CN205521389U - 多轴式摆臂机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工业机器人，尤其是一种可在冲压行业代替人工的多轴式摆臂机器人。多轴式摆臂机器人，包括机身、摆臂、摆臂水平移动机构、摆臂角度旋转机构和摆臂升降机构，所述摆臂水平移动机构包括水平导轨、水平拖板、水平传动机构和水平伺服电机，水平导轨固定在机身的上部，摆臂通过水平拖板坐于水平导轨上，且摆臂外端延伸出机身外，水平伺服电机通过水平传动机构带动所述水平拖板，其特征是，所述摆臂包括摆臂前段和摆后段，摆臂前段安装有抓料手，摆臂后段安装在水平拖板上，摆臂前段和摆臂后段之间设置有摆臂前段旋转机构。本实用新型结构简单、动作灵活、简单，能实现物料的取料、转移和卸料等操作，可明显提高物料传送效率。

Description

多轴式摆臂机器人

技术领域

本实用新型涉及一种工业机器人，尤其是一种可在冲压行业代替人工的多轴式摆臂机器人。

背景技术

在冲压零件的生产过程中，往往需要采用工业机器人对冲压件进行提取、转移以及出料等动作，其在冲压生产线上的应用对于提高企业生产力、提高产品质量、降低生产成本和缩短生产周期均有显著的经济效益。但是现有的冲压机器人其一般存在结构复杂、占地面积大、动作过程繁琐以及不够灵活等缺陷，而且其整个结构复杂，传动结构繁琐，传送效率低，不利于提高企业的生产效率和市场竞争力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足,而提供一种结构简单、合理，动作灵活、简单，能实现物料的取料、转移和卸料等操作，可明显提高物料传送效率的多轴式摆臂机器人。

本实用新型的目的是这样实现的：

多轴式摆臂机器人，包括机身、摆臂、摆臂水平移动机构、摆臂角度旋转机构和摆臂升降机构，所述摆臂水平移动机构包括水平导轨、水平拖板、水平传动机构和水平伺服电机，水平导轨固定在机身的上部，摆臂通过水平拖板坐于水平导轨上，且摆臂外端延伸出机身外，水平伺服电机通过水平传动机构带动所述水平拖板，其特征是，所述摆臂包括摆臂前段和摆后段，摆臂前段安装有抓料手，摆臂后段安装在水平拖板上，摆臂前段和摆臂后段之间设置有摆臂前段旋转机构。

本实用新型的目的还可以采用以下技术措施解决：

作为更具体之方案，所述摆臂前段旋转机构包括摆臂前段旋转伺服电机、第一谐波减速机和第一皮带，摆臂前段旋转伺服电机安装在水平拖板或摆臂前段上，第一谐波减速机连接在摆臂前段与摆臂后段之间，第一皮带连接在摆臂前段旋转伺服电机与第一谐波减速机之间。

作为进一步的方案，所述摆臂前段的水平高度低于摆臂后段的水平高度。

作为更具体之方案，所述摆臂后段的底部沿其长度延伸方向设置有皮带腔，第一皮带设置在皮带腔内，第一谐波减速机的下部与摆臂前段连接，其上部嵌入摆臂后段的皮带腔内、且与第一皮带连接。

作为更佳的方案，所述水平导轨是机身上部的两条相互平衡的水平轨道，水平拖板通过两侧轨座坐于两条水平轨道上，水平传动机构包括前轮、后轮和第二皮带，前轮和后轮分设在两条水平轨道的前端和后端，第二皮带连接在前轮和后轮之间，前轮由水平伺服电机带动，水平拖板位于前轮和后轮之间并与第二皮带传动连接。

作为更具体的方案，所述机身的水平轨道旁还设置有履带槽，履带槽内设置有履带，履带的一端连接履带槽上，另一端连接摆臂后段。

作为更具体的方案，所述摆臂角度旋转机构包括角度旋转伺服电机、角度旋转皮带和第二谐波减速机，第二谐波减速机的下部通过支架安装在机身上，其上部连接摆臂水平移动机构，角度旋转伺服电机通过角度旋转皮带带动第二谐波减速机。

作为更佳的实施方案，所述角度旋转伺服电机固定在支架上，摆臂水平移动机构底部设置有固定座，第二谐波减速机的上部安装在固定座上。

作为更具体的方案，所述摆臂升降机构包括摆臂升降伺服电机、摆臂连杆减速机、摆臂升降推杆和摆臂升降平衡气缸，摆臂升降平衡气缸固定在机身底部，其升降伸缩端连接摆臂角度旋转机构，摆臂升降伺服电机通过摆臂连杆减速机带动摆臂升降推杆，摆臂升降推杆与摆臂角度旋转机构连接。

作为更具体的方案，所述摆臂角度旋转机构上设置一支柱，摆臂升降平衡气缸和摆臂升降推杆分别连接所述支柱。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构简单、动作灵活、简单，本实用新型的摆臂通过摆臂水平移动机构、摆臂角度旋转机构和摆臂升降机构来实现水平送料、旋转送料以及升降送料，从而实现了物料的取料、转移和卸料等操作，可明显提高物料传送效率。本实用新型适合于两台机床之间的送料。

