CN109865770A - 一种基于双臂机器人的机械压力机系统 - Google Patents

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赵明扬
王琛元
魏强
朱思俊
张辉
高英美
李世海
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Abstract

本发明涉及金属加工技术领域,具体地说是一种基于双臂机器人的机械压力机系统,包括双臂机器人、机器人快移装置、端拾器和机械压力机,所述机器人快移装置包括移动座和固定座,所述双臂机器人安装于所述移动座上,在所述双臂机器人两侧机械臂自由端安装有端拾器,所述端拾器上设有夹爪和带振动马达的浮动支架,工件通过所述端拾器上的夹爪夹取并通过所述双臂机器人驱动进出所述机械压力机中。本发明利用双臂机器人取代人工实现自动上下料作业,大大提高了生产效率。

Description

一种基于双臂机器人的机械压力机系统
技术领域
本发明涉及金属加工技术领域,具体地说是一种基于双臂机器人的机械压力机系统。
背景技术
机械压力机具有用途广泛,生产效率高等特点,可广泛应用于切断、冲孔、落料、弯曲、铆合和成型等工艺,机械压力机是通过对金属坯件施加强大的压力使金属发生塑性变形和断裂加工成需要的零件,其在工业制造领域占有重要地位,但传统的机械压力机生产还是通过人工实现上下料,人力成本高,生产效率低,安全性差,存在人工操作产生废料的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于双臂机器人的机械压力机系统,利用双臂机器人取代人工实现自动上下料作业,大大提高了生产效率。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种基于双臂机器人的机械压力机系统,包括双臂机器人、机器人快移装置、端拾器和机械压力机,所述机器人快移装置包括移动座和固定座,所述双臂机器人安装于所述移动座上,在所述双臂机器人两侧机械臂自由端安装有端拾器,所述端拾器上设有夹爪和带振动马达的浮动支架,工件通过所述端拾器上的夹爪夹取并通过所述双臂机器人驱动进出所述机械压力机中。
所述双臂机器人包括机械臂升降机构和两侧的机械臂,所述机械臂升降机构包括安装立座、升降座、升降驱动电机、丝杠和丝母,所述升降座与所述安装立座滑动连接,所述丝杠安装于所述安装立座内并通过所述升降驱动电机驱动旋转,与所述丝杠配合的丝母与所述升降座固连,两个机械臂分别安装于所述升降座两侧。
所述双臂机器人的两个机械臂结构相同,均包括第一旋转臂和第二旋转臂,所述第一旋转臂的第一旋转臂臂体两端分别设有第一转动关节和第二转动关节,所述第一转动关节与所述升降座相连,所述第二转动关节与所述第二旋转臂相连,所述第一转动关节下侧设有第一旋转电机,且所述第一转动关节和所述第一旋转臂臂体通过所述第一旋转电机驱动旋转,所述第二转动关节下侧设有第二旋转电机,且所述第二转动关节和所述第二旋转臂通过所述第二旋转电机驱动旋转。
所述第二旋转臂包括第二旋转臂臂体、第三旋转电机、传动机构、减速机和旋转连接件,所述第二旋转臂臂体一端与所述第一旋转臂相连,另一端设有一安装座,所述第三旋转电机、传动机构、减速机和旋转连接件均设置于所述安装座中,其中所述旋转连接件通过第三旋转电机驱动旋转,且所述第三旋转电机依次通过所述传动机构和减速机传递转矩,旋转连接件和端拾器相连。
所述端拾器包括安装架、旋转气缸、夹爪气缸、夹爪、浮动支架和振动马达,其中所述安装架与双臂机器人的机械臂自由端相连,所述安装架前侧设有多个旋转气缸,且每个旋转气缸的旋转输出端均设有一个夹爪气缸,每个夹爪气缸上均设有夹爪,所述浮动支架设置于与所述安装架上侧,在每个夹爪上方均设有一个振动马达,且所述振动马达设置于所述浮动支架上。
在所述安装架上侧设有一个安装立块,所述安装立块上侧设有一个支撑板,在所述支撑板上设有多个可升降的安装轴,且所述浮动支架通过所述安装轴支承,在所述安装轴上套装有复位弹簧。
所述浮动支架上设有多个马达架,且所述各个振动马达分别设置于不同马达架上。
所述机器人快移装置包括固定座、移动座、调整地脚和导正定位销,所述固定座通过所述调整地脚调整水平,在所述固定座上设有导正定位销,在所述移动座上设有与所述导正定位销配合的销孔,所述双臂机器人安装于所述移动座上。
所述调整地脚上设有调整螺栓,且所述调整螺栓上端与所述固定座相连。
