CN209078365U - 一种新型上下料机器人 - Google Patents

Abstract

一种新型上下料机器人，包括承载机构、横向移动机构、竖向移动机构、水平旋转机构、手臂本体和除尘机构；所述承载机构包括承载座、车轮和第一电机；所述横向移动机构包括横向导轨和第二电机；所述竖向移动机构包括电动推杆；所述水平旋转机构包括旋转平台和第三电机；所述手臂本体通过底座固定安装在旋转平台上，所述手臂本体上设有抓取部；所述除尘机构包括集尘箱、滤袋、离心风机、柔性管道和伸缩延长管，本实用新型可以在车间内移动，具有较多的自由度，在数控机床停工的情况下，仍然可以工作于其他数控机床，减少资源浪费，降低生产成本，同时还可以有效地去除工件加工时产生的粉末颗粒，保证加工的顺利进行并提高加工精度。

Description

一种新型上下料机器人

技术领域

本实用新型涉及数控机床技术领域，具体涉及一种新型上下料机器人。

背景技术

目前，我国大多数厂家的加工生产线上的上下料仍由人工完成，劳动强度大，且生产效率低，随着工业4.0浪潮在我国的蓬勃兴起，中国制造正在加快向中国“智造”转变，人工上下料已经无法满足生产自动化的发展趋势。

现有的自动上下料都是采用专机，但是这种方式比较单一，无法满足工件的更新换代，而且专机占地面积大，维修不方便，不利于流水线的生产，所以，利用机器人上下料成为主流趋势，采用自动化上下料机器人和数控机床的结合，可实现工件的自动抓取、上下料等工艺过程，极大限度地降低生产成本，提高生产率，但是，现有的机器人都是直接固定安装在数控机床前，安装复杂，并且移动不方便，同时自由度交底，仅能在一定范围内施展动作，当数控机床出现故障时，机器人则也会跟随数控机床一同停工，造成资源浪费，另外，由于工件在加工生产的过程中，有时会产生比较多的粉尘，清理不变，特别是粉尘积聚在工件表面时，还会影响到加工精度。另外，有一些工件在表面经常会附着有未晾干的抛光液或其他液体，也影响了机械臂的加工精度。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种新型上下料机器人，可以在车间内移动，具有较多的自由度，在数控机床停工的情况下，仍然可以工作于其他数控机床，减少资源浪费，降低生产成本，同时还可以有效地去除工件加工时产生的粉末颗粒，保证加工的顺利进行并提高加工精度。

本实用新型提供了一种新型上下料机器人，包括承载机构、横向移动机构、竖向移动机构、水平旋转机构、手臂本体和除尘机构；

所述承载机构包括承载座、车轮和第一电机，所述车轮转动安装在承载座的下方，所述第一电机与车轮传动连接；

所述横向移动机构包括横向导轨和第二电机，所述横向导轨和第二电机均固定安装在所述承载座的上端；

所述竖向移动机构包括电动推杆，所述电动推杆固定安装在所述横向导轨上并通过横向导轨带动做横向运动；

所述水平旋转机构包括旋转平台和第三电机，所述第三电机固定安装在所述旋转平台内，第三电机的转动端与旋转平台上端固定连接并带动旋转平台的上端做水平转动，电动推杆的伸缩端与旋转平台的下端固定连接并带动旋转平台在竖直方向上上下移动；

所述手臂本体通过底座固定安装在旋转平台上，所述手臂本体上设有抓取部；

所述除尘机构包括集尘箱、滤袋、离心风机、柔性管道和伸缩延长管，所述集尘箱固定安装在承载座上，所述滤袋和离心风机均安装在集尘箱中，所述柔性管道沿着手臂本体的长向方向布置并通过管扣件安装在手臂本体上，柔性管道的一端延伸到手臂本体的上端并靠近所述抓取部，柔性管道的另一端延伸至承载座上并与所述伸缩延长管的一端连接，伸缩延长管的另一端通过滤袋与离心风机连接。

本实用新型通过设置承载机构、横向移动机构、竖向移动机构、水平旋转机构、手臂本体和除尘机构，在使用时，通过开启第一电机，第一电机带动车轮转动，使承载座移动至数控机床前，机器人通过横向导轨和电动推杆移动实现对工件的抓取，在工件加工完成后，机器人通过横向导轨和电动推杆移动再抓取加工后的工件，并放置该工件，在机器人抓取物件的过程中，离心风机工作，可以对工件上面附着的粉尘颗粒进行吸附，同时，手臂本体也可以通过横向移动机构、竖向移动机构、水平旋转机构以及自身的关节机构对数控机床的多个位置进行除尘处理，可以增大除尘效率，同时保证加工的顺利进行并提高加工精度。

