CN205668808U - 一种适用于等离子切割的自动化钢板分拣整理机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种适用于等离子切割的自动化钢板分拣整理机器人，包括支架，X轴运动系统，Y轴运动系统，Z轴运动系统，A轴回转运动及抓取系统。本实用新型的钢板分拣整理机器人，能够实现A轴底部的电永磁铁沿XYZ三个方向的往复运动和绕Z轴方向的空间回转运动，可以根据钢板形状大小实现大小电永磁铁的自动切换，根据钢板的重量进行充磁强度即吸力大小的改变。电永磁铁上方的弹簧在抓取时可以起缓冲作用，使钢板在翘起时仍可以顺利抓取。钢板分拣整理机器人可自动将不同角度、同一形状的钢板按统一角度进行码放分拣，并根据钢板的形状进行分类。从而保证分拣整理机器人可以顺利、高效的完成切割后钢板的转移。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢构生产加工行业，具体而言，涉及一种用于等离子切割机切割后自动将一定重量范围、同一形状、不同角度的钢板按统一角度进行码放分拣，并根据钢板的形状进行分类的机器人。
背景技术
目前，国内传统钢构加工车间，钢板等离子切割后的钢板分拣，以手工操作为主，工作环境恶劣、对工人的身体健康造成了极大的危害，自动化、数字化等现代技术改造传统钢构生产行业已成为发展的必然趋势。
在切割后板材分拣方面，国际上通用方案采用真空系统完成，即采用真空吸盘从上方将零件吸起，再移动到分拣工作台进行分拣，工序多并且吸盘工作时，板材平面的不平整容易导致漏气，漏气不仅降低了吸和力，也会产生较大噪音；即使采用电磁吸盘的方式，也仅仅是将切割后的板材搬运离开切割机工作区域，再利用人工或其他方法进行分拣。这种方式既工序较多浪费生产时间，又容易出现码放分类错误影响后续的生产。
发明内容
本实用新型旨在提供一种钢板自动分拣整理的机器人，即接受MES系统信息，按照钢板形状自动实现钢板的分拣，并将钢板自动按规则码放至托盘中，为后续的自动化加工提供方便。
本实用新型提供了一种钢板分拣整理机器人，包括支架，设置在支架上的X轴运动系统，与X轴运动系统相连的Y轴运动系统，与Y轴运动系统相连的Z轴运动系统，与Z轴运动系统相连的A轴回转运动及抓取系统。
X轴运动系统包括规定在安装支架上的X轴轨道，在X轴轨道上滚动的X轴车轮，安装在X轴车轮上方的X轴车体。Y轴运动系统包括安装在X轴车体上的Y轴横梁，与Y轴横梁上运动的Y轴滑板。Z轴运动系统包括安装在Y轴滑板上的Z轴连接板，以及Z梁。A轴回转运动及抓取系统包括与Z梁连接的A轴回转支承及抓取部分，导向杆及弹簧，以及安装在底部的电永磁铁，A轴侧部气缸。
X轴采用电机驱动车轮，在X轴轨道上运动的方式。Y轴和Z轴均采用齿轮齿条传动，电机驱动在直线运动单元上运动的方式。A轴采用电机驱动A轴回转支承，进行绕Z轴方向的空间回转运动。
本实用新型的钢板分拣整理机器人，能够实现A轴底部的电永磁铁沿XYZ三个方向的往复运动和绕Z轴方向的空间回转运动，可以根据形状大小实现大小电永磁铁的自动切换，根据钢板的重量进行充磁强度即吸力大小的改变。电永磁铁上方的弹簧在抓取时可以起缓冲作用，使钢板在翘起时仍可以顺利抓取。钢板分拣整理机器人可自动将不同角度、同一形状的钢板按统一角度进行码放分拣，并根据钢板的形状进行分类。从而保证分拣整理机器人可以顺利、高效的完成切割后钢板的转移。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其他的目的、特点和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
在附图中：
图1示出了根据本实用新型的实施例的整体结构示意图；
图2示出了根据本实用新型的实施例的整体结构俯视示意图；
