CN116673975B - 一种能够随着工件同步移动的流水线工业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够随着工件同步移动的流水线工业机器人，涉及工业机器人领域，包括移动环，所述移动环的内部转动连接有转环，所述转环的内壁连接有多组第一气缸，且每组第一气缸的输出端皆连接有转动头，所述第一气缸的外侧套接有活动套环，且活动套环的两侧连接有夹紧带，且夹紧带套接在转动头外侧，所述转动头的两侧开设有支撑机构对夹紧带进行支撑，所述第一气缸的外侧开设有活动限位机构，活动套环通过活动限位机构对夹紧带进行拉伸，保持夹紧带的绷紧度。本发明能够在对工件加工完毕后，继续通过电机持续带动夹紧带转动，在离心力的作用下，将工件内的金属废屑甩出，对工件进行清理，减少了废屑对后续加工造成的干扰。

Description

一种能够随着工件同步移动的流水线工业机器人

技术领域

本发明涉及工业机器人领域，具体为一种能够随着工件同步移动的流水线工业机器人。

背景技术

流水线，又称装配线，工业上的一种生产方式，指每一个生产单位只专注处理某一个片段的工作，以提高工作效率及产量，在流水线加工过程中，需要工件在流水线内移动，移动过程中，通常会采用传送带对工件进行运输，使工件依次穿过多组加工设备中，通过加工设备对工件进行处理(钻孔、打磨、折弯等)，特别是金属材料的工件，由于其硬度、质量等原因，需要加工的工序较多，如果单独拆开进行加工，需要过多的重复设备，且运输过于麻烦，为此通常会采用流水线方式进行加工。

但是现有的加工过程不仅仅需要移动这么简单，还需要根据工件的形状以及加工方式(如果打磨则需要保持工件水平方向限位，如果对工件进行钻孔则需要工件保持稳定)对工件进行限位，但是现有的限位通常都是采用夹持机器人对工件进行限位，在工件进行水平角度进行旋转时，通常采用电机进行转动，但是现有的电机转动角度只能在一组平面内进行转动，且角度调整时，工件的边缘还是处于夹持状态，很难进行加工，且加工过程中，通常会产生大量的金属碎屑，金属杂质容易堆积在工件内部，干扰后续的加工。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种能够随着工件同步移动的流水线工业机器人，以解决不方便对工件进行调整、金属杂质较多不便清理的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种能够随着工件同步移动的流水线工业机器人，包括移动环，所述移动环的内部转动连接有转环，所述转环的内壁连接有多组第一气缸，且每组第一气缸的输出端皆连接有转动头，所述第一气缸的外侧套接有活动套环，且活动套环的两侧连接有夹紧带，且夹紧带套接在转动头外侧，所述转动头的两侧开设有支撑机构对夹紧带进行支撑，所述第一气缸的外侧开设有活动限位机构，活动套环通过活动限位机构对夹紧带进行拉伸，保持夹紧带的绷紧度，所述夹紧带的内部还开设有多组电磁铁，且电磁铁的两端皆连接有金属杆，所述夹紧带的背面连接有导电片，各组电磁铁皆与导电片接通，多组电磁铁通电各组金属杆产生对应的磁性，且水平相邻的金属杆磁性相同产生斥力，进一步对夹紧带进行绷紧，所述第一气缸的输出端外壁安装有电机，所述电机带动转动头以及夹紧带进行转动。

通过采用上述技术方案，能够方便的对工件进行夹持，且夹持时，通过夹紧带对工件进行固定，且通过活动套环对夹紧带进行绷紧，并且通过电磁铁对金属杆进行磁化，且通过使得磁力不仅仅能够对工件进行吸附固定，且通过水平相邻的金属杆对夹紧带进行进一步的绷紧。

本发明进一步设置为，所述移动环的两侧分别安装有传送带，所述传送带的顶端连接有连接座，所述传送带的外侧还连接有接电架。

通过采用上述技术方案，能够方便对移动环内部的机构进行供电，使移动环能够正常使用。

本发明进一步设置为，所述移动环的外壁连接有两组连接杆，且连接杆与连接座限位卡合，且连接杆贯穿连接座延伸至接电架内部，所述连接杆通过接电架与外界电源接通，对移动环内部各组机构进行供电。