所述双臂机器人两侧分别设有上料台和出料箱,上料台上的工件通过所述双臂机器人一侧机械臂取料并送入机械压力机中,机械压力机中压制完成的工件通过所述双臂机器人另一侧机械臂下料并送入出料箱中。
本发明的优点与积极效果为:
1、本发明利用双臂机器人取代人工实现自动上下料作业,大大提高了生产效率。
2、本发明中的端拾器上设有夹爪和带振动马达的浮动支架,工件通过所述夹爪夹持并实现翻转,振动马达振动并通过所述浮动支架传递实现振动工件功能,便于脱模和模具内定位。
3、本发明的双臂机器人安装在机器人快移装置的移动座上,所述移动座可向远离机械压力机移出,可以避让出更换模具或维修设备所必须的空间,另外如果双臂机器人发生故障时也可以快速移走,并换成人工继续作业,不影响正常生产。
附图说明
图1为本发明的示意图,
图2为图1中的双臂机器人示意图,
图3为图2中的机械臂升降机构示意图,
图4为图2中的第一旋转臂示意图,
图5为图4中的第一旋转臂仰视图,
图6为图4中的A-A剖视图,
图7为图2中的第二旋转臂示意图,
图8为图1中的端拾器示意图,
图9为图1中的机器人快移装置示意图一,
图10为图9中的机器人快移装置示意图二。
其中,1为双臂机器人,2为机器人快移装置,201为调整地脚,202为固定座,203为移动座,204为导正定位销,205为调整螺栓,3为端拾器,301为连接法兰,302为安装架,303为旋转气缸,304为夹爪,305为夹爪气缸,306为振动马达,307为浮动支架,308为支撑板,309为安装立块,310为马达架,311为安装轴,4为机械压力机,5为底座,6为端拾器,601为升降驱动气缸,602为端拾器法兰座,603为支承板,604为废料卡爪驱动气缸,605为废料夹爪气缸,606为废料夹爪,607为废料卡爪,608为取料夹爪气缸,609为取料夹爪,610为取料传感器,7为机械臂升降机构,701为升降驱动电机,702为第一丝杠固定座,703为升降滑轨,704为丝杠,705为升降座,706为第二丝杠固定座,707为安装立座,8为第一旋转臂,801为第一转动关节,802为第二转动关节,803为第二连接法兰,804为第一旋转电机,805为第二旋转电机,806为第一连接法兰,807为第一旋转臂臂体,808为旋转减速机,9为第二旋转臂,901为第三旋转电机,902为主动带轮,903为同步带,904为从动带轮,905为减速机,906为旋转连接件,907为机械臂连接法兰,908为第二旋转臂臂体,10为上料台,11为出料箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1~10所示,本发明包括双臂机器人1、机器人快移装置2、端拾器3和机械压力机4,所述机器人快移装置2包括移动座203和固定座202,所述双臂机器人1安装于所述移动座203上,在所述双臂机器人1两侧机械臂自由端安装有端拾器3,所述端拾器3上设有夹爪304和带振动马达306的浮动支架307,工件通过所述端拾器3上的夹爪304夹取并通过所述双臂机器人1驱动进出所述机械压力机4中。
如图2所示,所述双臂机器人1包括底座5、机械臂升降机构7和两侧的机械臂,机械臂升降机构7设置于底座5上,如图3所示,所述机械臂升降机构7包括安装立座707、升降座705、升降驱动电机701、丝杠704和丝母,所述安装立座707固定在所述底座5上,所述升降座705与所述安装立座707滑动连接,在所述安装立座707上设有升降滑轨703,所述升降座705上设有与所述升降滑轨703配合的滑块,所述丝杠704两端分别通过第一丝杠固定座702和第二丝杠固定座706安装于所述安装立座707内,所述丝杠704通过所述升降驱动电机701驱动旋转,与所述丝杠704配合的丝母与所述升降座705固连,两个机械臂即分别安装于所述升降座705两侧,并通过所述升降座705带动升降。
如图2所示,所述双臂机器人1的两个机械臂结构相同,均包括第一旋转臂8和第二旋转臂9。
如图4~6所示,所述第一旋转臂8包括第一旋转臂臂体807和设置于所述第一旋转臂臂体807两端的第一转动关节801和第二转动关节802,在所述第一转动关节801的外侧设有与机械臂升降机构7中的升降座705相连的第一连接法兰806,在所述第二转动关节802外侧设有与第二旋转臂9相连的第二连接法兰803,所述第一转动关节801下侧设有第一旋转电机804,且所述第一转动关节801通过所述第一旋转电机804驱动旋转,并带动第一旋转臂臂体807旋转,所述第二转动关节802下侧设有第二旋转电机805,且所述第二转动关节802通过所述第二旋转电机805驱动旋转并带动所述第二旋转臂9旋转。如图6所示,在第一转动关节801和第二转动关节802内均设有旋转减速机808,所述第一旋转电机804和第二旋转电机805分别通过各自关节内的旋转减速机808传递转矩。
