CN106239241A - 工业机器人及加工中心 - Google Patents

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刘杰
赵全育
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    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
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Abstract

本发明提供的工业机器人，包括：轨道、移动平台和机械手，所述移动平台设置在所述轨道上，所述机械手设置在所述移动平台上；其中，所述移动平台包括：车架、以及设置在车架上的车轮和驱动装置，所述驱动装置与所述车轮传动轮连接；所述机械手包括：高度可调的立柱、设置在所述立柱上端的具有多个自由度的机械臂、以及连接在所述机械臂上的卡爪。工作中，移动平台带动机械手沿轨道移动，从一个工位移动到另一工位，通过机械手对处于工位上的数控机床进行上下料，并将加工工件从一个工位移动到另一工位，实现加工的全自动操作，提高工作效率。

Description

工业机器人及加工中心
技术领域
本发明涉及机器人领域，特别涉及一种工业机器人及加工中心。
背景技术
数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。
零件的加工需要经过很多不同的工序，其加工过程要经过多个专用机床。目前的加工中心，数控机床都是独立运作，零件从一个机床转移到另一个机床时，需要人工进行下料、搬运、上料，整体系统为半自动化，操作效率低。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种工业机器人及加工中心，所述工业机器人用于在多个数控机床之间移动，并进行上料、下料，从而实现全自动化加工中心。
第一方面，本发明提供的工业机器人，包括：轨道、移动平台和机械手，所述移动平台设置在所述轨道上，所述机械手设置在所述移动平台上；其中，
所述移动平台包括：车架、以及设置在车架上的车轮和驱动装置，所述驱动装置与所述车轮传动轮连接；
所述机械手包括：高度可调的立柱、设置在所述立柱上端的具有多个自由度的机械臂、以及连接在所述机械臂上的卡爪。
进一步地，所述机械臂和所述卡爪通过浮动关节连接。
进一步地，所述浮动关节包括：第一安装盘和第二安装盘，其中一个安装盘与所述卡装连接，另一个安装盘与所述机械臂连接；所述第一安装盘上设有锥度孔，所述第二安装盘上设有与所述锥度孔适配的锥度轴，所述锥度轴可沿轴向移动，所述第二安装盘与所述锥度轴之间设置有液压缸，其推动所述锥度轴沿轴向移动，从而改变所述锥度轴与锥度孔间的间隙。
进一步地，所述锥度轴上还设置有用于检测径向压力的压力传感器。
进一步地，所述锥度孔为多个，每个所述锥度孔对应设置有一个锥度轴。
进一步地，还包括设置在所述移动平台上的位置检测装置。
进一步地，所述位置检测装置包括红外线发射装置和红外线接收装置，所述红外线接收装置用于接收所述红外线发射装置发出的红外信号，所述红外线发射装置设置在所述轨道上，所述红外线接收装置设置在所述移动平台上。
本发明提供的工业机器人，包括：轨道、移动平台和机械手，所述移动平台设置在所述轨道上，所述机械手设置在所述移动平台上；其中，所述移动平台包括：车架、以及设置在车架上的车轮和驱动装置，所述驱动装置与所述车轮传动轮连接；所述机械手包括：高度可调的立柱、设置在所述立柱上端的具有多个自由度的机械臂、以及连接在所述机械臂上的卡爪。
工作中，移动平台带动机械手沿轨道移动，从一个工位移动到另一工位，通过机械手对处于工位上的数控机床进行上下料，并将加工工件从一个工位移动到另一工位，实现加工的全自动操作，提高工作效率。
第二方面，本发明提供的加工中心，包括本发明第一方面提供的任一种工业机器人，沿所述轨道设置有多个工位，每个工位上设置有一台数控机床。
移动平台带动机械手沿轨道移动，从一个工位移动到另一工位，通过机械手对处于工位上的数控机床进行上下料，并将加工工件从一个工位移动到另一工位，实现加工的全自动操作，提高工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明一实施例提供的工业机器人的机构示意图；
图2为本发明中浮动关节的结构示意图；
图3为本发明另一实施例提供的加工中心的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
参照图1和图2，在一实施例中，本发明提供的工业机器人，包括：轨道100、移动平台200和机械手，所述移动平台200设置在所述轨道100上，所述机械手设置在所述移动平台200上；其中，所述移动平台200包括：车架、以及设置在车架上的车轮和驱动装置，所述驱动装置与所述车轮传动轮连接；所述机械手包括：高度可调的立柱310、设置在所述立柱310上端的具有多个自由度的机械臂320、以及连接在所述机械臂320上的卡爪330。
