CN109877812A - 一种冲压上料四轴机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冲压上料四轴机器人，其包括：底座、第一机械臂、第二机械臂、导柱式升降机构、抓手；第一机械臂的一端与底座枢转连接，并相对底座以第一轴为转轴枢转运动，第一机械臂另一端与导柱式升降机构的下端枢转连接，导柱式升降机构相对第一机械臂以第二轴为转轴枢转运动；导柱式升降机构的上端与第二机械臂的一端固定连接，导柱式升降机构带动第二机械臂及其上的抓手沿第三轴进行升降运动，抓手枢转连接于第二机械臂的另一端，并相对第二机械臂以第四轴为转轴枢转运动。本发明的冲压上料四轴机器人通过将导柱式升降机构设计于冲压上料四轴机器人的中部位置，有利于降低成本，并简化整体的结构，减轻冲压上料四轴机器人的整体重量。

Description

一种冲压上料四轴机器人

技术领域

本发明涉及一种机器人，尤其涉及一种成本低、重量轻的适于上料的冲压上料四轴机器人。

背景技术

在工业生产中，经常需要完成工件上料的动作，以将工件上料至冲压等需要加工的工位处。随着自动化技术的发展，为了获得较高的上料效率，工件的上料通常由手臂式机器人完成。该手臂式机器人上料时，需要通过枢转动作、升降动作完成上料。因此，面临机器人的结构简化、低成本、重量轻的实际需求，有必要提出进一步地解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种冲压上料四轴机器人，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种冲压上料四轴机器人，其包括：底座、第一机械臂、第二机械臂、导柱式升降机构、抓手；

所述第一机械臂的一端与所述底座枢转连接，并相对所述底座以第一轴为转轴枢转运动，所述第一机械臂另一端与所述导柱式升降机构的下端枢转连接，所述导柱式升降机构相对所述第一机械臂以第二轴为转轴枢转运动；

所述导柱式升降机构的上端与所述第二机械臂的一端固定连接，所述导柱式升降机构带动所述第二机械臂及其上的抓手沿第三轴进行升降运动，所述导柱式升降机构包括：三轴中板、三轴导柱、三轴上板、三轴电机、三轴电机固定板、三轴同步轮机构、三轴丝杆；

所述三轴电机的电机轴通过所述三轴同步轮机构与所述三轴丝杆传动连接，所述三轴丝杆的下端进一步固定连接于所述三轴中板上，所述三轴电机及三轴同步轮机构固定于所述三轴电机固定板上，

所述三轴上板套装于所述三轴丝杆上，并与所述三轴丝杆的螺纹进行配合，所述三轴导柱为三根时，其中两根三轴导柱的上端固定于三轴电机固定板上，下端固定于三轴中板上，剩余一根三轴导柱的上端固定于三轴上板上，下端固定于三轴底板上；

所述抓手枢转连接于所述第二机械臂的另一端，并相对所述第二机械臂以第四轴为转轴枢转运动。

作为本发明的冲压上料四轴机器人的改进，所述冲压上料四轴机器人还包括：一轴电机、一轴减速机、一臂固定抱箍，所述一轴电机收容于所述底座中，且所述一轴电机通过所述一轴减速机与所述第一机械臂的一端固定连接，所述第一机械臂的一端通过所述一臂固定抱箍与所述一轴减速机相连接。

作为本发明的冲压上料四轴机器人的改进，所述冲压上料四轴机器人还包括：二轴减速机、二轴电机、二轴减速机固定套筒；

所述第一机械臂的另一端与所述二轴减速机固定套筒相连接，所述二轴减速机固定套筒中空设置，所述二轴电机收容于所述二轴减速机固定套筒中，且所述二轴电机的电机轴通过所述二轴减速机与所述导柱式升降机构的底部枢转连接。

作为本发明的冲压上料四轴机器人的改进，所述三轴同步轮机构包括：分别套装于所述三轴电机的电机轴和三轴丝杆上的同步轮以及联动两个同步轮的传动带。

作为本发明的冲压上料四轴机器人的改进，所述导柱式升降机构还包括：三轴同步轮外罩，所述三轴同步轮机构收容安装于所述三轴同步轮外罩和三轴电机固定板限定的空间中，所述第二机械臂通过一二臂固定抱箍固定连接于所述三轴同步轮外罩的顶面上。

