一種龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置製造方法
2023-09-10 12:28:20 1
一種龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置，包括龍門架組件、傳動及動力組件、機器人本體、機器人手爪組件、儲料機構和控制櫃，加工工具機上設有至少2個加工工位，龍門架組件橫置於加工工具機上方，機器人本體一端通過傳動及動力組件與龍門架組件相連接，機器人本體另一端設置機器人手爪組件，加工工具機上的每個加工工位對應設有一個儲料機構，加工工具機、傳動及動力組件、機器人本體、機器人手爪組件和儲料機構分別與控制櫃電氣連接。本實用新型採用龍門側掛式懸空結構，大大地減少了佔地空間，場地使用效率高，工具機擺放靈活，可以是並排式雙工具機、並排對排式四工具機等形式，維修方便且安全便捷。
【專利說明】一種龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工具機加工生產線用的上下料設備領域，特別涉及一種龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置。
【背景技術】
[0002]隨著智能化、集成化生產技術的日益普及，在工具機加工生產線上，對自動輸送及上下料也有著越來越高的要求。為適應各式各樣的生產方式，一些新型的自動輸送及上下料裝置應運而生。
[0003]目前國內常用的有輸送帶式、鏈輪傳動式、氣動轉盤式、伺服控制轉盤式、移動導軌式等上下料方式。這些自動輸送及上下料方式各具特色，適用於不同的生產特點。其中，輸送帶式廣泛應用於食品、醫療衛生、電子及包裝業，配以視覺系統能實現精確輸送控制，輸送距離遠，但佔地面積大；鏈輪傳動式可適用於生產環境較為惡劣的中短距離輸送，但其輸送精度較低；氣動轉盤式及伺服控制轉盤式適用於小零件的上下料輸送；移動導軌式可實現多工具機並聯生產模式，但佔地面積大。然而，針對多工位並聯工具機的複雜機加工件，目前並沒有定位精度較高的上下料裝置可適用。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種上下料精確度高、佔地面積小且維護方便的龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置。
[0005]本實用新型的技術方案為:一種龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置，包括龍門架組件、傳動及動力組件、機器人本體、機器人手爪組件、儲料機構和控制櫃，加工工具機上設有至少2個加工工位，龍門架組件橫置於加工工具機上方，機器人本體一端通過傳動及動力組件與龍門架組件相連接，機器人本體另一端設置機器人手爪組件，加工工具機上的每個加工工位對應設有一個儲料機構，加工工具機、傳動及動力組件、機器人本體、機器人手爪組件和儲料機構分別與控制櫃電氣連接。
[0006]所述龍門架組件包括橫梁、立柱和固定底板，橫梁橫置於加工工具機上方，橫梁兩端分別設置立柱，各立柱底部設有固定底板；橫梁一側設有導軌齒條安裝板。
[0007]所述橫梁和立柱分別為方管；橫梁兩端分別設有立柱連接板，立柱頂部設有橫梁連接板，橫梁連接板與立柱連接板固定連接；各立柱底部設有筋板。橫梁和立柱組成龍門架，並通過固定底板固定於地面上或工具機底座上，筋板作為使龍門架更穩固的加強筋。
[0008]所述傳動及動力組件包括導軌、齒條、齒輪、滑塊、滑板、減速機和伺服電機，導軌和齒條平行安裝於龍門架組件中的導軌齒條安裝板上，滑塊設於導軌上，滑板與滑塊固定連接，齒輪與齒條嚙合連接，伺服電機的動力輸出端通過減速機與齒輪連接，伺服電機與控制櫃電氣連接。使用時，伺服電機通過減速機驅動齒輪旋轉，通過齒輪和齒條的配合，滑板通過滑塊沿著導軌來回滑動，從而帶動機器人本體及機器人手爪移動於加工工具機的不同加工工位之間。