工作中，移动平台200带动机械手沿轨道100移动，从一个工位移动到另一工位，通过机械手对处于工位上的数控机床进行上下料，并将加工工件从一个工位移动到另一工位，实现加工的全自动操作，提高工作效率。
由于本发明的工业机器人通过车轮在轨道100上移动，整体定位精度相对数控机床底，进行上料和下料时，卡爪330的位置与机床上夹具的位置存在偏差，为了防止由于位置偏差导致局部应变过大，造成机床或所述工业机器人损坏，所述机械臂320和所述卡爪330通过浮动关节连接。
具体地，所述浮动关节包括：第一安装盘410和第二安装盘420，其中第一安装盘410与所述卡装连接，第二安装盘420与所述机械臂320连接；所述第一安装盘410上设有锥度孔411，所述第二安装盘420上设有与所述锥度孔411适配的锥度轴421，所述锥度轴421可沿轴向移动，所述第二安装盘420与所述锥度轴421之间设置有液压缸422，其推动所述锥度轴421沿轴向移动，从而改变所述锥度轴421与锥度孔411间的间隙。当卡爪330移动到加工位置时，液压缸422缩回，使锥度轴421与锥度孔411之间存在一定间隙，从而使锥度轴421相对锥度孔411在径向可浮动，当卡爪330上料完成或下料完成后，通过液压缸422推动锥度轴421向锥度孔411移动，抵靠后，间隙为零，卡爪330与机械臂320完全固定，进行工位切换，防止移动过程中由于共振照成零件脱落，或关节损坏。
进一步地，所述锥度轴421上还设置有用于检测径向压力的压力传感器，上料或下料过程中，如果锥度轴421的径向压力超过预设值，则说明卡爪330与机床夹具的偏移值过大，提醒进行位置修正或进行报警，从而为了防止偏移值过大导致的设备损坏。
本实施例中，所述锥度孔411为多个，每个所述锥度孔411对应设置有一个锥度轴421，从而防止卡爪330相对机械臂320转动，保证安装精度。
为了准确的使移动平台200在规定上移动，并在相应的工位停止，本实施例的工业机器人还包括设置在所述移动平台200上的位置检测装置，所述位置检测装置包括红外线发射装置和红外线接收装置，所述红外线接收装置用于接收所述红外线发射装置发出的红外信号，所述红外线发射装置设置在所述轨道100上，所述红外线接收装置设置在所述移动平台200上。根据红外接收装置接收到的红外信号，可判断是否到达指定工位。
参照图3，在另一实施例中，本发明提供的加工中心，包括上述实施例提供的工业机器人，沿所述轨道100设置有四个工位，每个工位上设置有一台数控机床500。
移动平台带动机械手沿轨道移动，从一个工位移动到另一工位，通过机械手对处于工位上的数控机床500进行上下料，并将加工工件从一个工位移动到另一工位，实现加工的全自动操作，提高工作效率。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种工业机器人，其特征在于，包括：轨道、移动平台和机械手，所述移动平台设置在所述轨道上，所述机械手设置在所述移动平台上；其中，
所述移动平台包括：车架、以及设置在车架上的车轮和驱动装置，所述驱动装置与所述车轮传动轮连接；
所述机械手包括：高度可调的立柱、设置在所述立柱上端的具有多个自由度的机械臂、以及连接在所述机械臂上的卡爪。
2.根据权利要求1所述的工业机器人，其特征在于，所述机械臂和所述卡爪通过浮动关节连接。
3.根据权利要求2所述的工业机器人，其特征在于，所述浮动关节包括：第一安装盘和第二安装盘，其中一个安装盘与所述卡装连接，另一个安装盘与所述机械臂连接；所述第一安装盘上设有锥度孔，所述第二安装盘上设有与所述锥度孔适配的锥度轴，所述锥度轴可沿轴向移动，所述第二安装盘与所述锥度轴之间设置有液压缸，其推动所述锥度轴沿轴向移动，从而改变所述锥度轴与锥度孔间的间隙。
4.根据权利要求3所述的工业机器人，其特征在于，所述锥度轴上还设置有用于检测径向压力的压力传感器。
5.根据权利要求3所述的工业机器人，其特征在于，所述锥度孔为多个，每个所述锥度孔对应设置有一个锥度轴。
6.根据权利要求1所述的工业机器人，其特征在于，还包括设置在所述移动平台上的位置检测装置。
7.根据权利要求6所述的工业机器人，其特征在于，所述位置检测装置包括红外线发射装置和红外线接收装置，所述红外线接收装置用于接收所述红外线发射装置发出的红外信号，所述红外线发射装置设置在所述轨道上，所述红外线接收装置设置在所述移动平台上。
8.加工中心，其特征在于，包括根据权利要求1至7任一项所述的工业机器人，沿所述轨道设置有多个工位，每个工位上设置有一台数控机床。
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