CN106903187A - 一种折弯机器人 - Google Patents
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Abstract
一种折弯机器人，包括：相互垂直的X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨，X轴导轨与机身固定连接；X轴导轨与Z轴导轨通过第一滑块垂直连接，第一滑块上分别设有与X轴导轨和Z轴导轨相对滑动连接的X向滑块导轨和Z向滑块导轨；Z轴导轨下端固定设有第二滑块，第二滑块上固定设有与Y轴导轨滑动连接Y轴滑块导轨；Y轴导轨的前端转动连接A轴，A轴上转动连接有与A轴垂直的B轴，B轴上转动连接有与B轴垂直的C轴，C轴前端设有末端执行机构。在连续的板料折弯加工中，折弯机器人动作准确、灵活、工作效率高。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种折弯机器人。
背景技术
现有技术中的数控折弯机器人由于抓取机构自由度的限制，抓运大尺寸板料时活动空间受限，抓运小件板料是活动不灵活，加工效率低。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供一种动作灵活、工作效率高的折弯机器人。
本发明的目的是这样实现的，一种折弯机器人，包括：相互垂直的X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨，所述X轴导轨与机身固定连接；所述X轴导轨与Z轴导轨通过第一滑块垂直连接，所述第一滑块上分别设有与X轴导轨和Z轴导轨相对滑动连接的X向滑块导轨和Z向滑块导轨；所述Z轴导轨下端固定设有第二滑块，所述第二滑块上固定设有与Y轴导轨滑动连接Y轴滑块导轨；所述Y轴导轨的前端转动连接A轴，所述A轴上转动连接有与A轴垂直的B轴，所述B轴上转动连接有与B轴垂直的C轴，所述C轴前端设有末端执行机构；所述第一滑块上设有分别驱动自身沿X轴和Z轴平移的X轴驱动机构和Z轴驱动机构，所述第二滑块上设有驱动自身在Y轴平移的Y轴驱动机构，所述A轴、B轴和C轴上分别设有转动驱动装置。
折弯机器人与数控折弯机配合使用，未端执行机构用于抓取板料，六轴带动末端执行机构动作，用于折弯过程中板料位置和角度的校正、搬运和调整。末端执行机构通过驱动机构驱动可沿X轴、Z轴和Y平移，特别是本发明中还设置了A轴、B轴和C轴三个方向的旋转轴，通过各自的转动驱动机构驱动可以方便的使末端执行机构沿Y轴导轨前端各方向、各角度精确定位和抓取板料，适于板料各种角度的折弯和变换要求，并可实现同一板料连续多方位的折弯工序，大大提高数控折弯机的加工效率和灵活性。
为便于实现末端执行机构沿Y轴往复平移，所述Y轴驱动机构包括固定在所述第二滑块上的第一电机，所述第一电机的输出轴上设有第一带轮；在所述第一带轮下方的两侧，所述第二滑块上对称设有第一换向轮和第二换向轮，所述第一带轮上配合绕设有第一齿形带，所述第一齿形带分别对称绕过所述第一和第二换向轮，并且两端分别与所述Y轴导轨的两端固定连接。
为便于实现未端执行机构的快速平移，以提高折弯机的工作效率，所述Y轴导轨包括外导轨和与所述外导轨伸缩配合的内导轨；所述内导轨的前端连接所述末端执行机构；所述外导轨的两端设有第三换向轮和第四换向轮，所述第三和第四换向轮的外周对称绕设有平带，所述平带的两端分别与所述第二滑块的两侧固定，所述平带上固定设有连接块，所述连接块与所述内导轨固定连接。
本发明的结构，外导轨在第一电机的驱动下，通过第一换向轮、第二换向轮和第一齿形带的带动以一定速度前移，同时，第三换向轮和第四换向轮与外导轨同步前移，因平带两端部与第二滑块固定而无法移动，因此连接块随平带也同速向前平移，而连接块同时会拉动内导轨相对外导轨同速前移，从而使内导轨相对第二滑块和Z轴导轨以双倍的速度平移，实现内导轨倍速平移的效果，而内导轨的前端是与末端执行机构直接连接的平移部件，在一个工件连续折弯工作中，需频繁的前后平移，采用此倍速的平移机构可以明显提高折弯机的工作效率。
