CN114604621B - 一种轮毂锻造自动化加工机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及轮毂加工技术领域，尤其为一种轮毂锻造自动化加工机器人，包括机械臂，所述机械臂的前端设置有机械手，所述机械臂由轨道和臂体组成，所述机械手包括连接座，所述连接座的上、下两侧均通过旋转油缸分别固定连接有第一夹手和第二夹手，所述连接座的前、后两侧均等距固定连接有电磁铁，所述连接座的外侧中心固定连接有摄像头，所述轨道包括底座，所述底座的中部转动连接有第一丝轴，所述第一丝轴的表面滑动连接有第一滑块，本发明解决了现有轮毂制造主要采用人工加转运设备的方式进行轮毂各工段间转运，仍存在劳动强度大，安全隐患高的风险，且不利于产线向智能化、全自动化产线发展的问题。

Description

一种轮毂锻造自动化加工机器人
技术领域
本发明涉及轮毂加工技术领域，具体为一种轮毂锻造自动化加工机器人。
背景技术
轮毂是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件，又叫轮圈、钢圈、轱辘、胎铃，轮毂根据直径、宽度、成型方式、材料不同种类繁多。
现有轮毂制造主要采用人工加转运设备的方式进行轮毂各工段间转运，仍存在劳动强度大，安全隐患高的风险，且不利于产线向智能化、全自动化产线发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轮毂锻造自动化加工机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种轮毂锻造自动化加工机器人，包括机械臂，所述机械臂的前端设置有机械手，所述机械臂由轨道和臂体组成，所述机械手包括连接座，所述连接座的上、下两侧均通过旋转油缸分别固定连接有第一夹手和第二夹手，所述连接座的前、后两侧均等距固定连接有电磁铁，所述连接座的外侧中心固定连接有摄像头。
优选的，所述轨道包括底座，所述底座的中部转动连接有第一丝轴，所述第一丝轴的表面滑动连接有第一滑块，所述第一丝轴的一端固定连接有副齿轮，所述副齿轮的顶部啮合连接有主齿轮，所述主齿轮的中部固定连接有第一电机，所述第一电机的外壳固定于底座上。
优选的，所述第一滑块的两侧均滑动连接有第一导杆，所述第一导杆的两端均与底座固定连接。
优选的，所述臂体包括第二电机，所述第二电机的输出端固定连接有转动架，所述转动架的前侧转动连接有第一臂，所述转动架的顶部后侧固定连接有第三电机，所述第三电机的输出端固定连接有第一主动轮，所述第一主动轮的表面通过第一同步带传动连接有第一从动轮，所述第一从动轮与第一臂固定连接，所述第一臂的外端一侧固定连接有第四电机，所述第四电机的输出端固定连接有第二臂，所述第二臂的尾端固定连接有第五电机，所述第五电机的输出端通过第一连接轴固定连接有第三臂，所述第三臂的尾端与第二臂前端卡扣式转动连接，所述第三臂的前端固定连接有旋转机构，所述旋转机构的活动端设置有连接头，所述连接头与连接座固定连接。
优选的，所述旋转机构包括框架，所述框架的内部固定连接有第六电机，所述第六电机的输出端固定连接有第二主动轮，所述第二主动轮的表面通过第二同步带传动连接有第二从动轮，所述第二从动轮的中心固定连接有第二连接轴，所述第二连接轴的外端与连接头固定连接，所述第二连接轴与框架转动连接。
优选的，所述第三电机和第六电机均采用双头伺服电机。
优选的，所述第二电机固定于第一滑块上。
优选的，所述第一夹手包括第一连接架，所述第一连接架的中部转动连接有第二丝轴，所述第二丝轴的两侧均螺纹连接有第一夹架，所述第一夹架的两侧均滑动连接有第二导杆，所述第二丝轴的一端固定连接有第七电机，所述第七电机的壳体与第二导杆的两端均与第一连接架固定连接，所述第二丝轴两侧螺纹旋转方向相反。
优选的，所述第二夹手包括第二连接架，所述第二连接架的中部转动连接有第三丝轴，所述第三丝轴的两侧均螺纹连接有第二夹架，所述第二夹架的外侧等距固定连接有滚轮，所述第二夹架的两侧均滑动连接有第三导杆，所述第三丝轴的一端固定连接有第八电机，所述第八电机的壳体与第三导杆的两端均与第二连接架固定连接，所述第三丝轴两侧螺纹旋转方向相反。
