CN110065086A - 一种工业机器人工具库 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业机器人工具库，包括控制柜、控制系统、工具转盘、连接组件、分度装置和动力系统；所述控制系统、分度装置和动力系统分别设置于控制柜内，所述分度装置与动力系统传动连接，所述连接组件的顶部固定连接有工具转盘，所述连接组件的底部固定连接有分度装置，所述动力系统连接于控制系统；所述工具转盘的每个工位上均设置有工具快接头；本发明提供的工业机器人工具库，通过工具转盘自动旋转至第一开口处，便于工业机器人完成工具的存放与更换工作；工具转盘转动而非工业机器人移动，降低工业机器人作业时编程的复杂度；设置有转盘防护罩，对工具转盘上的标准化工具起防尘防摔的保护作用。

Description

一种工业机器人工具库

技术领域

本发明涉及工业机器人作业领域，特别涉及一种工业机器人工具库。

背景技术

随着工业的升级与迭代，制造行业对生产技术的要求越来越高，工业机器人技术开始被广泛应用于各类制造业中。工业机器人技术，是对工业机器人进行编程，从而控制工业机器人做出类似人的生产劳动动作，辅助生产者进行工业制造生产活动。

在工业机器人进行各类生产任务的之前，需要为工业机器人设计并安装不同的工具，如手指气缸、气动吸盘、电（气）动主轴、焊枪支架等；现有技术为了方便更换工具，将生产需要用到的工具设计为系列标准化工具，然而在工具更换的过程中，仍存在以下问题：

（1）更换工具需要手动拆卸，费时费力；

（2）若需要全自动更换多个工具，需要在工业机器人编程时，在控制程序内计算多个工装的位置坐标值，导致编程复杂繁琐；

（3）缺少用于放置和保护工具的装置。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种工业机器人工具库，通过工具转盘的转动实现工业机器人工具的自动更换，使工业机器人更换工具的工作简单化。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种工业机器人工具库，包括控制柜、控制系统、工具转盘、连接组件、分度装置和动力系统；所述控制系统、分度装置和动力系统分别设置于控制柜内，所述分度装置与动力系统传动连接，所述连接组件的顶部固定连接有工具转盘，所述连接组件的底部固定连接有分度装置，所述动力系统连接于控制系统；所述工具转盘的每个工位上均放置有快接工具。

所述的工业机器人工具库中，所述动力系统包括电机和电机连接架，所述电机与电机连接架固定连接，所述电机连接架固定设置于控制柜内，所述电机连接于控制系统。

所述的工业机器人工具库中，所述连接组件包括连接转轴和轴承盖板，所述轴承盖板可拆卸地设置于控制柜上，所述连接转轴可转动地设置于轴承盖板上，所述连接转轴的上端与工具转盘连接，所述连接转轴的底端与分度装置连接。

所述的工业机器人工具库中，所述分度装置包括分度转盘和分度拔齿，所述分度拔齿与电机传动连接，所述分度拔齿可转动地设置于分度转盘底部，所述分度转盘底部开设有若干与分度拔齿配合的内齿槽卡位。

所述的工业机器人工具库中，还包括可拆卸地设置于控制柜顶板上表面的转盘防护罩，所述转盘防护罩上开设有第一开口。

所述的工业机器人工具库中，还包括转盘防护罩连接架，所述转盘防护罩连接架上开设有用于放置转盘防护罩的放置卡位，所述转盘防护罩连接架上开设有与第一开口大小相同的第二开口，所述转盘防护罩连接架可拆卸地设置于控制柜顶板的上表面。

所述的工业机器人工具库中，所述控制柜底部固定设置有移动万向轮，所述移动万向轮与控制柜之间设置有用于锁死移动万向轮的锁紧装置。

所述的工业机器人工具库中，所述工具转盘为6工位工具转盘。

所述的工业机器人工具库中，还包括操作器，所述操作器可拆卸地设置于控制柜的外表面，所述操作器连接于控制系统。

有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种工业机器人工具库，通过工具转盘自动旋转至第一开口处，便于工业机器人完成工具存放与更换的工作；工具转盘转动而非工业机器人移动，降低工业机器人作业时编程的复杂度；设置有透明的转盘防护罩，对工具转盘上的标准化工具起防尘防摔的保护作用。

