CN210452716U - 一种混合式机器人上下料单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合式机器人上下料单元，包括支架所述支架底部设置有4个万向轮，所述支架上方设置有抽屉式料仓、三自由度机械手和传动机构，所述抽屉式料仓包括仓体和多层料盘，所述料盘可抽拉式放置在仓体内部，每层料盘对应位置的仓体一端设置有到位检测装置，所述三自由度机械手的自由端设置有末端夹具，且所述抽屉式料仓上方两侧对称设置有二次定位机构，所述传动机构可带动三自由度机械手做X、Y轴线性运动，所述三自由度机械手自身可旋转运动。该混合式机器人上下料单元，自身重量较轻、结构紧凑、体积小、组装便捷，二次定位机构能够实现毛坯更精确地定位，通过人工摆放与收取料盘，配合机械手对料盘重复上下料，完成加工作业。

Description

一种混合式机器人上下料单元

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种混合式机器人上下料单元。

背景技术

随着生产技术的发展，工业机器人被广泛应用到加工生产过程当中，提高了生产加工的效率。在国家标准中，工业机器人被定义为：“一种能自动定位控制、可重复编程的、多功能的、多自由度的操作机。它能搬运材料、零件或操持工具，用以完成各种作业。”机器人赖以完成各种作业的机械实体被定义：“具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其他操作的机械装置。”可见，工业机器人是一机电系统，它的灵活程度和动态性能，直接影响着机器人系统的工作质量。但是，现有的工业机器人一般自身重、结构复杂、体积大、组装不便且不方便移动。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种混合式机器人上下料单元，自身重量较轻、结构紧凑、体积小、组装便捷，二次定位机构能够实现毛坯更精确地定位，通过人工摆放与收取料盘，同时配合机械手对料盘重复上下料，完成加工作业。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种混合式机器人上下料单元，包括支架所述支架底部设置有4个万向轮，所述支架上方设置有抽屉式料仓、三自由度机械手和传动机构，所述抽屉式料仓包括仓体和多层料盘，所述料盘可抽拉式放置在仓体内部，每层料盘对应位置的仓体一端设置有到位检测装置，所述三自由度机械手的自由端设置有末端夹具，且所述抽屉式料仓上方两侧对称设置有二次定位机构，所述传动机构可带动三自由度机械手做X、Y轴线性运动，所述三自由度机械手自身可旋转运动。

优选的，所述料盘共设置有20层，所述到位检测装置具体为接近式感应器。

优选的，所述三自由度机械手包括机械手固定板，所述机械手固定板上转动连接有第一机械臂，所述第一机械臂转动连接有第二机械臂，所述第二机械臂连接有可旋转的末端夹具。

优选的，所述末端夹具包括夹具本体、真空吸盘和柔性支杆。

优选的，所述二次定位机构包括滑动底板、气动定位推送机构和滑动轴承，所述气动定位推送机构设置在滑动底板的一侧，所述滑动轴承设置在滑动底板表面。

优选的，所述传动机构包括X轴线性运动机构和Y轴线性运动机构。

优选的，所述X轴线性运动机构包括X轴驱动电机和X轴直线导轨，所述X轴驱动电机的输出端连接有主同步齿轮，所述主同步齿轮通过同步带连接有从同步齿轮，所述同步带通过同步带锁紧块与Y轴线性运动机构固定连接，所述X轴直线导轨与X轴座板固定连接，且所述X轴直线导轨上设置有可沿X轴直线导轨来回移动的滑块，所述滑块固定连接在机械手固定板上，并带动机械手沿X轴直线导轨来回移动。

优选的，所述Y轴线性运动机构包括Y轴驱动电机，所述Y轴驱动电机的输出端连接有传动齿轮，所述传动齿轮啮合有传动齿条，所述传动齿条固定在机械手固定板上，并带动机械手沿Y轴直线导轨来回移动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：该混合式机器人上下料单元，设置一个抽屉式料仓，通过推拉多层料盘，实现放料与取料；设置的接近式感应器，可准确感应料盘的摆放位置，以便对料盘进行调整；三自由度机械手，既能实现对料盘XY轴方向的推动，自身又能进行360°旋转，转换末端夹具的位置与角度，便于更好地传递物料；在料仓与机械手之间设置有二次定位机构，可对毛坯件进行二次定位，实现毛坯件更精确的重新定位后，再由机械手抓取毛坯件放入加工机器内部进行加工。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型到位检测装置结构图；

