CN208575385U - 一种基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机，解决的技术问题：针对背景技术中提及的现有碟形奖盘激光雕刻设备自动化程度不高的技术问题。采取的技术方案，雕刻机，包括碟形奖盘雕刻机本体、上料机构、下料机构和控制器，碟形奖盘雕刻机本体包括雕刻台、图案雕刻机构、奖盘检测机构、碟形奖盘装夹机构和个性化图案设计系统；上料机构和下料机构均包括一个四自由度的柱型机械手和一个单维的行走机构，上料机构还包括一个碟形奖盘坯料摆放箱，下料机构还包括一个碟形奖盘雕刻成品摆放箱和一个碟形奖盘雕刻废品摆放箱。本实用新型的有益效果是：本雕刻机，自动完成碟形奖盘的上料、雕刻、检测、下料等操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机。
背景技术
随着当今社会活动对各类奖盘的需求量不断增多，采取传统的人工包装方式，显然难以满足现代产品降成本、增质效的要求。尤其随着人们审美观的日益提高，对奖盘加工质量的要求也愈苛刻。目前，奖盘本体的加工需采用专用设备，现有碟形奖盘激光雕刻设备自动化程度不高，面对当前用工成本越来越高的发展趋势，迫切需要研制用于奖盘包装的自动化装备。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，针对背景技术中提及的现有碟形奖盘激光雕刻设备自动化程度不高的技术问题。
为解决上述问题，本实用新型提出一种基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机，采取的技术方案是：
一种基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机，包括碟形奖盘雕刻机本体、安装于碟形奖盘雕刻机本体左侧的上料机构、安装于碟形奖盘雕刻机本体右侧的下料机构和控制器。
碟形奖盘雕刻机本体包括雕刻台、图案雕刻机构、奖盘检测机构、碟形奖盘装夹机构和个性化图案设计系统，雕刻台包括台面板和装于台面板四角的四个支撑柱，图案雕刻机构、奖盘检测机构、碟形奖盘装夹机构和个性化图案设计系统均安装在雕刻台上，图案雕刻机构和奖盘检测机构安装台面板后侧边缘上，碟形奖盘装夹机构安装在台面板板面的正中间，个性化图案设计系统安装在台面板前侧边缘上。
上料机构和下料机构均包括一个四自由度的柱型机械手和一个单维的行走机构，其中上料机构还包括一个碟形奖盘坯料摆放箱，下料机构还包括一个碟形奖盘雕刻成品摆放箱和一个碟形奖盘雕刻废品摆放箱；单维的行走机构安装在四自由度的柱型机械手的底座上，碟形奖盘坯料摆放箱摆放在上料机构的四自由度的柱型机械手后方，碟形奖盘雕刻成品摆放箱和碟形奖盘雕刻废品摆放箱分别摆放在下料机构的四自由的柱型机械手右端和后方。
优选地，图案雕刻机构包括截面呈“U”型的立柱、第一电机、第一丝杆、第一滑轨、悬臂、激光器和激光雕刻机控制柜。
立柱竖直固定在台面板后边缘的左端，定义立柱面向台面板一侧的面为内侧面，远离台面板一侧的面为外侧面。
第一丝杆的上下两端分别通过轴承座竖直设置在立柱上，第一丝杆位于立柱的内侧面上，第一丝杆动力输入端连接第一电机，悬臂水平设置，且悬臂一端通过第一丝杆、第一滑轨与立柱相连，第一滑轨竖直设置在立柱的内侧面上，悬臂穿过第一丝杆且通过螺纹副连接第一丝杆，悬臂一端端头处设置有与第一滑轨相配合滑动的滑块；激光器设置在悬臂另一端上且朝下设置；激光雕刻机控制柜摆放在台面板下方，激光雕刻机控制柜与激光器之间设有信号连接线，激光雕刻机控制柜与控制器电连接，第一电机与控制器电连接。
