一種衝床用的檢拾機器人的製作方法

2023-05-12 06:32:01 1

本發明涉及一種機器人，特別涉及一種衝床用的檢拾機器人，屬智能化機械工程技術領域。

背景技術：

目前的衝床設備特別制罐企業的衝床加工中，因為製作板材為馬口鐵，原料板材和成型後的製品都比較輕，因此一般都採用手工操作，即人手將馬口鐵板材放入衝床的模具上，當衝床上模衝壓完畢離開下模後，再用手將衝壓成型的工件取出。這種用手工送料和取出工件的做法存在如下缺陷：一是安全係數低，企業裡時常有出現工傷事故，嚴重的甚至有將人手壓斷致殘現象；二是廢品率高，由於人工送料操作的精確度不穩定，只要送料是稍有偏差，衝出的就是廢品；三是板材的利用率低，由於人工送料操作的精確度不穩定，固定規格的馬口鐵在衝剪某一規格製品時都有嚴格編排，只要有一個衝次有偏差，該張馬口鐵就要少出一個製品；四是勞動強度大，一個班的時間裡坐在衝床前全神灌注的做固定的幾個動作，其勞累程度可想而知；五是衝出的製品放置混亂影響下道工序的效率，因為基本都是機件工資，為了快也為了安全，衝剪後的製品由下模具自動退出後，一般都採用由棍棒推入預先支撐好的周轉袋，下道工序就要在凌亂的堆裡取拿，不但影響效率也適應自動化操作。

技術實現要素：

為解決上述制罐企業靠人工操作衝床的種種弊端，本發明公開一種衝床用的檢拾機器人。

本發明所採用的技術方案是：一種衝床用的檢拾機器人，由機器人本體和定位平臺構成，機器人本體定位在衝床前面的中間並包括底座、移動機構、旋轉機構、旋轉臂和控制組件，底座為機器人本體的承載座並下面安裝有可調節的落地腳，移動機構包括滑軌、移動底架、驅動組件，滑軌由至少兩條組成並固定在底座上面，滑軌的外側邊有凹槽並內側邊安裝有齒條，移動底架通過移動滑塊安裝在滑軌上面，驅動組件為鏈式結構並安裝在移動底架上，驅動組件通過齒輪和齒條的動能轉換驅動移動底架在滑軌上移動，旋轉機構包括齒盤、旋轉盤和立柱，齒盤固定在移動底架上面，旋轉盤通過旋轉滑塊安裝在齒盤上面，立柱的下端連接在旋轉盤的中心，轉臂包括臂體、升降氣缸和抓手，臂體的一端連接在立柱的上端，另一端向立柱以遠水平延伸並連接升降氣缸的缸體，抓手為前面有延伸端的翼展式結構並上面連接在升降氣缸下面伸縮杆的端頭，抓手的下面由多個彈性氣動吸盤和電磁鐵組合成的執行面，電磁鐵安裝在延伸端，控制組件包括控制電腦、控制面板和伺服電機，操作指令通過控制面板輸入給控制電腦，由控制電腦指令伺服電機、升降氣缸、抓手、衝床和定位平臺動作；定位平臺為安裝在衝床底座上面對被板材的託舉移動平臺，定位平臺接受控制電腦指令按製品衝剪參數，每一個衝次自動推動被板材移動一次；機器人本體的兩個側還邊安裝有板材定位架和傳輸帶。

伺服電機包括移動伺服電機和旋轉伺服電機，移動伺服電機安裝在移動底盤並通過驅動組件的動能轉換驅動移動底盤移動，旋轉伺服電機安裝在旋轉盤並通過齒輪和齒盤的動能轉換驅動旋轉盤沿齒盤的圓周任意角度轉動或定位。

驅動組件包括電機鏈輪、驅動軸、驅動鏈輪、驅動齒輪和鏈條，電機鏈輪連接在移動伺服電機，驅動軸由至少兩條組成並分別安裝在滑軌內側的移動底架並貫穿在移動底架的上下面，驅動軸的上端連接驅動鏈輪，驅動軸的下端連接驅動齒輪並驅動齒輪與齒條吻合，鏈條連結在電機齒輪和驅動鏈輪之間。

移動滑塊和旋轉滑塊為側邊有凹槽並包含連接面、滑行面和卡扣面的結構，連接面在上面並分別連接在移動底架和旋轉盤的下面，滑行面在凹槽的上面並分別貼合在滑軌和齒盤的上面，卡扣面在凹槽的下面並分別貼合在滑軌凹槽的上面和齒盤外沿的下面。

本發明的有益效果是：一是安全係數高，由機器人給衝床送料，有效杜絕了人員的工傷事故；二是成品率高，由控制電腦按程序操作和板材精準移位，可有效杜絕因送料誤差造成的才次品；三是板材的利用率高，由控制電腦按預先編排好的板材移位參數精確指令移動平臺移位，邊角料可有效降到最低；四是由機器人完全替代人工坐班有效降低勞動強度。

附圖說明

下面結合附圖對本發明進一步說明：

圖1為本發明的側面及局部截面放大結構示意圖；

圖2為本發明的抓手正面結構示意圖；

圖3為本發明的平面結構示意圖。

圖中1、底座，2、落地腳，3、滑軌，4、移動底架，5、齒條，6、移動滑塊，7、齒盤，8、旋轉盤，9、立柱，10、旋轉滑塊，11、臂體，12、升降氣缸，13、抓手，14、氣動吸盤，15、電磁鐵，16、移動伺服電機，17、旋轉伺服電機，18、驅動軸，19、驅動鏈輪，20、驅動齒輪，21、鏈條，22、定位平臺，23、板材定位架，24、傳輸帶，25、衝床，26、板材。

