CN106829450B

CN106829450B - 一种t型机器人

Info

Publication number: CN106829450B
Application number: CN201610788652.5A
Authority: CN
Inventors: 龚伟
Original assignee: Shanghai New Tronics M&E Co Ltd
Current assignee: Shanghai New Tronics M&E Co Ltd
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2022-12-20
Anticipated expiration: 2036-08-31
Also published as: CN106829450A

Abstract

一种T型机器人，其包括，基础固定框架，由若干立柱及连接其上的横梁组成若干门形架平行间隔排列而成；两根纵向固定轨道，平行设置于所述基础固定框架上若干横梁下，纵向固定轨道下沿长度方向设纵向齿条；纵向固定轨道采用铝型材；横向移动轨道装置，设置于所述两根纵向固定轨道下，X向行走小车，位于所述横向移动轨道装置之下，其由两根竖直设置的支撑连接管及固定连接板配合，紧固于一升降导向臂两侧。本发明T型机器人解决繁重的人工移载装配，提升移载装配行业智能装配程度，缩小交货周期，降低消耗，改善产品质量，优化产品管理，增强生产力。

Description

一种T型机器人

技术领域

本发明涉及物料移载、搬运、装配领域，特别一种T型机器人，适用部品的装配、移载、搬运。

背景技术

1)随着国家经济的持续快速发展，制造业的平均工资增长速度却一直保持着两位数的高增长。其中，城镇单位制造业平均工资年均上涨14％，私营单位制造业工资也出现类似的涨幅。全国最低工资标准，自全球金融危机以来也已经上涨了80％多。而且，在工资快速增长的同时，我们的劳动力生产率却反而出现了回落的迹象。传统的设备密集和人员密集移载装配企业，已经满足不了大时代变化发展的需求，更何况有特定环境和恶劣环境下的人工操作(如：高强度、高污染、高噪声、高危险等)，因此解决繁重、密集、危险的人工劳动及提高生产力，无疑成为现代智能制造信息产业的发展趋势。

2)传统的人工装配线涉及所有基本单元供给装配平衡问题，主要体现各工作单元操作时间协调不平衡，调配人力资源不平衡，工作设施不平衡，基本工作单元节点不平衡等问题，进而延伸产线装配速度缓慢，进度效率底下，人员设施不能有效充分利用，管理和装配成本居高不下。

3)现有的T型助力机械手，主要是靠气体微操作力控制、葫芦的升降、人力推移、电机、气缸与轨道的有效配合等来控制其上下、左右、水平等行走驱动，各单元运行相对独立，其各自功能必须经人力单一操作执行，虽然在移载装配搬运行业起到助力和生产力的部分提高，但装配线的整体智能装配程度、气动控制的作业效率及各单元的相互关联配合仍存在严重不及。

发明内容

本发明的目的在于设计一种T型机器人，解决繁重的人工移载装配，提升移载装配行业智能装配程度，缩小交货周期，降低消耗，改善产品质量，优化产品管理，增强生产力。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种T型机器人，其包括：基础固定框架，由若干立柱及连接其上的横梁组成若干门形架平行间隔排列而成；两根纵向固定轨道，平行设置于所述基础固定框架上若干横梁下，纵向固定轨道下沿长度方向设纵向齿条；纵向固定轨道采用铝型材；横向移动轨道装置，设置于所述两根纵向固定轨道下，其包括，一移动框架，由第一、第二横向轨道及两连接梁构成；第一、第二横向轨道采用铝型材；两U型轮组，安装于所述第一、第二两横向轨道两端上，该U型轮组包括一连接支撑座及设置其上端面两端的两滚动轮组，其中，滚动轮组轮子分别安装于纵向固定轨道内部，轮座固定在连接支撑座上；所述移动框架依纵向固定轨道导向做纵向移动；一同步驱动轴，通过设置于其两侧的固定座安装于所述移动框架中的第一横向轨道上，与第一横向轨道平行；同步驱动轴两端分别设一Y向驱动齿轮，并以此与两纵向固定轨道下的纵向齿条啮合；Y向伺服电机，设置于所述第一横向轨道外侧，Y向伺服电机输出轴通过减速机及传动件联接同步驱动轴，通过驱动同步驱动轴及Y向驱动齿轮与纵向齿条配合，从而带动所述移动框架依纵向固定轨道导向做纵向移动；两横向限位开关，分别设置于所述移动框架中第二横向轨道上两侧；横向齿条，沿长度方向设置于所述第二横向轨道下；X向行走小车，位于所述横向移动轨道装置之下，其由两根竖直设置的支撑连接管及固定连接板配合，紧固于一升降导向臂两侧；两支撑连接管上部分别设置一U型轮组，该U型轮组包括一连接支撑座及设置其上端面两端的两滚动轮组，其中，滚动轮组轮子分别安装于第一、第二横向轨道内部，轮座固定在连接支撑座上；X向伺服电机，设置于所述固定连接板上，X向伺服电机输出轴联接减速机及一X向驱动齿轮，该X向驱动齿轮与所述横向齿条配合，从而带动X向行走小车依第一、第二两横向轨道导向做X向移动，并连同升降导向臂，执行横向行走；所述升降导向臂，包括，外型材臂，为铝方形套管，竖直连接于所述支撑连接管外侧面；内型材臂，设置所述外型材臂内；Z向升降伺服电机，设置于外型材臂顶面，其输出轴联接减速机及滚珠丝杆伸入内型材臂；滚珠螺母，设置于内型材臂上端内壁，与滚珠丝杆配合，执行外、内型材臂的相互Z向伸缩；接近开关，设置于所述外型材臂外壁上部；Z轴转动驱动组件，设置于所述内型材臂下端。