通过采用上述技术方案，能够通过接电架对移动环进行供电，且随着移动架能够进行移动持续与接电架进行供电。

本发明进一步设置为，所述转环的内部安装有驱动机构，且驱动机构包括驱动电机，移动轮，所述移动环的内壁开设有与移动轮相匹配的凹槽，所述转环的边缘连接有夹板，所述转环通过夹板与移动环卡合连接。

通过采用上述技术方案，能够通过方便带动转环进行转动，从而对转环角度进行调整。

本发明进一步设置为，所述第一气缸的输出端连接有输出杆，所述转动头与输出杆转动连接，且输出杆的外侧安装有固定架，所述电机通过固定架与输出杆固定连接。

通过采用上述技术方案，能够方便对电机进行固定。

本发明进一步设置为，所述第一气缸的外侧固定有固定片，所述固定片的侧面连接有回位弹簧，且回位弹簧的端部连接有活动片，所述活动片与第一气缸外侧活动连接，且活动片固定在活动套环的外壁。

通过采用上述技术方案，能够方便拉动活动套环移动，使得活动套环带动夹紧带进行拉伸。

本发明进一步设置为，所述转动头外侧对称安装有两组第二气缸，且第二气缸的输出端连接有安装架，且安装架的内部安装有转动轮，所述夹紧带套接在转动轮的外侧。

通过采用上述技术方案，能够方便的对夹紧带进行支撑。

本发明进一步设置为，所述安装架靠近夹紧带的边缘位置开设有接电头，且接电头与导电片外壁贴合，通过接电头对导电片进行供电。

通过采用上述技术方案，方便对夹紧带内的电磁铁进行供电。

本发明进一步设置为，所述活动套环的侧面安装有第一齿圈，所述转动头的外侧开设有第二齿圈，所述电机为双轴电机，且电机的两组输出端皆连接有齿轮，电机通过一组齿轮与第二齿圈传动连接，所述夹紧带展开时，活动套环向转动头的方向滑动，带动第一齿圈与电机的一组齿轮啮合传动，夹紧带收缩时，活动套环远离转动头，带动第一齿圈与电机的一组齿轮分离。

通过采用上述技术方案，能够在夹紧带延伸后，使得电机输出端与第一齿圈啮合，在转动时，通过活动套环与转动头同步带动夹紧带转动，提高转动效果。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

1、本发明通过设置的移动环、转环、第一气缸、夹紧带、转动头以及电机，能够在对工件进行调整时，通过转环内部的驱动机构，能够带动转环与工件同步转动，从而改变工件的角度，方便对工件进行多角度加工，且通过启动第一气缸将两组对称的夹紧带远离工件，同时启动两组贴合的夹紧带动外侧的电机，电机会带动夹紧带进行转动，从而带动工件的边角转动到加工设备下方，对其的边角进行加工，方便对工件角度进行调整，提高了加工效果。

2、本发明通过设置的夹紧带、金属杆、电磁铁、导电片以及转动头等结构，能够在对工件进行夹持时，能够通过转动头边缘的第二气缸改变安装架的位置，通过回位弹簧对活动套环进行拉动，活动套环保持夹紧带的拉紧度，且同时通过导电片对展开的夹紧带进行通电，使得多组电磁铁通电，电磁铁使其端部的金属杆通电，金属杆产生磁性对工件进行吸附，且同时水平相邻的金属杆产生的磁性相同，从而相斥，对拉紧带进行持续推动，保持拉紧带的紧绷。

3、且本发明还通过设置的移动环、转环、第一气缸、夹紧带、转动头以及电机，能够在对工件加工完毕后，继续通过电机持续带动夹紧带转动，在离心力的作用下，将工件内的金属废屑甩出，对工件进行清理，减少了废屑对后续加工造成的干扰。