图3为本实用新型料盘结构图；

图4为本实用新型三自由度机械手结构图；

图5为本实用新型末端夹具结构图；

图6为本实用新型二次定位机构结构图；

图7为本实用新型传动机构结构图；

图8为本实用新型X轴线性运动机构结构图；

图9为本实用新型Y轴线性运动机构结构图；

图10为本实用新型机械手取料二次定位结构图；

图11为本实用新型机械手推送料盘结构图。

图中：图中：1-支架，2-仓体，3-料盘，4-三自由度机械手，4.1-机械手固定板，4.2-第一机械臂，4.3-第二机械臂，5-传动机构，5.1-X轴线性运动机构，5.11-X轴驱动电机，5.12-主同步齿轮，5.13-同步带，5.14-X轴直线导轨，5.15-从同步齿轮，5.16-同步带锁紧块，5.2-Y轴线性运动机构，5.21-Y轴驱动电机，5.22-传动齿轮，5.23-传动齿条，5.24-Y轴直线导轨，6-末端夹具，6.1-夹具本体，6.2-真空吸盘，6.3-柔性支杆，7-二次定位机构，7.1-滑动底板，7.2-气动定位推送机构，7.3-滑动轴承，8-接近式感应器。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1所示：本实用新型的一种实施例：一种混合式机器人上下料单元，包括支架1，所述支架1底部设置有4个万向轮，用于整台机器的移动，所述支架1上方设置有抽屉式料仓、三自由度机械手4和传动机构5，所述抽屉式料仓包括仓体2和多层抽屉式料盘3，所述多层料盘3可抽拉式设置在仓体2内部，每层料盘3对应的仓体2一端设置有到位检测装置，所述三自由度机械手4的自由端设置有末端夹具6，且所述抽屉式料仓上方两侧设置有二次定位机构7，所述传动机构5包括X轴线性运动机构5.1和Y轴线性运动机构5.2，可带动三自由度机械手4做X、Y轴线性运动，同时，三自由度机械手4内部设置有可驱动其自身旋转运动的伺服电机。

如图1、2、3、6所示：具体的，所述料盘3的长度方向两端设置有活动轴承，便于料盘3的滑动顺畅及运动间隙的调节。所述料盘3共设置有20层，每层料盘3对应的仓体2一端设置有接近式感应器8，当各层料盘3摆放完毛坯件之后，通过接近式感应器8检测各层料盘3是否摆放到位，摆放到位后指示灯亮起，反之，指示灯不亮。三自由度机械手4的末端夹具6吸取第一层抽屉料盘3上的毛坯件，放置到二次定位机构7上进行二次定位，实现毛坯件更精确地重新定位后，三自由度机械手4再抓取毛坯件将其放入加工机器内部进行加工。机械手对料盘3顺序、重复上下料作业，完成第一层抽屉料盘的工作，然后机械手4再转换末端夹具6的角度与位置，将第一层抽屉料盘3推到前端，机械手4再对第二层料盘进行重复作业，直至完成20层料盘的全部作业。

如图4、7所示：所述三自由度机械手4包括机械手固定板4.1，所述机械手固定板4.1上转动连接有第一机械臂4.2，所述第一机械臂4.2转动连接有第二机械臂4.3，所述第二机械臂4.3连接有可旋转的末端夹具6。所示机械手固定板4.1的两端设置有推门把手9。

如图5所示：所述末端夹具6包括夹具本体6.1、真空吸盘6.2和柔性支杆6.3。夹具本体6.1旋转运动，调整方向，使得真空吸盘6.2对准物料，以便将物料吸取起来，同时，随机械手4可进行XY轴线性移动，从而实现柔性支杆6.3对料盘3的推送。

如图6所示：所述二次定位机构7设置有两个，且对称设置在仓体2两侧，具体包括滑动底板7.1、气动定位推送机构7.2和滑动轴承7.3，所述气动定位推送机构7.2设置在滑动底板7.1的一侧，所述滑动轴承7.3设置在滑动底板7.1表面。

如图7、8所示：所述X轴线性运动机构5.1包括X轴驱动电机5.11和X轴直线导轨5.14，所述X轴驱动电机5.11的输出端连接有主同步齿轮5.12，所述主同步齿轮5.12通过同步带5.13连接有从同步齿轮5.15，所述同步带5.13通过同步带锁紧块5.16与Y轴线性运动机构5.2固定连接，所述X轴直线导轨5.14与X轴座板固定连接，且所述X轴直线导轨5.14上设置有可沿X轴直线导轨来回移动的滑块，所述滑块固定连接在机械手固定板4.1上，并带动机械手4沿X轴直线导轨5.14来回移动。

