CN114670216A - 一种基于5g网络的智慧工厂自动下料机器人 - Google Patents

一种基于5g网络的智慧工厂自动下料机器人 Download PDF

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Abstract

本发明涉及切割领域,更具体的说是一种基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人,包括装置支架、横移丝杆、升降支架、升降丝杆、切割框架、侧部装夹部件、底部装夹部件、顶部装夹部件、切割机构、锁紧机构和储料机构;装置支架上转动连接有横移丝杆,横移丝杆上通过螺纹连接有升降支架,升降支架滑动连接在装置支架上,升降支架上转动连接有升降丝杆;升降丝杆上通过螺纹连接有切割框架,切割框架滑动连接在升降支架上;切割框架的左右两侧均滑动连接有侧部装夹部件,切割框架的上下两侧分别滑动连接有顶部装夹部件和底部装夹部件,切割框架上固定连接有多个切割机构;可以对不同位置、不同形状的型材进行切割。

Description

一种基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人
技术领域
本发明涉及切割领域,更具体的说是一种基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人。
背景技术
随着科技的发展,5G网络的应用已经普及到各个领域中,但是在机械加工领域,面对复杂沉重的型材,在进行工艺安排时,针对原料的挑选还多是人工进行,费时费力,并且由于要加工零件的大小不同,将整个原料拿出来进行切割后在放回去费时费力,因此需要设计一种根据不同的使用需求,对物料架子上不同位置、不同形状的型材进行切割的装置,为了节省时间和人力,还需要在出料的过程中完成指定长度的切割。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人,可以对不同位置、不同形状的型材进行切割。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:
一种基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人,包括装置支架、横移丝杆、升降支架、升降丝杆、切割框架、侧部装夹部件、底部装夹部件、顶部装夹部件、切割机构、锁紧机构和储料机构;
装置支架上转动连接有横移丝杆,横移丝杆上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅰ,动力机构Ⅰ优选为伺服电机,横移丝杆上通过螺纹连接有升降支架,升降支架滑动连接在装置支架上,升降支架上转动连接有升降丝杆,升降丝杆上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅱ,动力机构Ⅱ优选为伺服电机;
升降丝杆上通过螺纹连接有切割框架,切割框架滑动连接在升降支架上;
侧部装夹部件包括滑动块、滑动支架Ⅰ、装夹轮Ⅰ和摩擦杆Ⅰ,滑动块上滑动连接有滑动支架Ⅰ,滑动支架Ⅰ上转动连接有装夹轮Ⅰ,滑动块和滑动支架Ⅰ之间固定连接有压缩弹簧Ⅰ,滑动块上固定连接有摩擦杆Ⅰ,侧部装夹部件设置有两个,切割框架的左右两侧均滑动连接有滑动块,滑动块和切割框架之间固定连接有压缩弹簧Ⅱ;
底部装夹部件包括滑动支架Ⅱ、装夹轮Ⅱ和摩擦杆Ⅱ,滑动支架Ⅱ上转动连接有装夹轮Ⅱ,滑动支架Ⅱ上固定连接有摩擦杆Ⅱ,滑动支架Ⅱ滑动连接在切割框架上,滑动支架Ⅱ和切割框架之间固定连接有压缩弹簧Ⅲ;
顶部装夹部件包括滑动支架Ⅲ、装夹轮Ⅲ和摩擦杆Ⅲ,滑动支架Ⅲ上转动连接有装夹轮Ⅲ,滑动支架Ⅲ上固定连接有摩擦杆Ⅲ,滑动支架Ⅲ滑动连接在切割框架上,滑动支架Ⅲ和切割框架之间固定连接有压缩弹簧Ⅳ;
