CN215092311U - 加工中心生产线及加工中心用自动上下料机器人 - Google Patents

加工中心生产线及加工中心用自动上下料机器人 Download PDF

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CN215092311U CN202120917838.2U CN202120917838U CN215092311U CN 215092311 U CN215092311 U CN 215092311U CN 202120917838 U CN202120917838 U CN 202120917838U CN 215092311 U CN215092311 U CN 215092311U
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崔裕翔
罗朝政
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Abstract

一种加工中心生产线及加工中心用自动上下料机器人,包括安装底座、机器人组件,安装底座上设置有用于带动机器人组件沿X方向往复运动的直线运动机构,机器人组件包括J轴转动机构、连接臂、R轴转动机构、Z轴升降机构,J轴转动机构、连接臂的数量为至少一组,由机器人组件及直线驱动机构驱动作旋转运动、上下运动以及水平运动。本方案通过对上下料机器人的结构设计,让机器人的动作结构部分更加紧凑,使抓取部的活动行程缩短,既能减小机器人的尺寸、又能提高机器人上下料的速度,使上下料机器人本身所占用的空间能够得以减少;相较常规机器人的效率快、精度高,而且更加经济、便宜,企业投入成本的效益回收周期短。

Description

加工中心生产线及加工中心用自动上下料机器人
技术领域
本实用新型涉及自动机器人技术领域,特别涉及一种用于工件上下料的加工中心生产线及加工中心用自动上下料机器人。
背景技术
针对原有大多数企业生产中各个工序之间的工件装运、装卸采用人工操作存在的劳动强度大、生产效率低、易出错、产品质量不稳定等问题,现有的企业会引进机器人(六轴关节机器人)来辅助加工中心(CNC)自动化生产,加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床,数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。因此企业配合加工中心所使用的机器人需要根据原有的空间、场地进行布局。
发明人在实现本实用新型的过程中,发现现在企业所引进的机器人至少存在以下技术问题:
1、占用空间大,原先两台加工中心之间的空隙间距为100mm,为了能够满足传统机器人的使用要求,需要在两台加工中心之间空出1000mm-3000mm的空间来放置机器人和相关配套设备,使得企业为了满足放置机器人而去缩减加工中心的数量或扩大厂房,缩减加工中心的数量意味着产量跟不上,扩大厂房意味着投入大大增加,且零件加工均摊单位成本变高;
2、效率低、精度差,原先的机器人为满足能为多台加工中心提供上下料的功能,会在加工中心一侧做一个滑轨,机器人在滑轨上来回上下料,机器人取料、放料的往返距离长、时间长,增加了工件上下料的时间,使加工中心效率降低,而且在长距离移动上料时不精准,造成装夹不良或装夹不到位导致无法加工或加工精度变差;
3、成本高,效益回收期长,由于加工中心的工件加工工时有长有短,也需要根据工件的加工工时来配置一台机器人对应多少台加工中心,机器人的成本比较高,加工中心所生产工件的加工工时发生变化时,原先所配套的机器人要么是不能满足使用需求,需要花费很大改造成本和很长改造周期进行重新配置,要么是性能过剩,高价值高性能的机器人不能及时转化为企业效益。
有鉴于此,如何解决现在企业为加工中心配套机器人存在的占用空间大、效率低、精度差、成本高、效益回收期长等问题,便成为本实用新型所要研究解决的课题。
发明内容
