CN104440898A - 高速上下料智能机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速上下料智能机器人。现有上下料装置操作繁琐。为此，本高速上下料智能机器人包括立柱和横臂，其中立柱上设有竖直直线导轨，竖直直线导轨上设有升降块，所述横臂就固定在升降块上，该升降块由滚珠丝杠副驱动，其丝杠由升降伺服电机驱动，其丝母套在丝杠上，并与升降块固定在一起；所述横臂上设有水平直线导轨，水平直线导轨上设有滑块，该滑块固定有一伸缩臂，该伸缩臂前端固定有吸盘架或机械手抓取装置，所述滑块由滚珠丝杠副驱动，其丝杠由伸缩伺服电机驱动，其丝母套在丝杠上，并与滑块固定在一起。本发明具有方便、安全、高效的优点，适用于各种需要搬运工件的生产企业。

Description

高速上下料智能机器人

技术领域

本发明涉及金属、非金属材料的码垛、拆垛及高危行业应用的自动高速上下料机器人。

背景技术

生产过程中，经常需要在不同工位、输送带之间搬运工件，人工搬运效率低、成本高，且沉重的工件很容易滑脱，容易出现安全事故。

在汽车生产过程中，前后挡风玻璃及绝大多数车窗玻璃都有一定的曲面，而且同一型号车辆上的前后挡风玻璃、车窗玻璃的大小、曲度均有不同，现有的机械搬运装置，在搬运不同尺寸、曲度的玻璃时，需要重新调整控制参数，更换不同的吸盘工具，十分繁琐。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一种高速上下料机智能器人。

为解决上述技术问题，本高速上下料智能机器人包括立柱和横臂，其中立柱上设有竖直直线导轨，竖直直线导轨上设有升降块，所述横臂就固定在升降块上，该升降块由滚珠丝杠副驱动，其丝杠由升降伺服电机驱动，其丝母套在丝杠上，并与升降块固定在一起；所述横臂上设有水平直线导轨，水平直线导轨上设有滑块，该滑块固定有一伸缩臂，该伸缩臂前端固定有吸盘架或机械手抓取装置，所述滑块由滚珠丝杠副驱动，其丝杠由伸缩伺服电机驱动，其丝母套在丝杠上，并与滑块固定在一起。如此设计，利用机械搬运，代替人工搬运，可以避免出现人身伤害事故，提高生产效率。

作为优化，所述伸缩臂前端固定吸盘架，该吸盘架包括基盘和四个支臂，四个支臂均匀固定在基盘四周，呈十字形，每个支臂外端设置一个真空吸盘，上述真空吸盘通过电磁阀与真空源相通。如此设计，受力均衡。

作为优化，所述基盘通过转轴固定在支臂前端，并配有转动伺服驱动电机。如此设计，必要时，还可以转动玻璃板，使其以一个新角度进入下一工位。

作为优化，其还包括PLC控制器、存贮器和输入装置，所述升降伺服电机、伸缩伺服电机、转动伺服驱动电机和电磁阀均与PLC控制器的信号输出端相连，受其控制，所述存贮器内存有多套控制程序，每套控制程序的升降、伸缩行程不同，所述存贮器通过输入输出信号线与PLC控制器相连；所述输入装置与PLC控制器的信号输入端相连。所述输入装置可以是选择按钮开关、选择旋钮开关、触摸屏或键盘等输入设备。如此设计，根据用户需要处理玻璃板种类，存贮器可以存贮8套、16套、20套或更多套控制程序，使用时，用户通过输入设备，选择相应的程序即可工作，搬运不同零件时，不必另行编制控制参数。原来用人工上下料时，每分钟最快只能搬运3～5个零件，使用本高速上下料智能机器人每分钟可以搬运10～20个零件，安全高效。

作为优化，每个真空吸盘通过球窝关节固定在吸盘架上，该球窝关节由球窝和嵌在球窝内的球头组成，球窝轴线与球头轴线夹角≤5°。如此设计，搬运不同曲度的板类工件时，不用更换吸盘架。

本发明可应用在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作。在高危行业(高速油压机，高速冲床，高速压力机)，可以不改变原有机床位置、模具的情况下(本高速上下料智能机器人体积小，不用另做基础)，使用本上下料机器人.高速上下料机器人具有以下优点：

(1)体积小、重量轻，因此惯性力较小，当突然过载或停车时，不会发生大的冲击；

(2)能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度，并可实现无极调速；

(3)换向容易，在不改变电机旋转方向的情况下，可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换；

(4)整体体积小，在空间布置上不受严格限制；

(5)由于采用进口滑台，元件相对运动精度高，磨损小，使用寿命长；

(6)操做控制简便，自动化程度高；

(7)容易实现过载保护。

(8)适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中进行工作。

生产中应用本高速上下料智能机器人可以提高生产的自动化水平，可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产；尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶的环境中，它代替人进行正常的工作，提高生产效率。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的应用。在人工成本日益增加的现代社会，快速、高效的自动化是工业发展进程的必然结果。

