CN110394415A - 一种轴承环锻压坯料搬运机器人 - Google Patents

一种轴承环锻压坯料搬运机器人 Download PDF

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CN110394415A CN201910169579.7A CN201910169579A CN110394415A CN 110394415 A CN110394415 A CN 110394415A CN 201910169579 A CN201910169579 A CN 201910169579A CN 110394415 A CN110394415 A CN 110394415A
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郭忠峰
张渊博
张良
杨林
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    • B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B21J13/08—Accessories for handling work or tools
    • B21J13/10—Manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本专利公开了一种用于在轴承环锻压过程中轴承环坯抓取、搬运及护持的机器人，借助电机带动丝杠滑块以及电机带动齿轮齿条来实现机器人对锻压过程中锻件的抓取及搬运，简化了机械结构，提高了工作效率，其特征在于：基座模块对整个装置起到了固定支撑作用，立柱运动模块实现了整个装置在水平平面内的位置旋转以及在竖直方向上的上下位移，大臂运动模块通过大臂内部的齿条实现了大臂在水平方向的伸缩，用于调整机械爪的抓取半径，机械手模块是实现坯料抓取的最终实施机构，并且能够在锻压过程中护持锻件，并且旋转180°，实现锻件上下两面的锻压。

Description

一种轴承环锻压坯料搬运机器人
技术领域
本发明属于机器人领域，涉及一种零件搬运机器人，具体涉及一种在轴承环锻压过程中坯料搬运的机器人。
背景技术
搬运机器人可以通过模仿人类的手以及手臂的运动机理，完成预设的抓取、搬运、护持或者一些固定操作步骤的自动化设备，由于其具有极高的作业准确度以及在复杂环境下的超强适应性，近些年来其应用范围越来越广泛。在轴承环锻压行业之中，面对恶劣的工作环境、高强度的工作方式以及工人的安全保障等问题，机器人的作用就显得无可替代，目前主流的机器人多为传统多轴设计，具有超高的灵活性，但是价格昂贵而且对于工作场地空间限制有要求，因此就需要一种能够在相对狭小空间内工作，满足在锻压过程中完成抓取、搬运及护持的新型机器人。
发明内容
发明的目的
克服传统锻压机械手的多关节多自由度复杂设计带来的高制造成本、高后期维护以及工作场景低适应性，设计一种专门应用于轴承环锻压行业的新型轴承环锻压坯料搬运机器人，借助电机以及齿轮齿条来实现轴承环坯料的抓取、搬运及护持工作，降低了产品的成本，提高了其在狭小空间内的灵活度，抓取效率也有很高的提升。
发明的技术解决方案（即发明内容）
本发明主要用于实现在轴承环锻压过程中抓取、搬运及护持轴承环坯料，而发明的一种轴承环坯料搬运机器人。
本发明的技术方案是通过电机带动丝杠滑块及齿轮齿条运动来实现机械臂运动并以此完成抓取、搬运及护持坯料，整个装置分为四个模块，即基座模块、立柱运动模块、大臂运动模块、机械手模块，所述基座模块包括：立柱罩、固定底座，所述立柱运动模块包括：丝杠电机、立柱顶盖一、丝杠杆、轴承、立柱旋转电机、立柱驱动轴、立柱、滑动导轨、滑块基座、齿轮电机固定基座，所述大臂运动模块包括：齿条大臂、齿轮、齿轮电机、平面旋转电机固定基座，所述机械手模块包括：平面旋转电机、机械手旋转电机、旋转电机固定基座、法兰板、气缸、下固定基座、锻件、上固定基座、左推条、下固定卡槽、左夹持条、右夹持条、右推条、上固定卡槽、缓冲橡胶板、机械手旋转基座。
其整体连接关系为：基座模块通过螺栓固定在地面，立柱运动模块固定在基座模块上，大臂运动模块固定立柱模块的滑块基座上，机械手模块固定在大臂运动模块的齿条大臂端部。
发明的效果
本发明解决了机械手设计中过于复杂的结构以及在相对狭小空间内灵活性问题，借助丝杠电机以及旋转电机，通过丝杠运动以及齿轮齿条运动实现机械手的多自由度抓取、搬运及护持轴承环坯料，相对简化了机械结构，提高了生产效率，降低了生产成本，而且具有良好的灵活性以及准确性。