如图7所示,所述第二旋转臂9包括第二旋转臂臂体908、第三旋转电机901、传动机构、减速机905和旋转连接件906,在所述第二旋转臂臂体908一端设有与所述第一旋转臂8上的第二连接法兰803相连的机械臂连接法兰907,所述第二旋转臂臂体908的另一端设有一安装座,所述第三旋转电机901、传动机构、减速机905和旋转连接件906均设置于所述安装座中,其中所述旋转连接件906通过第三旋转电机901驱动旋转,且所述第三旋转电机901依次通过所述传动机构和减速机905传递转矩。本实施例中,所述传动机构为同步带传动机构,包括主动带轮902、同步带903和从动带轮904,其中主动带轮902与所述第三旋转电机901的输出轴固连,从动带轮904与所述减速机905的输入端固连,所述减速机905的输出端与所述旋转连接件906相连,所述旋转连接件906与端拾器3相连。
如图8所示,所述端拾器3包括安装架302、旋转气缸303、夹爪气缸305、夹爪304、浮动支架307和振动马达306,其中所述安装架302呈T型结构,在所述安装架302后端设有与所述旋转连接件906相连的连接法兰301,所述安装架302前侧设有多个旋转气缸303,且每个旋转气缸303的旋转输出端均设有一个夹爪气缸305,每个夹爪气缸305上均设有夹爪304,所述夹爪304通过所述夹爪气缸305驱动张合,所述浮动支架307设置于与所述安装架302上侧,在每个夹爪304上方均设有一个振动马达306,且所述振动马达306设置于所述浮动支架307上。机构工作时,工件通过所述夹爪304夹持并实现翻转,振动马达306振动并通过所述浮动支架307传递实现振动工件功能,便于脱模和模具内定位。
如图8所示,在所述安装架302上侧设有一个安装立块309,所述安装立块309上侧设有一个支撑板308,在所述支撑板308上设有多个可升降的安装轴311,且所述浮动支架307通过所述安装轴311支承并实现浮动,在所述安装轴311上套装有复位弹簧,且所述复位弹簧两端分别与所述支撑板308和浮动支架307相抵。
如图8所示,在所述浮动支架307上设有多个马达架310,所述各个振动马达306分别设置于各个马达架310上。
如图9~10所示,所述机器人快移装置2包括固定座202、移动座203、调整地脚201和导正定位销204,其中调整地脚201固装于地面上,所述调整地脚201上设有调整螺栓205,且所述调整螺栓205上端与所述固定座202相连,所述调整螺栓205即实现调整所述固定座202水平,所述固定座202远离机械压力机4的一侧开口,所述移动座203通过手动液压拖车由所述开口移入所述固定座202中并通过所述固定座202支承,在所述固定座202两侧分别设有导正定位销204,在所述移动座203台板两侧下表面分别设有与所述导正定位销204配合的销孔,所述双臂机器人1安装于所述移动座203上。所述机器人快移装置2可以避让出更换模具或维修设备所必须的空间,能够实现快速移动和再定位,且重复定位精度高,另外如果双臂机器人1发生故障时可以快速移走,并换成人工继续作业,不影响正常生产。
本发明的工作原理为:
如图1所示,本发明工作时,所述双臂机器人1一侧机械臂从上料台10上取料并送入机械压力机4中,另一侧机械臂从机械压力机4中下料并送入出料箱11中,利用双臂机器人取代人工实现自动上下料作业,大大提高了生产效率。所述端拾器3上设有夹爪304和带振动马达306的浮动支架307,工件通过所述夹爪304夹持并实现翻转,振动马达306振动并通过所述浮动支架307传递实现振动工件功能,便于脱模和模具内定位。另外所述双臂机器人1安装在机器人快移装置2的移动座203上,所述移动座203通过手动液压拖车等设备驱动可向远离机械压力机4移出,可以避让出更换模具或维修设备所必须的空间,另外如果双臂机器人1发生故障时也可以快速移走,并换成人工继续作业,不影响正常生产。

Claims (10)

1.一种基于双臂机器人的机械压力机系统,其特征在于:包括双臂机器人(1)、机器人快移装置(2)、端拾器(3)和机械压力机(4),所述机器人快移装置(2)包括移动座(203)和固定座(202),所述双臂机器人(1)安装于所述移动座(203)上,在所述双臂机器人(1)两侧机械臂自由端安装有端拾器(3),所述端拾器(3)上设有夹爪(304)和带振动马达(306)的浮动支架(307),工件通过所述端拾器(3)上的夹爪(304)夹取并通过所述双臂机器人(1)驱动进出所述机械压力机(4)中。
