CN109366498A - 一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人 - Google Patents

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陈操
张登坪
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Abstract

本发明公开了一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，包括有机器人主体，机器人主体上依次与人体手臂向对应的肩部、大臂、肘部、小臂和腕部，并且机器人腕部用于安装有机器人抓具。本发明具有高刚度、高精度、高可靠性、高速度和手臂外形简洁美观等特点。使得人类从单调繁杂、安全性差和环境噪音大的体力劳动中解放出来，从事更加富有创造性的工作。

Description

一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人
技术领域：
本发明涉及一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人。
背景技术：
在高速冲槽机生产电机转、定子片的过程中，现有的都是采用手工上下料方式，操作者将一张等待冲槽的电机毛坯片放到高速冲槽机的定心头上，这张电机毛坯片冲好后，手工拿下来；再放第二张等待冲槽的电机毛坯片，就这样循环往复的操作。不仅单调机械，而且安全性差。由于高速冲裁产生的噪音，工作环境极为恶劣。因此，急需一种可以替代工作人员实现高速冲槽机自动上下料的机器人，能够实现自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的和多用途的作业。
发明内容：
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，它可以实现自动上下料，解决当前高速冲槽机手工上下料方式，使得人类从单调繁杂的体力劳动中解放出来，从事更加富有创造性的工作。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：包括有高速冲槽机以及位于高速冲槽机前方的四轴平面式机器人。
四轴平面式机器人包括有机器人主体，机器人主体上设有纵向的直线导轨，直线导轨上滑动安装有机器人手臂支撑座；机器人主体上安装有纵向的丝杆，所述手臂支撑座套装在丝杆上并与丝杆配合形成丝杆螺母机构；手臂支撑座上安装有通过三轴电机控制转动的纵向的三轴，三轴上固定套装有机器人大臂，机器人大臂后端为机器人肩部，机器人肩部固定套装在三轴上，机器人大臂前端转动安装有通过二轴电机控制转动的纵向的二轴，二轴上固定套装有机器人小臂，机器人小臂后端为机器人肘部，机器人肘部固定套装在二轴上，机器人小臂前端转动安装有纵向的通过一轴电机控制转动的一轴，一轴上固定套装有机器人腕部；机器人腕部用于安装有机器人抓具。
四轴平面式机器人模仿人体手臂，可以实现多个自由度的动作，便于完成本发明中毛坯料台工位、理片装置工位、冲槽分离工位、转子片料台工位和定子片料台工位中所对应的所有动作，使用非常便捷，加强了上下料的工作效率。
所述的一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：所述机器人主体上设有立柱，立柱上设有纵向的直线导轨；机器人主体上安装有四轴电机，四轴电机的输出轴与丝杆之间通过同步带传动副传动连接，同步带传动副包括有固定套装在四轴电机输出轴上的主动带轮、固定套装在丝杆上的从动带轮以及套装在主动带轮和从动带轮之间并且可以循环传动的机器人传动带，能驱动机器人肩部上下运动。
所述的一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：手臂支撑座外侧设有上、下支撑板，下支撑板上固定有支撑套，支撑套外通过手臂轴承套装有机器人大臂，上支撑板上安装有三轴电机，三轴电机的输出轴向下且该输出轴底端固定套装有机器人大臂，机器人大臂内端为安装套，安装套上部固定套装在三轴输出轴上，安装套下部通过手臂轴承转动安装在支撑套上。
所述的一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：机器人大臂外侧设有上、下支板，下支板上固定有支撑定位套；上支板上安装有二轴电机，二轴电机的输出轴向下且该输出轴底端固定套装有机器人小臂，机器人小臂内端为定位套，定位套上部固定套装在二轴输出轴上，定位套下部通过小臂轴承转动安装在支撑定位套上。
机器人大臂与机器人肩部联接采用双支撑形式，上半部分是RV减速器，下半部分是支撑套和轴承。机器人小臂与机器人大臂前端联接采用双支撑形式，上半部分是RV减速器，下半部分是支撑套和轴承。
所述的一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：机器人小臂的支撑定位套和机器人大臂的支撑套均是中空形式，用于电控缆线和气控管路通过。
所述的一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：机器人小臂的定位套和机器人大臂的安装套均为中空结构。用于电控缆线和气控管路通过。