如图7、9所示：所述Y轴线性运动机构5.2包括Y轴驱动电机5.21，所述Y轴驱动电机5.21的输出端连接有传动齿轮5.22，所述传动齿轮5.22啮合有传动齿条5.23，所述传动齿条5.23固定在机械手固定板4.1上，并带动机械手4沿Y轴直线导轨5.24来回移动。

具体使用该混合式机器人上下料单元时，当各层抽屉式料盘3内摆放完毛坯件之后，通过人工把各层料盘推进仓体2内部，利用接近式传感器8对各层料盘进行检测，检测其摆放是否到位，摆放到位后指示灯亮起，否则，指示灯不亮。机械手4在X轴线性运动机构5.1的作用下，带动末端夹具6向料仓移动，然后末端夹具6转动方向，使真空吸盘6.2朝下，利用真空吸盘6.2将毛坯件吸取起来，三自由度机械手4在Y轴线性运动机构5.2作用下，沿Y轴线性导轨5.24来回移动，以便末端夹具6将毛坯件放在二次定位机构7上，对毛坯件进行更准确地二次定位，然后机械手4再抓取毛坯件放入加工机器内部进行加工。机械手4对料盘3顺序、重复上下料作业，完成第一层料盘的工作，三自由度机械手4再转换末端夹具6的姿态，调整其位置和角度，三自由度机械手4保持水平直线方式，利用柔性支杆6.3将第一层料盘3推到前端，直至料盘靠近接近式感应器8，三自由度机械手4就停止推送。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种混合式机器人上下料单元，包括支架(1)，所述支架(1)底部设置有4个万向轮，其特征在于：所述支架(1)上方设置有抽屉式料仓、三自由度机械手(4)和传动机构(5)，所述抽屉式料仓包括仓体(2)和多层料盘(3)，所述料盘(3)可抽拉式放置在仓体(2)内部，每层料盘(3)对应位置的仓体(2)一端设置有到位检测装置，所述三自由度机械手(4)的自由端设置有末端夹具(6)，且所述抽屉式料仓上方两侧对称设置有二次定位机构(7)，所述传动机构(5)可带动三自由度机械手(4)做X、Y轴线性运动，所述三自由度机械手(4)自身可旋转运动。

2.根据权利要求1所述的混合式机器人上下料单元，其特征在于：所述料盘(3)共设置有20层，所述到位检测装置具体为接近式感应器(8)。

3.根据权利要求2所述的混合式机器人上下料单元，其特征在于：所述三自由度机械手(4)包括机械手固定板(4.1)，所述机械手固定板(4.1)上转动连接有第一机械臂(4.2)，所述第一机械臂(4.1)转动连接有第二机械臂(4.3)，所述第二机械臂(4.3)连接有可旋转的末端夹具(6)。

4.根据权利要求3所述的混合式机器人上下料单元，其特征在于：所述末端夹具(6)包括夹具本体(6.1)、真空吸盘(6.2)和柔性支杆(6.3)。

5.根据权利要求4所述的混合式机器人上下料单元，其特征在于：所述二次定位机构(7)包括滑动底板(7.1)、气动定位推送机构(7.2)和滑动轴承(7.3)，所述气动定位推送机构(7.2)设置在滑动底板(7.1)的一侧，所述滑动轴承(7.3)设置在滑动底板(7.1)表面。

6.根据权利要求5所述的混合式机器人上下料单元，其特征在于：所述传动机构(5)包括X轴线性运动机构(5.1)和Y轴线性运动机构(5.2)。

7.根据权利要求6所述的混合式机器人上下料单元，其特征在于：所述X轴线性运动机构(5.1)包括X轴驱动电机(5.11)和X轴直线导轨(5.14)，所述X轴驱动电机(5.11)的输出端连接有主同步齿轮(5.12)，所述主同步齿轮(5.12)通过同步带(5.13)连接有从同步齿轮(5.15)，所述同步带(5.13)通过同步带锁紧块(5.16)与Y轴线性运动机构(5.2)固定连接，所述X轴直线导轨(5.14)与X轴座板固定连接，且所述X轴直线导轨(5.14)上设置有可沿X轴直线导轨(5.14)来回移动的滑块，所述滑块固定连接在机械手固定板(4.1)上，并带动三自由度机械手(4)沿X轴直线导轨(5.14)来回移动。

8.根据权利要求6所述的混合式机器人上下料单元，其特征在于：所述Y轴线性运动机构(5.2)包括Y轴驱动电机(5.21)，所述Y轴驱动电机(5.21)的输出端连接有传动齿轮(5.22)，所述传动齿轮(5.22)啮合有传动齿条(5.23)，所述传动齿条(5.23)固定在机械手固定板(4.1)上，并带动机械手(4)沿Y轴直线导轨(5.24)来回移动。

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