本实用新型中的承载机构可以在车间移动，方便厂家移动机器人，这样，即使在数控机床无法工作的情况下，机器人也可以移动至其他数控机床前，辅助其他数控机床工作。

本实用新型中的横向移动机构、竖向移动机构和水平旋转机构可以使机器人具有较多的自由度，可以从多个位置对工件进行抓取。

在上述技术方案中，本实用新型还可以做如下改进。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述抓取部为夹爪或者吸盘。

设置的夹爪或者吸盘用于夹取工件。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述承载座安装有上料箱和下料箱。

设置的上料箱和下料箱分别用来装加工前的工件和加工后的工件。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述上料箱的内部竖直滑动安装在有载料板，并且载料板的形状与上料箱的内腔形状相适配，上料箱的底部与载料板之间安装有举升件。

载料板用于放置加工前的工件，当载料板上的工件减少时，举升件可以将推动载料板向上运动，当载料板上工件增多时，举升件可以支撑载料板。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述举升件为弹簧，所述弹簧的下端与上料箱的底部固定连接，弹簧的上端与载料板的上端相抵靠。

当载料板上的工件减少时，弹簧恢复原状，带动载料板向下移动，当载料板上没有工件时，此时载料板的上端与上料箱的上端齐平。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述弹簧为多个且等间距布置在上料箱与载料板之间。

设置的多个弹簧可以均匀分散来自载料板的压力，防止弹簧失去弹性，同时可以使载料板可以稳定的滑动。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述上料箱的内腔呈矩形状，上料箱的内腔四个转角处分别固定安装有滑轨，所述载料板的四个顶角处设有与所述滑轨相配合的滚轮。

通过将滚轮和滑轨进行配合，可以使载料板在上料箱内上下滑动。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述载料板的上端均布有数个第一圆台，所述第一圆台上可拆卸的插装有第一限位柱。

通过设置第一限位柱，当工件为圆盘状工件且中间设有圆孔时，可以直接将工件套装在第一限位柱上，方便机器人拿取工件。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述下料箱的内部插装有数块卡板，下料箱通过所述卡板拆分成若干个收料格，单个所述收料格内设有第二圆台，所述第二圆台上可拆卸的插装有第二限位柱。

通过设置第二限位柱，当工件为圆盘状工件且中间设有圆孔时，可以直接将工件套装在第二限位柱上，实现对工件的快速整理。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述卡板包括第一卡板与第二卡板，所述第一卡板与第二卡板分别略小于下料箱的长和宽，第一卡板与第二卡板一端都等分设有卡槽，第二卡板的卡槽向上，以相邻卡槽的长度为间距卡在下料箱内，第一卡板的卡槽向下，与第二卡板的卡槽嵌合并固定在第二卡板的卡槽上，相邻第一卡板和第二卡板之间所围空间形成所述收料格。

通过对第一卡板和第二卡板进行卡接，可以将下料箱分成数个收料格，方便手臂本体将工件放置在收料格中。

本实用新型的有益效果为：结构紧凑，操作灵活简单，自由度更高，能从多个位置实现可以实现对工件的自动抓取、上料、下料等工艺过程，极大地节约人工成本，提高生产效率，同时可以在车间内进行移动，避免了以往的机器人因安装后，数控机床停工导致机器人一同停工的问题，资源利用更加合理，并且还能对工件和数控机床进行除尘处理，保证加工顺利同时提高加工精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型的一种新型上下料机器人的结构示意图。

图2是本实用新型的一种新型上下料机器人的俯视图。

图3是本实用新型的集尘箱的结构示意图。

图4是本实用新型的上料箱的结构示意图。

图5是本实用新型的下料箱的结构示意图。

图6是本实用新型的卡板的结构示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：

图1是本实用新型的一种新型上下料机器人的结构示意图。

图2是本实用新型的一种新型上下料机器人的俯视图。

图3是本实用新型的集尘箱的结构示意图。

图4是本实用新型的上料箱的结构示意图。

图5是本实用新型的下料箱的结构示意图。

图6是本实用新型的卡板的结构示意图。

图中，各个标记的表示含义如下：

1、承载机构；11、承载座；12、车轮；2、横向移动机构；21、横向导轨；22、第二电机；3、竖向移动机构；4、水平旋转机构；41、旋转平台；42、第三电机；5、手臂本体；51、底座；52、夹爪；6、除尘机构；61、集尘箱；62、滤袋；63、离心风机；64、柔性管道；65、伸缩延长管；7、上料箱；71、滑轨；72、载料板；73、滚轮；74、第一圆台；75、第一限位柱；76、举升件；8、下料箱；81、卡板；82、第二圆台；83、第二限位柱。