所述的一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：机器人大臂前端和机器人肩部的下平面均铣有缺口，用于电控缆线和气控管路通过。
所述的一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：四轴平面式机器人的腕部旋转是采用一轴伺服电机通过一轴RV减速器驱动的，机器人腕部是装在机器人小臂的前端，机器人腕部在一轴伺服电机的驱动下可以作360度旋转。
所述的一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：四轴平面式机器人的肘部旋转是采用二轴伺服电机通过二轴RV减速器驱动机器人小臂转动。机器人小臂是中空结构，有利于电控缆线和气控管路通过。
所述的一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：四轴平面式机器人的肩部旋转是采用三轴伺服电机通过三轴RV减速器驱动机器人大臂转动。机器人大臂是中空结构，有利于电控缆线和气控管路通过。
所述的一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：四轴平面式机器人肘部的联接和机器人肩部的联接均采用简支梁双支撑形式。由于增加了支撑套和轴承作为辅助支撑，提高了联接部位的支撑刚度，使得机器人的小臂和大臂分别转动时更加平稳。
所述的一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：四轴平面式机器人大臂前端的下平面和机器人肩部的下平面均铣有缺口，有利于电控缆线和气控管路通过。并通过盖板盖住电控缆线和气控管路，机器人手臂外形更加简洁。
本发明的优点是：
本发明结构设计新颖，机器人的肘关节和肩关节部位均采用双支撑形式，联接刚度高；小臂和大臂是方形中空的结构、两处的支撑套也采用中空结构以及零件采用缺口设计，使得电缆线和管路能在手臂里面通过，机器人外观简洁。本发明具有高刚度、高精度、高可靠性、高速度等特点。使得人类从单调繁杂、安全性差和环境噪音大的体力劳动中解放出来。
附图说明：
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的俯视图。
图3为肘关节部位的结构放大图。
图4为肩节部位的结构放大图
具体实施方式：
参见附图。
四轴平面式机器人1包括有机器人主体，机器人主体上设有纵向的直线导轨17，直线导轨17上滑动安装有机器人手臂支撑座；机器人主体上安装有纵向的丝杆，所述手臂支撑座套装在丝杆上并与丝杆配合形成丝杆螺母机构16；手臂支撑座上安装有通过三轴电机11控制转动的纵向的三轴，三轴上固定套装有机器人大臂10，机器人大臂10后端为机器人肩部13，机器人肩部13固定套装在三轴上，机器人大臂前端转动安装有通过二轴电机8控制转动的纵向的二轴，二轴上固定套装有机器人小臂6，机器人小臂6后端为机器人肘部7，机器人肘部7固定套装在二轴上，机器人小臂6前端转动安装有纵向的通过一轴电机4控制转动的一轴，一轴上固定套装有机器人腕部3；机器人腕部3用于安装有机器人抓具。
所述的四轴平面式机器人1 的第一轴----机器人腕部3旋转是采用一轴伺服电机4通过一轴RV减速器5驱动的，机器人腕部3是装在机器人小臂6的前端。
所述的四轴平面式机器人1 的第二轴----机器人肘部7旋转是采用二轴伺服电机8通过二轴RV减速器9 驱动机器人小臂6转动。机器人小臂6与机器人大臂10的前端通过支撑套83和轴承84为辅助支撑，增加了肘部7的支撑刚度。支撑套83为中空结构，有利于电控缆线和气控管路从里面通过。再用盖板85盖住电控缆线和气控管路，使得机器人肘部7简洁美观。
所述的四轴平面式机器人1 的第三轴----机器人肩部13旋转是采用三轴伺服电机11通过三轴RV减速器12 驱动机器人大臂10转动。机器人大臂10与机器人肩部13通过支撑套86和轴承87为辅助支撑，增加了肩部13的支撑刚度。支撑套86为中空结构，有利于电控缆线和气控管路从里面通过。再用盖板88盖住电控缆线和气控管路，使得机器人肩部13简洁美观。
所述的四轴平面式机器人1 的第四轴----机器人大臂10的上下移动是采用四轴伺服电机14通过同步带传动副15、滚珠丝杠副16驱动的，支撑是采用直线导轨17，直线导轨17是安装在四轴平面式机器人1的立柱18上。
所述的机器人小臂6和大臂10均采用是方形中空结构，质量小，刚度高。
手臂支撑座外侧设有上、下支撑板88，下支撑板88上固定有支撑套86，支撑套86外通过手臂轴承套装有机器人大臂10，上支撑板上安装有三轴电机12，三轴电机12的输出轴向下且该输出轴底端固定套装有机器人大臂10，机器人大臂10内端为安装套，安装套上部固定套装在三轴输出轴上，安装套下部通过手臂轴承87转动安装在支撑套上。
机器人大臂外侧设有上、下支板85，下支板85上固定有支撑定位套83；上支板上安装有二轴电机8，二轴电机8的输出轴向下且该输出轴底端固定套装有机器人小臂6，机器人小臂6内端为定位套，定位套上部固定套装在二轴输出轴上，定位套下部通过小臂轴承84转动安装在支撑定位套83上。
机器人大臂前端和机器人肩部的下平面均铣有缺口89。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (7)