[0009]所述滑板上設有行程開關，行程開關與控制櫃電氣連接，橫梁兩端分別設有限位用的撞塊。滑塊帶動機器人本體及機器人手爪移動時，通過行程開關與撞塊之間的接觸，對其滑動範圍進行限制。
[0010]滑塊還可外接潤滑系統，通過潤滑系統向滑塊提供潤滑油脂，可有效保證滑塊與導軌之間更順暢的滑動。
[0011]所述機器人本體是五軸機器人；機器人本體與滑板固定連接。
[0012]所述機器人手爪組件包括手爪連接板、手爪和氣缸，手爪連接板與機器人本體相連接，手爪連接板兩端分別設置手爪，各手爪分別通過氣缸與手爪連接板連接。
[0013]所述手爪為三爪式結構，手爪上設有彈壓板，彈壓板安裝於氣缸上；設於手爪連接板兩端的兩個手爪分別為上料手爪和下料手爪，與上料手爪相連接的氣缸為上料氣缸，與下料手爪相連接的氣缸為下料氣缸。
[0014]所述儲料機構包括機架、分度盤、轉盤和工件定位塊，分度盤設於機架上，分度盤上設置轉盤，轉盤上分布有多個工件定位塊；分度盤與控制櫃電氣連接。
[0015]本龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置使用時，其原理是:在加工工具機的第一個加工工位上，相應的儲料機構提供待加工工件，機器人本體帶動機器人手爪組件從儲料機構上夾取待加工工件並送入第一個加工工位上，加工工具機運行，對該加工工位上的工件進行加工；傳動及動力組件動作，驅動機器人本體及機器人手爪組件沿著龍門架組件滑動至下一個加工工位上，然後在該加工工位上重複與第一個加工工位相同的動作；第一個加工工位上的工件加工完成後，機器人本體及機器人手爪組件退回該工位上，從加工工具機上卸下已完成加工的工件並送回儲料機構上的原位，然後夾取下一個待加工工件並送入第一個加工工位上；上述過程中，第一個加工工位和下一個加工工位上，上下料動作和工件加工動作交替進行，若加工工位多於2個，則各加工工位之間，上下料動作和工件加工動作按工位排序交替進行；各機構的動作由控制櫃內的控制系統控制完成。在同一加工工具機上，若加工工位為2個，則可根據實際需要，通過第一加工工位先將原始工件加工成半成品，再通過第二加工工位將半成品加工成成品。
[0016]本實用新型相對於現有技術，具有以下有益效果:
[0017]本龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置與工具機配合，採用龍門側掛式懸空結構，大大地減少了佔地空間，場地使用效率高，對生產現場有序布置提供了便利。工具機擺放靈活，可以是並排式雙工具機、並排對排式四工具機或其他特殊形式。維修方便，無論工具機或裝置出現故障，工具機和裝置都不會成為各自的維修障礙，維修安全便捷。
[0018]本龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置通過在加工工具機上設置龍門架組件，將機器人本體的旋轉運動轉化為直線運動，並通過對其運動進行自動控制，傳送精度高，重複定位精度高，可以遠距離傳送。
[0019]本龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置通過在各加工工位上對應設置儲料機構，以配合機器人本體及機器人手爪組件實現自動上下料，實現高效化、智能化、柔性化、精確控制的上下料，特別適合為結構複雜的零件加工進行上下料。
[0020]根據實際加工的工件結構，本龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置可通過更換與工件相對應的機器人手爪、工具機夾具、儲料機構來實現不同工件加工的上下料，應用靈活、適用廣泛。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置的結構示意圖。
[0022]圖2為龍門架組件的結構示意圖。
[0023]圖3為傳動及動力組件的結構示意圖。
[0024]圖4為機器人本體及控制櫃的結構示意圖。
[0025]圖5為機器人手爪組的件結構示意圖