进一步，所述的内型材臂内设有镶嵌圆柱槽，可根据设计需求镶嵌不同外径的钛金轴。

又，所述的Z轴转动驱动组件包括伺服电机及减速机。

另外，本发明还设一夹具，该夹具安装于所述升降导向臂的内型材臂下端，其包括，夹具前座板，其中央设安装通孔；支撑轴承，设置于所述夹具前座板前端面；夹具旋转电机座；伺服电机，设置于所述夹具旋转电机座后，其输出轴联接一减速机；减速机输出端设一齿轮；夹具连接座，包括一顶板及连接于顶板前端垂直设置的端板；该端板中央设通孔，端板位于所述支撑轴承前；夹具旋转电机座连接于顶板后，所述齿轮与所述支撑轴承啮合；左、右夹爪组件，分别设置于夹具前座板两侧，该左、右夹爪组件包括，夹紧座，呈L形；其一侧边位于夹具前座板背面两侧，另一侧向前伸出，该侧边设通孔，对应通孔处的外侧面设夹紧气缸安装板；滑轨及其上滑块，滑轨设置于位于夹具前座板背面的夹紧座侧边前面；滑块设置于所述夹具前座板上；夹紧气缸，其缸体固定于所述夹紧气缸安装板上，其活塞杆端部连接于夹具前座板前端面；夹紧同步座组件，设置于所述夹具前座板背面，其包括，同步座，为一框体，底部连接于夹具前座板背面；夹紧同步齿轮，通过连接轴设置于所述同步座框体内；左、右同步齿条，一端分别伸入同步座内夹紧同步齿轮上下，与该夹紧同步齿轮啮合，另一端分别连接位于夹具前座板背面的夹紧座一端；两夹紧杆座板，分别设置于所述夹紧座前端；夹紧杆，垂直设置于所述夹紧杆座板前端面；套筒，设置于所述夹具前座板安装通孔；拧紧枪，设置于所述夹具前座板安装通孔。

优选的，所述夹具前座板前端面两侧设夹紧耳座，所述夹紧气缸活塞杆端部连接该夹紧耳座。

优选的，所述夹紧杆外套设保护套。

优选的，所述夹紧杆座板呈L形，其前端面上下分别设一夹紧杆。

优选的，所述套筒为霹雳马套筒。

优选的，所述夹紧杆座板前端面设光电开关。

优选的，所述夹紧杆座板前端面下设接近开关。

本发明T型机器人包括纵向固定轨道装置、横向移动轨道装置、移动小车、升降导向臂等构成，是一种替代人工操作、自动控制、可重复编程、能在设定空间内，完成各种作业的自动化装配设备。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件等起着十分重要的作用。