附图说明

图1是本实用新型多轴式摆臂机器人的结构示意图。

图2是图1中A-A处的剖视结构示意图。

图3是图1省略机身的结构示意图。

图4是图3的另一角度的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

见图1至图4所示，多轴式摆臂机器人，包括机身1、摆臂2、摆臂水平移动机构3、摆臂角度旋转机构4和摆臂升降机构5，所述摆臂水平移动机构3包括水平导轨31、水平拖板32、水平传动机构33和水平伺服电机34，水平导轨31固定在机身1的上部，摆臂2通过水平拖板32坐于水平导轨31上，且摆臂2外端延伸出机身1外，水平伺服电机34通过水平传动机构33带动所述水平拖板32，所述摆臂2包括相连接的摆臂前段21和摆后段，摆臂前段21安装有抓料手23，摆臂后段22安装在水平拖板32上，摆臂前段21和摆臂后段22之间设置有摆臂前段旋转机构24。

作为本实用新型更具体的技术方案。

所述摆臂前段旋转机构24包括摆臂前段旋转伺服电机25、第一谐波减速机26和第一皮带27，摆臂前段旋转伺服电机25安装在水平拖板32或摆臂前段21上，第一谐波减速机26连接在摆臂前段21与摆臂后段22之间，第一皮带27连接在摆臂前段旋转伺服电机25与第一谐波减速机26之间。

所述摆臂前段21的水平高度低于摆臂后段22的水平高度。

所述摆臂后段22的底部沿其长度延伸方向设置有皮带腔28，第一皮带27设置在皮带腔28内，第一谐波减速机26的下部与摆臂前段21连接，其上部嵌入摆臂后段22的皮带腔28内、且与第一皮带27连接。

所述水平导轨31是机身1上部的两条相互平衡的水平轨道30，水平拖板32通过两侧轨座坐于两条水平轨道30上，水平传动机构33包括前轮35、后轮36和第二皮带37，前轮35和后轮36分设在两条水平轨道30的前端和后端，第二皮带37连接在前轮35和后轮36之间，前轮35由水平伺服电机34带动，水平拖板32位于前轮35和后轮36之间并与第二皮带37传动连接。

所述机身1的水平轨道30旁还设置有履带槽39，履带槽39内设置有履带39，履带39的一端连接履带槽39上，另一端连接摆臂后段22。

所述摆臂角度旋转机构4包括角度旋转伺服电机41、角度旋转皮带42和第二谐波减速机43，第二谐波减速机43的下部通过支架44安装在机身1上，其上部连接摆臂水平移动机构3，角度旋转伺服电机41通过角度旋转皮带42带动第二谐波减速机43。

所述角度旋转伺服电机41固定在支架44上，摆臂水平移动机构3底部设置有固定座38，第二谐波减速机43的上部安装在固定座38上。

所述摆臂升降机构5包括摆臂升降伺服电机51、摆臂连杆减速机52、摆臂升降推杆53和摆臂升降平衡气缸54，摆臂升降平衡气缸54固定在机身1底部，其升降伸缩端连接摆臂角度旋转机构4，摆臂升降伺服电机51通过摆臂连杆减速机52带动摆臂升降推杆53，摆臂升降推杆53与摆臂角度旋转机构4连接。所述摆臂升降平衡气缸54是用于辅助摆臂水平移动机构3和摆臂角度旋转机构4升降移动，从而使得机器人在工作过程中保持更好地稳定性。

所述摆臂角度旋转机构4上设置一支柱45，摆臂升降平衡气缸54和摆臂升降推杆53分别连接所述支柱45。

本实用新型的工作原理是：

本实用新型一般安装在两台冲床之间，工作时，首先，水平伺服电机34启动，水平伺服电机34通过水平传动机构33带动水平拖板32向前移动，从而带动摆臂向第一台冲床伸长，抓料手23刚好位于第一台冲床的工作台的上方，接着摆臂升降伺服电机51和摆臂升降平衡气缸54启动，从而驱动摆臂水平移动机构3和摆臂角度旋转机构4下降，摆臂下降至第一台冲床上，然后抓料手23吸取第一台冲床工作台上的工件。接着摆臂升降伺服电机51和摆臂升降平衡气缸54再次启动，从而驱动摆臂水平移动机构3和摆臂角度旋转机构4上升，摆臂上升至第一台冲床上上方，然后水平伺服电机34再次启动，水平伺服电机34带动水平拖板32移动回到初始位置，从而带动摆臂缩回到初始位置。