本实用新型提供一种加工中心生产线及加工中心用自动上下料机器人,其目的是要解决现在企业为加工中心配套机器人存在的占用空间大、效率低、精度差、成本高、效益回收期长等问题,以提供一种安装的占地空间小、效率高、精度高、经济、便宜、效益回收快的生产线设备。
为达到上述目的,本实用新型提出了一种加工中心用自动上下料机器人,该上下料机器人针对加工中心设置,用于加工中心中上料窗口处工件的自动上下料,包括安装底座、机器人组件以及抓取部,其创新点于:
所述安装底座具有长条形的基座,所述安装底座沿基座长度方向设置在加工中心上料窗口的一侧,定义安装底座的长度水平延伸方向为X方向,定义与安装底座的水平表面呈竖直状态的竖直延伸方向为Z方向;
在所述安装底座上设置有用于带动机器人组件沿X方向往复运动的直线运动机构,所述直线运动机构的一端与安装底座连接,另一端与机器人组件连接;
所述机器人组件包括J轴转动机构、连接臂、R轴转动机构、Z轴升降机构;其中,
所述J轴转动机构、连接臂的数量为至少一组,所述连接臂的一端安装在J轴转动机构上,所述连接臂由J轴转动机构驱动作绕J轴中心的连续转动;至少一组所述J轴转动机构与连接臂相互连接,构成位于初始端J轴转动机构及位于末端的连接臂的转动及平动配合;
位于初始端的所述J轴转动机构座落在安装底座上并与直线运动机构连接,J轴为绕Z轴转动的轴,并由直线运动机构驱动于X方向上作往复运动,J轴转动机构中具有沿Z方向设置的J轴中心,J轴中心为J轴转动机构在该平面上转动的几何中心;
位于末端的连接臂上安装R轴转动机构,R轴为绕Z轴转动的轴,所述R轴转动机构中具有沿Z方向设置的R轴中心,R轴中心为R轴转动机构在该平面上转动的几何中心,在R轴转动机构的R轴中心上设置有沿Z方向竖直设立的导向杆,所述导向杆位于连接臂的另一端,导向杆由R轴转动机构驱动作绕R轴中心的连续转动;
所述Z轴升降机构安装在连接臂上并与导向杆连接,导向杆由Z轴升降机构驱动作沿R轴中心的上下往复运动。
本实用新型还公开了一种加工中心生产线,包括上述的自动上下料机器人。
进一步的,所述加工中心生产线包括至少两台加工中心,至少两台加工中心的上料窗口呈朝向中间位置设置或呈直线设置;至少两台加工中心的上料窗口呈朝向中间位置设置时,自动上下料机器人位于至少两台加工中心的中间位置;至少两台加工中心的上料窗口呈直线设置时,自动上下料机器人沿基座长度方向设置在加工中心上料窗口的一侧。
本实用新型的有关内容解释如下:
1.本实用新型的上述技术方案中,通过对上下料机器人的结构设计,使其能够更好得应用到加工中心机台中去,其中安装底座及直线运动机构都是沿安装底座的长度方向设置的,使机器人的行走轴的结构及宽度尺寸可以控制在一个较小的范围内;机器人组件中的J轴转动机构、连接臂、R轴转动机构及Z轴升降机构的结构设计,让机器人的动作结构部分更加紧凑,使抓取部的活动行程缩短,既能减小机器人的尺寸、又能提高机器人上下料的速度,使上下料机器人本身所占用的空间能够得以减少。
2.在上述技术方案中,所述上下料机器人还包括抓取部,所述抓取部位于导向杆的下方并且相对于导向杆固定连接,抓取部由机器人组件及直线驱动机构驱动作旋转运动、上下运动以及水平运动。所述抓取部包括取料抓取部和搬运抓取部,由取料抓取部负责将外部产品搬运到CNC加工中心,把产品从CNC加工中心搬运到外部料盘 ,由搬运抓取部负责CNC加工中心内部的产品搬运。
3.在上述技术方案中,为了确保抓取部上料时的精度,所述安装底座上在抓取部运动路径的下方设置有一CCD相机,用于检测工件的角度,可以根据相机拍摄结果,机器人R轴进行角度补偿。
4.在上述技术方案中,所述直线运动机构包括X轴固定板、电缸,X轴固定板上沿X方向设置在安装底座上,电缸固定在安装底座上,电缸的输出端与J轴转动机构固定连接,由电缸直接驱动J轴转动机构及整个机器人组件在X方向上作往复运动,效率高、定位精准。
5.在上述技术方案中,在安装底座上设置有料盘,料盘位于抓取部运动路径的下方,所述料盘上具有待加工工件放置区域和加工完工件放置区域,料盘位于安装底座上X方向的前端,缩短抓取部抓取待加工工件和放置加工完成工件的距离,以此来进一步减少机器人占用空间和减少上下料时间。
