚至损坏表面。

技术实现思路

1、为了克服现的微冲压零件上下料控制困难或容易损坏零件的问题，本实用新型提供了一种微冲压零件上下料装置，方便上下料控制的同时不容易损坏零件。

2、本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种微冲压零件的上下料装置，包括底盘和设置在底盘上的机械臂机构，机械臂机构的末端设置有上下料机构，上下料机构包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮设置有驱动机构，第一齿轮和第二齿轮驱动一个平面五杆机构，平面五杆机构的两个转动副和一个连杆延长配合连接一个平面四杆机构，平面四杆机构的一个连杆延伸设置一个转动副并转动连接一个竖直杆，竖直杆外滑动连接有竖直的滑轨，竖直杆末端连接有吸盘装置。

3、通过机械臂将上下料机构移动到待取物品上方，通过驱动机构驱动第一齿轮和第二齿轮，从而驱动平面五杆机构转动，平面五杆机构通过的两个转动副和一个连杆的延长部分驱动平面丝杆机构，最终将运动传递给受滑轨限制的竖直杆做竖直运动上下带动吸盘装置，对微冲压零件进行吸取或释放。

4、通过齿轮带动的两重连杆机构带动吸盘装置上下，使得吸盘装置的上下运动更加稳定；两重的连杆机构作为驱动机构的减速机构，便于对驱动机构的控制；吸盘装置能够减少微冲压零件在上下料时的破坏。

5、作为优选，所述平面五杆机构包括一端固定连接在第一齿轮的齿轮轴上的第一主动杆，第一主动杆的另一端转动连接第一转动副，第一转动副连接有第一连动杆，第一连动杆的另一端连接有第二转动副，第一连动杆的中部位置设置有第三转动副，第二齿轮的齿轮轴上固定连接有第二主动杆，第二主动杆的另一端连接有第五转动副，第五转动副还转动连接有第四连动杆，第四连动杆另一端与第三转动副转动连接。

6、平面五杆机构由齿轮轴带动，并将第一连动杆进行延长，便于运动传递给平面四杆机构。

7、作为优选，所述平面四杆机构包括转动连接在第五转动副的第三连动杆，第二转动副转动连接有第二连动杆，第二连动杆中部位置设置有第四转动副，第三连动杆另一端与第四转动副转动连接；第二连动杆的未连接第二转动副的一端连接有第六转动副，第六转动副还转动连接竖直杆。

8、平面四杆机构包括第一连动杆、第二连动杆、第三连动杆和第四连动杆，第三转动副、第五转动副和第一连动杆既处于平面五杆机构中，又处于平面四杆机构中从而实现运动传递。

9、作为优选，所述机械臂机构包括与上下料机构相连接的前臂和连接前臂和底盘的后臂，后臂竖直设置，前臂水平设置，后臂与底盘之间设置有转盘和转盘驱动结构，从而使后臂上形成一个360°的转动副，增加了机械臂的运动灵活性。

10、作为优选，所述前臂与后臂的连接处设置有转动盘和其驱动机构，实现微调前臂高度，并让吸盘对零件的吸取更加准确。

11、作为优选，所述吸盘装置为真空吸盘的吸盘形状，通过真空吸盘能够便于在吸盘装置内安装工业相机。

12、作为优选，所述吸盘内设置有工业相机，工业相机居于吸孔正上方，气泵活塞在其一侧，以此来保证气泵的正常运行和工业相机对微纳零件的的识别和检测。

13、作为优选，所述底盘在朝向吸盘装置一侧设置有第二工业相机，第二工业相机下设置有相机转盘，能够对微冲压零件的下方和四周进行拍摄。

14、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

15、通过齿轮带动的两重连杆机构带动吸盘装置上下，使得吸盘装置的上下运动更加稳定；两重的连杆机构作为驱动机构的减速机构，便于对驱动机构的控制；吸盘装置能够减少微冲压零件在上下料时的破坏。