本实用新型图案雕刻机构优先选用上述的结构，此结构简单、操作方便。图案雕刻机构内提及的激光器为现有技术中的常规激光器，同时与激光器配合使用的激光雕刻机控制柜也是现有技术中的常规产品，本实用新型图案雕刻机构中，激光器和激光雕刻机控制柜相互配合使用，对碟形奖盘进行图案的雕刻。本实用新型图案雕刻机构中，采取丝杆传统自动调整激光器高低，增强了碟形奖盘雕刻机本体自动化。
优选地，奖盘检测机构包括第一工业相机和相机支架；第一工业相机通过相机支架安装在台面板后边缘上，相机支架呈“L”型，第一工业相机电连接控制器，第一工业相机设置在“L”型相机支架的横杆的端头部，第一工业相机与控制器电连接。
本实用新型奖盘检测机构优先选用上述的结构，此结构简单、操作方便。奖盘检测机构中使用的第一工业相机为现有技术中的常规产品，直接购买获得；同时提及的第一工业相机与控制器电连接，控制器也是本技术领域内常用的元器件，而第一工业相机与控制器电连接，这只是常规的信号传输的连接，这也是现有技术。
优选地，碟形奖盘装夹机构包括第二电机和摆放两个碟形奖盘的固定支架，第二电机竖直朝上固定在台面板下端面上，第二电机输出轴转动地穿过台面板与固定支架相连；固定支架嵌入台面板的板面内，固定支架上的两个碟形奖盘摆放定位孔分别位于激光器和第一工业相机的正下方，第二电机与控制器电连接。本实用新型碟形奖盘装夹机构优先选用上述的结构，此结构简单、操作方便。
优选地，图案设计系统包括计算机和图案现场采集子系统，计算机安装在台面板前边缘上，图案现场采集子系统包括圆形立柱、第二工业相机、圆筒形电机支架、驱动第二工业相机沿着竖直轴旋转的第三电机和驱动第二工业相机沿着水平轴旋转的第四电机，圆形立柱竖直固定在台面板右前脚位置，圆筒形电机支架竖直设置在圆形立柱的底部，在圆筒形电机支架的侧部上设置有供第三电机转入的缺口，第三电机由缺口竖直朝上设置在圆筒形电机支架上且第三电机电机轴向上伸出圆筒形电机支架，第三电机电机轴上设置有截面呈“U”型的第二工业相机支架，“U”型的第二工业相机支架的开口竖直朝上，第二工业相机通过相机外壳水平且转动设置在第二工业相机支架上，第四电机设置在第二工业相机支架，第四电机电机轴连接第二工业相机的相机外壳；计算机与控制器电连接，第二工业相机与控制器电连接，第三电机与第四电机均与控制器电连接。
本实用新型图案设计系统优先选用上述的结构，此结构简单、操作方便。此图案设计系统中使用的计算机为现有技术中的常规技术产品，本实用新型计算机内预先装有个性图案设计软件和激光雕刻机控制软件，个性图案设计软件为现有技术本技术领域中常用的图案设计软件，激光雕刻机控制软件是激光雕刻领域内的常用软件，本实用新型将这两种软件预先装入计算机内，结合激光器和激光雕刻机控制柜，对碟形奖盘进行图案的雕刻。
优选地，四自由度的柱型机械手包括机械手安装柜和安装在机械手安装柜上的四自由的机械手本体，四自由的机械手本体包括拖板、立柱、摆臂、水平伸缩气缸、垂直伸缩气缸、真空吸盘和摆动气缸，拖板通过两条第二滑轨和一条第二丝杆滑动设置在机械手安装柜上表面，两条第二滑轨和一条第二丝杆均设置在机械手安装柜上表面，第二丝杆位于两条第二滑轨之间，拖板与第二丝杆通过螺纹副相连，拖板与两条第二滑轨之间通过滑槽相配合滑动，在第二丝杆的动力输入端装有第五电机；立柱竖直安装在拖板上表面的正中央位置处，在立柱上端部的外壁上内凹设置有一个用于安装摆动气缸的缺口，摆动气缸由缺口竖直朝上设置在立柱上，摆动气缸活塞杆转动地穿过立柱上端面连接摆臂，摆臂水平设置，在摆臂自由端部内凹设置有用于安装水平伸缩气缸的凹槽，水平伸缩气缸由凹槽水平设置在摆臂自由端，水平伸缩气缸活塞杆转动地穿过摆臂自由端端面与垂直伸缩气缸的安装座相连，垂直伸缩气缸竖直朝下设置在安装座上，真空吸盘安装在垂直伸缩气缸活塞杆上；第五电机与控制器电连接。
