多軸式擺臂機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)機(jī)器人，尤其是一種可在沖壓行業(yè)代替人工的多軸式擺臂機(jī)器人。多軸式擺臂機(jī)器人，包括機(jī)身、擺臂、擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和擺臂升降機(jī)構(gòu)，所述擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括水平導(dǎo)軌、水平拖板、水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和水平伺服電機(jī)，水平導(dǎo)軌固定在機(jī)身的上部，擺臂通過水平拖板坐于水平導(dǎo)軌上，且擺臂外端延伸出機(jī)身外，水平伺服電機(jī)通過水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述水平拖板，其特征是，所述擺臂包括擺臂前段和擺后段，擺臂前段安裝有抓料手，擺臂后段安裝在水平拖板上，擺臂前段和擺臂后段之間設(shè)置有擺臂前段旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作靈活、簡單，能實(shí)現(xiàn)物料的取料、轉(zhuǎn)移和卸料等操作，可明顯提高物料傳送效率。
【專利說明】
多軸式擺臂機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)機(jī)器人，尤其是一種可在沖壓行業(yè)代替人工的多軸式擺臂機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]在沖壓零件的生產(chǎn)過程中，往往需要采用工業(yè)機(jī)器人對(duì)沖壓件進(jìn)行提取、轉(zhuǎn)移以及出料等動(dòng)作，其在沖壓生產(chǎn)線上的應(yīng)用對(duì)于提高企業(yè)生產(chǎn)力、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本和縮短生產(chǎn)周期均有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。但是現(xiàn)有的沖壓機(jī)器人其一般存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占地面積大、動(dòng)作過程繁瑣以及不夠靈活等缺陷，而且其整個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)繁瑣，傳送效率低，不利于提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和市場(chǎng)競(jìng)爭力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、合理，動(dòng)作靈活、簡單，能實(shí)現(xiàn)物料的取料、轉(zhuǎn)移和卸料等操作，可明顯提高物料傳送效率的多軸式擺臂機(jī)器人。
[0004]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]多軸式擺臂機(jī)器人，包括機(jī)身、擺臂、擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和擺臂升降機(jī)構(gòu)，所述擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括水平導(dǎo)軌、水平拖板、水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和水平伺服電機(jī)，水平導(dǎo)軌固定在機(jī)身的上部，擺臂通過水平拖板坐于水平導(dǎo)軌上，且擺臂外端延伸出機(jī)身外，水平伺服電機(jī)通過水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述水平拖板，其特征是，所述擺臂包括擺臂前段和擺后段，擺臂前段安裝有抓料手，擺臂后段安裝在水平拖板上，擺臂前段和擺臂后段之間設(shè)置有擺臂前段旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
[0006]本實(shí)用新型的目的還可以采用以下技術(shù)措施解決:
[0007]作為更具體之方案，所述擺臂前段旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括擺臂前段旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)、第一諧波減速機(jī)和第一皮帶，擺臂前段旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)安裝在水平拖板或擺臂前段上，第一諧波減速機(jī)連接在擺臂前段與擺臂后段之間，第一皮帶連接在擺臂前段旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)與第一諧波減速機(jī)之間。
[0008]作為進(jìn)一步的方案，所述擺臂前段的水平高度低于擺臂后段的水平高度。
[0009]作為更具體之方案，所述擺臂后段的底部沿其長度延伸方向設(shè)置有皮帶腔，第一皮帶設(shè)置在皮帶腔內(nèi)，第一諧波減速機(jī)的下部與擺臂前段連接，其上部嵌入擺臂后段的皮帶腔內(nèi)、且與第一皮帶連接。
[0010]作為更佳的方案，所述水平導(dǎo)軌是機(jī)身上部的兩條相互平衡的水平軌道，水平拖板通過兩側(cè)軌座坐于兩條水平軌道上，水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括前輪、后輪和第二皮帶，前輪和后輪分設(shè)在兩條水平軌道的前端和后端，第二皮帶連接在前輪和后輪之間，前輪由水平伺服電機(jī)帶動(dòng)，水平拖板位于前輪和后輪之間并與第二皮帶傳動(dòng)連接。
[0011]作為更具體的方案，所述機(jī)身的水平軌道旁還設(shè)置有履帶槽，履帶槽內(nèi)設(shè)置有履帶，履帶的一端連接履帶槽上，另一端連接擺臂后段。