附图说明

图1为本发明的安装结构示意图；

图2为本发明的机器人爆炸结构示意图；

图3为本发明的角度转动结构示意图；

图4为本发明的加持机构结构示意图；

图5为本发明图4中A处局部放大结构示意图；

图6为本发明的加持机构其他角度结构示意图；

图7为本发明图6中B处局部放大结构示意图；

图8为本发明的加持机构俯视结构示意图；

图9为本发明的夹紧带内部结构示意图；

图10为本发明的夹紧带剖视结构示意图。

图中：1、移动环；101、连接杆；2、转环；201、驱动机构；202、传感探头；203、夹板；3、传送带；301、连接座；4、第一气缸；401、输出杆；402、固定片；403、回位弹簧；404、活动片；5、活动套环；501、夹紧带；502、金属杆；503、电磁铁；504、导电片；505、连接口；506、第一齿圈；6、转动头；601、第二气缸；602、安装架；603、转动轮；604、第二齿圈；605、接电头；606、接线卡槽；7、电机；8、接电架。

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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

一种能够随着工件同步移动的流水线工业机器人，如图1至图10所示，包括移动环1，移动环1的内部转动连接有转环2，移动环1的两侧分别安装有传送带3，传送带3的顶端连接有连接座301，传送带3的外侧还连接有接电架8，移动环1的外壁连接有两组连接杆101，且连接杆101与连接座301限位卡合，且连接杆101贯穿连接座301延伸至接电架8内部，连接杆101通过接电架8与外界电源接通，对移动环1内部各组机构进行供电。

转环2的内壁连接有多组第一气缸4，且每组第一气缸4的输出端皆连接有转动头6，第一气缸4的外侧套接有活动套环5，第一气缸4的外侧固定有固定片402，固定片402的侧面连接有回位弹簧403，且回位弹簧403的端部连接有活动片404，活动片404与第一气缸4外侧活动连接，且活动片404固定在活动套环5的外壁，且活动套环5的两侧连接有夹紧带501，且夹紧带501套接在转动头6外侧，转动头6外侧对称安装有两组第二气缸601，且第二气缸601的输出端连接有安装架602，且安装架602的内部安装有转动轮603，安装架602的边缘位置安装有接线卡槽606，方便与外界导线连接，夹紧带501套接在转动轮603的外侧，第一气缸4的外侧开设有活动限位机构，活动套环5通过活动限位机构对夹紧带501进行拉伸，保持夹紧带501的绷紧度，将工件放置在移动环1的中央位置，此时首先启动多组第二气缸601，第二气缸601带动端部的安装架602以及转动轮603移动，从而改变夹紧带501的外侧间距，直至各组夹紧带501间距与工件外侧的规格相匹配，此时活动套环5会在回位弹簧403的拉动下，进行位置调整，使得夹紧带501保持绷紧状态，启动多组第一气缸4，第一气缸4的输出端推动多组转动头6移动，转动头6带动外侧的夹紧带501对工件外侧进行挤压，对工件进行固定。

夹紧带501的内部还开设有多组电磁铁503，且电磁铁503的两端皆连接有金属杆502，夹紧带501的背面连接有导电片504，夹紧带501内部位于电磁铁503的边缘开设有连接口505，电磁铁503穿过连接口505与导电片504接通，安装架602靠近夹紧带501的边缘位置开设有接电头605，且接电头605与导电片504外壁贴合，通过接电头605对导电片504进行供电，多组电磁铁503通电各组金属杆502产生对应的磁性，且水平相邻的金属杆502磁性相同产生斥力，进一步对夹紧带501进行绷紧，第一气缸4的输出端外壁安装有电机7，电机7带动转动头6以及夹紧带501进行转动，且同时将接电头605与电源接通，接电头605与导电片504贴合，使得导电片504接通电源，导电片504与各组电磁铁503接通(而且两组接电头605之间的电磁铁503才能行程完整的回路，且两组接电头605之间的夹紧带501才与工件对齐，使得只有通电的电磁铁503才与工件外壁贴合)，电磁铁503对位于其端部的金属杆502施加磁力，使两组金属杆502产生磁性，从而对工件进行吸附，完成工件的固定，且同时水平相邻的金属杆502产生的磁性相同，使得水平相邻的金属杆502相互之间产生斥力，进一步的提高夹紧带501的绷紧效果。

请参阅图，转环2的内部安装有驱动机构201，且驱动机构201包括驱动电机，移动轮，移动环1的内壁开设有与移动轮相匹配的凹槽，转环2的边缘连接有夹板203，转环2通过夹板203与移动环1卡合连接。