本实用新型四自由度的柱型机械手优先选用上述的结构，此结构简单、操作方便。四自由度的柱型机械手，类似双臂机器人结构，设计了上料机构和下料机构，对碟形奖盘进行抓取装箱，提高碟形奖盘激光雕刻的作业效率。本实用新型四自由度的柱型机械手中使用的水平伸缩气缸、垂直伸缩气缸和摆动气缸均为常规技术产品，都是直接购买的。
优选地，单维的行走机构包括第六电机、主动齿轮、从动齿轮、方形底座和两根齿条；第六电机安装在机械手安装柜的底面上，第六电机电机轴伸出机械手安装柜的底面，主动齿轮设置在第六电机电机轴上，从动齿轮通过轴转动设置在机械手安装柜的底面上，从动齿轮与主动齿轮共面，两个齿条分别设置在方形底座的内壁上，两个齿条分别与主动齿轮和从动齿轮啮合；第六电机与控制器电连接。
本实用新型单维的行走机构优先选用上述的结构，此结构简单、操作方便。单维的行走机构与四自由度的柱型机械手相配合使用，用于调节四自由度的柱型机械手的位置，便于对碟形奖盘进行分类。
优选地，碟形奖盘坯料摆放箱、碟形奖盘雕刻成品摆放箱和碟形奖盘雕刻废品摆放箱均包括箱体、上隔离架、下隔离架、第七电机、第三丝杆和托板，上隔离架和下隔离架分别固定安装在箱体中心通孔上、下两端；第七电机固定在下隔离架的下端面中间位置处，第七电机电机轴与第三丝杆一端相连；第三丝杆转动地安装在上隔离架和下隔离架上，第三丝杆与上隔离架和下隔离架均转动相连，托板设置在上隔离架和下隔离架之间且与上隔离架和下隔离架平行，托板通过中心螺纹孔与第三丝杆螺纹连接；第七电机与控制器电连接。
本实用新型碟形奖盘坯料摆放箱、碟形奖盘雕刻成品摆放箱和碟形奖盘雕刻废品摆放箱选用上述的结构，此结构简单、操作方便。
本实用新型的有益效果是：
1、本基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机，自动完成碟形奖盘的上料、雕刻、检测、下料等操作。
2、本基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机，采用类似双臂机器人结构，可并行完成碟形奖盘的上下料，能显著提高碟形奖盘雕刻生产效率。
附图说明
图1为根据本实用新型的基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机的整体示意图。
图2为本实用新型的矩形雕刻台与图案雕刻机构、奖盘检测机构、碟形奖盘装夹机构、个性化图案设计系统装接示意图。
图3为本实用新型的图案雕刻机构与奖盘检测机构模型示意图。
图4为本实用新型的碟形奖盘装夹机构装接示意图。
图5为本实用新型的个性化图案设计系统示意图。
图6为本实用新型的四自由的柱型机械手示意图。
图7为本实用新型的单维的行走机构示意图。
图8为本实用新型的碟形奖盘坯料摆放箱、碟形奖盘雕刻成品摆放箱和碟形奖盘雕刻废品摆放箱的示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
为使本实用新型的内容更加明显易懂，以下结合附图1-图8和具体实施方式做进一步的描述。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实施例中基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机，包括碟形奖盘雕刻机本体1000、安装于碟形奖盘雕刻机本体1000左侧的上料机构、安装于碟形奖盘雕刻机本体1000右侧的下料机构和控制器。
如图2所示，碟形奖盘雕刻机本体1000包括雕刻台1100、图案雕刻机构1200、奖盘检测机构1300、碟形奖盘装夹机构1400和个性化图案设计系统1500。雕刻台1100包括台面板 1101和装于台面板1101四角的四个支撑柱1102，图案雕刻机构1200、奖盘检测机构1300、碟形奖盘装夹机构1400和个性化图案设计系统1500均安装在雕刻台1100上，图案雕刻机构 1200和奖盘检测机构1300安装台面板1101后侧边缘上，碟形奖盘装夹机构1400安装在台面板1101板面的正中间，个性化图案设计系统1500安装在台面板1101前侧边缘上。