附图说明

图1为本发明提供的工业机器人工具库的整体结构示意图；

图2为本发明提供的工业机器人工具库的内部结构示意图；

图3为本发明提供的工业机器人工具库的另一视角的内部结构示意图；

图4为本发明提供的工业机器人工具库的分度装置的结构示意图；

图5为本发明提供的工业机器人工具库的使用状态示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种工业机器人工具库，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内部”、“上表面”、“底部”等指示的方位或位置关系为本发明基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述。另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。

实施例1

请参阅图1和图2，本发明提供了一种工业机器人工具库，包括控制柜1、控制系统（图中未示出）、工具转盘2、连接组件3、分度装置4和动力系统5；控制系统、分度装置4和动力系统5分别设置于控制柜1内，分度装置4与动力系统5传动连接，连接组件3的顶部固定连接有工具转盘2，连接组件3的底部固定连接有分度装置4；动力系统5连接于控制系统；工具转盘2的每个工位上均均放置有快接工具21；根据工业机器人的生产任务的不同，工具转盘的每个工位上可放置有不同功能属性的快接工具；在本实施例中，所述控制系统可以但不限于是PLCS7-200SMART。

进一步地，请参阅图2，动力系统5包括电机51和电机连接架52，电机51与电机连接架52固定连接，电机连接架52固定设置于控制柜1内，电机51连接于控制系统；在本实施例中，所述电机连接架52与控制柜1的顶板11的下表面为螺栓连接关系。

进一步地，请参阅图3，连接组件3包括连接转轴31和轴承盖板32，轴承盖板32可拆卸地设置于控制柜1上，连接转轴31可转动地设置于轴承盖板32内，连接转轴31的上端与工具转盘2连接，连接转轴31的底端与分度装置4连接；在本实施例中，所述轴承盖板与控制柜顶板的上表面为螺栓连接关系，所述连接转轴与工具转盘和分度装置之间可以但不限于是焊接连接关系。

进一步地，请参阅图4，分度装置4包括分度转盘41和分度拔齿42，分度拔齿42与电机51传动连接，分度拔齿42可转动地设置于分度转盘41底部，分度转盘41底部开设有若干与分度拔齿42配合的内齿槽卡位411；当自动更换工具库工作时，电机带动分度拔齿旋转，分度拔齿与分度转盘底部的若干内齿槽卡位配合，从一个内齿槽卡位旋转至另一个内齿槽卡位中，从而实现分度转盘的旋转。

进一步地，请参阅图1，所述自动更换工具库还包括可拆卸地设置于控制柜1顶板11上表面的转盘防护罩6，转盘防护罩6上开设有第一开口，所述第一开口的大小满足工业机器人进行工具更换时不受干涉；优选地，在本实施例中，所述转盘防护罩包括侧板61和顶盖62，所述侧板与顶盖为螺栓连接关系；可选用透明材料制作转盘防护罩，方便工作人员观察转盘内，工业机器人更换工具时的情况。

进一步地，请参阅图2，所述自动更换工具库还包括转盘防护罩连接架7，转盘防护罩连接架7上开设有用于放置转盘防护罩6的放置卡位，转盘防护罩连接架7上开设有与第一开口大小相同的第二开口，转盘防护罩连接架7可拆卸地设置于控制柜1的顶板11的上表面；在本实施例中，所述转盘防护罩连接架通过螺栓固定于控制柜顶板的上表面，将转盘防护罩放置于转盘防护罩连接架的放置卡位中，再通过螺栓对转盘防护罩进一步固定。

进一步地，请参阅图1，控制柜1底部固定设置有移动万向轮8，移动万向轮8与控制柜1之间设置有用于锁死移动万向轮的锁紧装置（图中未示出）；通过在控制柜底部设置移动万向轮，便于根据实际的生产需要调整和移动自动更换工具库的位置，且设置有锁紧装置，可对自动更换工具库的位置进行锁定。

进一步地，请参阅图2，在本实施例中，工具转盘2为6工位工具转盘；在其他实施例中，可根据实际生产任务的需求和所需更换工具的数量选择不同工位的工具转盘。

本实施例提供的工业机器人工具库的工作原理如下：请参阅图5，使用前，可根据实际工业机器人所要进行的生产任务对自动更换工具库内的工具变化顺序进行编程设定，工业机器人与自动更换工具库由同一个控制系统进行控制；当工业机器人需要进行工具更换工作时，控制系统（通过编程设定）控制工业机器人运转至A点（自动更换工具库外，快接工具的上方）工业机器人上的快接头收紧；延时1秒后，自动更换工具库控制电机启动，电机带动分度拔齿拔动分度转盘，分度转盘旋转，带动连接转轴上端的工具转盘旋转，工具转盘将需要更换的工具或工具转盘上的空位置旋转至第一开口处；此后，工业机器人从A点移动至B点（快接工具内），工业机器人快接头张开，与快接工具的快接头完成连接，实现工具的存放和更换；安装完成后，快接工具随着工业机器人一起移动至C点（自动更换工具库外），完成整个自动更换工具的流程。

