CN210967464U - 一种六自由度立式切割用机械臂 - Google Patents
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Abstract
一种六自由度立式切割用机械臂，包括机架、上料台、工作台、机械臂总成、收料台、相机结构和废料回收台，所述工作台设置在机架下方，所述上料台设置在工作台一侧，所述机械臂总成设置在工作台前方，所述收料台设置在工作台远离上料台的另一侧，所述相机结构设置在机架上，所述废料回收台设置在工作台下方远离机架侧。机架根据相机结构的反馈把上料台的产品放置到工作台上指定位置，机械臂总成根据要求对产品进行切割，切割完的产品由机架放置到收料台上收料，切割下的废料进入废料回收台。将六自由度机械臂和激光切割头结合使用，在保证切割质量的同时，简化了操作流程，提高了工作效率，降低了工作成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械臂领域，特别是涉及一种六自由度立式切割用机械臂。
背景技术
激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。目前，市场上的激光切割机，设备成本昂贵，体积巨大，操作过程复杂，对于不规则产品的三维切割不能一次完成，需要人为的调整产品的位置或者角度，增加了人工成本，降低了工作效率，而且激光切割过程中产生的烟雾和强烈的弧光对于人体极易造成危害。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种六自由度立式切割用机械臂，在保证切割质量的同时，简化了操作流程，提高了工作效率，降低了工作成本。
技术方案：本实用新型提供了一种六自由度立式切割用机械臂，包括机架、上料台、工作台、机械臂总成、收料台、相机结构和废料回收台，所述工作台设置在机架下方，所述上料台设置在工作台一侧，所述机械臂总成设置在工作台前方，所述收料台设置在工作台远离上料台的另一侧，所述相机结构设置在机架上，所述废料回收台设置在工作台下方远离机架侧。机架根据相机结构的反馈把上料台的产品放置到工作台上指定位置，机械臂总成根据要求对产品进行切割，切割完的产品由机架放置到收料台上收料，切割下的废料进入废料回收台。各个结构协同工作，实现了从上料、切割、收料全过程的自动化。
进一步的，所述机架包括架子主体和水平移动结构，所述水平移动结构设置在架子主体上。
进一步的，所述水平移动结构包括顶板、导轨、第一螺杆、第二螺杆、第一电机、第二电机、上料结构和收料结构，所述导轨设置在顶板下方，所述第一螺杆和第二螺杆并列设置在顶板下方，所述第一电机和第二电机设置在顶板下方两端并分别与第一螺杆和第二螺杆连接，所述上料结构和收料结构设置在导轨上并分别与第一螺杆和第二螺杆上的螺母连接。上料结构和收料结构设置在同一组导轨上，既可以分开控制，又节省了空间。
进一步的，所述上料结构包括第一上下移动结构、第一旋转结构和第一抓手，所述第一旋转结构设置在第一上下移动结构下方，所述第一抓手设置在第一旋转结构下方；所述收料结构包括第二上下移动结构和第二抓手，所述第二抓手设置在第二上下移动结构下方。上料结构在水平移动结构的控制下，到达上料台正上方，第一抓手在第一上下移动结构控制下下降抓取上料台处的产品，上升到一定高度，再在水平移动结构的控制下，到达工作台上方指定位置，第一旋转结构根据相机结构的反馈，旋转一定角度，在第一上下移动结构控制下下降，第一抓手松开产品，放置到工作台上。下料结构的第二抓手在第二上下移动结构控制下下降抓取工作台上的产品，上升到一定高度，再在水平移动结构的控制下，到达收料台上方指定位置后，在第二上下移动结构控制下下降，第二抓手松开产品，放置到收料台上。
进一步的，所述工作台包括工作台底座、转轴总成、动力结构和工作台面，所述工作台底座设置在转轴总成下端，所述动力结构设置在工作台底座上并和转轴总成连接，所述工作台面设置在转轴总成上端。工作台面在动力结构的驱动下转动。
进一步的，所述工作台面包括第一工位、第二工位和第三工位，三个工位结构相同，以转轴总成轴心为中心均匀分布，所述第一工位设置在工作台面靠近上料台处，所述第二工位设置在工作台面靠近机械臂总成处，所述第三工位设置在工作台面上靠近收料台处。
进一步的，所述第一工位、第二工位和第三工位结构相同，所述第一工位包括夹具和出料口。在整个工作工程中，三个工位依次转换，第一工位处的上料、第二工位处的切割和第三工位处的收料可以同时进行，实现了三工位同时工作，大大节省了工作时间，提高了工作效率。
进一步的，所述机械臂总成包括机械臂和激光切割头，所述激光切割头设置在机械臂上。机械臂和激光切割头协同工作，提高了切割的灵活度和精准度。
进一步的，所述机械臂包括底座、第一转轴、第二转轴、第一连接臂、第三转轴、第四转轴、第二连接臂、第五转轴和第六转轴，所述第一转轴设置在底座上，所述第二转轴设置在第一转轴上，所述第一连接臂的一端设置在第二转轴上，所述第三转轴设置在第一连接臂的另一端，所述第四转轴设置在第三转轴上，所述第二连接臂的一端设置在第四转轴上，所述第五转轴设置在第二连接臂的另一端，所述第六转轴设置在第五转轴上。六自由度的机械臂，适合于几乎任何轨迹或角度的切割。