[0012]作為更具體的方案，所述擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括角度旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)、角度旋轉(zhuǎn)皮帶和第二諧波減速機(jī)，第二諧波減速機(jī)的下部通過支架安裝在機(jī)身上，其上部連接擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)，角度旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)通過角度旋轉(zhuǎn)皮帶帶動(dòng)第二諧波減速機(jī)。
[0013]作為更佳的實(shí)施方案，所述角度旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)固定在支架上，擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)底部設(shè)置有固定座，第二諧波減速機(jī)的上部安裝在固定座上。
[0014]作為更具體的方案，所述擺臂升降機(jī)構(gòu)包括擺臂升降伺服電機(jī)、擺臂連桿減速機(jī)、擺臂升降推桿和擺臂升降平衡氣缸，擺臂升降平衡氣缸固定在機(jī)身底部，其升降伸縮端連接擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，擺臂升降伺服電機(jī)通過擺臂連桿減速機(jī)帶動(dòng)擺臂升降推桿，擺臂升降推桿與擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接。
[0015]作為更具體的方案，所述擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上設(shè)置一支柱，擺臂升降平衡氣缸和擺臂升降推桿分別連接所述支柱。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0017]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作靈活、簡單，本實(shí)用新型的擺臂通過擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和擺臂升降機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)水平送料、旋轉(zhuǎn)送料以及升降送料，從而實(shí)現(xiàn)了物料的取料、轉(zhuǎn)移和卸料等操作，可明顯提高物料傳送效率。本實(shí)用新型適合于兩臺(tái)機(jī)床之間的送料。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型多軸式擺臂機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是圖1中A-A處的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3是圖1省略機(jī)身的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4是圖3的另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0023]見圖1至圖4所示，多軸式擺臂機(jī)器人，包括機(jī)身1、擺臂2、擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)3、擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4和擺臂升降機(jī)構(gòu)5，所述擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)3包括水平導(dǎo)軌31、水平拖板32、水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)33和水平伺服電機(jī)34，水平導(dǎo)軌31固定在機(jī)身I的上部，擺臂2通過水平拖板32坐于水平導(dǎo)軌31上，且擺臂2外端延伸出機(jī)身I外，水平伺服電機(jī)34通過水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)33帶動(dòng)所述水平拖板32，所述擺臂2包括相連接的擺臂前段21和擺后段，擺臂前段21安裝有抓料手23，擺臂后段22安裝在水平拖板32上，擺臂前段21和擺臂后段22之間設(shè)置有擺臂前段旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)24。
[0024]作為本實(shí)用新型更具體的技術(shù)方案。
[0025]所述擺臂前段旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)24包括擺臂前段旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)25、第一諧波減速機(jī)26和第一皮帶27，擺臂前段旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)25安裝在水平拖板32或擺臂前段21上，第一諧波減速機(jī)26連接在擺臂前段21與擺臂后段22之間，第一皮帶27連接在擺臂前段旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)25與第一諧波減速機(jī)26之間。
[0026]所述擺臂前段21的水平高度低于擺臂后段22的水平高度。
[0027]所述擺臂后段22的底部沿其長度延伸方向設(shè)置有皮帶腔28，第一皮帶27設(shè)置在皮帶腔28內(nèi)，第一諧波減速機(jī)26的下部與擺臂前段21連接，其上部嵌入擺臂后段22的皮帶腔28內(nèi)、且與第一皮帶27連接。
[0028]所述水平導(dǎo)軌31是機(jī)身I上部的兩條相互平衡的水平軌道30，水平拖板32通過兩側(cè)軌座坐于兩條水平軌道30上，水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)33包括前輪35、后輪36和第二皮帶37，前輪35和后輪36分設(shè)在兩條水平軌道30的前端和后端，第二皮帶37連接在前輪35和后輪36之間，前輪35由水平伺服電機(jī)34帶動(dòng)，水平拖板32位于前輪35和后輪36之間并與第二皮帶37傳動(dòng)連接。
[0029]所述機(jī)身I的水平軌道30旁還設(shè)置有履帶槽39，履帶槽39內(nèi)設(shè)置有履帶39，履帶39的一端連接履帶槽39上，另一端連接擺臂后段22。