2.根据权利要求1所述的基于双臂机器人的机械压力机系统,其特征在于:所述双臂机器人(1)包括机械臂升降机构(7)和两侧的机械臂,所述机械臂升降机构(7)包括安装立座(707)、升降座(705)、升降驱动电机(701)、丝杠(704)和丝母,所述升降座(705)与所述安装立座(707)滑动连接,所述丝杠(704)安装于所述安装立座(707)内并通过所述升降驱动电机(701)驱动旋转,与所述丝杠(704)配合的丝母与所述升降座(705)固连,两个机械臂分别安装于所述升降座(705)两侧。
3.根据权利要求2所述的基于双臂机器人的机械压力机系统,其特征在于:所述双臂机器人(1)的两个机械臂结构相同,均包括第一旋转臂(8)和第二旋转臂(9),所述第一旋转臂(8)的第一旋转臂臂体(807)两端分别设有第一转动关节(801)和第二转动关节(802),所述第一转动关节(801)与所述升降座(705)相连,所述第二转动关节(802)与所述第二旋转臂(9)相连,所述第一转动关节(801)下侧设有第一旋转电机(804),且所述第一转动关节(801)和所述第一旋转臂臂体(807)通过所述第一旋转电机(804)驱动旋转,所述第二转动关节(802)下侧设有第二旋转电机(805),且所述第二转动关节(802)和所述第二旋转臂(9)通过所述第二旋转电机(805)驱动旋转。
4.根据权利要求3所述的基于双臂机器人的机械压力机系统,其特征在于:所述第二旋转臂(9)包括第二旋转臂臂体(908)、第三旋转电机(901)、传动机构、减速机(905)和旋转连接件(906),所述第二旋转臂臂体(908)一端与所述第一旋转臂(8)相连,另一端设有一安装座,所述第三旋转电机(901)、传动机构、减速机(905)和旋转连接件(906)均设置于所述安装座中,其中所述旋转连接件(906)通过第三旋转电机(901)驱动旋转,且所述第三旋转电机(901)依次通过所述传动机构和减速机(905)传递转矩,旋转连接件(906)和端拾器(3)相连。
5.根据权利要求1所述的基于双臂机器人的机械压力机系统,其特征在于:所述端拾器(3)包括安装架(302)、旋转气缸(303)、夹爪气缸(305)、夹爪(304)、浮动支架(307)和振动马达(306),其中所述安装架(302)与双臂机器人(1)的机械臂自由端相连,所述安装架(302)前侧设有多个旋转气缸(303),且每个旋转气缸(303)的旋转输出端均设有一个夹爪气缸(305),每个夹爪气缸(305)上均设有夹爪(304),所述浮动支架(307)设置于与所述安装架(302)上侧,在每个夹爪(304)上方均设有一个振动马达(306),且所述振动马达(306)设置于所述浮动支架(307)上。
6.根据权利要求5所述的基于双臂机器人的机械压力机系统,其特征在于:在所述安装架(302)上侧设有一个安装立块(309),所述安装立块(309)上侧设有一个支撑板(308),在所述支撑板(308)上设有多个可升降的安装轴(311),且所述浮动支架(307)通过所述安装轴(311)支承,在所述安装轴(311)上套装有复位弹簧。
7.根据权利要求5所述的基于双臂机器人的机械压力机系统,其特征在于:所述浮动支架(307)上设有多个马达架(310),且所述各个振动马达(306)分别设置于不同马达架(310)上。
8.根据权利要求1所述的基于双臂机器人的机械压力机系统,其特征在于:所述机器人快移装置(2)包括固定座(202)、移动座(203)、调整地脚(201)和导正定位销(204),所述固定座(202)通过所述调整地脚(201)调整水平,在所述固定座(202)上设有导正定位销(204),在所述移动座(203)上设有与所述导正定位销(204)配合的销孔,所述双臂机器人(1)安装于所述移动座(203)上。
9.根据权利要求8所述的基于双臂机器人的机械压力机系统,其特征在于:所述调整地脚(201)上设有调整螺栓(205),且所述调整螺栓(205)上端与所述固定座(202)相连。
10.根据权利要求1所述的基于双臂机器人的机械压力机系统,其特征在于:所述双臂机器人(1)两侧分别设有上料台(10)和出料箱(11),上料台(10)上的工件通过所述双臂机器人(1)一侧机械臂取料并送入机械压力机(4)中,机械压力机(4)中压制完成的工件通过所述双臂机器人(1)另一侧机械臂下料并送入出料箱(11)中。
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