本发明的有益效果：

本发明改变了原T型助力机械手各执行单元相对独立执行的局面，完善了用机械智能制动替代气动微调制动导致效率不足的产生，促进了传统生产装配线向智能自动生产线的升级转变，实现了由传统依靠密集人工装配操作运行到现代机械智能协调控制操作运行的技术突破，提高了产品移载装配搬运的智能效果，改善了劳动条件，降低了成本，增强了产品外观可视性，提升了产品的卖相，增加了产品的价格。解决了高污染、高噪声、高危险、高强度等人工难以执行的恶劣环境中的工作，优化了产线过程智能控制，减少产线上人工的干预，及时正确地采集数据、分析数据、整合数据，进而执行全过程数据程序化管理控制，提升移载装配行业智能装配程度，缩小交货周期，降低消耗，优化管理，增强生产力。

附图说明

图1为本发明实施例的立体图。

图2为本发明实施例的正视图。

图3为图2的A向视图。

图4为本发明实施例中横向移动轨道装置的立体图。

图5为本发明实施例中X向行走小车的立体图。

图6为本发明实施例中升降导向臂的立体图。

图7为本发明实施例中升降导向臂的正视图。

图8为图7的A-A剖视图。

图9为本发明实施例中夹具的立体图。

图10为本发明实施例中夹具的正视图。

图11为本发明实施例中夹具的立体图(去除保护罩)。

图12为本发明实施例中夹具的俯视图。

图13为本发明实施例中夹具的剖视图。

具体实施方式

参见图1～图13，本发明的一种T型机器人，其包括：

基础固定框架1，由若干立柱101及连接其上的横梁102组成若干门形架平行间隔排列而成；

两根纵向固定轨道2、2’，平行设置于所述基础固定框架1上若干横梁102下，纵向固定轨道2、2’下沿长度方向设纵向齿条3；纵向固定轨道采用铝型材；

横向移动轨道装置4，设置于所述两根纵向固定轨道2、2’下，其包括，

一移动框架41，由第一、第二横向轨道411、412及两连接梁413构成；第一、第二横向轨道采用铝型材；

两U型轮组42、42’，安装于所述第一、第二两横向轨道411、

412两端上，该U型轮组42(以U型轮组42为例，下同)包括一连接支撑座421及设置其上端面两端的两滚动轮组422、422’，其中，滚动轮组轮子分别安装于纵向固定轨道2内部，轮座固定在连接支撑座421上；所述移动框架41依纵向固定轨道2、2’导

向做纵向移动；

一同步驱动轴43，通过设置于其两侧的固定座安装于所述移动框架中的第一横向轨道411上，与第一横向轨道411平行；同步驱动轴43两端分别设一Y向驱动齿轮44，并以此与两纵向固定

轨道下的纵向齿条3啮合；

Y向伺服电机45，设置于所述第一横向轨道411外侧，Y向伺服电机45输出轴通过减速机46及传动件联接同步驱动轴43，通过驱动同步驱动轴及Y向驱动齿轮与纵向齿条配合，从而带动

所述移动框架41依纵向固定轨道导向做纵向移动；

两横向限位开关47、47’，分别设置于所述移动框架中第二

横向轨道412上两侧；

横向齿条48，沿长度方向设置于所述第二横向轨道412下；

X向行走小车5，位于所述横向移动轨道装置4之下，其由两根竖直设置的支撑连接管51及固定连接板52配合，紧固于一升降导向臂6两侧；两支撑连接管51上部分别设置一U型轮组53、53’，该U型轮组53(以U型轮组53为例，下同)包括一连接支撑座531及设置其上端面两端的两滚动轮组532、532’，其中，滚动轮组轮子分别安装于第一、第二横向轨道411、412内部，轮座固定在连接支撑座531上；

X向伺服电机55，设置于所述固定连接板52上，X向伺服电机输出轴联接减速机及一X向驱动齿轮56，该X向驱动齿轮56与所述横向齿条48配合，从而带动X向行走小车5依第一、第二两横向轨道411、412导向做X向移动，并连同升降导向臂6，执行横向行走；

