CN104369187B - 一种冲压机器人一轴总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冲压机器人一轴总成，包括一轴底座和二轴连接件，二轴连接件包括与一轴底座滑动连接的滑移座和与滑移座连接的螺母固定座，所述滑移座上设有凸出的嵌套轴，所述螺母固定座上设有与让嵌套轴插入的定位孔。本发明的冲压机器人一轴总成，二轴连接件的滑移座与螺母固定座通过嵌套轴装配在一起，同时通过滑块滑轨组合实现二轴连接件与一轴底座的可滑动式连接，这样的一轴总成结构简单，装配容易，可以提高装配效率，而且一轴总成还具有易加工、连接强度高、装配误差影响小和重心稳的优点。

Description

一种冲压机器人一轴总成

技术领域

本发明属于冲压四轴工业机器人，具体地说，本发明涉及一种冲压机器人一轴总成。

背景技术

目前在国内冲压生产线上，大部分一直采用人工方式，只有少数实现冲压生产线的工业机器人自动化。1995年济南第二机床厂与美国ISI公司合作的国内第一条用于汽车覆盖件冲压生产的大型自动化生产线在重庆长安汽车有限责任公司投入使用；1996年上海一汽大众汽车工业公司分别从德国舒勒公司和美国ISI公司引进了大型机器人冲压自动化生产线并投入使用，这些自动化冲压生产线的使用大大的提高了生产效率，但造价十分昂贵。1995年中国科学院开始进行机器人柔性冲压自动化自动化生产系统技术的研究，并开展工程应用工作；1997年国内第一条自行设计制造、拥有自主知识产权的柔性自动化冲压线在长春一汽大众公司投入使用。接着工业机器人自动化生产开始走进中国各个行业。

直到今年2014年中国(上海)国际工业机器人及其工业自动化展览会上，展现了工业机器人在生产中的应有及其发挥的作用越来越大。其中关于机器人本体就有多自由度机器人、并联机器人、坐标机器人、桁架机械手、助力机械手等。这些都广泛应用于汽车、电子、食品、医药、机床等各行各业。

目前的冲压工业机器人有六轴的，有四轴的，有外形庞大的，有结构小巧的，有的是纯关节机器人，有的是纯直角坐标机器人，有的是既有关节又有直角坐标系的。

目前的四轴工业机器人，其一二轴基本采用铝板和紧固件内六角螺丝进行锁紧连接，结构复杂，加工成本较高，影响装配生产效率，降低机器人的定位精度及影响工作中机器人的稳定性。

发明内容

本发明提供一种冲压机器人一轴总成，目的是提高装配效率。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种冲压机器人一轴总成，包括一轴底座和二轴连接件，二轴连接件包括与一轴底座滑动连接的滑移座和与滑移座连接的螺母固定座，所述滑移座上设有凸出的嵌套轴，所述螺母固定座上设有与让嵌套轴插入的定位孔。

本冲压机器人一轴总成还包括罩在所述一轴底座上的一轴外壳，所述二轴连接件位于一轴外壳内。

所述嵌套轴的轴线与所述滑移座的移动方向相垂直。

所述滑移座包括滑移平台和设在滑移平台相对的两侧的滑移板，所述螺母固定座和所述嵌套轴设在滑移平台上。

所述滑移平台与所述滑移板为一体铸造成型，且形成的所述滑移座呈帽形。

所述螺母固定座上设有用于容纳螺母的安装孔，所述定位孔位于螺母固定座上与所述滑移平台相贴合的表面的中心位置处，且定位孔的轴线与安装孔的轴线相交且垂直。

所述一轴底座上设有导轨，所述滑移板上设有与导轨配合的滑块。

所述一轴底座包括支撑板、设在支撑板上的支撑框架和设在支撑框架侧部的底座侧板，所述导轨设在支撑框架上，所述滑移平台嵌入支撑框架内部的容纳腔中，所述螺母固定座位于滑移平台与底座侧板之间。

所述支撑板与所述支撑框架和所述底座侧板为一体铸造成型。

所述支撑框架上用于安装导轨的安装面与所述二轴连接件上连接的二轴筒的轴线处于同一平面内。

本发明的冲压机器人一轴总成，二轴连接件的滑移座与螺母固定座通过嵌套轴装配在一起，同时通过滑块滑轨组合实现二轴连接件与一轴底座的可滑动式连接，这样的一轴总成结构简单，装配容易，可以提高装配效率，而且一轴总成还具有易加工、连接强度高、装配误差影响小和重心稳的优点。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明冲压机器人一轴总成的结构示意图；

图2是本发明冲压机器人一轴总成在去除外壳后的结构示意图；

图3是本发明冲压机器人一轴总成在去除外壳后另一角度的结构示意图；

图4是二轴连接件的结构示意图；

图5是二轴连接件的主视图；

图6是二轴连接件的剖视图；

图7是本发明冲压机器人一轴总成与二轴筒的装配图；

图中标记为：

1、一轴外壳；

2、一轴底座；21、支撑板；22、支撑框架；221、容纳腔；222、安装面；23、底座侧板；24、导轨；25、轴承座；26、丝杆；

3、二轴连接件；31、滑块；32、滑移座；321、滑移平台；322、滑移板；33、嵌套轴；34、螺母固定座；341、定位孔；342、安装孔；343、缺口；35、线槽；36、减速机连接板；