切割机构包括第一伸缩机构和切割轮,第一伸缩机构的伸缩端上转动连接有切割轮,切割轮上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅲ,动力机构Ⅲ优选为伺服电机,切割机构设置有三个,三个第一伸缩机构均固定连接在切割框架上,三个切割轮的位置构成一个三角形,位于下侧的两个切割轮和位于上侧的一个切割轮相互错位;
锁紧机构包括第二伸缩机构、锁紧支架和摩擦环,第二伸缩机构的伸缩端上固定连接有锁紧支架,锁紧支架上固定连接有多个摩擦环,锁紧机构设置有两个,两个第二伸缩机构均固定连接在切割框架上,多个摩擦环能够扣合在对应的摩擦杆Ⅰ、摩擦杆Ⅱ或者摩擦杆Ⅲ上;
装置支架上固定连接有多个储料机构,储料机构包括储料支架、第三伸缩机构、推动底板、挤压滑块、挤压轮和供料轮,储料支架上固定连接有第三伸缩机构,第三伸缩机构的伸缩端上固定连接有推动底板,储料支架的内侧滑动连接有四个挤压滑块,每个挤压滑块上均转动连接有挤压轮,挤压滑块和储料支架之间固定连接有压缩弹簧Ⅴ,多个挤压轮均穿过推动底板,储料支架上转动连接有供料轮,供料轮上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅳ,动力机构Ⅳ优选为伺服电机。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人局部结构示意图一;
图2是本发明的基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人局部结构示意图二;
图3是本发明的基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人局部结构示意图三;
图4是本发明的基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人局部结构示意图四;
图5是本发明的锁紧机构结构示意图;
图6是本发明的侧部装夹部件、底部装夹部件和顶部装夹部件连接结构示意图一;
图7是本发明的侧部装夹部件、底部装夹部件和顶部装夹部件连接结构示意图二;
图8是本发明的基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人整体结构示意图;
图9是本发明的装置支架和储料机构连接结构示意图;
图10是本发明的储料机构结构示意图。
图中:
装置支架1;横移丝杆11;
升降支架2;升降丝杆21;
切割框架3;
侧部装夹部件4;滑动块41;滑动支架Ⅰ42;装夹轮Ⅰ43;摩擦杆Ⅰ44;
底部装夹部件5;滑动支架Ⅱ51;装夹轮Ⅱ52;摩擦杆Ⅱ53;
顶部装夹部件6;滑动支架Ⅲ61;装夹轮Ⅲ62;摩擦杆Ⅲ63;
切割机构7;第一伸缩机构71;切割轮72;
锁紧机构8;第二伸缩机构81;锁紧支架82;摩擦环83;
储料机构9;储料支架91;第三伸缩机构92;推动底板93;挤压滑块94;挤压轮95;供料轮96。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1至10所示,为了解决“如何对不同位置、不同形状的型材进行切割”这一技术问题,下面对一种基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人的结构和功能进行详细的说明;
一种基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人,包括装置支架1、横移丝杆11、升降支架2、升降丝杆21、切割框架3、侧部装夹部件4、底部装夹部件5、顶部装夹部件6、切割机构7、锁紧机构8和储料机构9;
使用时,将装置安装在放置型钢的物料架旁边,转动横移丝杆11和升降丝杆21,横移丝杆11和升降丝杆21转动时可以通过螺纹带动升降支架2和切割框架3进行运动,进而调整切割框架3的位置,根据不同的需求,驱动横移丝杆11进行运动的可以为伺服电机,驱动升降丝杆21进行运动的可以为伺服电机,进而可以通过电控手段控制横移丝杆11和升降丝杆21进行转动,同时也可以通过远程控制的方式控制横移丝杆11和升降丝杆21进行转动,进而根据不同的使用需求,将切割框架3运动到不同的位置;
