CN105033148B - 一种锻造上料机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种锻造上料机器人，包括旋转底座、旋转臂、摆臂、摆动轴以及夹持机构；旋转臂安装在旋转底座上，旋转底座上设置有两个液压阻尼器，液压阻尼器将旋转臂的转动角度限制在±145°之间，旋转臂的顶端设置有升降气缸，旋转臂后端固定在升降气缸上；摆臂内设置有叶片式摆动气缸，摆动轴穿设在摆臂内，摆动轴一端连接叶片式摆动气缸并受叶片式摆动气缸控制，摆动轴另一端连接夹持机构。在旋转底座上设置液压阻尼器将旋转臂的转动范围限定在正负145°的范围内，使得旋转臂的转动可以非常快速，并可起到缓冲的作用，有效防止机器损坏。同时采用机械夹持的方式来搬运物料，可以适应各种形状物料搬运的要求，安全性能也非常良好。

Description

一种锻造上料机器人
技术领域
本发明涉及一种机器人，尤其涉及一种锻造上料机器人。
背景技术
在锻造行业中，长期以来一直采用操作工手动夹钳物料使得加工物料在各道工序、及设备之间流转。由于锻造行业的特性，加工物料一般都是高温物体，操作工手动夹钳高温的加工物料，不仅劳动强度大同时也有被烫伤的危险。
申请号为201310064058.8的专利申请公开了一种锻造业选料夹持搬运工业机器人，其特征在于：其包括旋转底座、大臂、小臂、吸料夹持装置、大臂驱动机构和小臂驱动机构；所述大臂安装在旋转底座上，所述小臂设置在所述大臂的头部，所述吸料夹持装置设置在所述小臂上；所述大臂由大臂驱动机构驱动随大臂传动轴摆动，所述小臂由小臂驱动机构驱动随小臂传动轴摆动。该发明通过安装在旋转底座上的大臂和安装在大臂上的小臂，能够实现大臂和小臂的伸缩摆动，自动选料并夹持工件至透热炉入口，具有工作半径大、工作效率高，噪声低等优点。节省了大量的人工。而且该发明结构简单，工作可靠，制造成本和维护成本也较低。
但是一方面这种机器人只能搬运棒状的物料；另一方面这种机器人在旋转底座上没有设置制动装置和缓冲装置，因而在转动时必须非常缓慢，同时由于旋转底座上没有限位装置，在转动过程中极易发生转过头的情况，且大臂受惯性作用不易停止转动；再者由于采用磁性吸附来搬运物料，当物料温度过高时，磁性吸附的效果较差，容易脱落。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种可以搬运各种形状物料，可以快速转动，具有缓冲及限位功能，采用机械夹持手段来搬运物料的安全性能好的锻造上料机器人。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种锻造上料机器人，包括旋转底座、旋转臂、摆臂、摆动轴以及夹持机构；所述旋转臂竖直安装在旋转底座上并可随旋转底座在水平面内做周向转动，所述旋转底座上还设置有两个液压阻尼器，两个液压阻尼器在旋转臂周向转动过程中分别与旋转臂底部的两侧相抵将旋转臂的转动角度限制在±145°之间，所述旋转臂的顶端设置有与旋转臂轴向平行的升降气缸、升降导杆、升降轴以及两个滚珠导套，升降导杆和升降轴分别设置在两个滚珠导套内，所述的升降导杆和升降轴位于升降气缸两侧，升降导杆、升降气缸和升降轴沿摆臂的长度方向设置，升降气缸控制升降轴从而带动摆臂沿升降导杆在200mm的范围内升降；摆臂后端固定在升降导杆和升降轴上，摆臂与旋转臂之间呈90°角；所述摆臂内设置有叶片式摆动气缸，摆动轴穿设在摆臂内，摆动轴一端连接叶片式摆动气缸并受叶片式摆动气缸控制在水平垂直面±45°的范围内摆动，摆动轴另一端连接夹持机构；所述夹持机构包括夹紧气缸以及受夹紧气缸同步控制的双拨叉摆臂，所述双拨叉摆臂的前端设置有耐高温的夹爪，双拨叉摆臂的运动范围在10～30°之间。
