[实用新型]一种用于冲压生产线的碳纤维端拾器

说明书

技术领域

本实用新型属于碳纤维复合材料应用研究技术领域，尤其是涉及一种用于冲压生产线的碳纤维端拾器。

背景技术

碳纤维复合材料作为结构、功能或结构/功能一体化材料。在航空航天、电力生产和输送、石油开采及汽车工业等领域中发挥着不可替代的作用。

随着汽车工业的蓬勃发展，降低生产成本，提高经济效益是各个厂家努力的方向。减少生产汽车所需的原材料成本是一个方面，但目前空间已很有限；另一个方面就是加强组织生产管理，减少人工成本，提高生产效率，就显得尤为重要。在某些消耗大量人力的工序上，用机器人代替是一个很好的方法。目前在汽车生产的一个重要环节-钣金冲压，已率先实现机器人自动化生产，机器人通过端拾器将钢板放入冲压模具后，在取出成品，以此往复，整个过程只需要几秒钟时间。但如何进一步提升冲压的工作效率，减少机器人的负载，延长机器人寿命成为技术瓶颈，原先使用的钢制或铝制的端拾器就不适应生产要求，需要研发新材料的端拾器，碳纤维复合材料端拾器便孕育而生。

碳纤维复合材料端拾器具有质量轻、比强度高、比模量高的特点，应用于汽车钣金自动冲压生产线，加快机器人工作节拍，提高生产效率，降低机器人负载，能真正满足现代化汽车制造的需要。

在目前汽车钣金冲压生产线上使用的碳纤维端拾器有矩形、T型、十字型、龙门架型等，但在生产过程中都存在一定的局限性，有的结构小巧，但适应性不强；有的结构稳定，但体积较大，需要大功率机器人；有的适应性强，但机构复杂，制作成本高。因此需要开发一种结构简单、适应性强、工作效率高、成本较低的碳纤维复合材料端拾器用于机器人冲压生产线。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供的代替全钢或全铝的端拾器，适应性好，结构简单，工作效率高，可满足汽车钣金自动冲压生产线的需要，提高冲压生产线的工作节拍，提高生产效率的用于冲压生产线的碳纤维端拾器。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于冲压生产线的碳纤维端拾器，包括主杆、副杆、接头及连接法兰，

所述的主杆为高模量及高强度碳纤维混合缠绕成型的连接主杆；

所述的副杆为高模量碳纤维混合缠绕成型的连接副杆；

所述的副杆有数根，经接头连接在所述的主杆上，

所述的连接法兰设置在主杆上。

所述的副杆经接头活动连接在主杆上。

所述的连接法兰连接机器人机械手。

所述的副杆端部设有抓取钣金件的吸盘。

与现有的钢制端拾器相比，本实用新型采用碳纤维材质制作得到的端拾器重量只有钢制端拾器的五分之一，能减少机器人负载，提高机器人工作节拍，可从原来10秒钟工作一个来回，提高到5秒钟工作一个来回，提高了一倍的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

一种用于冲压生产线的碳纤维端拾器，其结构如图1所示，包括主杆1、副杆2、接头3及连接法兰4，

基于碳纤维复合材料具有各向异性的特点，需要在设计碳纤维复合材料管件时考虑机器人端拾器的工作方式，根据其不同部位的受力情况设计碳纤维复合材料管件的铺层，发挥碳纤维的材料性能得到最大化。同时为了使碳纤维端拾器能适应各种钣金冲压的生产要求，采用将机器人与连接法兰相连，固定在主杆中间，副杆单端固定在主杆上的悬臂结构，使端拾器的覆盖面最大，在更换冲压模具后只需对机器人端拾器稍作调整便能开始下一型号钣金的冲压，大大提高冲压生产线的生产效率。采用这种连接方式的碳纤维端拾器覆盖面广，最大能抓起3米×2米的钣金件，基本可以囊括汽车生产中所有的钣金件冲压。

通过对机器人端拾器工作方式的研究，碳纤维复合材料管件需要较高的轴向强度及刚度，因此采用小角度、大张力湿法缠绕成型工艺的碳纤维管件，通过铝合金接头将管件连接，安装在机器人端拾器上便可工作。

主杆1通过连接法兰4与机器人机械手相连，对整体强度要求高，要用高模量与高强度纤维混合缠绕成型；副杆2上固定吸盘，用于抓取钣金件，是执行机构，决定机器人工作的定位精度，因此对刚度要求高，需要用高模量纤维缠绕；铝合金则是将各个碳纤维复合材料管件连接成型，保证整个端拾器的安装精度。副杆2通过铝合金材质的接头3连接安装在主杆1上，位置可根据冲压生产的具体要求随意调节，也可以根据生产需要，增加或减少副杆数量，满足生产需要即可。整个端拾器结构简单，适应性强，若在生产中出现端拾器副杆损坏，只需更跟换损坏部分的副杆，后期维护成本很低，能很好地大规模应用于汽车机器人冲压生产线。