[0030]所述擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4包括角度旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)41、角度旋轉(zhuǎn)皮帶42和第二諧波減速機(jī)43，第二諧波減速機(jī)43的下部通過支架44安裝在機(jī)身I上，其上部連接擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)3，角度旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)41通過角度旋轉(zhuǎn)皮帶42帶動(dòng)第二諧波減速機(jī)43。
[0031]所述角度旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)41固定在支架44上，擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)3底部設(shè)置有固定座38，第二諧波減速機(jī)43的上部安裝在固定座38上。
[0032]所述擺臂升降機(jī)構(gòu)5包括擺臂升降伺服電機(jī)51、擺臂連桿減速機(jī)52、擺臂升降推桿53和擺臂升降平衡氣缸54，擺臂升降平衡氣缸54固定在機(jī)身I底部，其升降伸縮端連接擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4，擺臂升降伺服電機(jī)51通過擺臂連桿減速機(jī)52帶動(dòng)擺臂升降推桿53，擺臂升降推桿53與擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4連接。所述擺臂升降平衡氣缸54是用于輔助擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)3和擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4升降移動(dòng)，從而使得機(jī)器人在工作過程中保持更好地穩(wěn)定性。
[0033]所述擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4上設(shè)置一支柱45，擺臂升降平衡氣缸54和擺臂升降推桿53分別連接所述支柱45。
[0034]本實(shí)用新型的工作原理是:
[0035]本實(shí)用新型一般安裝在兩臺(tái)沖床之間，工作時(shí)，首先，水平伺服電機(jī)34啟動(dòng)，水平伺服電機(jī)34通過水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)33帶動(dòng)水平拖板32向前移動(dòng)，從而帶動(dòng)擺臂向第一臺(tái)沖床伸長，抓料手23剛好位于第一臺(tái)沖床的工作臺(tái)的上方，接著擺臂升降伺服電機(jī)51和擺臂升降平衡氣缸54啟動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)3和擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4下降，擺臂下降至第一臺(tái)沖床上，然后抓料手23吸取第一臺(tái)沖床工作臺(tái)上的工件。接著擺臂升降伺服電機(jī)51和擺臂升降平衡氣缸54再次啟動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)3和擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4上升，擺臂上升至第一臺(tái)沖床上上方，然后水平伺服電機(jī)34再次啟動(dòng)，水平伺服電機(jī)34帶動(dòng)水平拖板32移動(dòng)回到初始位置，從而帶動(dòng)擺臂縮回到初始位置。
[0036]接著角度旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)41啟動(dòng)，角度旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)41通過角度旋轉(zhuǎn)皮帶42、第二諧波減速機(jī)43帶動(dòng)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)3旋轉(zhuǎn)，直至擺臂旋轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)第二沖床的角度。接著水平伺服電機(jī)34通過水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)33帶動(dòng)水平拖板32向前移動(dòng)，從而帶動(dòng)擺臂向第二臺(tái)沖床伸長，直至抓料手23伸長到第二臺(tái)沖床的工作臺(tái)的上方。然后擺臂升降伺服電機(jī)51和擺臂升降平衡氣缸54啟動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)3和擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4下降，直至抓料手23下降到第二臺(tái)沖床的工作臺(tái)，本實(shí)用新型再控制抓料手23卸料，從而將工件送入第二臺(tái)沖床的工作臺(tái)，以便第二沖床進(jìn)行下一工序的沖壓，從而完成單個(gè)產(chǎn)品的取料、轉(zhuǎn)移以及出料過程。本實(shí)用新型多軸式擺臂機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的取料、轉(zhuǎn)移和卸料等操作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.