本发明高速上下料智能机器人具有结构简单、使用方便的优点，广泛适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中进行工作。

附图说明

下面结合附图对本发明高速上下料智能机器人作进一步说明：

图1是本高速上下料智能机器人的结构示意图。

图中：1为立柱、2为横臂、3为升降伺服电机、4为伸缩臂、5为真空吸盘、6为伸缩伺服电机、7为基盘、8为支臂、9为底座、10为电缆保护链(由多节中空的链盒相互铰接而成)。

具体实施方式

实施方式一：如图1所示，本高速上下料智能机器人包括立柱1和横臂2，其中立柱1上设有竖直直线导轨，竖直直线导轨上设有升降块，所述横臂就固定在升降块上，该升降块由滚珠丝杠副驱动，其丝杠由升降伺服电机3驱动，其丝母套在丝杠上，并与升降块固定在一起；所述横臂2上设有水平直线导轨，水平直线导轨上设有滑块，该滑块固定有一伸缩臂4，该伸缩臂4前端固定有吸盘架(当然根据需要也可换装机械手抓取装置，图略)，该吸盘架上设有真空吸盘5，所述滑块由滚珠丝杠副驱动，其丝杠由伸缩伺服电机6驱动，其丝母套在丝杠上，并与滑块固定在一起；所述真空吸盘5通过电磁阀与真空源相通。

所述吸盘架包括基盘7和四个支臂8，四个支臂8均匀固定在基盘7四周，呈十字形，所述真空吸盘4共有四个，每个支臂上设置一个。

所述基盘7通过转轴固定在支臂前端，并配有转动伺服驱动电机，图略。

本高速上下料智能机器人其还包括PLC控制器、存贮器和输入装置，所述升降伺服电机、伸缩伺服电机、转动伺服驱动电机和电磁阀均与PLC控制器的信号输出端相连，受其控制，所述存贮器内存有多套控制程序，每套控制程序的升降、伸缩行程不同，所述存贮器通过输入输出信号线与PLC控制器相连；所述输入装置与PLC控制器的信号输入端相连，图略。

每个真空吸盘5通过一个球窝关节固定在吸盘架上，该球窝关节由球窝和嵌在球窝内的球头组成，球窝轴线与球头轴线夹角≤5°，真空吸盘5与电磁阀之间的真空管线接在真空吸盘4上或真空吸盘4与球窝关节之间。

本高速上下料智能机器人的控制电缆和真空管线均配电缆保护链10，上述电缆保护链10由多节中空的链盒相互铰接而成，电缆和真空管线从中空的链盒中穿过。

Claims (5)

1.一种高速上下料智能机器人，其特征在于：包括立柱和横臂，其中立柱上设有竖直直线导轨，竖直直线导轨上设有升降块，所述横臂就固定在升降块上，该升降块由滚珠丝杠副驱动，其丝杠由升降伺服电机驱动，其丝母套在丝杠上，并与升降块固定在一起；所述横臂上设有水平直线导轨，水平直线导轨上设有滑块，该滑块固定有一伸缩臂，该伸缩臂前端固定有吸盘架或机械手抓取装置，所述滑块由滚珠丝杠副驱动，其丝杠由伸缩伺服电机驱动，其丝母套在丝杠上，并与滑块固定在一起。

2.根据权利要求1所述的高速上下料智能机器人，其特征在于：所述伸缩臂前端固定吸盘架，该吸盘架包括基盘和四个支臂，四个支臂均匀固定在基盘四周，呈十字形，每个支臂外端设置一个真空吸盘，上述真空吸盘通过电磁阀与真空源相通。

3.根据权利要求2所述的高速上下料智能机器人，其特征在于：所述基盘通过转轴固定在支臂前端，并配有转动伺服驱动电机。

4.根据权利要求3所述的高速上下料智能机器人，其特征在于：其还包括PLC控制器、存贮器和输入装置，所述升降伺服电机、伸缩伺服电机、转动伺服驱动电机和电磁阀均与PLC控制器的信号输出端相连，受其控制，所述存贮器内存有多套控制程序，每套控制程序的升降、伸缩行程不同，所述存贮器通过输入输出信号线与PLC控制器相连；所述输入装置与PLC控制器的信号输入端相连。

5.根据权利要求4所述的高速上下料智能机器人，其特征在于：每个真空吸盘通过球窝关节固定在吸盘架上，该球窝关节由球窝和嵌在球窝内的球头组成，球窝轴线与球头轴线夹角≤5°。