[0026]圖6為儲料機構的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限於此。
[0028]實施例
[0029]本實施例一種龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置，其結構如圖1所示，包括龍門架組件1、傳動及動力組件2、機器人本體4、機器人手爪組件5、儲料機構7和控制櫃6，加工工具機3上設有至少2個加工工位3-1，龍門架組件橫置於加工工具機上方，機器人本體一端通過傳動及動力組件與龍門架組件相連接，機器人本體另一端設置機器人手爪組件，加工工具機上的每個加工工位對應設有一個儲料機構，加工工具機、傳動及動力組件、機器人本體、機器人手爪組件和儲料機構分別與控制櫃電氣連接。
[0030]如圖2所示，龍門架組件I包括橫梁1-1、立柱1-2和固定底板1-3，橫梁橫置於加工工具機上方，橫梁兩端分別設置立柱，各立柱底部設有固定底板；橫梁一側設有導軌齒條安裝板1-5。
[0031]橫梁和立柱分別為方管；橫梁兩端分別設有立柱連接板1-6，立柱頂部設有橫梁連接板1-7，橫梁連接板與立柱連接板固定連接；各立柱底部設有筋板1-8。橫梁和立柱組成龍門架，並通過固定底板固定於地面上或工具機底座上，筋板作為使龍門架更穩固的加強筋。
[0032]如圖3所示，傳動及動力組件2包括導軌2-1、齒條2-2、齒輪2_3、滑塊2_4、滑板2-5、減速機2-6和伺服電機2-7，導軌和齒條平行安裝於龍門架組件中的導軌齒條安裝板上，滑塊設於導軌上，滑板與滑塊固定連接，齒輪與齒條嚙合連接，伺服電機的動力輸出端通過減速機與齒輪連接，伺服電機與控制櫃電氣連接。使用時，伺服電機通過減速機驅動齒輪旋轉，通過齒輪和齒條的配合，滑板通過滑塊沿著導軌來回滑動，從而帶動機器人本體及機器人手爪移動於加工工具機的不同加工工位之間。
[0033]滑板上設有行程開關2-8，行程開關與控制櫃電氣連接，橫梁兩端分別設有限位用的撞塊2-9。滑塊帶動機器人本體及機器人手爪移動時，通過行程開關與撞塊之間的接觸，對其滑動範圍進行限制。
[0034]滑塊還可外接潤滑系統，通過潤滑系統向滑塊提供潤滑油脂，可有效保證滑塊與導軌之間更順暢的滑動。
[0035]機器人本體是廣州數控設備有限公司的改裝型RB20五軸機器人；機器人本體與滑板固定連接。機器人本體及控制櫃的結構如圖4所示。
[0036]如圖5所示，機器人手爪組件5包括手爪連接板5-1、手爪5-2和氣缸5_3，手爪連接板與機器人本體相連接，手爪連接板兩端分別設置手爪，各手爪分別通過氣缸與手爪連接板連接。
[0037]手爪為三爪式結構，手爪上設有彈壓板5-4，彈壓板安裝於氣缸上；設於手爪連接板兩端的兩個手爪分別為上料手爪和下料手爪，與上料手爪相連接的氣缸為上料氣缸，與下料手爪相連接的氣缸為下料氣缸。
[0038]如圖6所示，儲料機構7包括機架7-1、分度盤7-2、轉盤7_3和工件定位塊7_4，分度盤設於機架上，分度盤上設置轉盤，轉盤上分布有多個工件定位塊；分度盤與控制櫃電氣連接。
[0039]本龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置使用時，其原理是:在加工工具機的第一個加工工位上，相應的儲料機構提供待加工工件，機器人本體帶動機器人手爪組件從儲料機構上夾取待加工工件並送入第一個加工工位上，加工工具機運行，對該加工工位上的工件進行加工；傳動及動力組件動作，驅動機器人本體及機器人手爪組件沿著龍門架組件滑動至下一個加工工位上，然後在該加工工位上重複與第一個加工工位相同的動作；第一個加工工位上的工件加工完成後，機器人本體及機器人手爪組件退回該工位上，從加工工具機上卸下已完成加工的工件並送回儲料機構上的原位，然後夾取下一個待加工工件並送入第一個加工工位上；上述過程中，第一個加工工位和下一個加工工位上，上下料動作和工件加工動作交替進行，若加工工位多於2個，則各加工工位之間，上下料動作和工件加工動作按工位排序交替進行；各機構的動作由控制櫃內的控制系統控制完成，控制櫃內的控制系統為廣州數控設備有限公司的GSK-RC控制系統。