为便于实现折弯机器人X轴方向和Z轴方向的平移，所述X轴驱动机构包括固定在所述第一滑块上的第二电机，所述第二电机输出轴上设有第二带轮；所述第二带轮下方的两侧，所述第一滑块上固定有第五和第六换向轮，所述第二带轮上配合绕设第二齿形带，所述第二齿形带的两端分别对称绕过所述第五和第六换向轮，并且两端分别与所述X轴导轨的两侧固定；所述Y轴驱动机构包括第三电机和第三带轮，所述第一滑块上下方分别设有第七和第八换向轮，所述第三带轮上绕设有第三齿形带，所述第三齿形带两端分对称绕过所述第七和第八换向轮，并且两端分别与所述Z轴导轨的上端和下端固定。
为便于使折弯机器人各轴运动机构与数控折弯机各部协调动作，所述X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构及所述A轴、B轴和C轴的转动驱动装置通过机器人控制系统控制各自的动作，所述机器人控制系统与数控折弯机控制系统信号连接。
附图说明
图1为本发明的六轴折弯机器人的原理图。
图2为本发明的六轴折弯机器人的结构图。
图3为图2的在Ⅰ处的局部放大图。
图4为Z轴驱动机构的示意图。
图5为X轴驱动机构的示意图。
具体实施方式
如图1至图5所示，本发明的折弯机器人，包括相互垂直的X轴导轨1、Y轴导轨3和Z轴导轨2，X轴导轨1与机身固定连接，X轴导轨1与Z轴导轨2通过第一滑块4垂直连接，第一滑块4上分别设有与X轴导轨1和Z轴导轨2相对滑动连接的X向滑块导轨6和Z向滑块导轨7，Z轴导轨2下端固定设有第二滑块5，第二滑块5上固定设有与Y轴导轨3滑动连接的Y轴滑块导轨8，Y轴导轨3的前端转动连接A轴12，A轴12上转动连接有与A轴12垂直的B轴13，B轴13上转动连接有与B轴13垂直的C轴14，C轴14前端设有末端执行机构15，第一滑块4上设有X轴驱动机构和Z轴驱动机构，第二滑块5上设有Y轴驱动机构，A轴12、B轴13和C轴14上分别设有转动驱动装置。
为便于实现末端执行机构15沿Y轴往复平移，Y轴驱动机构包括固定在第二滑块5上的第一电机9，第一电机9的输出轴上设有第一带轮16，第一带轮16下方两侧的第二滑块5上对称设有第一换向轮17和第二换向轮18，第一带轮16上配合绕设有第一齿形带19，第一齿形带19分别对称绕过第一换向轮17和第二换向轮18并且两端分别与Y轴导轨3的两端固定连接。为便于实现未端执行机构15的快速平移，以提高折弯机的工作效率，Y轴导轨3包括外导轨3a和与外导轨3a伸缩配合的内导轨3b，内导轨3b的前端经A轴12、B轴13和C轴14连接末端执行机构15；外导轨3a两端设有第三换向轮20和第四换向轮21，第三换向轮20和第四换向轮21外周对称绕设有平带22，平带22两端分别与第二滑块5的两侧固定，第三换向轮20和第四换向轮21之间的平带22上固定设有连接块3c，连接块3c与内导轨3b固定连接。外导轨3a在第一电机9的驱动下，通过第一换向轮17、第二换向轮18和第一齿形带19的带动以一定速度前移，同时，第三换向轮20和第四换向轮21与外导轨3a同步前移，因平带22两端部与第二滑块5固定而无法移动，因此连接块3c随平带22也同速向前平移，而连接块3c同时会拉动内导轨3b相对外导轨3a同速前移，从而使内导轨3b相对第二滑块5和Z导轨以双倍的速度平移，实现内导轨3b倍速平移的效果，而内导轨3b的前端是与末端执行机构15直接连接的平移部件，在一个工件的连续折弯工作中，需频繁的前后平移，采用此倍速的平移机构可以明显提高折弯机的工作效率。
为便于实现机器人X轴方向和Z轴方向的平移，X轴驱动机构包括固定在第一滑块4上的第二电机10，第二电机10输出轴上设有第二带轮23，第二带轮23下方两侧的第一滑块4上固定有第五换向轮24和第六换向轮25，第二带轮23上配合绕设第二齿形带26，第二齿形带26两端分别对称绕过第五换向轮24和第六换向轮25并且两端分别与X轴导轨1的两侧固定；Y轴驱动机构包括第三电机和第三带轮，第三带轮一侧的第一滑块4上下方分别设有第七换向轮和第八换向轮，第三电机带轮上绕设有第三齿形带，第三齿形带两端分对称绕过第七换向轮和第八换向轮，并且两端分别与Z轴导轨2的上端和下端固定。