作为本发明的冲压上料四轴机器人的改进，所述导柱式升降机构还包括：三轴底板，所述三轴上板、三轴底板分别固定于所述三轴外罩的上端开口和下端开口。

作为本发明的冲压上料四轴机器人的改进，所述导柱式升降机构还包括：三轴导柱固定座，所述三轴导柱的上端、下端通过所述三轴导柱固定座进行连接固定。

作为本发明的冲压上料四轴机器人的改进，所述三轴上板与三轴导柱之间还设置有所述直线轴承。

作为本发明的冲压上料四轴机器人的改进，所述冲压上料四轴机器人还包括：四轴减速机固定套筒、四轴电机、四轴减速机，所述第二机械臂的另一端与四轴减速机固定套筒固定连接。所述四轴减速机固定套筒中空设置，所述四轴电机位于四轴减速机固定套筒中，并进一步通过所述四轴减速机与所述抓手相连接。

作为本发明的冲压上料四轴机器人的改进，所述抓手包括：固定型材、连接于所述固定型材上的吸盘固定板以及滑动连接于所述吸盘固定板上的多个吸盘。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的冲压上料四轴机器人通过将导柱式升降机构设计于冲压上料四轴机器人的中部位置，有利于降低成本，并简化整体的结构，减轻冲压上料四轴机器人的整体重量。同时，本发明的冲压上料四轴机器人的二轴、三轴一体化设置在导柱式升降机构处，有利于提高机器人运动的效率，并减小机器人的体积。此外，本发明的冲压上料四轴机器人通过导柱式升降机构完成抓手的升降运动，其采用独特三导柱定位导向轻量化钢结构上下直线运动，稳定在移动过程中的精确运动轨迹，优点在于结构独特紧凑一体化，强度高，标准化元器件便于制造，成本底，使用寿命长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的冲压上料四轴机器人的一实施例的立体示意图；

图2为图1中冲压上料四轴机器人的主视图；

图3为图2中A-A方向的剖面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种冲压上料四轴机器人，其可适用于板材的周转、上料等，本发明的冲压上料四轴机器人将导柱式升降机构设计于冲压上料四轴机器人的中部位置，有利于降低成本，并简化整体的结构，减轻冲压上料四轴机器人的整体重量。

如图1-3所示，本发明一实施例的冲压上料四轴机器人包括：底座1、一轴电机2、一轴减速机3、一臂固定抱箍4、第一机械臂5、二轴减速机固定套筒15、二轴电机16、二轴减速机14、导柱式升降机构13、二臂固定抱箍11、第二机械臂10、四轴减速机固定套筒6、四轴电机7、四轴减速机8、抓手9。

所述底座1中空设置，所述一轴电机2收容于所述底座1中，且所述一轴电机2通过所述一轴减速机3与所述第一机械臂5的一端固定连接。所述第一机械臂5的一端通过所述一臂固定抱箍4与所述一轴减速机3相连接。所述一臂固定抱箍包括上下两部分，上下两部分扣合在一起将所述第一机械臂5的一端与所述一轴减速机3连接固定。如此，所述第一机械臂5可在所述一轴电机2的带动下围绕第一轴进行旋转。

所述第一机械臂5的另一端与所述二轴减速机固定套筒15相连接，所述二轴减速机固定套筒15中空设置，所述二轴电机16收容于所述二轴减速机固定套筒15中，且所述二轴电机16的电机轴通过所述二轴减速机14与所述导柱式升降机构13的底部枢转连接，以带动所述导柱式升降机构13围绕第二轴进行旋转。

所述导柱式升降机构13用于实现第二机械臂10及与其相连接的抓手9沿第三轴进行升降，其具有结构独特紧凑一体化，强度高，标准化元器件便于制造，成本底，使用寿命长的优点。

具体地，所述导柱式升降机构13包括：三轴底板17、三轴外罩18、三轴中板19、三轴导柱20、直线轴承21、三轴上板22、三轴电机23、三轴导柱固定座24、三轴同步轮外罩25、三轴电机固定板26、三轴同步轮机构27、三轴丝杆12。