作为优选，所述旋转底座的底部设置有用于驱动旋转底座转动的交流调速电机。
作为优选，所述旋转臂内设置有控制锻造上料机器人整套动作的MCU数字控制器。
作为优选，所述双拨叉摆臂上设有U型槽，夹爪夹设在U型槽内并通过螺钉固定。
作为优选，所述摆臂外壳的两侧均匀开设有多个透气孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.在旋转底座上设置液压阻尼器将旋转臂的角度限定在正负145°的范围内，使得旋转臂的转动可以非常快速，液压阻尼器还将起到缓冲的作用，确保换向稳定，有效防止机器损坏；2.采用机械夹持的方式来搬运物料，可以适应各种形状物料搬运的要求，安全性能也非常良好。
附图说明
图1是锻压上料机器人的结构示意图。
图2是锻压上料机器人的俯视图。
图中标号如下所示：
旋转底座1、旋转臂2、摆臂3、摆动轴4、夹持机构5、液压阻尼器6、升降气缸7、叶片式摆动气缸8、升降导杆9、升降轴10、MCU数字控制器11、滚珠导套12、夹紧气缸13、双拨叉摆臂14、夹爪15、交流调速电机16、透气孔17。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
实施例：
本实施例中，将旋转臂2转动至中间位置处时的位置定义为旋转臂2的0°角位置；将升降轴10位于最低处时的位置定义为下限位，即0mm处；将摆动轴4的初始位置定义为0°角位置，即夹持机构5竖直向下时摆动轴所处的位置；双拨叉摆臂14的初始状态为打开状态，即双拨叉摆臂14与垂直面呈30°角。
如图1～图2所示的一种锻造上料机器人，包括旋转底座1、旋转臂2、摆臂3、摆动轴4以及夹持机构5；旋转臂2竖直安装在旋转底座1上并可随旋转底座1在水平面内做周向转动，在旋转底座1上还设置有两个液压阻尼器6，两个液压阻尼器6在旋转臂2周向转动过程中分别与旋转臂2底部的两侧相抵从而将旋转臂2的转动角度限制在±145°之间。旋转底座1内还设置有驱动旋转底座1转动的交流调速电机16，在旋转臂2内设置有控制锻造上料机器人整套动作的MCU数字控制器11。旋转臂2的顶端设置有升降气缸7、升降导杆9、升降轴10和两个滚珠导套12，升降导杆9和升降轴10分别设置在两个滚珠导套12内。所述的升降导杆9和升降轴10位于升降气缸7两侧，升降导杆9、升降气缸7和升降轴10沿旋转臂2的长度方向设置，升降气缸7控制升降轴10从而带动摆臂3沿升降导杆9在上下200mm的范围内升降。滚珠导套12分别与升降导杆9和升降轴10相配合，精确且平稳地驱动摆臂3作上下运动。摆臂3后端固定在升降导杆9和升降轴10上，摆臂与旋转臂之间呈90°角；所述摆臂3内设置有叶片式摆动气缸8，摆动轴4穿设在摆臂3内，摆动轴4一端连接叶片式摆动气缸8并受叶片式摆动气缸8控制在水平垂直面±45°的范围内摆动，摆动轴4另一端连接夹持机构5。所述夹持机构5包括夹紧气缸13以及受夹紧气缸13同步控制的双拨叉摆臂14，所述双拨叉摆臂14的前端设置有耐高温的夹爪15，双拨叉摆臂的运动范围在10～30°之间。双拨叉摆臂14上设有U型槽，夹爪15夹设在U型槽内并通过螺钉完成固定。在旋转底座1上设置液压阻尼器6将旋转臂2的角度限定在±145°的范围内，使得旋转臂2的转动可以非常快速，液压阻尼器6还将起到缓冲的作用，有效防止机器损坏。同时采用机械夹持的方式来搬运物料，可以适应各种形状物料搬运的要求，安全性能也非常良好。