进一步的,将对应位置的型材从物料架内推出,进入到两个侧部装夹部件4之间,底部装夹部件5和顶部装夹部件6之间,两个侧部装夹部件4可以进行相对运动,底部装夹部件5和顶部装夹部件6可以进行相对运动,进而对被推出的型材进行装夹;
进一步的,通过锁紧机构8可以对两个侧部装夹部件4、底部装夹部件5和顶部装夹部件6的位置进行固定,进而保证在切割时物料的稳定;
进一步的,如图1所示,通过三个切割机构7相互靠近对物料进行切割,进而不需要将物料全部取出,就可以在物料架上完成物料的切割;
进一步的,为了方便装置的使用,还设置有多个储料机构9,多个储料机构9构成物料架,将多种型材分别放置在多个储料机构9内,储料机构9可以将型材推出,进而方便加工;
如图1至10所示,下面对装置支架1、横移丝杆11、升降支架2、升降丝杆21、切割框架3、侧部装夹部件4、底部装夹部件5、顶部装夹部件6、切割机构7、锁紧机构8和储料机构9的结构、位置和连接关系进行详细的说明;
装置支架1上转动连接有横移丝杆11,横移丝杆11上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅰ,动力机构Ⅰ优选为伺服电机,横移丝杆11上通过螺纹连接有升降支架2,升降支架2滑动连接在装置支架1上,升降支架2上转动连接有升降丝杆21,升降丝杆21上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅱ,动力机构Ⅱ优选为伺服电机;
升降丝杆21上通过螺纹连接有切割框架3,切割框架3滑动连接在升降支架2上;
侧部装夹部件4包括滑动块41、滑动支架Ⅰ42、装夹轮Ⅰ43和摩擦杆Ⅰ44,滑动块41上滑动连接有滑动支架Ⅰ42,滑动支架Ⅰ42上转动连接有装夹轮Ⅰ43,滑动块41和滑动支架Ⅰ42之间固定连接有压缩弹簧Ⅰ,滑动块41上固定连接有摩擦杆Ⅰ44,侧部装夹部件4设置有两个,切割框架3的左右两侧均滑动连接有滑动块41,滑动块41和切割框架3之间固定连接有压缩弹簧Ⅱ;
底部装夹部件5包括滑动支架Ⅱ51、装夹轮Ⅱ52和摩擦杆Ⅱ53,滑动支架Ⅱ51上转动连接有装夹轮Ⅱ52,滑动支架Ⅱ51上固定连接有摩擦杆Ⅱ53,滑动支架Ⅱ51滑动连接在切割框架3上,滑动支架Ⅱ51和切割框架3之间固定连接有压缩弹簧Ⅲ;
顶部装夹部件6包括滑动支架Ⅲ61、装夹轮Ⅲ62和摩擦杆Ⅲ63,滑动支架Ⅲ61上转动连接有装夹轮Ⅲ62,滑动支架Ⅲ61上固定连接有摩擦杆Ⅲ63,滑动支架Ⅲ61滑动连接在切割框架3上,滑动支架Ⅲ61和切割框架3之间固定连接有压缩弹簧Ⅳ;
切割机构7包括第一伸缩机构71和切割轮72,第一伸缩机构71的伸缩端上转动连接有切割轮72,切割轮72上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅲ,动力机构Ⅲ优选为伺服电机,切割机构7设置有三个,三个第一伸缩机构71均固定连接在切割框架3上,三个切割轮72的位置构成一个三角形,位于下侧的两个切割轮72和位于上侧的一个切割轮72相互错位;
锁紧机构8包括第二伸缩机构81、锁紧支架82和摩擦环83,第二伸缩机构81的伸缩端上固定连接有锁紧支架82,锁紧支架82上固定连接有多个摩擦环83,锁紧机构8设置有两个,两个第二伸缩机构81均固定连接在切割框架3上,多个摩擦环83能够扣合在对应的摩擦杆Ⅰ44、摩擦杆Ⅱ53或者摩擦杆Ⅲ63上;