图3示出了根据本实用新型的实施例的X轴运动系统示意图；
图4示出了根据本实用新型的实施例的Y轴运动系统示意图；
图5示出了根据本实用新型的实施例的Z轴运动系统示意图；
图6示出了根据本实用新型的实施例的A轴回转运动及抓取系统示意图；
其中，上述图中的附图标记如下：
100-支架；110-X轴运动系统；120-Y轴运动系统；130-Z轴运动系统；140-A轴回转运动及抓取系统；150-控制系统；111-X轴轨道；200-等离子切割机；300-托盘；400-钢板；112-X轴车轮；113-X轴车体；121-Y轴横梁；122-Y轴滑板；131-Z轴连接板；132-Z梁；141-A轴回转支承；142-导向杆及弹簧；143-电永磁铁；144-A轴侧部气缸。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
根据本实用新型的钢板分拣整理机器人，包括支架100，设置在支架100上的X轴运动系统110，与X轴运动系统110相连的Y轴运动系统120，与Y轴运动系统120相连的Z轴运动系统130，与Z轴运动系统130相连的A轴回转运动及抓取系统140。
如图1和图2所示，本实例中的钢板分拣整理机器人为四轴运动系统，即X轴运动系统110、Y轴运动系统120、Z轴运动系统130、A轴回转运动及抓取系统140。钢板分拣整理机器人沿X、Y、Z三个方向进行运动和绕Z轴方向的空间回转运动。
X轴运动系统110包括规定在安装支架100上的X轴轨道111，在X轴轨道111上滚动的X轴车轮112，安装在X轴车轮112上方的X轴车体113。 Y轴运动系统120包括安装在X轴车体113上的Y轴横梁121，与Y轴横梁121上运动的Y轴滑板122。Z轴运动系统130包括安装在Y轴滑板122上的Z轴连接板131，以及Z梁132。A轴回转运动及抓取系统140包括与Z梁132连接的A轴回转支承141，导向杆及弹簧142，以及安装在底部的电永磁铁143，A轴侧部气缸144。
电永磁铁143分为第一电永磁铁和第二电永磁铁，第二电永磁铁是安装在侧部的吸取面积小的电永磁铁，第一电永磁铁为A轴回转支承141竖直下方面积大的电永磁铁。
本实例中，A轴侧部气缸146带动A轴侧部第二电永磁铁上下移动，完成第一电永磁铁和第二电永磁铁的使用切换。
电永磁铁143吸取面积小于它的钢板时，会粘连吸取旁边的铁板，所以，在吸取面积小于第一电永磁铁的钢板时，使用第二电永磁铁即面积较小的电永磁铁吸取。
X轴运动系统110的运动方式为伺服电机通过传动轴带动车轮112在轨道111上沿X轴方向进行运动，Y轴运动系统120的运动方式为伺服电机通过传动轴带动Y轴以齿轮齿条传动方式沿直线导轨前后移动，直线导轨起导向作用。Z轴运动系统130的运动方式为伺服电机通过传动轴带动Z轴以齿轮齿条传动方式沿直线导轨前后移动，直线导轨起导向作用。A轴回转运动及抓取系统140运动方式为A轴回转支承141顶部与Z梁136底端螺钉连接，使A轴回转运动及抓取系统140绕Z轴方向的空间回转运动。
本实例中，A轴回转运动及抓取系统140安装有导向杆及弹簧142，在待抓取钢板400水平面发生倾斜的情况下，电永磁铁143底面仍可以贴合钢板400上部，并起到缓冲效果，保证钢板400顺利抓取。
钢板分拣整理机与MES系统进行实时通讯并得知钢板位置信息、角度信息、厚度信息及类型信息。电永磁铁根据其本身特性，可以调节开关量信号选择吸力大小。在得知此次抓取钢板400信息后，通过得知的钢板400重量信息调整开关量信号，从而调节吸力大小。钢板分拣整理机根据得知的此次抓取钢板的偏移角度，抓取时将A轴运动及抓取系统140进行此偏移角度旋转，而在放置此钢板时将A轴运动及抓取系统140角度旋转到零度放置，从而保证了钢板放置的角度一致。钢板分拣整理机器人还根据得知的相同类型钢板厚度，进行位置计算和码放。