优选的，所述摄像头为CCD摄像头。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，通过轨道式多轴机械臂配合机械手，可实现加工轮毂进行近距离或远距离全方位自由活动，运转范围大，可替代人工进行轮毂转运，使用安全性高，安全隐患小，劳动强度低；且机械手采用双夹手设计，可交替使用，适用范围广，亦可更换搭载专用夹手，使用灵活性高，可满足对轮毂制造各种状态夹持，同时并配设有CCD摄像头，可对轮毂加工状态进行智能识别，满足轮毂制造不同工段智能夹取，有利于轮毂加工产线向智能化、全自动化产线发展。
附图说明
图1为本发明一种轮毂锻造自动化加工机器人的整体结构示意图；
图2为本发明一种轮毂锻造自动化加工机器人的各部件爆炸图；
图3为本发明一种轮毂锻造自动化加工机器人的轨道结构爆炸图；
图4为本发明一种轮毂锻造自动化加工机器人的臂体结构爆炸图；
图5为本发明一种轮毂锻造自动化加工机器人的机械手结构爆炸图；
图6为本发明一种轮毂锻造自动化加工机器人的旋转机构结构示意图；
图7为本发明一种轮毂锻造自动化加工机器人的第一夹手结构示意图；
图8为本发明一种轮毂锻造自动化加工机器人的第二夹手结构示意图。
图中：1、机械臂；11、轨道；111、底座；112、第一丝轴；113、第一滑块；114、副齿轮；115、主齿轮；116、第一电机；117、第一导杆；12、臂体；121、第二电机；122、转动架；123、第一臂；124、第三电机；125、第一主动轮；126、第一同步带；127、第一从动轮；128、第四电机；129、第二臂；130、第五电机；131、第一连接轴；132、第三臂；133、旋转机构；1331、框架；1332、第六电机；1333、第二主动轮；1334、第二同步带；1335、第二从动轮；1336、第二连接轴；134、连接头；2、机械手；21、连接座；22、旋转油缸；23、第一夹手；231、第一连接架；232、第二丝轴；233、第一夹架；234、第二导杆；235、第七电机；24、第二夹手；241、第二连接架；242、第三丝轴；243、第二夹架；244、滚轮；245、第三导杆；246、第八电机；25、电磁铁；26、摄像头。
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。
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：
一种轮毂锻造自动化加工机器人，包括机械臂1，机械臂1的前端设置有机械手2，机械臂1由轨道11和臂体12组成，机械手2包括连接座21，连接座21的上、下两侧均通过旋转油缸22分别固定连接有第一夹手23和第二夹手24，连接座21的前、后两侧均等距固定连接有电磁铁25，连接座21的外侧中心固定连接有摄像头26，通过轨道式多轴机械臂配合机械手，可实现加工轮毂进行近距离或远距离全方位自由活动，且机械手采用双夹手设计，可交替使用，适用范围广，亦可更换搭载专用夹手，使用灵活性高，可满足对轮毂制造各种状态夹持，同时并配设有CCD摄像头，可对轮毂加工状态进行智能识别，满足轮毂制造不同工段智能夹取，有利于轮毂加工产线向智能化、全自动化产线发展。
本实施例中，请参照图3，轨道11包括底座111，底座111的中部转动连接有第一丝轴112，第一丝轴112的表面滑动连接有第一滑块113，第一丝轴112的一端固定连接有副齿轮114，副齿轮114的顶部啮合连接有主齿轮115，主齿轮115的中部固定连接有第一电机116，第一电机116的外壳固定于底座111上，利用第一电机116配合第一丝轴112带动臂体12整体横移，实现远距离转运；第一滑块113的两侧均滑动连接有第一导杆117，第一导杆117的两端均与底座111固定连接，保证结构运动平稳性。
本实施例中，请参照图4，臂体12包括第二电机121，第二电机121的输出端固定连接有转动架122，转动架122的前侧转动连接有第一臂123，转动架122的顶部后侧固定连接有第三电机124，第三电机124的输出端固定连接有第一主动轮125，第一主动轮125的表面通过第一同步带126传动连接有第一从动轮127，第一从动轮127与第一臂123固定连接，第一臂123的外端一侧固定连接有第四电机128，第四电机128的输出端固定连接有第二臂129，第二臂129的尾端固定连接有第五电机130，第五电机130的输出端通过第一连接轴131固定连接有第三臂132，第三臂132的尾端与第二臂129前端卡扣式转动连接，第三臂132的前端固定连接有旋转机构133，旋转