[0040]如上所述，便可較好地實現本實用新型，上述實施例僅為本實用新型的較佳實施例，並非用來限定本實用新型的實施範圍；即凡依本實用新型內容所作的均等變化與修飾，都為本實用新型權利要求所要求保護的範圍所涵蓋。
【權利要求】
1.一種龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置，其特徵在於，包括龍門架組件、傳動及動力組件、機器人本體、機器人手爪組件、儲料機構和控制櫃，加工工具機上設有至少2個加工工位，龍門架組件橫置於加工工具機上方，機器人本體一端通過傳動及動力組件與龍門架組件相連接，機器人本體另一端設置機器人手爪組件，加工工具機上的每個加工工位對應設有一個儲料機構，加工工具機、傳動及動力組件、機器人本體、機器人手爪組件和儲料機構分別與控制櫃電氣連接。
2.根據權利要求1所述一種龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置，其特徵在於，所述龍門架組件包括橫梁、立柱和固定底板，橫梁橫置於加工工具機上方，橫梁兩端分別設置立柱，各立柱底部設有固定底板；橫梁一側設有導軌齒條安裝板。
3.根據權利要求2所述一種龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置，其特徵在於，所述橫梁和立柱分別為方管；橫梁兩端分別設有立柱連接板，立柱頂部設有橫梁連接板，橫梁連接板與立柱連接板固定連接；各立柱底部設有筋板。
4.根據權利要求2所述一種龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置，其特徵在於，所述傳動及動力組件包括導軌、齒條、齒輪、滑塊、滑板、減速機和伺服電機，導軌和齒條平行安裝於龍門架組件中的導軌齒條安裝板上，滑塊設於導軌上，滑板與滑塊固定連接，齒輪與齒條嚙合連接，伺服電機的動力輸出端通過減速機與齒輪連接，伺服電機與控制櫃電氣連接。
5.根據權利要求4所述一種龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置，其特徵在於，所述滑板上設有行程開關，行程開關與控制櫃電氣連接，橫梁兩端分別設有限位用的撞塊。
6.根據權利要求4所述一種龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置，其特徵在於，所述機器人本體是五軸機器人；機器人本體與滑板固定連接。
7.根據權利要求1所述一種龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置，其特徵在於，所述機器人手爪組件包括手爪連接板、手爪和氣缸，手爪連接板與機器人本體相連接，手爪連接板兩端分別設置手爪，各手爪分別通過氣缸與手爪連接板連接。
8.根據權利要求7所述一種龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置，其特徵在於，所述手爪為三爪式結構，手爪上設有彈壓板，彈壓板安裝於氣缸上；設於手爪連接板兩端的兩個手爪分別為上料手爪和下料手爪，與上料手爪相連接的氣缸為上料氣缸，與下料手爪相連接的氣缸為下料氣缸。
9.根據權利要求1所述一種龍門側掛式移動機器人自動上下料裝置，其特徵在於，所述儲料機構包括機架、分度盤、轉盤和工件定位塊，分度盤設於機架上，分度盤上設置轉盤，轉盤上分布有多個工件定位塊；分度盤與控制櫃電氣連接。
【文檔編號】B23Q7/14GK203993345SQ201420286916
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年5月30日 優先權日:2014年5月30日
【發明者】何敏佳, 李伯基, 吳成濤, 閆偉濤 申請人:廣州數控設備有限公司