CN102765086A - 冲压搬运智能机器人 - Google Patents

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周利锋
沈伟健
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本发明公开一种冲压搬运智能机器人,包括底座及设置于底座上方的后罩壳,所述后罩壳的一侧水平设置有机械臂,所述底座内设置有驱动机械臂上下轴向旋转的摆臂运动机构,所述后罩壳内设置有驱动机械臂左右轴向旋转的翻转运动机构及驱动机械臂上下移动的垂直运动机构,所述机械臂上设置有水平移动机构,所述水平移动机构的伸缩丝杆螺母上固定连接有旋转运动机构,所述旋转运动机构上连接有由其带动旋转的旋转支架,所述旋转支架上安装有机械夹持设备。所述冲压搬运智能机器人可以实现5个自由度运动,动作快捷,操作方便,由它取代人工作业不仅可以降低了劳动强度,提高了生产效率,且其极大程度的降低了工伤发生概率,安全可靠。

Description

冲压搬运智能机器人
技术领域
[0001] 本发明涉及一种智能机器人,尤其涉及一种冲压搬运智能机器人。
背景技术
[0002] 冲压是一种靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工,合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带;全世界的钢材中,有60〜70%是板材,其中大部分经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片,锅炉的汽包,容器的壳体,电机、电器的铁芯娃钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中,也有大量冲压件。
[0003] 然而,目前我国模具冲压行业大多数采用人工上料、换料的方式,每次冲床工作前,工人把材料放进冲床内,待冲床下压工作完成之后,再由工人取出;此种用人工上料、取 料的方式存在较大的安全隐患,时常会出现将人手压断致残等工伤事故。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于针对上述问题,提供一种冲压搬运智能机器人,以解决冲压时,人工上料、取料的方式存在较大的安全隐患,时常出现工伤事故的问题。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现:
[0006] —种冲压搬运智能机器人,包括底座及设置于底座上方的后罩壳,所述后罩壳的一侧水平设置有机械臂,所述底座内设置有驱动机械臂上下轴向旋转的摆臂运动机构,所述后罩壳内设置有驱动机械臂左右轴向旋转的翻转运动机构及驱动机械臂上下移动的垂直运动机构,所述机械臂上设置有水平移动机构,所述水平移动机构的伸缩丝杆螺母上连接有旋转运动机构,所述旋转运动机构上连接有由其带动旋转的旋转支架,所述旋转支架上安装有机械夹持设备。
[0007] 进一步的,所述摆臂运动机构包括电机、减速机和主轴,所述电机与控制器电连接,电机的输出轴与减速机连接,所述减速机的输出轴通过联轴器与主轴连接,所述主轴与后罩壳固定连接。
[0008] 进一步的,所述翻转运动机构包括电机,所述电机与控制器电连接,且其通过联轴器与旋转轴连接,所述旋转轴的另一端连接有旋转连接块,所述旋转连接块与机械臂固定连接。
[0009] 进一步的,所述垂直运动机构包括电机、丝杆和丝杆螺母,所述电机与控制器电连接,且其通过联轴器与丝杆的一端连接,所述丝杆垂直布置,其另一端固定于后罩壳上,且丝杆与丝杆螺母螺纹连接,所述丝杆螺母上连接有旋转轴承座,所述旋转轴承座内的轴承中设置有销轴,所述销轴另一端与旋转连接块固定连接,所述旋转连接块与机械臂固定连接。优选的,所述销轴为翻转运动机构的旋转轴。