装置支架1上固定连接有多个储料机构9,储料机构9包括储料支架91、第三伸缩机构92、推动底板93、挤压滑块94、挤压轮95和供料轮96,储料支架91上固定连接有第三伸缩机构92,第三伸缩机构92的伸缩端上固定连接有推动底板93,储料支架91的内侧滑动连接有四个挤压滑块94,每个挤压滑块94上均转动连接有挤压轮95,挤压滑块94和储料支架91之间固定连接有压缩弹簧Ⅴ,多个挤压轮95均穿过推动底板93,储料支架91上转动连接有供料轮96,供料轮96上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅳ,动力机构Ⅳ优选为伺服电机
如图1至10所示,下面对装置支架1、横移丝杆11、升降支架2、升降丝杆21、切割框架3、侧部装夹部件4、底部装夹部件5、顶部装夹部件6、切割机构7、锁紧机构8和储料机构9的功能进行详细的说明;
使用时,将不同型号的型材放置在不同的储料机构9上,如图9所示,储料机构9可以对不同大小和型号的型材进行装夹,启动第三伸缩机构92,第三伸缩机构92可以是液压缸或者电动推杆,第三伸缩机构92的伸缩端带动推动底板93进行运动,进而调整推动底板93的高度,同时挤压滑块94和储料支架91之间固定连接有压缩弹簧Ⅴ,压缩弹簧Ⅴ推动挤压滑块94有相互靠近的趋势,使得多个挤压轮95对型材进行装夹;
进一步的,当不同型号的型材放置在不同的储料机构9上后,对储料机构9进行标记,即横移丝杆11和升降丝杆21需要转动的圈速进行记录,即横移丝杆11和升降丝杆21需要转动多少圈才能使得切割框架3运动到需求材料的储料机构9的前侧,进而通过本领域惯用的电控手段进行控制,也可以通过远程控制的方式,使得横移丝杆11和升降丝杆21进行运动,进而使得切割框架3运动到指定的位置进行加工;
对多个储料机构9构建空间上的X轴和Y轴的坐标,启动动力机构Ⅰ,动力机构Ⅰ可以固定连接在装置支架1上,动力机构Ⅰ的输出轴和横移丝杆11之间传动连接,动力机构Ⅰ的输出轴带动横移丝杆11进行转动,横移丝杆11转动时通过螺纹带动升降支架2进行横向移动,进而调整切割框架在X轴上的位置,启动动力机构Ⅱ,动力机构Ⅱ可以固定连接在升降支架2上,动力机构Ⅱ的输出轴带动升降丝杆21进行转动,升降丝杆21转动时通过螺纹带动切割框架3进行运动,进而调整切割框架3的高度,进而调整切割框架在Y轴上的位置,进而使得切割框架3运动到目标储料机构9的前侧;
启动动力机构Ⅳ,动力机构Ⅳ可以固定连接在储料支架91上,动力机构Ⅳ的输出轴带动供料轮96进行运动,供料轮96和物料接触,进而推动物料向前进行运动,使得物料穿过多个切割机构7之间,根据不同的使用需求,将物料伸出指定的长度;
进一步的,物料穿过两个侧部装夹部件4、底部装夹部件5和顶部装夹部件6之间,如图7所示,装夹轮Ⅰ43、装夹轮Ⅱ52和装夹轮Ⅲ62均为向内侧的锥形,可以对物料进行扶正,保证物料位于两个装夹轮Ⅰ43、装夹轮Ⅱ52和装夹轮Ⅲ62之间;
进一步的,如图4所示,切割机构7设置有三个,三个第一伸缩机构71均固定连接在切割框架3上,三个切割轮72的位置构成一个三角形,位于下侧的两个切割轮72和位于上侧的一个切割轮72相互错位,预先启动动力机构Ⅲ,动力机构Ⅲ可以固定连接在第一伸缩机构71的伸缩端上,第一伸缩机构71的伸缩端带动切割轮72进行运动,进而调整切割轮72的位置,多个切割轮72一边进行转动,一边相互靠近,多个切割轮72对物料进行切割,第一伸缩机构71可以是液压缸或者电动推杆;
进一步的,为了保证切割的稳定,进而设置有锁紧机构8,第二伸缩机构81可以是液压缸或者电动推杆,第二伸缩机构81的伸缩端带动锁紧支架82进行运动,锁紧支架82带动对应的摩擦环83进行运动,使得摩擦环83扣合在对应的摩擦杆Ⅰ44、摩擦杆Ⅱ53或者摩擦杆Ⅲ63上,对侧部装夹部件4、底部装夹部件5和顶部装夹部件6进行定位。

Claims (10)