该钢板分拣整理机器人的工作描述如下：
钢板400在等离子切割机200上切割完成， 控制系统150与MES系统进行实时通讯，分拣整理机器人根据得知的位置信息和角度信息、按照同一形状层层码放的原则计算出所有待分拣钢板放置的位置坐标和抓取顺序；X轴运动系统110、Y轴运动系统120、A轴回转运动及抓取系统140单独或同时运动，带动电永磁铁143在待抓取钢板400上方定位，同时根据钢板400的形状大小判断使用第一电永磁铁或第二电永磁铁。A轴侧部气缸144带动A轴侧部的第二电永磁铁上下移动，完成第一电永磁铁和第二电永磁铁的使用切换；Z轴运动系统130带动电永磁铁143至钢板400上方；电永磁铁143得电吸取钢板400；根据从MES得知的钢板400重量信息调整吸力大小；Z轴运动系统130带动电永磁铁143及钢板400竖直向上运动到指定位置；X轴运动系统110、Y轴运动系统120、A轴回转运动及抓取系统140单独或同时运动带动电永磁铁143及钢板400另一工位托盘300指定位置上方定位；Z轴运动系统130带动电永磁铁143及钢板400竖直向下到指定位置；电永磁铁143退磁放置钢板；Z轴运动系统130带动电永磁铁143竖直向上到指定位置，进入下一钢板的抓取。如此循环，应用钢板分拣整理机器人完成等离子切割机200切割完成后的钢板400的顺序摆放。
从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：
本实用新型的钢板分拣整理机器人，能够实现A轴底部的电永磁铁沿XYZ三个方向的往复运动和绕Z轴方向的空间回转运动，可以根据形状大小实现大小电永磁铁的自动切换，根据钢板的重量进行充磁强度即吸力大小的改变。电永磁铁上方的弹簧在抓取时可以起缓冲作用，使钢板在有一定翘起时仍可以顺利抓取。钢板分拣整理机器人可自动将不同角度、同一形状的钢板按统一角度进行码放分拣，并根据钢板的形状进行分类。从而保证分拣整理机器人可以顺利、高效的完成切割后钢板的转移。降低工人劳动强度，提高生产效率。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种钢板分拣整理机器人，其特征在于，包括支架(100)，设置在支架(100)上的X轴运动系统(110)，与X轴运动系统(110)相连的Y轴运动系统(120)，与Y轴运动系统(120)相连的Z轴运动系统(130)，与Z轴运动系统(130)相连的A轴回转运动及抓取系统(140)。
2.根据权利要求1所述的钢板分拣整理机器人，其特征在于A轴回转运动及抓取系统(140)安装在Z轴运动系统(130)上，并与Z轴运动系统(130)可回转的连接。
3.根据权利要求2所述的钢板分拣整理机器人，其特征在于A轴回转运动及抓取系统(140)安装有导向杆及弹簧(142)，在待抓取钢板(400)水平面发生倾斜的情况下，电永磁铁(143)底面仍贴合钢板(400)上部，并起到缓冲效果，保证钢板（400）顺利抓取。
4.根据权利要求2所述的钢板分拣整理机器人，其特征在于所述A轴回转运动及抓取系统(140)中的电永磁铁(143)分为第一电永磁铁和第二电永磁铁，第二电永磁铁是安装在侧部的吸取面积小的电永磁铁，第一电永磁铁为A轴回转支承(141)竖直下方面积大的电永磁铁；A轴侧部气缸（144）带动A轴侧部上下移动，完成第一电永磁铁和第二电永磁铁的使用切换。
5.根据权利要求1所述的钢板分拣整理机器人,其特征在于其控制系统（150）与MES系统进行实时通讯并得知钢板位置信息、角度信息及类型信息；钢板分拣整理机器人可自动将不同角度、同一形状的钢板按统一角度进行码放分拣，并根据钢板的形状进行分类。
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