1.一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：包括有机器人主体，机器人主体上设有纵向的直线导轨，直线导轨上滑动安装有机器人手臂支撑座；机器人主体上安装有纵向的丝杆，所述手臂支撑座套装在丝杆上并与丝杆配合形成丝杆螺母机构；手臂支撑座上安装有通过三轴电机控制转动的纵向的三轴，三轴上固定套装有机器人大臂，机器人大臂后端为机器人肩部，机器人肩部固定套装在三轴上，机器人大臂前端转动安装有通过二轴电机控制转动的纵向的二轴，二轴上固定套装有机器人小臂，机器人小臂后端为机器人肘部，机器人肘部固定套装在二轴上，机器人小臂前端转动安装有纵向的通过一轴电机控制转动的一轴，一轴上固定套装有机器人腕部；机器人腕部用于安装有机器人抓具。
2.根据权利要求1所述的一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：所述机器人主体上设有立柱，立柱上设有纵向的直线导轨；机器人主体上安装有四轴电机，四轴电机的输出轴与丝杆之间通过同步带传动副传动连接，同步带传动副包括有固定套装在四轴电机输出轴上的主动带轮、固定套装在丝杆上的从动带轮以及套装在主动带轮和从动带轮之间并且可以循环传动的机器人传动带。
3.根据权利要求1所述的一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：手臂支撑座外侧设有上、下支撑板，下支撑板上固定有支撑套，支撑套外通过手臂轴承套装有机器人大臂，上支撑板上安装有三轴电机，三轴电机的输出轴向下且该输出轴底端固定套装有机器人大臂，机器人大臂内端为安装套，安装套上部固定套装在三轴输出轴上，安装套下部通过手臂轴承转动安装在支撑套上。
4.根据权利要求1所述的一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：机器人大臂外侧设有上、下支板，下支板上固定有支撑定位套；上支板上安装有二轴电机，二轴电机的输出轴向下且该输出轴底端固定套装有机器人小臂，机器人小臂内端为定位套，定位套上部固定套装在二轴输出轴上，定位套下部通过小臂轴承转动安装在支撑定位套上。
5.根据权利要求1所述的一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：机器人小臂的支撑定位套和机器人大臂的支撑套均是中空结构。
6.根据权利要求1所述的一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：机器人小臂的定位套和机器人大臂的安装套均为中空结构。
7.根据权利要求1所述的一种用于高速冲槽机的四轴平面式机器人，其特征在于：机器人大臂前端和机器人肩部的下平面均铣有缺口。
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