6. 在上述技术方案中,所述R轴转动机构还包括安装在连接臂内的R轴电机、第一同步带、第一同步带轮,导向杆安装在第一同步带轮上,R轴电机的输出端驱动第一同步带及第一同步带轮转动以带动导向杆转动。
7.在上述技术方案中,在导向杆的底端设置有连接法兰,连接法兰用于与抓取部连接。
8.在上述技术方案中,所述Z轴升降机构包括安装在连接臂内的Z轴电机、第二同步带、第二同步带轮、丝杆、丝杆螺母、固定块,丝杆套设在丝杆螺母中,丝杆螺母与固定块固定连接,固定块与导向杆在Z向上定位连接,Z轴电机的输出端驱动第二同步带及第二同步带轮转动以带动丝杆转动,从而带动丝杆螺母、固定块及导向杆作Z向上的上下运动。
9.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,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,除非另有明确的限定。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申请中的具体含义。
10.在本实用新型中,术语“中心”、“上”、“下”、“轴向”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置装配关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。
11. 此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,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至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
由于上述方案的运用,本实用新型与现有技术相比具有以下优点和效果:
1. 本实用新型的上述方案,通过对上下料机器人的结构设计,使其能够更好得应用到加工中心机台中去,其中安装底座及直线运动机构都是沿安装底座的长度方向设置的,使机器人的行走轴的结构及宽度尺寸可以控制在一个较小的范围内;机器人组件中的J轴转动机构、连接臂、R轴转动机构及Z轴升降机构的结构设计,让机器人的动作结构部分更加紧凑,使抓取部的活动行程缩短,能减小机器人的尺寸,使上下料机器人本身所占用的空间能够得以减少,原先两台加工中心的间距为100mm,使用本实用新型的上下料机器人后其间距仅增加为250mm(每2台),其安装的占地空间远小于常规机器人1000mm-2000mm的空间。
2.本实用新型的上述方案,由于结构紧凑,对抓取部运动的行程设计合理,使抓取部工作时上料、下料所用的时间有所缩短,因此该自动上下料机器人相较常规机器人的效率更高,既可以用于长加工工时的产品生产,也可以用于短加工工时的产品生产,适用范围更广;该自动上下料机器人的结构合理,对动作结构部分的驱动精密,可以使产品的加工精度得以提高,特别是在抓取部运动路径的下方设置CCD相机,更是可以让抓取部在夹持好工件后再进行检测并调整其位置,进一步加强了产品的加工精度。特别的,考虑到自动上下料机器人的特性,本实用新型的上述方案可以更好得应用到小型工件中去,当应用到小型工件中时,其优势更加能体现出来。
3.本实用新型的上述方案中,由于所采用的结构紧凑、合理,并且对R轴转动机构及Z轴升降机构部分有做一定的整合,减少机器人所需使用的机器人关节,本实用新型的自动上下料机器人的生产成本、采购成本和改装成本会更低,相较常规机器人的应用更加经济、便宜,由于适用于不同加工工时的产品生产,加工中心在配套使用本实用新型的自动上下料机器人后不用因为产品变化后加工工时长短变化而再做后续的调整和改造,省去产品变化带来的改造时间,可快速换产,满足智能车间柔性生产的要求,使得企业投入成本的效益回收周期缩短,以此来提高企业使用自动上下料机器人的动力,使自动上下料机器人在市场上的应用更加广泛,推动自动化、智能化生产及智能制造的发展。