4、注油嘴；5、二轴筒；6、减速机；7、坦克链。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图7所示，本发明一种冲压机器人一轴总成，包括一轴外壳1、一轴底座2和二轴连接件3，二轴连接件3包括与一轴底座2滑动连接的滑移座32和与滑移座32连接的螺母固定座34，滑移座32上设有凸出的嵌套轴33，螺母固定座34上设有与让嵌套轴33插入的定位孔341，在装配螺母固定座34时，嵌套轴33插入螺母固定座34上的定位孔341中，可以对螺母固定座34起到定位的作用，方便螺母固定座34装配到滑移座32上。

如图1所示，一轴外壳1是罩在一轴底座2上，二轴连接件3在一轴外壳1内部与一轴底座2滑动连接。

具体地说，滑移座32包括减速机连接板36、滑移平台321和设在滑移平台321相对的两侧的滑移板322，螺母固定座34和嵌套轴33设在滑移平台321上。

作为优选的，如图4所示，滑移平台321的截面大致呈Π字型，为两端开口、内部中空且在一侧也设置开口的构件。滑移板322为矩形板，两个滑移板322在滑移平台321开口侧的边缘与滑移平台321连接成一体，滑移板322且与滑移平台321的侧面相垂直，两个滑移板322并处于同一平面内。

减速机连接板36是位于滑移座32的端部，减速机连接板36在滑移平台321和两个滑移板322的同一端与滑移平台321和滑移板322连接成一体，减速机连接板36并将滑移平台321的一端开口封闭。

作为优选的，减速机连接板36、滑移平台321与滑移板322为采用铝合金材质一体铸造成型，形成的滑移座32大致呈帽形结构。采用铝合金材质制作的滑移座32具有重量轻、易加工和强度高的优点，由于滑移座32是作为二轴连接件3上与冲压机器人的二轴部件连接的主要部分，高强度的滑移座32确保传动可靠。

如图4、图5和图6所示，嵌套轴33为圆柱形的构件，嵌套轴33的轴线与滑移座32的移动方向相垂直，嵌套轴33的一端穿过滑移平台321上设置的通孔后与滑移平台321固定连接，嵌套轴33并朝向滑移平台321的外侧伸出，且嵌套轴33在滑移平台321上的位置是位于滑移平台321宽度方向上的中心位置处。

如图4所示，螺母固定座34为矩形块状构件，螺母固定座34上设有用于容纳螺母(图中未示出)的安装孔342，定位孔341位于螺母固定座34上与滑移平台321相贴合的表面的中心位置处，且定位孔341的轴线与安装孔342的轴线相交且垂直。安装孔342内安装的螺母是与一轴底座2内设置的丝杆26相配合，构成螺旋传动机构，用于驱动二轴连接件3移动。安装孔342为沿螺母固定座34的厚度方向贯穿螺母固定座34的圆孔，如图6所示，定位孔341并与安装孔342连通，但嵌套轴33不插入安装孔342内。

螺母固定座34是通过螺钉与滑移平台321固定连接，嵌套轴33与螺母固定座34的定位孔341为过渡配合，嵌套轴33一方面可以在装配螺母固定座34时起到定位作用，另一方面可以起到传动作用，确保螺母固定座34能够带动滑移座32同步移动，提高螺母固定座34与滑移座32之间的连接可靠性。

如图4和图6所示，在螺母固定座34上设有一个矩形的缺口343，该缺口343是设置在螺母固定座34上的与设置定位块的侧面相对的侧面上，缺口343并延伸至安装孔342处，定位孔341和缺口343分别位于安装孔342的一侧。设置该缺口343，使螺母固定座34在装配螺母时能够略微张开，在装配螺母时方便螺母的安装。

作为优选的，螺母固定座34和嵌套轴33是采用发黑处理过的Q235材料制作，具有强度高和易加工的优点。

作为优选的，如图2和图3所示，一轴底座2包括支撑板21、设在支撑板21上的支撑框架22和设在支撑框架22侧部的底座侧板23，底座侧板23的一端也与支撑板21连接。支撑框架22为内部中空的矩形框结构，其内部为容纳滑移平台321的矩形的容纳腔221，支撑框架22在一端与支撑板21固定连接，且两者相垂直，底座侧板23在支撑框架22的一侧面与支撑框架22固定连接，底座侧板23将容纳腔221在该侧面形成的开口封闭。支撑板21和底座侧板23均为平板，一轴壳体罩住支撑框架22，并与支撑板21和底座侧板23连接。丝杆26设置在支撑框架22的容纳腔221内，丝杆26的轴线与容纳腔221的长度方向平行，且丝杆26位于容纳腔221宽度方向上的中间位置处。在底座侧板23上设置有两个支撑丝杆26的轴承座25，两个轴承座25分布在滑移座32的两侧。滑移座32的滑移平台321嵌入支撑框架22内部的容纳腔221中，螺母固定座34位于滑移平台321与底座侧板23之间，丝杆26穿过螺母固定座34内的螺母与之配合。