所述升降导向臂6，包括，

外型材臂61，为铝方形套管，竖直连接于所述支撑连接管51外侧面；

内型材臂62，设置所述外型材臂61内；

Z向升降伺服电机63，设置于外型材臂61顶面，其输出轴联接减速机及滚珠丝杆64伸入内型材臂62；

滚珠螺母65，设置于内型材臂62上端内壁，与滚珠丝杆64配合，执行外、内型材臂的相互Z向伸缩；

接近开关66，设置于所述外型材臂61外壁上部；

Z轴转动驱动组件67，设置于所述内型材臂62下端。

又，所述的Z轴转动驱动组件包括伺服电机及减速机。

另外，本发明还设一夹具7，该夹具安装于所述升降导向臂6的内型材臂62下端，其包括，

夹具前座板71，其中央设安装通孔；

支撑轴承72，设置于所述夹具前座板71前端面；

夹具旋转电机座73；

伺服电机74，设置于所述夹具旋转电机座73后，其输出轴联接一减速机；减速机输出端设一齿轮75；

夹具连接座76，包括一顶板761及连接于顶板761前端垂直设置的端板762；该端板中央设通孔，端板位于所述支撑轴承72前；夹具旋转电机座73连接于顶板761后，所述齿轮75与所述支撑轴承72啮合；

左、右夹爪组件77、77’，分别设置于夹具前座板71两侧，该左、右夹爪组件77(以左夹爪组件77为例，下同)包括，

夹紧座771，呈L形；其一侧边位于夹具前座板71背面两侧，另一侧向前伸出，该侧边设通孔，对应通孔处的外侧面设夹紧气缸安装板772；

滑轨773及其上滑块774，滑轨773设置于位于夹具前座板71背面的夹紧座侧边前面；滑块774设置于所述夹具前座板71上；

夹紧气缸775，其缸体固定于所述夹紧气缸安装板772上，其活塞杆端部连接于夹具前座板71前端面；

夹紧同步座组件776，设置于所述夹具前座板71背面，其包括，同步座7761，为一框体，底部连接于夹具前座板背面；

夹紧同步齿轮7762，通过连接轴设置于所述同步座7761框体内；

左、右同步齿条7763、7763’，一端分别伸入同步座7761内夹紧同步齿轮7762上下，与该夹紧同步齿轮7762啮合，另一端分别连接位于夹具前座板背面71的夹紧座一端；

两夹紧杆座板78，分别设置于所述夹紧座771前端；

夹紧杆79，垂直设置于所述夹紧杆座板78前端面；

套筒8，设置于所述夹具前座板71安装通孔；

拧紧枪9，设置于所述夹具前座板71安装通孔；

保护罩12，罩设于套筒8、拧紧枪9后部，保护罩12前端连接于所述夹具前座板71背面，。

优选的，所述夹具前座板71前端面两侧设夹紧耳座712，所述夹紧气缸775活塞杆端部连接该夹紧耳座712。

优选的，所述夹紧杆79外套设保护套791。

优选的，所述夹紧杆座板78呈L形，其前端面上下分别设一夹紧杆。优选的，所述套筒8为霹雳马套筒。

优选的，所述夹紧杆座板71前端面设光电开关10。

优选的，所述夹紧杆座板71前端面下设接近开关11。

Claims

1.一种T型机器人，其特征在于，包括：

基础固定框架，由若干立柱及连接其上的若干横梁组成若干门形架平行间隔排列而成；

两根纵向固定轨道，平行设置于所述基础固定框架上若干横梁下，纵向固定轨道下沿长度方向设纵向齿条；纵向固定轨道采用铝型材；

横向移动轨道装置，设置于所述两根纵向固定轨道下，其包括，

一移动框架，由第一横向轨道、第二横向轨道及两连接梁构成；第一横向轨道、第二横向轨道采用铝型材；

两U型轮组，安装于所述第一横向轨道、第二两横向轨道两端上，该U型轮组包括一连接支撑座及设置其上端面两端的两滚动轮组，其中，滚动轮组轮子分别安装于纵向固定轨道内部，轮座固定在连接支撑座上；所述移动框架依纵向固定轨道导向做纵向移动；

一同步驱动轴，通过设置于其两侧的固定座安装于所述移动框架中的第一横向轨道上，与第一横向轨道平行；同步驱动轴两端分别设一Y向驱动齿轮，并以此与两纵向固定轨道下的纵向齿条啮合；

Y向伺服电机，设置于所述第一横向轨道外侧，Y向伺服电机输出轴通过减速机及传动件联接同步驱动轴，通过驱动同步驱动轴及Y向驱动齿轮与纵向齿条配合，从而带动所述移动框架依纵向固定轨道导向做纵向移动；