请参阅图1与图2，第一气缸4的输出端连接有输出杆401，转动头6与输出杆401转动连接，且输出杆401的外侧安装有固定架，电机7通过固定架与输出杆401固定连接，能够方便多对电机7进行固定，使电机7随着输出杆401同步移动。

请参阅图4与图6，活动套环5的侧面安装有第一齿圈506，转动头6的外侧开设有第二齿圈604，电机7为双轴电机，且电机7的两组输出端皆连接有齿轮，电机7通过一组齿轮与第二齿圈604传动连接，夹紧带501展开时，活动套环5向转动头6的方向滑动，带动第一齿圈506与电机7的一组齿轮啮合传动，夹紧带501收缩时，活动套环5远离转动头6，带动第一齿圈506与电机7的一组齿轮分离，能够方便带动活动套环5以及转动头6转动，从而带动夹紧带501进行转动，改变工件的角度。

在对工件进行运输前，首先需要将多组机器人安装到传送带3上，首先打开传送带3上的连接座301，将机器人边缘的连接杆101插入到连接座301，并对连接座301进行关闭，完成对移动环1的安装，且通过连接杆101的端部与接电架8插接，从而对移动环1进行供电，使移动环1内的机构能够正常运行；

随后将工件放置在移动环1的中央位置，此时首先启动多组第二气缸601，第二气缸601带动端部的安装架602以及转动轮603移动，从而改变夹紧带501的外侧间距，直至各组夹紧带501间距与工件外侧的规格相匹配，此时活动套环5会在回位弹簧403的拉动下，进行位置调整，使得夹紧带501保持绷紧状态，启动多组第一气缸4，第一气缸4的输出端推动多组转动头6移动，转动头6带动外侧的夹紧带501对工件外侧进行挤压，对工件进行固定，且同时将接电头605与电源接通，接电头605与导电片504贴合，使得导电片504接通电源，导电片504与各组电磁铁503接通(而且两组接电头605之间的电磁铁503才能行程完整的回路，且两组接电头605之间的夹紧带501才与工件对齐，使得只有通电的电磁铁503才与工件外壁贴合)，电磁铁503对位于其端部的金属杆502施加磁力，使两组金属杆502产生磁性，从而对工件进行吸附，完成工件的固定，且同时水平相邻的金属杆502产生的磁性相同，使得水平相邻的金属杆502相互之间产生斥力，进一步的提高夹紧带501的绷紧效果；

随后启动传送带3，传送带3带动移动环1移动到流水线内的加工设备下方，通过传感探头202检测转环2与加工设备之间的位置，方便工件与加工设备对齐，通过加工设备对工件进行加工，当需要对工件角度进行调整时，首先启动转环2内的驱动机构201，驱动机构201内的转动电机以及移动轮会带动转环2转动，转环2带动第一气缸4与工件同步转动，从而改变工件的水平方向的角度，方便对工件进行加工，当需要对工件边角进行加工时，此时根据需要加工的边，切断对应的夹紧带501内的电磁铁503电源，使得该两组边不在通过磁力吸附在夹紧带501上，同时启动对应的第一气缸4，将切断电源的夹紧带501远离工件，启动还处于夹持状态的第一气缸4输出端上的电机7，电机7的两端输出端通过齿轮带动第二齿圈604转动，从而带动转动头6转动，转动头6带动夹紧带501也进行转动，且如果此时夹紧带501展开距离角度，此时活动套环5侧面的第一齿圈506会与电机7输出端的齿轮啮合，间歇启动电机7同步带动活动套环5与转动头6同步转动，提高夹紧带501转动的稳定性，通过夹紧带501的挤压以及电磁力带动工件转动，使得工件的边角也朝向加工设备下方，从而方便对工件的边角也进行加工，且边角加工完毕后，还可以继续启动电机7，带动工件继续进行转动，从而能够将工件的背面也朝向加工设备，从而能够方便的对工件背面也进行加工，提高了加工效率；