如图1至图6所示，本实施例提供了一种新型上下料机器人，包括承载机构1、横向移动机构2、竖向移动机构3、水平旋转机构4、手臂本体5和除尘机构6；

所述承载机构1包括承载座11、车轮12和第一电机(未示出)，所述车轮12转动安装在承载座11的下方，所述第一电机与车轮12传动连接；

所述横向移动机构2包括横向导轨21和第二电机22，所述横向导轨21和第二电机22均固定安装在所述承载座11的上端；

所述竖向移动机构3包括电动推杆，所述电动推杆固定安装在所述横向导轨21上并通过横向导轨21带动做横向运动；

所述水平旋转机构4包括旋转平台41和第三电机42，所述第三电机42固定安装在所述旋转平台41内，第三电机42的转动端与旋转平台41上端固定连接并带动旋转平台41的上端做水平转动，电动推杆的伸缩端与旋转平台41的下端固定连接并带动旋转平台41在竖直方向上上下移动；

所述手臂本体5通过底座51固定安装在旋转平台41上，所述手臂本体5上设有抓取部；

所述除尘机构6包括集尘箱61、滤袋62、离心风机63、柔性管道64和伸缩延长管65，所述集尘箱61固定安装在承载座11上，所述滤袋62和离心风机63均安装在集尘箱61中，所述柔性管道64沿着手臂本体5的长向方向布置并通过管扣件安装在手臂本体5上，柔性管道64的一端延伸到手臂本体5的上端并靠近所述抓取部，柔性管道64的另一端延伸至承载座11上并与所述伸缩延长管65的一端连接，伸缩延长管65的另一端通过滤袋62与离心风机63连接。

本实施例通过设置承载机构1、横向移动机构2、竖向移动机构3、水平旋转机构4、手臂本体5和除尘机构6，在使用时，通过开启第一电机，第一电机带动车轮12转动，使承载座11移动至数控机床前，机器人通过横向导轨21和电动推杆移动实现对工件的抓取，在工件加工完成后，机器人通过横向导轨21和电动推杆移动再抓取加工后的工件，并放置该工件，在机器人抓取物件的过程中，离心风机63工作，可以对工件上面附着的粉尘颗粒进行吸附，同时，手臂本体5也可以通过横向移动机构2、竖向移动机构3、水平旋转机构4以及自身的关节机构对数控机床的多个位置进行除尘处理，可以增大除尘效率，同时保证加工的顺利进行并提高加工精度。

本实施例中的承载机构1可以在车间移动，方便厂家移动机器人，这样，即使在数控机床无法工作的情况下，机器人也可以移动至其他数控机床前，辅助其他数控机床工作。

本实施例中的横向移动机构2、竖向移动机构3和水平旋转机构4可以使机器人具有较多的自由度，可以从多个位置对工件进行抓取。

具体的，所述抓取部为夹爪52。

设置的夹爪52用于夹取工件。

具体的，所述承载座11安装有上料箱7和下料箱8。

设置的上料箱7和下料箱8分别用来装加工前的工件和加工后的工件。

具体的，所述上料箱7的内部竖直滑动安装在有载料板72，并且载料板72的形状与上料箱7的内腔形状相适配，上料箱7的底部与载料板72之间安装有举升件76。

载料板72用于放置加工前的工件，当载料板72上的工件减少时，举升件76可以将推动载料板72向上运动，当载料板72上工件增多时，举升件76可以支撑载料板72。

具体的，所述举升件76为弹簧，所述弹簧的下端与上料箱7的底部固定连接，弹簧的上端与载料板72的上端相抵靠。

当载料板72上的工件减少时，弹簧恢复原状，带动载料板72向下移动，当载料板72上没有工件时，此时载料板72的上端与上料箱7的上端齐平。

具体的，所述弹簧为多个且等间距布置在上料箱7与载料板72之间。

设置的多个弹簧可以均匀分散来自载料板72的压力，防止弹簧失去弹性，同时可以使载料板72可以稳定的滑动。

具体的，所述上料箱7的内腔呈矩形状，上料箱7的内腔四个转角处分别固定安装有滑轨71，所述载料板72的四个顶角处设有与所述滑轨71相配合的滚轮73。

通过将滚轮73和滑轨71进行配合，可以使载料板72在上料箱7内上下滑动。

具体的，所述载料板72的上端均布有数个第一圆台74，所述第一圆台74上可拆卸的插装有第一限位柱75。

通过设置第一限位柱75，当工件为圆盘状工件且中间设有圆孔时，可以直接将工件套装在第一限位柱75上，方便机器人拿取工件。

具体的，所述下料箱8的内部插装有数块卡板81，下料箱8通过所述卡板81拆分成若干个收料格，单个所述收料格内设有第二圆台82，所述第二圆台82上可拆卸的插装有第二限位柱83。