两横向限位开关，分别设置于所述移动框架中第二横向轨道上两侧；

横向齿条，沿长度方向设置于所述第二横向轨道下；

X向行走小车，位于所述横向移动轨道装置之下，其由两根竖直设置的支撑连接管及固定连接板配合，紧固于一升降导向臂两侧；两支撑连接管上部分别设置一U型轮组，该U型轮组包括一连接支撑座及设置其上端面两端的两滚动轮组，其中，滚动轮组轮子分别安装于第一横向轨道、第二横向轨道内部，轮座固定在连接支撑座上；

X向伺服电机，设置于所述固定连接板上，X向伺服电机输出轴联接减速机及一X向驱动齿轮，该X向驱动齿轮与所述横向齿条配合，从而带动X向行走小车依第一横向轨道、第二横向轨道导向做X向移动，并连同升降导向臂，执行横向行走；

所述升降导向臂，包括，

外型材臂，为铝方形套管，竖直连接于所述支撑连接管外侧面；

内型材臂，设置所述外型材臂内；

Z向升降伺服电机，设置于外型材臂顶面，其输出轴联接减速机及滚珠丝杆伸入内型材臂；

滚珠螺母，设置于内型材臂上端内壁，与滚珠丝杆配合，执行外型材臂、内型材臂的相互Z向伸缩；

接近开关，设置于所述外型材臂外壁上部；

Z轴转动驱动组件，设置于所述内型材臂下端；

一夹具，该夹具安装于所述升降导向臂的内型材臂下端，其包括，

夹具前座板，其中央设安装通孔；

支撑轴承，设置于所述夹具前座板前端面；

夹具旋转电机座；

伺服电机，设置于所述夹具旋转电机座后，其输出轴联接一减速机；减速机输出端设一齿轮；

夹具连接座，包括一顶板及连接于顶板前端垂直设置的端板；该端板中央设通孔，端板位于所述支撑轴承前；夹具旋转电机座连接于顶板后，所述齿轮与所述支撑轴承啮合；

左夹爪组件、右夹爪组件，分别设置于夹具前座板两侧，该左夹爪组件、右夹爪组件包括，

夹紧座，呈L形；其一侧边位于夹具前座板背面两侧，另一侧向前伸出，该侧边设通孔，对应通孔处的外侧面设夹紧气缸安装板；

滑轨及其上滑块，滑轨设置于位于夹具前座板背面的夹紧座侧边前面；滑块设置于所述夹具前座板上；

夹紧气缸，其缸体固定于所述夹紧气缸安装板上，其活塞杆端部连接于夹具前座板前端面；

夹紧同步座组件，设置于所述夹具前座板背面，其包括，

同步座，为一框体，底部连接于夹具前座板背面；

夹紧同步齿轮，通过连接轴设置于同步座框体内；

左同步齿条、右同步齿条，一端分别伸入同步座内夹紧同步齿轮上下，与该夹紧同步齿轮啮合，另一端分别连接位于夹具前座板背面的夹紧座一端；

两夹紧杆座板，分别设置于所述夹紧座前端；

夹紧杆，垂直设置于所述夹紧杆座板前端面；

套筒，设置于所述夹具前座板中央的安装通孔；

拧紧枪，设置于所述夹具前座板中央的安装通孔。

2.如权利要求1所述的T型机器人，其特征在于，所述的内型材臂内设有镶嵌圆柱槽，可根据设计需求镶嵌不同外径的钛金轴。

3.如权利要求1所述的T型机器人，其特征在于，所述的Z轴转动驱动组件包括伺服电机及减速机。

4.如权利要求1所述的T型机器人，其特征在于，所述夹具前座板前端面两侧设夹紧耳座，所述夹紧气缸的活塞杆端部连接该夹紧耳座。

5.如权利要求1所述的T型机器人，其特征在于，所述夹紧杆外套设保护套。

6.如权利要求1所述的T型机器人，其特征在于，所述夹紧杆座板呈L形，其前端面上下分别设一夹紧杆。

7.如权利要求1所述的T型机器人，其特征在于，所述套筒为霹雳马套筒。

8.如权利要求1所述的T型机器人，其特征在于，所述夹紧杆座板前端面设光电开关。

9.如权利要求1所述的T型机器人，其特征在于，所述夹紧杆座板前端面下设接近开关。