[0010] 进一步的,所述水平运动机构包括电机、螺杆和伸缩丝杆螺母,所述电机与控制器电连接,且其通过联轴器与螺杆连接,所述螺杆上套设有伸缩丝杆螺母,其与伸缩丝杆螺母螺纹连接,且螺杆固定于其下端的滑柱上,伸缩丝杆螺母通过滑块与滑柱滑动配合。
[0011] 进一步的,所述旋转运动机构包括电机、同步带轮a、同步带轮b和旋转支架,所述电机与控制器电连接,电机的输出轴连接有同步带轮a,所述同步带轮a通过同步带与同步带轮b传动连接,所述同步带轮b通过轴连接旋转支架。
[0012] 进一步的,所述控制器为PLC可编程控制器。
[0013] 进一步的,所述电机为伺服电机。
[0014] 进一步的,所述机械夹持设备为真空吸盘,由真空发生器控制。
[0015] 本发明的有益效果为,所述冲压搬运智能机器人结构简单,易于实现,其可以实现5个自由度运动,动作快捷,操作方便,由它取代人工作业不仅可以降低了劳动强度,提高了生产效率,且其极大程度的降低了工伤发生概率,安全可靠。 附图说明
[0016] 图I为本发明冲压搬运智能机器人的主视图;
[0017] 图2为本发明冲压搬运智能机器人的俯视图;
[0018] 图3为本发明冲压搬运智能机器人的剖视图;
[0019] 图4为本发明翻转运动机构结构示意图;
[0020] 图5为本发明摆臂运动机构结构示意图;
[0021] 图6为本发明垂直运动机构结构示意图;
[0022] 图7为本发明水平移动机构、旋转运动机构结构示意图。
[0023] 图中:
[0024] I、底座;2、后罩壳;3、8、9、10、20、伺服电机;4、7、19、21、联轴器;5、旋转轴承座;
6、丝杆;11、同步带轮a ;12、伸缩丝杆螺母;13、同步带轮b ;14、旋转支架;15、螺杆;16、机械臂;17、旋转轴;18、主轴;22、旋转连接块;23、滑柱;24、减速机;25、丝杆螺母;26、滑块。
具体实施方式
[0025] 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
[0026] 请参照图I至7所示,于本实施例中,一种冲压搬运智能机器人,包括底座I及设置于底座I上方的后罩壳2,所述后罩壳2的一侧水平设置有机械臂16,所述底座I内设置有驱动机械臂16上下轴向旋转的摆臂运动机构,所述摆臂运动机构包括伺服电机20、主轴18,所述伺服电机20与PLC可编程控制器电连接,且其通过联轴器19与主轴18连接,所述主轴18与后罩壳2固定连接;所述后罩壳2内设置有驱动机械臂16左右轴向旋转的翻转运动机构及驱动机械臂16上下移动的垂直运动机构,所述翻转运动机构包括伺服电机3,所述伺服电机3与PLC可编程控制器电连接,且其通过联轴器4与旋转轴17连接,所述旋转轴17的另一端与旋转连接块22固定连接,所述旋转连接块22与机械臂16固定连接,所述垂直运动机构包括伺服电机8、丝杆6和丝杆螺母25,所述伺服电机8与PLC可编程控制器电连接,且其通过联轴器7与丝杆6的一端连接,所述丝杆6垂直布置,其另一端固定于后罩壳2上,且丝杆6与丝杆螺母25螺纹连接,所述丝杆螺母25上连接有旋转轴承座5,翻转运动机构的旋转轴固定于旋转轴承座5内的轴承中;所述机械臂16上设置有水平移动机构,所述水平运动机构包括伺服电机9、螺杆15和伸縮丝杆螺母12,所述伺服电机9与PLC可编程控制器电连接,且其通过联轴器21与螺杆15连接,所述螺杆15上套设有伸缩丝杆螺母12,其与伸縮丝杆螺母12螺纹连接,且螺杆15固定于其下端的滑柱23上,伸缩丝杆螺母12通过滑块26与滑柱23滑动配合;所述水平移动机构的伸縮丝杆螺母12上固定连接有旋转运动机构,所述旋转运动机构包括伺服电机10、同步带轮all、同步带轮bl3和旋转支架14,所述伺服电机10与PLC可编程控制器电连接,伺服电机10的输出轴连接有同步带轮all,所述同步带轮all通过同步带与同步带轮bl3传动连接,所述同步带轮bl3通过轴连接旋转支架14,所述旋转支架14上安装有真空吸盘,所述真空吸盘由真空发生器控制,空气通过导气管排入底座内,真空吸盘由真空发生器控制。