所述三轴电机23的电机轴通过所述三轴同步轮机构27与所述三轴丝杆12传动连接。其中，所述三轴同步轮机构27包括：分别套装于所述三轴电机23的电机轴和三轴丝杆12上的同步轮以及联动两个同步轮的传动带。从而，当三轴电机23工作时，可带动三轴丝杆12进行同步运动。所述三轴丝杆12的下端进一步固定连接于所述三轴中板19上，所述三轴电机23及三轴同步轮机构27固定于三轴电机固定板26上，且所述三轴同步轮外罩25扣合于所述三轴电机固定板26上，从而所述三轴同步轮机构27收容安装于所述三轴同步轮外罩25和三轴电机固定板26限定的空间中。

所述三轴上板22、三轴底板17分别固定于所述三轴外罩18的上端开口和下端开口。所述三轴上板22套装于所述三轴丝杆12上，并与所述三轴丝杆12的螺纹进行配合。如此，当三轴丝杆12在三轴电机23的带动下同步运动时，由于其与三轴上板22之间的螺纹配合关系，三轴丝杆12连同所述三轴同步轮机构27、三轴电机固定板26能够一同沿第三轴进行升降运动，以实现第二机械臂10及与其相连接的抓手9沿第三轴进行升降的目的。

平行于第三轴设置的三轴导柱20用于提高三轴上板22运动的稳定性，本实施例中，所述三轴导柱20为多根，三根三轴导柱20分布于一三角形的三个顶点位置。在其他实施例中，所述三轴导柱20也可以设置为其他合适的数量。当三轴导柱20为三根时，其中两根三轴导柱20的上端通过所述三轴导柱固定座24固定于三轴电机固定板26上，下端通过所述三轴导柱固定座24固定于三轴中板19上，剩余一根三轴导柱20的上端通过所述三轴导柱固定座24固定于三轴上板22上，下端通过所述直线轴承三轴导柱固定座24固定于三轴底板17上。此外，为了提高运动的稳定性，所述三轴上板22与三轴导柱20之间还设置有所述直线轴承21。

所述第二机械臂10的一端通过所述二臂固定抱箍11固定于所述三轴同步轮外罩25上，所述二臂固定抱箍11与所述一臂固定抱箍结构类似，其包括上下两部分，上下两部分扣合在一起与所述第二机械臂10的一端固定连接。

所述抓手9枢转连接于所述第二机械10臂的另一端，并相对所述第二机械臂10以第四轴为转轴枢转运动。

具体地，所述第二机械臂10的另一端与四轴减速机固定套筒6固定连接。所述四轴减速机固定套筒6中空设置，所述四轴电机7位于四轴减速机固定套筒6中，并进一步通过所述四轴减速机8与所述抓手9相连接。如此，所述抓手9可在所述四轴电机7的带动下围绕第四轴进行旋转。

所述抓手9用于抓取板材类的工件，其包括：固定型材91、连接于所述固定型材91上的吸盘固定板92以及滑动连接于所述吸盘固定板92上的多个吸盘93。

所述固定型材91一端与所述四轴减速机8相连接。所述吸盘固定板92为多个，多个吸盘固定板92左右对称地连接于所述固定型材91的两侧，任一个吸盘固定板92上连接有至少一个所述吸盘93，且所述吸盘93朝下设置。为了实现所述吸盘93与吸盘固定板92之间的滑动连接，所述吸盘固定板92上设置有沿长度方向设置的滑轨，所述吸盘93上设置有沿所述滑轨滑动设置的滑块结构。

本发明实施例的冲压上料四轴机器人将工件上料至冲压位置时，当第一机械臂运动过程中，第二机械臂也同时联动完成移动定位，当抓手进入冲压机的模具定位位置后同时，启动导柱式升降机构，带动抓手沿第三轴向下运动，将抓手吸盘松开零件放入模具的定位位置后，再向上运动离开指定位置，第一、第二机械臂同时运动离开模具后，进入下一个工位位置，连续的重复工作。

综上所述，本发明的冲压上料四轴机器人通过将导柱式升降机构设计于冲压上料四轴机器人的中部位置，有利于降低成本，并简化整体的结构，减轻冲压上料四轴机器人的整体重量。同时，本发明的冲压上料四轴机器人的二轴、三轴一体化设置在导柱式升降机构处，有利于提高机器人运动的效率，并减小机器人的体积。此外，本发明的冲压上料四轴机器人通过导柱式升降机构完成抓手的升降运动，其采用独特三导柱定位导向轻量化钢结构上下直线运动，稳定在移动过程中的精确运动轨迹，优点在于结构独特紧凑一体化，强度高，标准化元器件便于制造，成本底，使用寿命长。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种冲压上料四轴机器人，其特征在于，所述冲压上料四轴机器人包括：底座、第一机械臂、第二机械臂、导柱式升降机构、抓手；