机构133的活动端设置有连接头134，连接头134与连接座21固定连接；旋转机构133包括框架1331，框架1331的内部固定连接有第六电机1332，第六电机1332的输出端固定连接有第二主动轮1333，第二主动轮1333的表面通过第二同步带1334传动连接有第二从动轮1335，第二从动轮1335的中心固定连接有第二连接轴1336，第二连接轴1336的外端与连接头134固定连接，第二连接轴1336与框架1331转动连接，利用第二电机121、第三电机124、第四电机128、第五电机130和第六电机1332配合其对应传动机构带动臂体12实现连接头134进行多轴近距离全方位活动。
本实施例中，请参照图4、图6，第三电机124和第六电机1332均采用双头伺服电机，提高结构强度，保证运动稳定性。
本实施例中，请参照图2，第二电机121固定于第一滑块113上，满足结构设计需求。
本实施例中，请参照图7，第一夹手23包括第一连接架231，第一连接架231的中部转动连接有第二丝轴232，第二丝轴232的两侧均螺纹连接有第一夹架233，第一夹架233的两侧均滑动连接有第二导杆234，第二丝轴232的一端固定连接有第七电机235，第七电机235的壳体与第二导杆234的两端均与第一连接架231固定连接，所述第二丝轴232两侧螺纹旋转方向相反，利用第七电机235配合第二丝轴232实现第一夹手23松、夹，达到对轮毂成型前各工段夹持、转运。
本实施例中，请参照图8，第二夹手24包括第二连接架241，第二连接架241的中部转动连接有第三丝轴242，第三丝轴242的两侧均螺纹连接有第二夹架243，第二夹架243的外侧等距固定连接有滚轮244，第二夹架243的两侧均滑动连接有第三导杆245，第三丝轴242的一端固定连接有第八电机246，第八电机246的壳体与第三导杆245的两端均与第二连接架241固定连接，第三丝轴242两侧螺纹旋转方向相反，利用第八电机246配合第三丝轴242实现第二夹手24松、夹，并配合滚轮，达到对轮毂成型后各工段夹持、转运。
本实施例中，摄像头26为CCD摄像头，实现图像采集、方便夹持智能识别。
本发明工作原理：使用时，利用第二121带的转动架122转动，带动臂体12整体360°转动；利用第三电机124带动第一主动轮125转动，第一主动轮125通过第一同步带126带动第一从动轮127转动，第一从动轮1227带动第一臂123前、后旋转；利用第四电机128带动第二臂129上、下转动；利用第五电机130带动第一连接轴131转动，第一连接轴131带动第三臂132做360°旋转；利用第六电机1332带动第二主动轮1333转动，第二主动轮1333通过第二同步带1334带动第二从动轮1335转动，第二从动轮1335带动第二连接轴1336转动，第二连接轴1336带动连接头134上、下转动；进而带动机械手2做全方位活动；且利用第一电机116带动主齿轮115转动，主齿轮115带动副齿轮114转动，副齿轮114带动第一丝轴112转动，第一丝轴112带动第一滑块113横移，进而带动臂体12整体进行横移，从而带动机械手2横移，实现轮毂大范围转运；同时可根据夹持需求，通过外接控制器对应控制连接座221上、下两侧旋转油缸22，进而控制对应第一夹手23或第二夹手24翻转至工作位，第一夹手23外翻至工作位时（第二夹手24处于收纳位），利用第七电机235带动第二丝轴232转动，利用第二丝轴232两侧反向螺纹带动第一夹架233沿第二导杆234相对内、外移动，实现第一夹手23松、夹（适用于轮毂成型前各工段夹持使用，如铝棒、初锻）；第二夹手24外翻至工作位时（第一夹手23处于收纳位），利用第八电机246带动第三丝轴242转动，利用第三丝轴242两侧反向螺纹带动第二夹架243沿第三导杆245相对内、外移动，并带动第二夹架243上滚轮244相对运动，实现第二夹手24松、夹（适用于轮毂成型后各工段夹持使用）；且夹持过程中，可通过摄像头26进行CCD智能识别夹持，避免误夹。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种轮毂锻造自动化加工机器人，包括机械臂(1)，其特征在于：所述机械臂(1)的前端设置有机械手(2)，所述机械臂(1)由轨道(11)和臂体(12)组成，所述机械手(2)包括连接座(21)，所述连接座(21)的上、下两侧均通过旋转油缸(22)分别固定连接有第一夹手(23)和第二夹手(24)，所述连接座(21)的前、后两侧均等距固定连接有电磁铁(25)，所述连接座(21)的外侧中心固定连接有摄像头(26)；