在本实施例中，由于工具转盘为6工位工具转盘，工具转盘可实现依次旋转60度角变换不同的工具，每旋转一次转动60°，电机停止运转后自锁，以防止发生角度位移产生位置误差；预先设定工具更换顺序的方式适用于工业机器人自动连续生产，实现工业机器人自动更换工具。

实施例2

请参阅图1，本实施例与实施例1的主要区别在于：所述工业机器人工具库还包括操作器9，操作器9可拆卸地设置于控制柜1的外表面，操作器9的输入端与输出端分别与控制系统的输出端与输入端连接。

在本实施例中，可在操作器的后侧固定设置两个挂耳，在控制柜外表面固定设置于挂耳配合的限位杆，通过挂耳将操作器放置于控制柜的外表面，工作人员在工作过程中，可将操作器取下进行操作。

在本实施例中，所述操作器包括开关按钮、数字面板和依次旋转按键，所述开关按钮、数字按钮和依次旋转按钮均为自锁按键；使用前，预先将标准化工具按编号放置于工具库内的工具转盘上，在本实施例中，工具转盘上设置有6个工位，可分别与数字面板上的数字1-6的数字按钮对应。

本实施例提供的工业机器人工具库的工作原理如下：工作人员通过操作器控制自动更换工具库转换工具的顺序，当按下相应的数字按钮时，对应编号的工位旋转至自动安装工位，实现工业机器人的自动更换工具；或按下依次旋转按钮，工具转盘顺时针或逆时针（根据编程设定的方向旋转）旋转变换工具；通过操作器控制工具转盘旋转的方式适用于日常工具的维护和生产前的调试。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有的这些替换或改变都应属于本发明所附的权利要求书的保护范围内。

Claims (9)

1.一种工业机器人工具库，其特征在于，包括控制柜、控制系统、工具转盘、连接组件、分度装置和动力系统；所述控制系统、分度装置和动力系统分别设置于控制柜内，所述分度装置与动力系统传动连接，所述连接组件的顶部固定连接有工具转盘，所述连接组件的底部固定连接有分度装置，所述动力系统连接于控制系统；所述工具转盘的每个工位上均放置有快接工具。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人工具库，其特征在于，所述动力系统包括电机和电机连接架，所述电机与电机连接架固定连接，所述电机连接架固定设置于控制柜内，所述电机连接于控制系统。

3.根据权利要求1所述的一种工业机器人工具库，其特征在于，所述连接组件包括连接转轴和轴承盖板，所述轴承盖板可拆卸地设置于控制柜上，所述连接转轴可转动地设置于轴承盖板上，所述连接转轴的上端与工具转盘连接，所述连接转轴的底端与分度装置连接。

4.根据权利要求2所述的一种工业机器人工具库，其特征在于，所述分度装置包括分度转盘和分度拔齿，所述分度拔齿与电机传动连接，所述分度拔齿可转动地设置于分度转盘底部，所述分度转盘底部开设有若干与分度拔齿配合的内齿槽卡位。

5.根据权利要求1所述的一种工业机器人工具库，其特征在于，还包括可拆卸地设置于控制柜顶板上表面的转盘防护罩，所述转盘防护罩上开设有第一开口。

6.根据权利要求5所述的一种工业机器人工具库，其特征在于，还包括转盘防护罩连接架，所述转盘防护罩连接架上开设有用于放置转盘防护罩的放置卡位，所述转盘防护罩连接架上开设有与第一开口大小相同的第二开口，所述转盘防护罩连接架可拆卸地设置于控制柜顶板的上表面。

7.根据权利要求1所述的一种工业机器人工具库，其特征在于，所述控制柜底部固定设置有移动万向轮，所述移动万向轮与控制柜之间设置有用于锁死移动万向轮的锁紧装置。

8.根据权利要求1所述的一种工业机器人工具库，其特征在于，所述工具转盘为6工位工具转盘。

9.根据权利要求1所述的一种工业机器人工具库，其特征在于，还包括操作器，所述操作器可拆卸地设置于控制柜的外表面，所述操作器连接于控制系统。