1.一种基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人,包括装置支架(1)和转动连接在装置支架(1)上的横移丝杆(11),其特征在于:所述横移丝杆(11)上通过螺纹连接有升降支架(2),升降支架(2)上转动连接有升降丝杆(21),升降丝杆(21)上通过螺纹连接有切割框架(3),切割框架(3)的左右两侧均滑动连接有侧部装夹部件(4),切割框架(3)的上下两侧分别滑动连接有顶部装夹部件(6)和底部装夹部件(5),切割框架(3)上固定连接有多个切割机构(7)。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人,其特征在于:所述侧部装夹部件(4)包括滑动块(41),滑动块(41)上滑动连接有滑动支架Ⅰ(42),滑动支架Ⅰ(42)上转动连接有装夹轮Ⅰ(43),滑动块(41)和滑动支架Ⅰ(42)之间固定连接有压缩弹簧Ⅰ,滑动块(41)上固定连接有摩擦杆Ⅰ(44)。
3.根据权利要求2所述的一种基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人,其特征在于:所述切割框架(3)的左右两侧均滑动连接有滑动块(41),滑动块(41)和切割框架(3)之间固定连接有压缩弹簧Ⅱ。
4.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人,其特征在于:所述底部装夹部件(5)包括滑动支架Ⅱ(51),滑动支架Ⅱ(51)上转动连接有装夹轮Ⅱ(52),滑动支架Ⅱ(51)上固定连接有摩擦杆Ⅱ(53),滑动支架Ⅱ(51)滑动连接在切割框架(3)上,滑动支架Ⅱ(51)和切割框架(3)之间固定连接有压缩弹簧Ⅲ。
5.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人,其特征在于:所述顶部装夹部件(6)包括滑动支架Ⅲ(61),滑动支架Ⅲ(61)上转动连接有装夹轮Ⅲ(62),滑动支架Ⅲ(61)上固定连接有摩擦杆Ⅲ(63),滑动支架Ⅲ(61)滑动连接在切割框架(3)上,滑动支架Ⅲ(61)和切割框架(3)之间固定连接有压缩弹簧Ⅳ。
6.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人,其特征在于:所述切割机构(7)包括第一伸缩机构(71)和固定连接在第一伸缩机构(71)伸缩端上的切割轮(72)。
7.根据权利要求6所述的一种基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人,其特征在于:所述切割机构(7)设置有三个,三个第一伸缩机构(71)均固定连接在切割框架(3)上,三个切割轮(72)的位置构成一个三角形,位于下侧的两个切割轮(72)和位于上侧的一个切割轮(72)相互错位。
8.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人,其特征在于:还包括锁紧机构(8),锁紧机构(8)包括第二伸缩机构(81),第二伸缩机构(81)的伸缩端上固定连接有锁紧支架(82),锁紧支架(82)上固定连接有多个摩擦环(83),锁紧机构(8)设置有两个,两个第二伸缩机构(81)均固定连接在切割框架(3)上,多个摩擦环(83)能够扣合在对应的侧部装夹部件(4)、底部装夹部件(5)或者顶部装夹部件(6)上。
9.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人,其特征在于:还包括固定连接在装置支架(1)上的多个储料机构(9)。
10.根据权利要求9所述的一种基于5G网络的智慧工厂自动下料机器人,其特征在于:所述储料机构(9)包括储料支架(91),储料支架(91)上固定连接有第三伸缩机构(92),第三伸缩机构(92)的伸缩端上固定连接有推动底板(93),储料支架(91)的内侧滑动连接有四个挤压滑块(94),每个挤压滑块(94)上均转动连接有挤压轮(95),挤压滑块(94)和储料支架(91)之间固定连接有压缩弹簧Ⅴ,多个挤压轮(95)均穿过推动底板(93),储料支架(91)上转动连接有供料轮(96)。
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