所述第一机械臂的一端与所述底座枢转连接，并相对所述底座以第一轴为转轴枢转运动，所述第一机械臂另一端与所述导柱式升降机构的下端枢转连接，所述导柱式升降机构相对所述第一机械臂以第二轴为转轴枢转运动；

所述导柱式升降机构的上端与所述第二机械臂的一端固定连接，所述导柱式升降机构带动所述第二机械臂及其上的抓手沿第三轴进行升降运动，所述导柱式升降机构包括：三轴中板、三轴导柱、三轴上板、三轴电机、三轴电机固定板、三轴同步轮机构、三轴丝杆；

所述三轴电机的电机轴通过所述三轴同步轮机构与所述三轴丝杆传动连接，所述三轴丝杆的下端进一步固定连接于所述三轴中板上，所述三轴电机及三轴同步轮机构固定于所述三轴电机固定板上，

所述三轴上板套装于所述三轴丝杆上，并与所述三轴丝杆的螺纹进行配合，所述三轴导柱为三根时，其中两根三轴导柱的上端固定于三轴电机固定板上，下端固定于三轴中板上，剩余一根三轴导柱的上端固定于三轴上板上，下端固定于三轴底板上；

所述抓手枢转连接于所述第二机械臂的另一端，并相对所述第二机械臂以第四轴为转轴枢转运动。

2.根据权利要求1所述的冲压上料四轴机器人，其特征在于，所述冲压上料四轴机器人还包括：一轴电机、一轴减速机、一臂固定抱箍，所述一轴电机收容于所述底座中，且所述一轴电机通过所述一轴减速机与所述第一机械臂的一端固定连接，所述第一机械臂的一端通过所述一臂固定抱箍与所述一轴减速机相连接。

3.根据权利要求1所述的冲压上料四轴机器人，其特征在于，所述冲压上料四轴机器人还包括：二轴减速机、二轴电机、二轴减速机固定套筒；

所述第一机械臂的另一端与所述二轴减速机固定套筒相连接，所述二轴减速机固定套筒中空设置，所述二轴电机收容于所述二轴减速机固定套筒中，且所述二轴电机的电机轴通过所述二轴减速机与所述导柱式升降机构的底部枢转连接。

4.根据权利要求1所述的冲压上料四轴机器人，其特征在于，所述三轴同步轮机构包括：分别套装于所述三轴电机的电机轴和三轴丝杆上的同步轮以及联动两个同步轮的传动带。

5.根据权利要求1所述的冲压上料四轴机器人，其特征在于，所述导柱式升降机构还包括：三轴同步轮外罩，所述三轴同步轮机构收容安装于所述三轴同步轮外罩和三轴电机固定板限定的空间中，所述第二机械臂通过一二臂固定抱箍固定连接于所述三轴同步轮外罩的顶面上。

6.根据权利要求5所述的冲压上料四轴机器人，其特征在于，所述导柱式升降机构还包括：三轴底板，所述三轴上板、三轴底板分别固定于所述三轴外罩的上端开口和下端开口。

7.根据权利要求1所述的冲压上料四轴机器人，其特征在于，所述导柱式升降机构还包括：三轴导柱固定座，所述三轴导柱的上端、下端通过所述三轴导柱固定座进行连接固定。

8.根据权利要求1所述的冲压上料四轴机器人，其特征在于，所述三轴上板与三轴导柱之间还设置有所述直线轴承。

9.根据权利要求1所述的冲压上料四轴机器人，其特征在于，所述冲压上料四轴机器人还包括：四轴减速机固定套筒、四轴电机、四轴减速机，所述第二机械臂的另一端与四轴减速机固定套筒固定连接，所述四轴减速机固定套筒中空设置，所述四轴电机位于四轴减速机固定套筒中，并进一步通过所述四轴减速机与所述抓手相连接。

10.根据权利要求1所述的冲压上料四轴机器人，其特征在于，所述抓手包括：固定型材、连接于所述固定型材上的吸盘固定板以及滑动连接于所述吸盘固定板上的多个吸盘。