如图1所示，上料机构和下料机构均包括一个四自由度的柱型机械手和一个单维的行走机构，其中上料机构还包括一个碟形奖盘坯料摆放箱，下料机构还包括一个碟形奖盘雕刻成品摆放箱和一个碟形奖盘雕刻废品摆放箱；单维的行走机构安装在四自由度的柱型机械手的底座上，碟形奖盘坯料摆放箱摆放在上料机构的四自由度的柱型机械手后方，碟形奖盘雕刻成品摆放箱和碟形奖盘雕刻废品摆放箱分别摆放在下料机构的四自由的柱型机械手右端和后方。
如图3所示，图案雕刻机构1200包括截面呈“U”型的立柱1201、第一电机1202、第一丝杆1203、第一滑轨1204、悬臂1205、激光器1206和激光雕刻机控制柜1207。
立柱1201竖直固定在台面板1101后边缘的左端，定义立柱1201面向台面板1101一侧的面为内侧面，远离台面板1101一侧的面为外侧面。第一丝杆1203的上下两端分别通过轴承座竖直设置在立柱1201上，第一丝杆1203位于立柱1201的内侧面上，第一丝杆1203动力输入端连接第一电机1202，悬臂1205水平设置，且悬臂1205一端通过第一丝杆1203、第一滑轨1204与立柱1201相连，第一滑轨1204竖直设置在立柱1201的内侧面上，悬臂1205 穿过第一丝杆1203且通过螺纹副连接第一丝杆1203，悬臂1205一端端头处设置有与第一滑轨1204相配合滑动的滑块；激光器1206设置在悬臂1205另一端上且朝下设置；激光雕刻机控制柜1207摆放在台面板1101下方，激光雕刻机控制柜1207与激光器1206之间设有信号连接线，激光雕刻机控制柜1207与控制器电连接，第一电机1202与控制器电连接。
如图3所示，奖盘检测机构1300包括第一工业相机1301和相机支架1302；第一工业相机1301通过相机支架1302安装在台面板1101后边缘上，相机支架1302呈“L”型，第一工业相机1301电连接控制器，第一工业相机1301设置在“L”型相机支架1302的横杆的端头部，第一工业相机1301与控制器电连接。
如图4所示，碟形奖盘装夹机构1400包括第二电机1401和摆放两个碟形奖盘的固定支架1402，第二电机1401竖直朝上固定在台面板1101下端面上，第二电机1401输出轴转动地穿过台面板1101与固定支架1402相连；固定支架1402嵌入台面板1101的板面内，固定支架1402上的两个碟形奖盘摆放定位孔分别位于激光器1206和第一工业相机1301的正下方，第二电机1401与控制器电连接。
如图5所示，图案设计系统1500包括计算机1510和图案现场采集子系统1520，计算机 1510安装在台面板1101前边缘上，图案现场采集子系统1520包括圆形立柱1521、第二工业相机1524、圆筒形电机支架1523、驱动第二工业相机1524沿着竖直轴旋转的第三电机1525 和驱动第二工业相机1524沿着水平轴旋转的第四电机1522，圆形立柱1521竖直固定在台面板1101右前脚位置，圆筒形电机支架1523竖直设置在圆形立柱1521的底部，在圆筒形电机支架1523的侧部上设置有供第三电机1525转入的缺口，第三电机1525由缺口竖直朝上设置在圆筒形电机支架1523上且第三电机1525电机轴向上伸出圆筒形电机支架1523，第三电机 1525电机轴上设置有截面呈“U”型的第二工业相机支架1526，“U”型的第二工业相机支架 1526的开口竖直朝上，第二工业相机1524通过相机外壳水平且转动设置在第二工业相机支架1526上，第四电机1522设置在第二工业相机支架1526，第四电机1522电机轴连接第二工业相机1524的相机外壳；计算机1510与控制器电连接，第二工业相机1524与控制器电连接，第三电机1525与第四电机1522均与控制器电连接。计算机1510内预先装有个性图案设计软件和激光雕刻机控制软件，个性图案设计软件为现有技术本技术领域中常用的图案设计软件，激光雕刻机控制软件是激光雕刻领域内的常用软件，本实施例将这两种软件预先装入计算机内，结合激光器和激光雕刻机控制柜，对碟形奖盘进行图案的雕刻。