所述第一夹手(23)包括第一连接架(231)，所述第一连接架(231)的中部转动连接有第二丝轴(232)，所述第二丝轴(232)的两侧均螺纹连接有第一夹架(233)，所述第一夹架(233)的两侧均滑动连接有第二导杆(234)，所述第二丝轴(232)的一端固定连接有第七电机(235)，所述第七电机(235)的壳体与第二导杆(234)的两端均与第一连接架(231)固定连接，所述第二丝轴(232)两侧螺纹旋转方向相反；
所述第二夹手(24)包括第二连接架(241)，所述第二连接架(241)的中部转动连接有第三丝轴(242)，所述第三丝轴(242)的两侧均螺纹连接有第二夹架(243)，所述第二夹架(243)的外侧等距固定连接有滚轮(244)，所述第二夹架(243)的两侧均滑动连接有第三导杆(245)，所述第三丝轴(242)的一端固定连接有第八电机(246)，所述第八电机(246)的壳体与第三导杆(245)的两端均与第二连接架(241)固定连接，所述第三丝轴(242)两侧螺纹旋转方向相反。
2.根据权利要求1所述的一种轮毂锻造自动化加工机器人，其特征在于：所述轨道(11)包括底座(111)，所述底座(111)的中部转动连接有第一丝轴(112)，所述第一丝轴(112)的表面滑动连接有第一滑块(113)，所述第一丝轴(112)的一端固定连接有副齿轮(114)，所述副齿轮(114)的顶部啮合连接有主齿轮(115)，所述主齿轮(115)的中部固定连接有第一电机(116)，所述第一电机(116)的外壳固定于底座(111)上。
3.根据权利要求2所述的一种轮毂锻造自动化加工机器人，其特征在于：所述第一滑块(113)的两侧均滑动连接有第一导杆(117)，所述第一导杆(117)的两端均与底座(111)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种轮毂锻造自动化加工机器人，其特征在于：所述臂体(12)包括第二电机(121)，所述第二电机(121)的输出端固定连接有转动架(122)，所述转动架(122)的前侧转动连接有第一臂(123)，所述转动架(122)的顶部后侧固定连接有第三电机(124)，所述第三电机(124)的输出端固定连接有第一主动轮(125)，所述第一主动轮(125)的表面通过第一同步带(126)传动连接有第一从动轮(127)，所述第一从动轮(127)与第一臂(123)固定连接，所述第一臂(123)的外端一侧固定连接有第四电机(128)，所述第四电机(128)的输出端固定连接有第二臂(129)，所述第二臂(129)的尾端固定连接有第五电机(130)，所述第五电机(130)的输出端通过第一连接轴(131)固定连接有第三臂(132)，所述第三臂(132)的尾端与第二臂(129)前端卡扣式转动连接，所述第三臂(132)的前端固定连接有旋转机构(133)，所述旋转机构(133)的活动端设置有连接头(134)，所述连接头(134)与连接座(21)固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种轮毂锻造自动化加工机器人，其特征在于：所述旋转机构(133)包括框架(1331)，所述框架(1331)的内部固定连接有第六电机(1332)，所述第六电机(1332)的输出端固定连接有第二主动轮(1333)，所述第二主动轮(1333)的表面通过第二同步带(1334)传动连接有第二从动轮(1335)，所述第二从动轮(1335)的中心固定连接有第二连接轴(1336)，所述第二连接轴(1336)的外端与连接头(134)固定连接，所述第二连接轴(1336)与框架(1331)转动连接。
6.根据权利要求5所述的一种轮毂锻造自动化加工机器人，其特征在于：所述第三电机(124)和第六电机(1332)均采用双头伺服电机。
7.根据权利要求4所述的一种轮毂锻造自动化加工机器人，其特征在于：所述第二电机(121)固定于第一滑块(113)上。
8.根据权利要求1所述的一种轮毂锻造自动化加工机器人，其特征在于：所述摄像头(26)为CCD摄像头。
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