多軸式擺臂機(jī)器人，包括機(jī)身(I)、擺臂(2)、擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)、擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4)和擺臂升降機(jī)構(gòu)(5)，所述擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)包括水平導(dǎo)軌(31)、水平拖板(32)、水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(33)和水平伺服電機(jī)(34)，水平導(dǎo)軌(31)固定在機(jī)身(I)的上部，擺臂(2)通過水平拖板(32)坐于水平導(dǎo)軌(31)上，且擺臂(2)外端延伸出機(jī)身(I)外，水平伺服電機(jī)(34)通過水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(33)帶動(dòng)所述水平拖板(32)，其特征是，所述擺臂(2)包括擺臂前段(21)和擺臂后段(22)，擺臂前段(21)安裝有抓料手(23)，擺臂后段(22)安裝在水平拖板(32)上，擺臂前段(21)和擺臂后段(22)之間設(shè)置有擺臂前段旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(24)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多軸式擺臂機(jī)器人，其特征是，所述擺臂前段旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(24)包括擺臂前段旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(25)、第一諧波減速機(jī)(26)和第一皮帶(27)，擺臂前段旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(25)安裝在水平拖板(32)或擺臂前段(21)上，第一諧波減速機(jī)(26)連接在擺臂前段(21)與擺臂后段(22)之間，第一皮帶(27)連接在擺臂前段旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(25)與第一諧波減速機(jī)(26)之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述多軸式擺臂機(jī)器人，其特征是，所述擺臂前段(21)的水平高度低于擺臂后段(22)的水平高度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述多軸式擺臂機(jī)器人，其特征是，所述擺臂后段(22)的底部沿其長度延伸方向設(shè)置有皮帶腔(28)，第一皮帶(27)設(shè)置在皮帶腔(28)內(nèi)，第一諧波減速機(jī)(26)的下部與擺臂前段(21)連接，其上部嵌入擺臂后段(22)的皮帶腔(28)內(nèi)、且與第一皮帶(27)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述多軸式擺臂機(jī)器人，其特征是，所述水平導(dǎo)軌(31)是機(jī)身(I)上部的兩條相互平衡的水平軌道(30)，水平拖板(32)通過兩側(cè)軌座坐于兩條水平軌道(30)上，水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(33)包括前輪(35)、后輪(36)和第二皮帶(37)，前輪(35)和后輪(36)分設(shè)在兩條水平軌道(30)的前端和后端，第二皮帶(37)連接在前輪(35)和后輪(36)之間，前輪(35)由水平伺服電機(jī)(34)帶動(dòng)，水平拖板(32)位于前輪(35)和后輪(36)之間并與第二皮帶(37)傳動(dòng)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述多軸式擺臂機(jī)器人，其特征是，所述機(jī)身(I)的水平軌道(30)旁還設(shè)置有履帶槽(39)，履帶槽39內(nèi)設(shè)置有履帶(391)，履帶(391)的一端連接履帶槽(39)上，另一端連接擺臂后段(22)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述多軸式擺臂機(jī)器人，其特征是，所述擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4)包括角度旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(41)、角度旋轉(zhuǎn)皮帶(42)和第二諧波減速機(jī)(43)，第二諧波減速機(jī)(43)的下部通過支架(44)安裝在機(jī)身(I)上，其上部連接擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)，角度旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(41)通過角度旋轉(zhuǎn)皮帶(42)帶動(dòng)第二諧波減速機(jī)(43)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述多軸式擺臂機(jī)器人，其特征是，所述角度旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(41)固定在支架(44)上，擺臂水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)底部設(shè)置有固定座(38)，第二諧波減速機(jī)(43)的上部安裝在固定座(38)上。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述多軸式擺臂機(jī)器人，其特征是，所述擺臂升降機(jī)構(gòu)(5)包括擺臂升降伺服電機(jī)(51)、擺臂連桿減速機(jī)(52)、擺臂升降推桿(53)和擺臂升降平衡氣缸(54)，擺臂升降平衡氣缸(54)固定在機(jī)身(I)底部，其升降伸縮端連接擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4)，擺臂升降伺服電機(jī)(51)通過擺臂連桿減速機(jī)(52)帶動(dòng)擺臂升降推桿(53)，擺臂升降推桿(53)與擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4)連接。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述多軸式擺臂機(jī)器人，其特征是，所述擺臂角度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4)上設(shè)置一支柱(45)，擺臂升降平衡氣缸(54)和擺臂升降推桿(53)分別連接所述支柱(45)。
【文檔編號(hào)】B21D43/10GK205521389SQ201620341932
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月21日
【發(fā)明人】謝傳海
【申請(qǐng)人】佛山市順德區(qū)凱碩精密模具自動(dòng)化科技有限公司