通过设置第二限位柱83，当工件为圆盘状工件且中间设有圆孔时，可以直接将工件套装在第二限位柱83上，实现对工件的快速整理。

具体的，所述卡板81包括第一卡板与第二卡板，所述第一卡板与第二卡板分别略小于下料箱8的长和宽，第一卡板与第二卡板一端都等分设有卡槽，第二卡板的卡槽向上，以相邻卡槽的长度为间距卡在下料箱8内，第一卡板的卡槽向下，与第二卡板的卡槽嵌合并固定在第二卡板的卡槽上，相邻第一卡板和第二卡板之间所围空间形成所述收料格。

通过对第一卡板和第二卡板进行卡接，可以将下料箱8分成数个收料格，方便手臂本体5将工件放置在收料格中。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种新型上下料机器人，其特征在于：包括承载机构(1)、横向移动机构(2)、竖向移动机构(3)、水平旋转机构(4)、手臂本体(5)和除尘机构(6)；

所述承载机构(1)包括承载座(11)、车轮(12)和第一电机，所述车轮(12)转动安装在承载座(11)的下方，所述第一电机与车轮(12)传动连接；

所述横向移动机构(2)包括横向导轨(21)和第二电机(22)，所述横向导轨(21)和第二电机(22)均固定安装在所述承载座(11)的上端；

所述竖向移动机构(3)包括电动推杆，所述电动推杆固定安装在所述横向导轨(21)上并通过横向导轨(21)带动做横向运动；

所述水平旋转机构(4)包括旋转平台(41)和第三电机(42)，所述第三电机(42)固定安装在所述旋转平台(41)内，第三电机(42)的转动端与旋转平台(41)上端固定连接并带动旋转平台(41)的上端做水平转动，电动推杆的伸缩端与旋转平台(41)的下端固定连接并带动旋转平台(41)在竖直方向上上下移动；

所述手臂本体(5)通过底座(51)固定安装在旋转平台(41)上，所述手臂本体(5)上设有抓取部；

所述除尘机构(6)包括集尘箱(61)、滤袋(62)、离心风机(63)、柔性管道(64)和伸缩延长管(65)，所述集尘箱(61)固定安装在承载座(11)上，所述滤袋(62)和离心风机(63)均安装在集尘箱(61)中，所述柔性管道(64)沿着手臂本体(5)的长向方向布置并通过管扣件安装在手臂本体(5)上，柔性管道(64)的一端延伸到手臂本体(5)的上端并靠近所述抓取部，柔性管道(64)的另一端延伸至承载座(11)上并与所述伸缩延长管(65)的一端连接，伸缩延长管(65)的另一端通过滤袋(62)与离心风机(63)连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型上下料机器人，其特征在于：所述抓取部为夹爪(52)或者吸盘。

3.根据权利要求1所述的一种新型上下料机器人，其特征在于：所述承载座(11)安装有上料箱(7)和下料箱(8)。

4.根据权利要求3所述的一种新型上下料机器人，其特征在于：所述上料箱(7)的内部竖直滑动安装在有载料板(72)，并且载料板(72)的形状与上料箱(7)的内腔形状相适配，上料箱(7)的底部与载料板(72)之间安装有举升件(76)。

5.根据权利要求4所述的一种新型上下料机器人，其特征在于：所述举升件(76)为弹簧，所述弹簧的下端与上料箱(7)的底部固定连接，弹簧的上端与载料板(72)的上端相抵靠。

6.根据权利要求5所述的一种新型上下料机器人，其特征在于：所述弹簧为多个且等间距布置在上料箱(7)与载料板(72)之间。

7.根据权利要求4所述的一种新型上下料机器人，其特征在于：所述上料箱(7)的内腔呈矩形状，上料箱(7)的内腔四个转角处分别固定安装有滑轨(71)，所述载料板(72)的四个顶角处设有与所述滑轨(71)相配合的滚轮(73)。

8.根据权利要求4所述的一种新型上下料机器人，其特征在于：所述载料板(72)的上端均布有数个第一圆台(74)，所述第一圆台(74)上可拆卸的插装有第一限位柱(75)。

9.根据权利要求3所述的一种新型上下料机器人，其特征在于：所述下料箱(8)的内部插装有数块卡板(81)，下料箱(8)通过所述卡板(81)拆分成若干个收料格，单个所述收料格内设有第二圆台(82)，所述第二圆台(82)上可拆卸的插装有第二限位柱(83)。

10.根据权利要求9所述的一种新型上下料机器人，其特征在于：所述卡板(81)包括第一卡板(81)与第二卡板(81)，所述第一卡板(81)与第二卡板(81)分别略小于下料箱(8)的长和宽，第一卡板(81)与第二卡板(81)一端都等分设有卡槽，第二卡板(81)的卡槽向上，以相邻卡槽的长度为间距卡在下料箱(8)内，第一卡板(81)的卡槽向下，与第二卡板(81)的卡槽嵌合并固定在第二卡板(81)的卡槽上，相邻第一卡板(81)和第二卡板(81)之间所围空间形成所述收料格。