当工件加工完毕后，传送带3会带动工件移出加工设备下方，此时再次启动第一气缸4带动夹紧带501与工件分离(什么方向都行，只要是对称设置的两组即可)，并启动持续电机7，电机7会持续带动夹紧带501与工件进行转动，从而对工件内堆积的金属杂质进行甩出，方便对杂质进行清理，随后启动电机7带动工件恢复原位，启动第一气缸4带动分离的夹紧带501继续工件进行固定，方便工件进入到下一组加工设备中进行加工，同时减少了金属废屑的干扰。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种能够随着工件同步移动的流水线工业机器人，包括移动环（1），其特征在于：所述移动环（1）的内部转动连接有转环（2），所述转环（2）的内壁连接有多组第一气缸（4），且每组第一气缸（4）的输出端皆连接有转动头（6），所述第一气缸（4）的外侧套接有活动套环（5），且活动套环（5）的两侧连接有夹紧带（501），且夹紧带（501）套接在转动头（6）外侧，所述转动头（6）的两侧开设有支撑机构对夹紧带（501）进行支撑，所述第一气缸（4）的外侧开设有活动限位机构，活动套环（5）通过活动限位机构对夹紧带（501）进行拉伸，保持夹紧带（501）的绷紧度，所述夹紧带（501）的内部还开设有多组电磁铁（503），且电磁铁（503）的两端皆连接有金属杆（502），所述夹紧带（501）的背面连接有导电片（504），各组电磁铁（503）皆与导电片（504）接通，多组电磁铁（503）通电，各组金属杆（502）产生对应的磁性，且水平相邻的金属杆（502）磁性相同产生斥力，进一步对夹紧带（501）进行绷紧，所述第一气缸（4）的输出端外壁安装有电机（7），所述电机（7）带动转动头（6）以及夹紧带（501）进行转动；

所述移动环（1）的两侧分别安装有传送带（3），所述传送带（3）的顶端连接有连接座（301），所述传送带（3）的外侧还连接有接电架（8）；

所述移动环（1）的外壁连接有两组连接杆（101），且连接杆（101）与连接座（301）限位卡合，且连接杆（101）贯穿连接座（301）延伸至接电架（8）内部，所述连接杆（101）通过接电架（8）与外界电源接通，对移动环（1）内部各组机构进行供电。

2.根据权利要求1所述的一种能够随着工件同步移动的流水线工业机器人，其特征在于：所述转环（2）的内部安装有驱动机构（201），且驱动机构（201）包括驱动电机，移动轮，所述移动环（1）的内壁开设有与移动轮相匹配的凹槽，所述转环（2）的边缘连接有夹板（203），所述转环（2）通过夹板（203）与移动环（1）卡合连接。

3.根据权利要求1所述的一种能够随着工件同步移动的流水线工业机器人，其特征在于：所述第一气缸（4）的输出端连接有输出杆（401），所述转动头（6）与输出杆（401）转动连接，且输出杆（401）的外侧安装有固定架，所述电机（7）通过固定架与输出杆（401）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种能够随着工件同步移动的流水线工业机器人，其特征在于：所述第一气缸（4）的外侧固定有固定片（402），所述固定片（402）的侧面连接有回位弹簧（403），且回位弹簧（403）的端部连接有活动片（404），所述活动片（404）与第一气缸（4）外侧活动连接，且活动片（404）固定在活动套环（5）的外壁。

5.根据权利要求1所述的一种能够随着工件同步移动的流水线工业机器人，其特征在于：所述转动头（6）外侧对称安装有两组第二气缸（601），且第二气缸（601）的输出端连接有安装架（602），且安装架（602）的内部安装有转动轮（603），所述夹紧带（501）套接在转动轮（603）的外侧。

6.根据权利要求5所述的一种能够随着工件同步移动的流水线工业机器人，其特征在于：所述安装架（602）靠近夹紧带（501）的边缘位置开设有接电头（605），且接电头（605）与导电片（504）外壁贴合，通过接电头（605）对导电片（504）进行供电。

7.根据权利要求1所述的一种能够随着工件同步移动的流水线工业机器人，其特征在于：所述活动套环（5）的侧面安装有第一齿圈（506），所述转动头（6）的外侧开设有第二齿圈（604），所述电机（7）为双轴电机，且电机（7）的两组输出端皆连接有齿轮，电机（7）通过一组齿轮与第二齿圈（604）传动连接，所述夹紧带（501）展开时，活动套环（5）向转动头（6）的方向滑动，带动第一齿圈（506）与电机（7）的一组齿轮啮合传动，夹紧带（501）收缩时，活动套环（5）远离转动头（6），带动第一齿圈（506）与电机（7）的一组齿轮分离。