技术特征：

1.一种微冲压零件的上下料装置，其特征在于，包括底盘（1）和设置在底盘（1）上的机械臂机构（2），机械臂机构（2）的末端设置有上下料机构（3），上下料机构（3）包括相互啮合的第一齿轮（301）和第二齿轮（302），第一齿轮（301）设置有驱动机构，第一齿轮（301）和第二齿轮（302）驱动一个平面五杆机构，平面五杆机构的两个转动副和一个连杆延长配合连接一个平面四杆机构，平面四杆机构的一个连杆延伸设置一个转动副并转动连接一个竖直杆（34），竖直杆（34）外滑动连接有竖直的滑轨（35），竖直杆（34）末端连接有吸盘装置（4）。

2.根据权利要求1所述的微冲压零件的上下料装置，其特征在于：所述平面五杆机构包括一端固定连接在第一齿轮（301）的齿轮轴上的第一主动杆（311），第一主动杆（311）的另一端转动连接第一转动副（321），第一转动副（321）连接有第一连动杆（331），第一连动杆（331）的另一端连接有第二转动副（322），第一连动杆（331）的中部位置设置有第三转动副（323），第二齿轮（302）的齿轮轴上固定连接有第二主动杆（312），第二主动杆（312）的另一端连接有第五转动副（325），第五转动副（325）还转动连接有第四连动杆（334），第四连动杆（334）另一端与第三转动副（323）转动连接。

3.根据权利要求2所述的微冲压零件的上下料装置，其特征在于：所述平面四杆机构包括转动连接在第五转动副（325）的第三连动杆（333），第二转动副（322）转动连接有第二连动杆（332），第二连动杆（332）中部位置设置有第四转动副（324），第三连动杆（333）另一端与第四转动副（324）转动连接；第二连动杆（332）的未连接第二转动副（322）的一端连接有第六转动副（326），第六转动副（326）还转动连接竖直杆（34）。

4.根据权利要求1或2或3所述的微冲压零件的上下料装置，其特征在于：所述机械臂机构（2）包括与上下料机构（3）相连接的前臂（21）和连接前臂（21）和底盘（1）的后臂（22），后臂（22）竖直设置，前臂（21）水平设置，后臂（22）与底盘（1）之间设置有转盘（5）和转盘驱动结构。

5.根据权利要求4所述的微冲压零件的上下料装置，其特征在于：所述前臂（21）与后臂（22）的连接处设置有转动盘（6）和其驱动机构。

6.根据权利要求1或2或3所述的微冲压零件的上下料装置，其特征在于：所述吸盘装置（4）为真空吸盘的吸盘形状。

7.根据权利要求6所述的微冲压零件的上下料装置，其特征在于：所述吸盘内设置有工业相机（41），工业相机（41）居于吸孔正上方，气泵活塞在其一侧。

8.根据权利要求1或2或3所述的微冲压零件的上下料装置，其特征在于：所述底盘（1）在朝向吸盘装置（4）一侧设置有第二工业相机（7），第二工业相机（7）下设置有相机转盘（8）。

技术总结
一种微冲压零件的上下料装置，包括底盘和设置在底盘上的机械臂机构，机械臂机构的末端设置有上下料机构，上下料机构包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮设置有驱动机构，第一齿轮和第二齿轮驱动一个平面五杆机构，平面五杆机构的两个转动副和一个连杆延长配合连接一个平面四杆机构，平面四杆机构的一个连杆延伸设置一个转动副并转动连接一个竖直杆，竖直杆外滑动连接有竖直的滑轨，竖直杆末端连接有吸盘装置。通过齿轮带动的两重连杆机构带动吸盘装置上下，使得吸盘装置的上下运动更加稳定；两重的连杆机构作为驱动机构的减速机构，便于对驱动机构的控制；吸盘装置能够减少微冲压零件在上下料时的破坏。

技术研发人员：邓坚白,祝唯一,魏文渊,陈磊,梁银
受保护的技术使用者：杭州电子科技大学信息工程学院
技术研发日：20230327
技术公布日：2024/1/15