上述技术方案可以看出，本实用新型具有如下有益效果：1）将稳定的激光和运动的六自由度的机械臂相结合，可实现三维空间内任意曲线和特定曲线的加工，避免切割头与加工板材碰撞，保证切割质量稳定；2）加工工艺一次完成，切口无需后期加工处理，大大缩短了工艺流程，提高了工作效率，降低了人工成本；3）操作方便，智能化程度高，保证了设备的高运行速度、高精度及高可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的立体图；
图2为水平移动结构的立体图；
图3为工作台的立体图；
图4为机械臂总成的立体图。
图中：机架1、架子主体11、水平移动结构12、顶板121、导轨122、第一螺杆123、第二螺杆124、第一电机125、第二电机126、上料结构127、第一上下移动结构1271、第一旋转结构1272第一抓手1273、收料结构128、第二上下移动结构1281、第二抓手1282、上料台2、工作台3、工作台底座31、转轴总成32、动力结构33、工作台面34、第一工位341、第二工位342、第三工位343、夹具3411、出料口3412、机械臂总成4、机械臂41、底座411、第一转轴412、第二转轴413、第一连接臂414、第三转轴415、第四转轴416、第二连接臂417、第五转轴418、第六转轴419、激光切割头42、收料台5、相机结构6、废料回收台7。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
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”、“顺时针”、“逆时针”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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
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，或一体地连接；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。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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例一
如图1所示的是本实用新型的立体图，包括机架1、上料台2、工作台3、机械臂总成4、收料台5、相机结构6和废料回收台7，所述工作台3设置在机架1下方，所述上料台2设置在工作台3一侧，所述机械臂总成4设置在工作台3前方，所述收料台5设置在工作台3远离上料台2的另一侧，所述相机结构6设置在机架1上，所述废料回收台7设置在工作台3下方远离机架1侧。
实施例二
一种六自由度立式切割用机械臂，包括机架1、上料台2、工作台3、机械臂总成4、收料台5、相机结构6和废料回收台7，所述工作台3设置在机架1下方，所述上料台2设置在工作台3一侧，所述机械臂总成4设置在工作台3前方，所述收料台5设置在工作台3远离上料台2的另一侧，所述相机结构6设置在机架1上，所述废料回收台7设置在工作台3下方远离机架1侧。
所述机架1包括架子主体11和水平移动结构12，所述水平移动结构12设置在架子主体11上。如图2所示的是水平移动结构12的立体图，包括顶板121、导轨122、第一螺杆123、第二螺杆124、第一电机125、第二电机126、上料结构127和收料结构128，所述导轨122设置在顶板121下方，所述第一螺杆123和第二螺杆124并列设置在顶板121下方，所述第一电机125和第二电机126设置在顶板121下方两端并分别与第一螺杆123和第二螺杆124连接，所述上料结构127和收料结构128设置在导轨上并分别与第一螺杆123和第二螺杆124上的螺母连接。述上料结构127包括第一上下移动结构1271、第一旋转结构1272和第一抓手1273，所述第一旋转结构1272设置在第一上下移动结构1271下方，所述第一抓手1273设置在第一旋转结构1272下方；所述收料结构128包括第二上下移动结构1281和第二抓手1282，所述第二抓手1282设置在第二上下移动结构1281下方。
如图3所示的是工作台3的立体图，包括工作台底座31、转轴总成32、动力结构33和工作台面34，所述工作台底座31设置在转轴总成32下端，所述动力结构33设置在工作台底座31上并和转轴总成32连接，所述工作台面34设置在转轴总成32上端。所述工作台面34包括第一工位341、第二工位342和第三工位343，以转轴总成32轴心为中心均匀分布，所述第一工位341设置在工作台面34靠近上料台2处，所述第二工位342设置在工作台面34靠近机械臂总成4处，所述第三工位343设置在工作台面34上靠近收料台5处。所述第一工位341、第二工位342和第三工位343结构相同，所述第一工位341包括夹具3411和出料口3412。