如图1、6、7和8所示，上料机构和下料机构均包括一个四自由的柱型机械手、一个单维的行走机构，其中上料机构还包括一个碟形奖盘坯料摆放箱，下料机构还包括一个碟形奖盘雕刻成品摆放箱和一个碟形奖盘雕刻废品摆放箱；单维的行走机构安装在四自由的柱型机械手的底座上；碟形奖盘坯料摆放箱摆放在上料机构的四自由的柱型机械手后方；碟形奖盘雕刻成品摆放箱和碟形奖盘雕刻废品摆放箱分别摆放在小料机构的四自由的柱型机械手右端和后方。
如图6所示，四自由度的柱型机械手包括机械手安装柜2100和安装在机械手安装柜2100 上的四自由的机械手本体2200，四自由的机械手本体2200包括拖板2201、立柱2202、摆臂 2203、水平伸缩气缸2204、垂直伸缩气缸2205、真空吸盘2206和摆动气缸2210，拖板2201 通过两条第二滑轨2207和一条第二丝杆2208滑动设置在机械手安装柜2100上表面，两条第二滑轨2207和一条第二丝杆2208均设置在机械手安装柜2100上表面，第二丝杆2208位于两条第二滑轨2207之间，拖板2201与第二丝杆2208通过螺纹副相连，拖板2201与两条第二滑轨2207之间通过滑槽相配合滑动，在第二丝杆2208的动力输入端装有第五电机2209；立柱2202竖直安装在拖板2201上表面的正中央位置处，在立柱2202上端部的外壁上内凹设置有一个用于安装摆动气缸2210的缺口，摆动气缸2210由缺口竖直朝上设置在立柱2202上，摆动气缸2210活塞杆转动地穿过立柱2202上端面连接摆臂2203，摆臂2203水平设置，在摆臂2203自由端部内凹设置有用于安装水平伸缩气缸2204的凹槽，水平伸缩气缸2204由凹槽水平设置在摆臂2203自由端，水平伸缩气缸2204活塞杆转动地穿过摆臂2203自由端端面与垂直伸缩气缸2205的安装座2211相连，垂直伸缩气缸2205竖直朝下设置在安装座2211 上，真空吸盘2206安装在垂直伸缩气缸2205活塞杆上；第五电机2209与控制器电连接。
如图7所示，单维的行走机构包括第六电机2301、主动齿轮2302、从动齿轮2305、方形底座2304和两根齿条2303；第六电机2301安装在机械手安装柜2100的底面上，第六电机2301电机轴伸出机械手安装柜2100的底面，主动齿轮2302设置在第六电机2301电机轴上，从动齿轮2305通过轴转动设置在机械手安装柜2100的底面上，从动齿轮2305与主动齿轮2302共面，两个齿条2303分别设置在方形底座2304的内壁上，两个齿条2303分别与主动齿轮2302和从动齿轮2305啮合；第六电机2301与控制器电连接。
单维的行走机构与四自由度的柱型机械手相配合使用，用于调节四自由度的柱型机械手的位置，便于对碟形奖盘进行分类。
如图8所示，碟形奖盘坯料摆放箱、碟形奖盘雕刻成品摆放箱和碟形奖盘雕刻废品摆放箱均包括箱体2401、上隔离架2402、下隔离架2403、第七电机2404、第三丝杆2405和托板 2406，上隔离架2402和下隔离架2403分别固定安装在箱体2401中心通孔上、下两端；第七电机2404固定在下隔离架2403的下端面中间位置处，第七电机2404电机轴与第三丝杆2405 一端相连；第三丝杆2405转动地安装在上隔离架2402和下隔离架2403上，第三丝杆2405 与上隔离架2402和下隔离架2403均转动相连，托板2406设置在上隔离架2402和下隔离架 2403之间且与上隔离架2402和下隔离架2403平行，托板2406通过中心螺纹孔与第三丝杆 2405螺纹连接；第七电机2404与控制器电连接。