接着角度旋转伺服电机41启动，角度旋转伺服电机41通过角度旋转皮带42、第二谐波减速机43带动水平移动机构3旋转，直至摆臂旋转到对应第二冲床的角度。接着水平伺服电机34通过水平传动机构33带动水平拖板32向前移动，从而带动摆臂向第二台冲床伸长，直至抓料手23伸长到第二台冲床的工作台的上方。然后摆臂升降伺服电机51和摆臂升降平衡气缸54启动，从而驱动摆臂水平移动机构3和摆臂角度旋转机构4下降，直至抓料手23下降到第二台冲床的工作台，本实用新型再控制抓料手23卸料，从而将工件送入第二台冲床的工作台，以便第二冲床进行下一工序的冲压，从而完成单个产品的取料、转移以及出料过程。本实用新型多轴式摆臂机器人可以实现对物料的取料、转移和卸料等操作。

Claims (10)

1.多轴式摆臂机器人，包括机身（1）、摆臂（2）、摆臂水平移动机构（3）、摆臂角度旋转机构（4）和摆臂升降机构（5），所述摆臂水平移动机构（3）包括水平导轨（31）、水平拖板（32）、水平传动机构（33）和水平伺服电机（34），水平导轨（31）固定在机身（1）的上部，摆臂（2）通过水平拖板（32）坐于水平导轨（31）上，且摆臂（2）外端延伸出机身（1）外，水平伺服电机（34）通过水平传动机构（33）带动所述水平拖板（32），其特征是，所述摆臂（2）包括摆臂前段（21）和摆臂后段（22），摆臂前段（21）安装有抓料手（23），摆臂后段（22）安装在水平拖板（32）上，摆臂前段（21）和摆臂后段（22）之间设置有摆臂前段旋转机构（24）。

2.根据权利要求1所述多轴式摆臂机器人，其特征是，所述摆臂前段旋转机构（24）包括摆臂前段旋转伺服电机（25）、第一谐波减速机（26）和第一皮带（27），摆臂前段旋转伺服电机（25）安装在水平拖板（32）或摆臂前段（21）上，第一谐波减速机（26）连接在摆臂前段（21）与摆臂后段（22）之间，第一皮带（27）连接在摆臂前段旋转伺服电机（25）与第一谐波减速机（26）之间。

3.根据权利要求1或2所述多轴式摆臂机器人，其特征是，所述摆臂前段（21）的水平高度低于摆臂后段（22）的水平高度。

4.根据权利要求3所述多轴式摆臂机器人，其特征是，所述摆臂后段（22）的底部沿其长度延伸方向设置有皮带腔（28），第一皮带（27）设置在皮带腔（28）内，第一谐波减速机（26）的下部与摆臂前段（21）连接，其上部嵌入摆臂后段（22）的皮带腔（28）内、且与第一皮带（27）连接。

5.根据权利要求1所述多轴式摆臂机器人，其特征是，所述水平导轨（31）是机身（1）上部的两条相互平衡的水平轨道（30），水平拖板（32）通过两侧轨座坐于两条水平轨道（30）上，水平传动机构（33）包括前轮（35）、后轮（36）和第二皮带（37），前轮（35）和后轮（36）分设在两条水平轨道（30）的前端和后端，第二皮带（37）连接在前轮（35）和后轮（36）之间，前轮（35）由水平伺服电机（34）带动，水平拖板（32）位于前轮（35）和后轮（36）之间并与第二皮带（37）传动连接。

6.根据权利要求5所述多轴式摆臂机器人，其特征是，所述机身（1）的水平轨道（30）旁还设置有履带槽（39），履带槽39内设置有履带（391），履带（391）的一端连接履带槽（39）上，另一端连接摆臂后段（22）。

7.根据权利要求5所述多轴式摆臂机器人，其特征是，所述摆臂角度旋转机构（4）包括角度旋转伺服电机（41）、角度旋转皮带（42）和第二谐波减速机（43），第二谐波减速机（43）的下部通过支架（44）安装在机身（1）上，其上部连接摆臂水平移动机构（3），角度旋转伺服电机（41）通过角度旋转皮带（42）带动第二谐波减速机（43）。

8.根据权利要求7所述多轴式摆臂机器人，其特征是，所述角度旋转伺服电机（41）固定在支架（44）上，摆臂水平移动机构（3）底部设置有固定座（38），第二谐波减速机（43）的上部安装在固定座（38）上。

9.根据权利要求7或8所述多轴式摆臂机器人，其特征是，所述摆臂升降机构（5）包括摆臂升降伺服电机（51）、摆臂连杆减速机（52）、摆臂升降推杆（53）和摆臂升降平衡气缸（54），摆臂升降平衡气缸（54）固定在机身（1）底部，其升降伸缩端连接摆臂角度旋转机构（4），摆臂升降伺服电机（51）通过摆臂连杆减速机（52）带动摆臂升降推杆（53），摆臂升降推杆（53）与摆臂角度旋转机构（4）连接。

10.根据权利要求9所述多轴式摆臂机器人，其特征是，所述摆臂角度旋转机构（4）上设置一支柱（45），摆臂升降平衡气缸（54）和摆臂升降推杆（53）分别连接所述支柱（45）。