[0027] 本发明采用5台伺服电机,并采用联轴器传动,定位精度达到0. 01_,机械夹持设备可实现前后、左右、上下移动及上下轴向翻转,左右轴向旋转5个自由度的动作;此外,其采用施耐德PLC可编程控制器,拖曳5台伺服电机,完成一个循环动作可以控制在4秒之内,每个伺服电机的速度可以单独调速,最快循环可达到3秒以内,操作人员在手动状态下对需要智能机器人动作的每ー步动作进行手动操作,在此过程中PLC可编程控制器会记录每部动作的内容,手动执行完毕后,将设备至于自动状态,设备便自动执行之前记录的动作内容,操作人员能够在很短的时间内完成记录动作或更改动作的操作,方便简单,大大提高了效率。
[0028] 以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性,本发明不受上述实施例限制,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还有各种变化和改变,这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1. 一种冲压搬运智能机器人,包括底座及设置于底座上方的后罩壳,所述后罩壳的一侧水平设置有机械臂,其特征在于:所述底座内设置有驱动机械臂上下轴向旋转的摆臂运动机构,所述后罩壳内设置有驱动机械臂左右轴向旋转的翻转运动机构及驱动机械臂上下移动的垂直运动机构,所述机械臂上设置有水平移动机构,所述水平移动机构的伸缩丝杆螺母上固定连接有旋转运动机构,所述旋转运动机构上连接有由其带动旋转的旋转支架,所述旋转支架上安装有机械夹持设备。
2.根据权利要求I所述的冲压搬运智能机器人,其特征在于:所述摆臂运动机构包括电机、减速机和主轴,所述电机与控制器电连接,电机的输出轴与减速机连接,所述减速机的输出轴通过联轴器与主轴连接,所述主轴与后罩壳固定连接。
3.根据权利要求I所述的冲压搬运智能机器人,其特征在于:所述翻转运动机构包括电机,所述电机与控制器电连接,且其通过联轴器与旋转轴连接,所述旋转轴的另一端与旋转连接块固定连接,所述旋转连接块与机械臂固定连接。
4.根据权利要求I所述的冲压搬运智能机器人,其特征在于:所述垂直运动机构包括电机、丝杆和丝杆螺母,所述电机与控制器电连接,且其通过联轴器与丝杆的一端连接,所述丝杆垂直布置,其另一端固定于后罩壳上,且丝杆与丝杆螺母螺纹连接,所述丝杆螺母上连接有旋转轴承座,所述旋转轴承座内的轴承中设置有销轴,所述销轴另一端与旋转连接块固定连接,所述旋转连接块与机械臂固定连接。
5.根据权利要求I所述的冲压搬运智能机器人,其特征在于:所述水平运动机构包括电机、螺杆和伸缩丝杆螺母,所述电机与控制器电连接,且其通过联轴器与螺杆连接,所述螺杆上套设有伸缩丝杆螺母,其与伸缩丝杆螺母螺纹连接,且螺杆固定于其下端的滑柱上,伸缩丝杆螺母通过滑块与滑柱滑动配合。
6.根据权利要求I所述的冲压搬运智能机器人,其特征在于:所述旋转运动机构包括电机、同步带轮a、同步带轮b和旋转支架,所述电机与控制器电连接,电机的输出轴连接有同步带轮a,所述同步带轮a通过同步带与同步带轮b传动连接,所述同步带轮b通过轴连接旋转支架。
7.根据权利要求2至6任一项所述的冲压搬运智能机器人,其特征在于:所述控制器为PLC可编程控制器。
8.根据权利要求2至6任一项所述的冲压搬运智能机器人,其特征在于:所述电机为伺服电机。
9.根据权利要求I所述的冲压搬运智能机器人,其特征在于:所述机械夹持设备为真空吸盘,由真空发生器控制。
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