本实施例基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机的工作原理如下：
碟形奖盘雕刻前，控制器驱动上料机构，利用四自由的柱型机械手从碟形奖盘坯料摆放箱取出碟形奖盘，放至碟形奖盘雕刻机本体1000的碟形奖盘装夹机构1400上；
碟形奖盘雕刻时，首先，控制器驱动奖盘检测机构1300，检测碟形奖盘坯料表面是否有缺陷：若碟形奖盘坯料表面有缺陷，控制器驱动下料机构，直接将碟形奖盘坯料放至碟形奖盘雕刻废品摆放箱；若碟形奖盘坯料表面无缺陷，根据图案设计系统1500设计的图案，由图案雕刻机构1200进行碟形奖盘图案的雕刻；
碟形奖盘雕刻后，控制器驱动奖盘检测机构1300，进行碟形奖盘图案雕刻质量检测：若碟形奖盘图案雕刻质无缺陷，控制器驱动下料机构将碟形奖盘送至碟形奖盘雕刻成品摆放箱；否则送至碟形奖盘雕刻废品摆放箱。
至此完成了一个碟形奖盘表面图案的雕刻加工。
凡本实用新型说明书中未作特别说明的均为现有技术或者通过现有的技术能够实现，应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机，其特征在于：包括碟形奖盘雕刻机本体(1000)、安装于碟形奖盘雕刻机本体(1000)左侧的上料机构、安装于碟形奖盘雕刻机本体(1000)右侧的下料机构和控制器，
碟形奖盘雕刻机本体(1000)包括雕刻台(1100)、图案雕刻机构(1200)、奖盘检测机构(1300)、碟形奖盘装夹机构(1400)和个性化图案设计系统(1500)，雕刻台(1100)包括台面板(1101)和装于台面板(1101)四角的四个支撑柱(1102)，图案雕刻机构(1200)、奖盘检测机构(1300)、碟形奖盘装夹机构(1400)和个性化图案设计系统(1500)均安装在雕刻台(1100)上，图案雕刻机构(1200)和奖盘检测机构(1300)安装台面板(1101)后侧边缘上，碟形奖盘装夹机构(1400)安装在台面板(1101)板面的正中间，个性化图案设计系统(1500)安装在台面板(1101)前侧边缘上，
上料机构和下料机构均包括一个四自由度的柱型机械手和一个单维的行走机构，其中上料机构还包括一个碟形奖盘坯料摆放箱，下料机构还包括一个碟形奖盘雕刻成品摆放箱和一个碟形奖盘雕刻废品摆放箱；单维的行走机构安装在四自由度的柱型机械手的底座上，碟形奖盘坯料摆放箱摆放在上料机构的四自由度的柱型机械手后方，碟形奖盘雕刻成品摆放箱和碟形奖盘雕刻废品摆放箱分别摆放在下料机构的四自由的柱型机械手右端和后方。
2.如权利要求1所述的基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机，其特征在于，图案雕刻机构(1200)包括截面呈“U”型的立柱(1201)、第一电机(1202)、第一丝杆(1203)、第一滑轨(1204)、悬臂(1205)、激光器(1206)和激光雕刻机控制柜(1207)，
立柱(1201)竖直固定在台面板(1101)后边缘的左端，定义立柱(1201)面向台面板(1101)一侧的面为内侧面，远离台面板(1101)一侧的面为外侧面；
第一丝杆(1203)的上下两端分别通过轴承座竖直设置在立柱(1201)上，第一丝杆(1203)位于立柱(1201)的内侧面上，第一丝杆(1203)动力输入端连接第一电机(1202)，悬臂(1205)水平设置，且悬臂(1205)一端通过第一丝杆(1203)、第一滑轨(1204)与立柱(1201)相连，第一滑轨(1204)竖直设置在立柱(1201)的内侧面上，悬臂(1205)穿过第一丝杆(1203)且通过螺纹副连接第一丝杆(1203)，悬臂(1205)一端端头处设置有与第一滑轨(1204)相配合滑动的滑块；激光器(1206)设置在悬臂(1205)另一端上且朝下设置；激光雕刻机控制柜(1207)摆放在台面板(1101)下方，激光雕刻机控制柜(1207)与激光器(1206)之间设有信号连接线，激光雕刻机控制柜(1207)与控制器电连接，第一电机(1202)与控制器电连接。