具體實施方式

在圖1、2的實施例中，一種衝床用的檢拾機器人，由機器人本體和定位平臺構成，機器人本體定位在衝床25前面的中間並包括底座1、移動機構、旋轉機構、旋轉臂和控制組件，底座1為機器人本體的承載座並下面安裝有可調節的落地腳2，移動機構包括滑軌3、移動底架4、驅動組件，滑軌3由至少兩條組成並固定在底座1上面，滑軌3的外側邊有凹槽並內側邊安裝有齒條5，移動底架4通過移動滑塊6安裝在滑軌3上面，驅動組件為鏈式結構並安裝在移動底架4上，驅動組件通過齒輪和齒條5的動能轉換驅動移動底架4在滑軌3上移動，旋轉機構包括齒盤7、旋轉盤8和立柱9，齒盤7通過固定在移動底架4上面，旋轉盤8通過旋轉滑塊10安裝在齒盤7上面，立柱9的下端連接在旋轉盤8的中心，轉臂包括臂體11、升降氣缸12和抓手13，臂體11的一端連接在立柱9的上端，另一端向立柱9以遠水平延伸並連接升降氣缸12的缸體，抓手13為前面有延伸端的翼展式結構並上面連接在升降氣缸12下面伸縮杆的端頭，抓手13的下面由多個彈性氣動吸盤14和電磁鐵15組合成的執行面，電磁鐵15安裝在延伸端，控制組件包括控制電腦、控制面板和伺服電機，操作指令通過控制面板輸入給控制電腦，由控制電腦指令伺服電機、升降氣缸12、抓手13、衝床25和定位平臺22動作。

伺服電機包括移動伺服電機16和旋轉伺服電機17，移動伺服電機16安裝在移動底盤4並通過驅動組件的動能轉換驅動移動底盤4移動，旋轉伺服電機17安裝在旋轉盤8並通過齒輪和齒盤7的動能轉換驅動旋轉盤8沿齒盤7的圓周任意角度轉動或定位。

驅動組件包括電機鏈輪、驅動軸18、驅動鏈輪19、驅動齒輪20和鏈條21，電機鏈輪連接在移動伺服電機16，驅動軸18由至少兩條組成並分別安裝在滑軌3內側的移動底架4並貫穿在移動底架4的上下面，驅動軸18的上端連接驅動鏈輪19，驅動軸18的下端連接驅動齒輪20並驅動齒輪20與齒條5吻合，鏈條21連結在電機齒輪和驅動鏈輪19之間。

移動滑塊6和旋轉滑塊10為側邊有凹槽並包含連接面、滑行面和卡扣面的結構，連接面在上面並分別連接在移動底架4和旋轉盤8的下面，滑行面在凹槽的上面並分別貼合在滑軌3和齒盤7的上面，卡扣面在凹槽的下面並分別貼合在滑軌3凹槽的上面和齒盤7外沿的下面。

齒條5、移動滑塊6、旋轉滑塊10、電機鏈輪、驅動鏈輪19和驅動齒輪20為尼龍質結構。

在圖3的實施例中，定位平臺22為安裝在衝床25底座上面對板材26的託舉移動平臺，定位平臺22接受控制電腦指令按製品衝剪參數，每一個衝次自動推動板材26移動一次。機器人本體的兩個側邊還安裝有板材定位架23和傳輸帶24。

實施例1：由鏟車將板材26移動到板材定位架23，啟動衝剪機器人。

實施例2：抓手13待命狀態時默認位置處在衝床25前面的中間。當板材26到位時，控制電腦指令升降氣缸12旋轉到板材定位架23上方並下降，其下面的抓手13下降到板材26的上面，然後指令氣動吸盤14吸附板材26後抓手13上升到設定位置，控制電腦再指令旋轉伺服電機驅動旋轉盤8轉動90°，抓手13被旋轉盤8通過立柱9、臂體11帶到定位平臺22的上方。

實施例3：當抓手13吸附的板材26移動到定位平臺22上方時，控制電腦指令升降氣缸12將抓手13下降到設定高度的定位平臺22上面，再指令氣動吸盤14解除對板材26的吸附，板材26被放置到定位平臺22上，然後控制電腦指令定位平臺22將板材26移動到衝床25的模具下面的設定位置，再指令衝床25啟動衝剪。

實施例4：當板材26被衝床25衝剪出一個製品時，衝床25的衝頭回位的過程中，模具將製品自動退出底模。此時，控制電腦指令移動機構推動抓手13前移，抓手13前端的延伸端伸入到上下模之間，控制電腦接通電磁鐵，製品被電磁鐵吸附後控制電腦指令旋轉機構將抓手13旋轉到傳輸帶24上方後，斷開電磁鐵電源，製品被置放到傳輸帶24上面。抓手向傳輸帶移動的過程中移動機構帶動抓手13回位。製品被放置到傳輸帶24後，控制電腦指令旋轉機構將抓手13回位到衝床25前面的默認位置。如此重複到一張板材26被衝剪完畢，在重複實施例2的動作。