为了折弯机器人与数控折弯机配合使用，未端执行机构15用于抓取板料，带动末端执行机构15动作，用于折弯过程中板料位置和角度的校正、搬运和调整。末端执行机构通过驱动机构驱动可沿X轴、Z轴和Y往复平移，特别是本发明中还设置了A轴、B轴和C轴三个方向的旋转轴，可以方便地使末端执行机构沿Y轴导轨前端各方向、各角度精确定位和抓取板料，适于板料各种角度的折弯和变换要求，并可实现同一板料连续多方位的折弯工序，大大提高数控折弯机的加工效率和灵活性。
为便于使折弯机器人各机构与数控折弯机各部协调动作，X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构及A轴、B轴和C轴的转动驱动装置通过机器人控制系统28控制各自的动作，机器人控制系统28与数控折弯机控制系统27信号连接。
Claims (5)
1.一种折弯机器人，其特征在于，包括：相互垂直的X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨，所述X轴导轨与机身固定连接；
所述X轴导轨与Z轴导轨通过第一滑块垂直连接，所述第一滑块上分别设有与X轴导轨和Z轴导轨相对滑动连接的X向滑块导轨和Z向滑块导轨；
所述Z轴导轨下端固定设有第二滑块，所述第二滑块上固定设有与Y轴导轨滑动连接Y轴滑块导轨；
所述Y轴导轨的前端转动连接A轴，所述A轴上转动连接有与A轴垂直的B轴，所述B轴上转动连接有与B轴垂直的C轴，所述C轴前端设有末端执行机构；
所述第一滑块上设有分别驱动自身沿X轴和Z轴平移的X轴驱动机构和Z轴驱动机构，所述第二滑块上设有驱动自身在Y轴平移的Y轴驱动机构，所述A轴、B轴和C轴上分别设有转动驱动装置。
2.根据权利要求1所述的折弯机器人，其特征在于，所述Y轴驱动机构包括固定在所述第二滑块上的第一电机，所述第一电机的输出轴上设有第一带轮；在所述第一带轮下方的两侧，所述第二滑块上对称设有第一换向轮和第二换向轮，所述第一带轮上配合绕设有第一齿形带，所述第一齿形带分别对称绕过所述第一和第二换向轮，并且两端分别与所述Y轴导轨的两端固定连接。
3.根据权利要求2所述的折弯机器人，其特征在于，所述Y轴导轨包括外导轨和与所述外导轨伸缩配合的内导轨；所述内导轨的前端连接所述末端执行机构；所述外导轨的两端设有第三换向轮和第四换向轮，所述第三和第四换向轮的外周对称绕设有平带，所述平带的两端分别与所述第二滑块的两侧固定，所述平带上固定设有连接块，所述连接块与所述内导轨固定连接。
4.根据权利要求1所述的折弯机器人，其特征在于，所述X轴驱动机构包括固定在所述第一滑块上的第二电机，所述第二电机输出轴上设有第二带轮；所述第二带轮下方的两侧，所述第一滑块上固定有第五和第六换向轮，所述第二带轮上配合绕设第二齿形带，所述第二齿形带的两端分别对称绕过所述第五和第六换向轮，并且两端分别与所述X轴导轨的两侧固定；所述Y轴驱动机构包括第三电机和第三带轮，所述第一滑块上下方分别设有第七和第八换向轮，所述第三带轮上绕设有第三齿形带，所述第三齿形带两端分对称绕过所述第七和第八换向轮，并且两端分别与所述Z轴导轨的上端和下端固定。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的折弯机器人，其特征在于，所述X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构及所述A轴、B轴和C轴的转动驱动装置通过机器人控制系统控制各自的动作，所述机器人控制系统与数控折弯机控制系统信号连接。
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