3.如权利要求1所述的基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机，其特征在于，奖盘检测机构(1300)包括第一工业相机(1301)和相机支架(1302)；第一工业相机(1301)通过相机支架(1302)安装在台面板(1101)后边缘上，相机支架(1302)呈“L”型，第一工业相机(1301)电连接控制器，第一工业相机(1301)设置在“L”型相机支架(1302)的横杆的端头部，第一工业相机(1301)与控制器电连接。
4.如权利要求1所述的基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机，其特征在于，碟形奖盘装夹机构(1400)包括第二电机(1401)和摆放两个碟形奖盘的固定支架(1402)，
第二电机(1401)竖直朝上固定在台面板(1101)下端面上，第二电机(1401)输出轴转动地穿过台面板(1101)与固定支架(1402)相连；固定支架(1402)嵌入台面板(1101)的板面内，固定支架(1402)上的两个碟形奖盘摆放定位孔分别位于激光器(1206)和第一工业相机(1301)的正下方，第二电机(1401)与控制器电连接。
5.如权利要求1所述的基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机，其特征在于，图案设计系统(1500)包括计算机(1510)和图案现场采集子系统(1520)，计算机(1510)安装在台面板(1101)前边缘上，图案现场采集子系统(1520)包括圆形立柱(1521)、第二工业相机(1524)、圆筒形电机支架(1523)、驱动第二工业相机(1524)沿着竖直轴旋转的第三电机(1525)和驱动第二工业相机(1524)沿着水平轴旋转的第四电机(1522)，圆形立柱(1521)竖直固定在台面板(1101)右前脚位置，圆筒形电机支架(1523)竖直设置在圆形立柱(1521)的底部，在圆筒形电机支架(1523)的侧部上设置有供第三电机(1525)转入的缺口，第三电机(1525)由缺口竖直朝上设置在圆筒形电机支架(1523)上且第三电机(1525)电机轴向上伸出圆筒形电机支架(1523)，第三电机(1525)电机轴上设置有截面呈“U”型的第二工业相机支架(1526)，“U”型的第二工业相机支架(1526)的开口竖直朝上，第二工业相机(1524)通过相机外壳水平且转动设置在第二工业相机支架(1526)上，第四电机(1522)设置在第二工业相机支架(1526)，第四电机(1522)电机轴连接第二工业相机(1524)的相机外壳；计算机(1510)与控制器电连接，第二工业相机(1524)与控制器电连接，第三电机(1525)与第四电机(1522)均与控制器电连接。
6.如权利要求1所述的基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机，其特征在于，四自由度的柱型机械手包括机械手安装柜(2100)和安装在机械手安装柜(2100)上的四自由的机械手本体(2200)，