附图说明：
图1为本发明轴侧图；
图2为本发明基座模块轴侧图；
图3为本发明立柱运动模块整体结构剖视图；
图4为本发明立柱运动模块轴侧图；
图5为本发明大臂运动模块轴侧图；
图6为本发明机械手模块轴侧图；
图7为本发明机械手模块细节图；
100基座模块、101.立柱罩、102.固定底座、200立柱运动模块、201.丝杠电机、202.立柱顶盖一、203.丝杠杆、204.轴承、205.立柱旋转电机、206.立柱驱动轴、207.立柱、208.滑动导轨、209.滑块基座、210.齿轮电机固定基座、300大臂运动模块、301.齿条大臂、302.齿轮、303.齿轮电机、304.平面旋转电机固定基座、400机械手模块、401.平面旋转电机、402.机械手旋转电机、403.旋转电机固定基座、404.法兰板、405.气缸、406.下固定基座、407.锻件、408.上固定基座、409.左推条、410.下固定卡槽、411.左夹持条、412.右加持条、413.右推条、414.上固定卡槽、415.缓冲橡胶板、416.机械手旋转基座。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，该轴承环坯料搬运机器人，固定底座102通过螺栓固定在地面，立柱207通过螺栓固定在固定底座102上，立柱旋转电机205通过螺栓固定在固定底座102底部，立柱驱动轴206两端分别与立柱旋转电机205及立柱207连接，使得立柱旋转电机205带动立柱207转动，丝杠电机201通过螺栓固定在立柱207顶部，丝杠杆203通过立柱顶盖一202固定，滑动导轨208固定在立柱207开口槽外部，滑块基座209安装在滑动导轨208上，通过丝杠上下滑动，齿轮电机固定基座210焊接在滑块基座209上，齿条大臂301穿过齿轮电机固定基座210，齿轮电机303固定在齿轮电机固定基座210上，其顶部的齿轮302与齿条大臂301内部的齿条相啮合，平面旋转电机固定基座304焊接在齿条大臂301右端部，平面旋转电机401通过螺栓固定在平面旋转电机固定基座304上部，机械手旋转电机402通过旋转电机固定基座403固定在平面旋转电机固定基座304下部，机械手旋转基座416固定在旋转电机固定基座403右侧，法兰板404的伸出端与机械手旋转基座416通过螺栓固定，气缸405固定在法兰板404后部，上固定基座408及下固定基座406通过缓冲橡胶板415固定在法兰板404前部，左推条409、左夹持条411、右加持条412、右推条413对称布置在上固定卡槽414及下固定卡槽410两侧。
该轴承环坯料搬运机器人工作时，首先气缸405工作，带动左推条409、左夹持条411、右加持条412及右推条413运动，夹持铸件407，待通过空气锤锻压之后，机械手旋转电机402旋转，通过机械手旋转基座416带动法兰板404，进而带动整个机械手模块旋转180°，即锻件旋转至背面，放入锻压区继续经气锤锻压，待锻件锻压完成后，立柱旋转电机205带动立柱207整体转动，与此同时丝杠电机201带动滑块基座209运动使得齿条大臂301做上下位移，齿轮电机303带动齿条大臂301通过齿轮齿条运动实现齿条大臂301伸缩运动，平面旋转电机401带动旋转电机固定基座403使得机械手模块能够在平面范围内做旋转运动，坯料搬运机器人把加工完成的轴承环坯料放入指定存放区域，然后返回初始位置重新抓取新的坯料。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种轴承环锻压坯料搬运机器人，其特征在于：所述立柱运动模块中旋转电机布置在立柱底部，丝杠电机布置在立柱顶部，所述大臂运动模块固定立柱模块的滑块基座上，所述机械手模块固定在大臂运动模块的齿条大臂端部。
2.根据权利要求1所述的一种轴承环锻压坯料搬运机器人，其特征在于：立柱运动模块中立柱底部固定旋转电机，可以带动整个机械手装置在水平内做360°旋转。
3.根据权利要求1所述的一种轴承环锻压坯料搬运机器人，其特征在于：大臂运动模块中大臂采用内置齿条，能够和齿轮电机的齿轮相啮合，大臂的运动直径为1500mm-2000mm。
4.根据权利要求1所述的一种轴承环锻压坯料搬运机器人，其特征在于：机械手模块能够实现在水平面内旋转180°，气缸控制左夹持条和右加持条的开合，使得锻压过程中随着锻件直径增大依然保持对锻件的护持效果。
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