如图4所示的是机械臂总成4的立体图，包括机械臂41和激光切割头42，所述激光切割头42设置在机械臂41上。
所述机械臂41包括底座411、第一转轴412、第二转轴413、第一连接臂414、第三转轴415、第四转轴416、第二连接臂417、第五转轴418、第六转轴419，所述第一转轴412设置在底座411上，所述第二转轴413设置在第一转轴412上，所述第一连接臂414的一端设置在第二转轴413上，所述第三转轴415设置在第一连接臂414的另一端，所述第四转轴416设置在第三转轴415上，所述第二连接臂417的一端设置在第四转轴416上，所述第五转轴418设置在第二连接臂417的另一端，所述第六转轴419设置在第五转轴418上。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种六自由度立式切割用机械臂，其特征在于：包括机架（1）、上料台（2）、工作台（3）、机械臂总成（4）、收料台（5）、相机结构（6）和废料回收台（7），所述工作台（3）设置在机架（1）下方，所述上料台（2）设置在工作台（3）一侧，所述机械臂总成（4）设置在工作台（3）前方，所述收料台（5）设置在工作台（3）远离上料台（2）的另一侧，所述相机结构（6）设置在机架（1）上，所述废料回收台（7）设置在工作台（3）下方远离机架（1）侧。
2.根据权利要求1所述的六自由度立式切割用机械臂，其特征在于：所述机架（1）包括架子主体（11）和水平移动结构（12），所述水平移动结构（12）设置在架子主体（11）上。
3.根据权利要求2所述的六自由度立式切割用机械臂，其特征在于：所述水平移动结构（12）包括顶板（121）、导轨（122）、第一螺杆（123）、第二螺杆（124）、第一电机（125）、第二电机（126）、上料结构（127）和收料结构（128），所述导轨（122）设置在顶板（121）下方，所述第一螺杆（123）和第二螺杆（124）并列设置在顶板（121）下方，所述第一电机（125）和第二电机（126）设置在顶板（121）下方两端并分别与第一螺杆（123）和第二螺杆（124）连接，所述上料结构（127）和收料结构（128）设置在导轨上并分别与第一螺杆（123）和第二螺杆（124）上的螺母连接。
4.根据权利要求3所述的六自由度立式切割用机械臂，其特征在于：所述上料结构（127）包括第一上下移动结构（1271）、第一旋转结构（1272）和第一抓手（1273），所述第一旋转结构（1272）设置在第一上下移动结构（1271）下方，所述第一抓手（1273）设置在第一旋转结构（1272）下方；所述收料结构（128）包括第二上下移动结构（1281）和第二抓手（1282），所述第二抓手（1282）设置在第二上下移动结构（1281）下方。
5.根据权利要求1所述的六自由度立式切割用机械臂，其特征在于：所述工作台（3）包括工作台底座（31）、转轴总成（32）、动力结构（33）和工作台面（34），所述工作台底座（31）设置在转轴总成（32）下端，所述动力结构（33）设置在工作台底座（31）上并和转轴总成（32）连接，所述工作台面（34）设置在转轴总成（32）上端。
6.根据权利要求5所述的六自由度立式切割用机械臂，其特征在于：所述工作台面（34）包括第一工位（341）、第二工位（342）和第三工位（343），以转轴总成（32）轴心为中心均匀分布，所述第一工位（341）设置在工作台面（34）靠近上料台（2）处，所述第二工位（342）设置在工作台面（34）靠近机械臂总成（4）处，所述第三工位（343）设置在工作台面（34）上靠近收料台（5）处。
7.根据权利要求6所述的六自由度立式切割用机械臂，其特征在于：所述第一工位（341）、第二工位（342）和第三工位（343）结构相同，所述第一工位（341）包括夹具（3411）和出料口（3412）。
8.根据权利要求1所述的六自由度立式切割用机械臂，其特征在于：所述机械臂总成（4）包括机械臂（41）和激光切割头（42），所述激光切割头（42）设置在机械臂（41）上。
9.根据权利要求8所述的六自由度立式切割用机械臂，其特征在于：所述机械臂（41）包括底座（411）、第一转轴（412）、第二转轴（413）、第一连接臂（414）、第三转轴（415）、第四转轴（416）、第二连接臂（417）、第五转轴（418）和第六转轴（419），所述第一转轴（412）设置在底座（411）上，所述第二转轴（413）设置在第一转轴（412）上，所述第一连接臂（414）的一端设置在第二转轴（413）上，所述第三转轴（415）设置在第一连接臂（414）的另一端，所述第四转轴（416）设置在第三转轴（415）上，所述第二连接臂（417）的一端设置在第四转轴（416）上，所述第五转轴（418）设置在第二连接臂（417）的另一端，所述第六转轴（419）设置在第五转轴（418）上。
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