在摆臂3的外壳上均匀开设有多个透气孔17，有利于热量的排出，降低温度，防止内部过热。
在实际操作过程中，交流调速电机16在MCU数字控制器11的控制下驱动旋转底座1转动从而带动旋转臂2转动，当旋转臂2转动至恰当位置时停止。此时，升降气缸7控制升降轴10驱动摆臂3在200mm的距离内升降，当到达最佳位置时升降轴10停止运动。此时，叶片式摆动气缸8控制摆动轴4在水平垂直面±45°的范围内摆动，当摆动轴4摆动至夹持机构5可以舒服的夹取物料处时停止摆动。此时，夹紧气缸13同步控制双拨叉摆臂14在水平垂直面10～30°的范围内活动，当两个夹爪15与物料接触后，夹紧气缸13控制双拨叉摆臂14收拢从而使夹爪将物料牢牢夹持住。此后，通过旋转气缸1、旋转臂2、摆臂3、摆动轴4以及夹持机构5的共同作用，将物料夹持输送到加工位，完成下一步加工任务。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种锻造上料机器人，其特征在于：包括旋转底座（1）、旋转臂（2）、摆臂（3）、摆动轴（4）以及夹持机构（5）；所述旋转臂（2）竖直安装在旋转底座（1）上并可随旋转底座（1）在水平面内做周向转动，所述旋转底座（1）上还设置有两个液压阻尼器（6），两个液压阻尼器（6）在旋转臂（2）周向转动过程中分别与旋转臂（2）底部的两侧相抵将旋转臂（2）的转动角度限制在±145°之间，所述旋转臂（2）的顶端设置有与旋转臂（2）轴向平行的升降气缸（7）、升降导杆（9）、升降轴（10）以及两个滚珠导套（12），升降导杆（9）和升降轴（10）分别设置在两个滚珠导套（12）内，所述的升降导杆（9）和升降轴（10）位于升降气缸（7）两侧，升降导杆（9）、升降气缸（7）和升降轴（10）沿摆臂（3）的长度方向设置，升降气缸（7）控制升降轴（10）从而带动摆臂（3）沿升降导杆（9）在200mm的范围内升降；摆臂（3）后端固定在升降导杆（9）和升降轴（10）上，摆臂（3）与旋转臂（2）之间呈90°角；所述摆臂（3）内设置有叶片式摆动气缸（8），摆动轴（4）穿设在摆臂（3）内，摆动轴（4）一端连接叶片式摆动气缸（8）并受叶片式摆动气缸（8）控制在水平垂直面±45°的范围内摆动，摆动轴（4）另一端连接夹持机构（5）；所述夹持机构（5）包括夹紧气缸（13）以及受夹紧气缸（13）同步控制的双拨叉摆臂（14），所述双拨叉摆臂（14）的前端设置有耐高温的夹爪（15），双拨叉摆臂（14）的运动范围在10～30°之间。
2.根据权利要求1所述的一种锻造上料机器人，其特征在于：所述旋转底座（1）的底部设置有用于驱动旋转底座（1）转动的交流调速电机（16）。
3.根据权利要求1或2所述的一种锻造上料机器人，其特征在于：所述旋转臂（2）内设置有控制锻造上料机器人整套动作的MCU数字控制器（11）。
4.根据权利要求3所述的一种锻造上料机器人，其特征在于：所述双拨叉摆臂（14）上设有U型槽，夹爪（15）夹设在U型槽内并通过螺钉固定。
5.根据权利要求4所述的一种锻造上料机器人，其特征在于：所述摆臂（3）外壳的两侧均匀开设有多个透气孔（17）。
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