四自由的机械手本体(2200)包括拖板(2201)、立柱(2202)、摆臂(2203)、水平伸缩气缸(2204)、垂直伸缩气缸(2205)、真空吸盘(2206)和摆动气缸(2210)，拖板(2201)通过两条第二滑轨(2207)和一条第二丝杆(2208)滑动设置在机械手安装柜(2100)上表面，两条第二滑轨(2207)和一条第二丝杆(2208)均设置在机械手安装柜(2100)上表面，第二丝杆(2208)位于两条第二滑轨(2207)之间，拖板(2201)与第二丝杆(2208)通过螺纹副相连，拖板(2201)与两条第二滑轨(2207)之间通过滑槽相配合滑动，在第二丝杆(2208)的动力输入端装有第五电机(2209)；立柱(2202)竖直安装在拖板(2201)上表面的正中央位置处，在立柱(2202)上端部的外壁上内凹设置有一个用于安装摆动气缸(2210)的缺口，摆动气缸(2210)由缺口竖直朝上设置在立柱(2202)上，摆动气缸(2210)活塞杆转动地穿过立柱(2202)上端面连接摆臂(2203)，摆臂(2203)水平设置，在摆臂(2203)自由端部内凹设置有用于安装水平伸缩气缸(2204)的凹槽，水平伸缩气缸(2204)由凹槽水平设置在摆臂(2203)自由端，水平伸缩气缸(2204)活塞杆转动地穿过摆臂(2203)自由端端面与垂直伸缩气缸(2205)的安装座(2211)相连，垂直伸缩气缸(2205)竖直朝下设置在安装座(2211)上，真空吸盘(2206)安装在垂直伸缩气缸(2205)活塞杆上；第五电机(2209)与控制器电连接。
7.如权利要求6所述的基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机，其特征在于，单维的行走机构包括第六电机(2301)、主动齿轮(2302)、从动齿轮(2305)、方形底座(2304)和两根齿条(2303)；第六电机(2301)安装在机械手安装柜(2100)的底面上，第六电机(2301)电机轴伸出机械手安装柜(2100)的底面，主动齿轮(2302)设置在第六电机(2301)电机轴上，从动齿轮(2305)通过轴转动设置在机械手安装柜(2100)的底面上，从动齿轮(2305)与主动齿轮(2302)共面，两个齿条(2303)分别设置在方形底座(2304)的内壁上，两个齿条(2303)分别与主动齿轮(2302)和从动齿轮(2305)啮合；第六电机(2301)与控制器电连接。
8.如权利要求6所述的基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机，其特征在于，碟形奖盘坯料摆放箱、碟形奖盘雕刻成品摆放箱和碟形奖盘雕刻废品摆放箱均包括箱体(2401)、上隔离架(2402)、下隔离架(2403)、第七电机(2404)、第三丝杆(2405)和托板(2406)，
上隔离架(2402)和下隔离架(2403)分别固定安装在箱体(2401)中心通孔上、下两端；第七电机(2404)固定在下隔离架(2403)的下端面中间位置处，第七电机(2404)电机轴与第三丝杆(2405)一端相连；第三丝杆(2405)转动地安装在上隔离架(2402)和下隔离架(2403)上，第三丝杆(2405)与上隔离架(2402)和下隔离架(2403)均转动相连，托板(2406)设置在上隔离架(2402)和下隔离架(2403)之间且与上隔离架(2402)和下隔离架(2403)平行，托板(2406)通过中心螺纹孔与第三丝杆(2405)螺纹连接；第七电机(2404)与控制器电连接。
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| CN108500473B (zh) * | 2018-05-28 | 2024-08-20 | 南京信息职业技术学院 | 一种基于双臂机器人结构的全自动碟形奖盘雕刻机 |
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