作为优选的，支撑板21与支撑框架22和底座侧板23为采用灰铸铁材质一体铸造成型，形成的一轴总成的主体部分质量较铝合金重，有利降低一轴总成的整体重心，提高稳固性，而且形成的一轴总成具有强度高、成本低、易加工的优点。

如图2和图3所示，在支撑框架22上安装有与二轴连接件3配合的两个导轨24，支撑框架22上与底座侧板23平行的侧面为安装导轨24的安装面222，两个导轨24与丝杆26相平行，相应在两个滑移板322上设有与导轨24连接的滑块31。

作为优选的，如图7所示，支撑框架22上用于安装导轨24的安装面222与底座侧板23相平行，二轴筒5作为机器人二轴的部件，二轴筒5是与减速机6连接，减速机6安装在二轴连接件3上的减速机连接板36上。滑移座32的滑移平台321嵌入支撑框架22的容纳腔221中，形成一种下沉式的安装结构，采用这种安装结构，一方面有利降低一轴总成的整体重心，进一步提高一轴总成的稳固性，另一方面，由于一轴总成在冲压机器人上是竖直设置的，即导轨24等部件为竖直的，导轨24与滑块31的配合面(该配合面为导轨24上的与安装面222相平行但不接触的竖直平面)与二轴筒5的轴线共平面，则二轴筒5在力学方面是最优位置，使二轴筒5的重心在这个平面内，受力最合理。

另外，如图1所示，在一轴外壳1的外部设有注油嘴4，在一轴外壳1内部设有与注油嘴4连接的油管，内部的油管通过在一轴外壳1内部设置的坦克链7延伸至滑块31及螺母固定座34上螺母处，对滑块31与导轨24、螺母与丝杆26之间提供润滑油，减小摩擦，延长使用寿命。如图4所示，在二轴连接件3的两个滑移板322的同一端部分别设有一个线槽35，线槽35为使用冷轧钣金成型，坦克链7分布在支撑框架22的两侧，且各侧的坦克链7的一端与底座侧板23连接，另一端与线槽35连接。

本发明的一轴总成，通过设计一种既实现原先众多拼接件配合装配达到的结构功能，又能降低装配难度，提高强度及机器人的稳固性的一体式结构。从而运用其整体铸件的高强度、易加工来提高机器人生产效率和增加其工作寿命。螺母固定座34与滑移座32之间采用嵌套装配方式连接，通过寻找既实现平面锁紧装配的连接功能，又能降低满足三根中心轴同轴的装配难度的结构，便于确定螺母固定座34的安装位置。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种冲压机器人一轴总成，包括一轴底座和二轴连接件，二轴连接件包括与一轴底座滑动连接的滑移座和与滑移座连接的螺母固定座，其特征在于：所述滑移座上设有凸出的嵌套轴，所述螺母固定座上设有让嵌套轴插入的定位孔，嵌套轴与定位孔为过渡配合；所述滑移座包括滑移平台和设在滑移平台相对的两侧的滑移板，所述螺母固定座和所述嵌套轴设在滑移平台上；所述螺母固定座上设有用于容纳螺母的安装孔，所述定位孔位于螺母固定座上与所述滑移平台相贴合的表面的中心位置处，且定位孔的轴线与安装孔的轴线相垂直，螺母固定座具有一缺口，螺母固定座在缺口处可张开。

2.根据权利要求1所述的冲压机器人一轴总成，其特征在于：还包括罩在所述一轴底座上的一轴外壳，所述二轴连接件位于一轴外壳内。

3.根据权利要求1或2所述的冲压机器人一轴总成，其特征在于：所述嵌套轴的轴线与所述滑移座的移动方向相垂直。

4.根据权利要求3所述的冲压机器人一轴总成，其特征在于：所述滑移平台与所述滑移板为一体铸造成型，且形成的所述滑移座呈帽形。

5.根据权利要求4所述的冲压机器人一轴总成，其特征在于：所述一轴底座上设有导轨，所述滑移板上设有与导轨配合的滑块。

6.根据权利要求5所述的冲压机器人一轴总成，其特征在于：所述一轴底座包括支撑板、设在支撑板上的支撑框架和设在支撑框架侧部的底座侧板，所述导轨设在支撑框架上，所述滑移平台嵌入支撑框架内部的容纳腔中，所述螺母固定座位于滑移平台与底座侧板之间。

7.根据权利要求6所述的冲压机器人一轴总成，其特征在于：所述支撑板与所述支撑框架和所述底座侧板为一体铸造成型。

8.根据权利要求7所述的冲压机器人一轴总成，其特征在于：所述支撑框架上用于安装导轨的安装面与所述二轴连接件上连接的二轴筒的轴线处于同一平面内。