附图说明
附图1为本实用新型实施例加工中心用自动上下料机器人的立体示意图;
附图2为本实用新型实施例加工中心用自动上下料机器人的右视图;
附图3为本实用新型实施例加工中心用自动上下料机器人的主视图;
附图4为本实用新型实施例加工中心用自动上下料机器人中R轴转动机构和Z轴升降机构的立体示意图;
附图5为本实用新型实施例加工中心用自动上下料机器人中R轴转动机构和Z轴升降机构的右视图;
附图6为本实用新型实施例加工中心生产线的立体示意图;
附图7为本实用新型实施例加工中心生产线的主视图;
附图8为本实用新型实施例加工中心生产线的右视图;
附图9为本实用新型实施例加工中心生产线的俯视图。
以上附图各部位表示如下:
1、安装底座;11、基座;12、料盘;
2、直线运动机构;21、X轴固定板;22、电缸;
3、J轴转动机构;
4、连接臂;
5、R轴转动机构;51、R轴电机;52、第一同步带;53、第一同步带轮;54、导向杆;55、连接法兰;
6、Z轴升降机构;61、Z轴电机;62、第二同步带;63、第二同步带轮;64、丝杆;65、丝杆螺母;66、固定块;
7、抓取部;
8、CCD相机;
9、加工中心;91、上料窗口。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例一
如附图1至附图5所示,本实用新型实施例一提出了一种加工中心用自动上下料机器人,该上下料机器人针对加工中心9设置,用于加工中心9中上料窗口91处工件的自动上下料,包括安装底座1、机器人组件以及抓取部7。 所述安装底座1具有长条形的基座11,所述安装底座1沿基座11长度方向设置在加工中心9上料窗口91的一侧,定义安装底座1的长度水平延伸方向为X方向,与安装底座1的水平表面呈竖直状态的竖直延伸方向为Z方向;在所述安装底座1上设置有用于带动机器人组件沿X方向往复运动的直线运动机构2,所述直线运动机构2的一端与安装底座1连接、另一端与机器人组件连接。
在实施例一中,所述机器人组件包括J轴转动机构3、连接臂4、R轴转动机构5、Z轴升降机构6;其中:所述J轴转动机构3与直线运动机构2连接,并由直线运动机构2驱动于X方向上作往复运动,J轴转动机构3中具有沿Z方向设置的J轴中心,J轴中心为J轴转动机构3在该平面上转动的几何中心;所述连接臂4的一端安装在J轴转动机构3上,所述连接臂4由J轴转动机构3驱动作绕J轴中心的连续转动;所述R轴转动机构5安装在连接臂4上,所述R轴转动机构5中具有沿Z方向设置的R轴中心,R轴中心为R轴转动机构5在该平面上转动的几何中心,该R轴中心为一沿Z方向竖直设立的导向杆54,所述导向杆54位于连接臂4的另一端,导向杆54由R轴转动机构5驱动作绕R轴中心的连续转动;所述Z轴升降机构6安装在连接臂4上并与导向杆54连接,导向杆54由Z轴升降机构6驱动作沿R轴中心的上下往复运动;所述抓取部7位于导向杆54的下方并且相对于导向杆54固定连接,抓取部7由机器人组件及直线驱动机构驱动作旋转运动、上下运动以及水平运动。
在上述实施例一中,为了确保抓取部7上料时的精度,所述安装底座1上在抓取部7运动路径的下方设置有一CCD相机,用于检测工件的角度,可以根据相机拍摄结果,机器人R轴进行角度补偿;在安装底座1上设置有料盘12,料盘12位于抓取部7运动路径的下方,所述料盘12上具有待加工工件放置区域和加工完工件放置区域,料盘12位于安装底座1上X方向的前端,缩短抓取部7抓取待加工工件和放置加工完成工件的距离,以此来进一步减少机器人占用空间和减少上下料时间;所述抓取部7包括取料抓取部7和搬运抓取部7,由取料抓取部7负责将外部产品搬运到CNC加工中心9,把产品从CNC加工中心9搬运到外部料盘12 ,由搬运抓取部7负责CNC加工中心9内部的产品搬运。
在上述实施例一中,所述直线运动机构2包括X轴固定板、电缸22,X轴固定板上沿X方向设置在安装底座1上,电缸22固定在安装底座1上,电缸22的输出端与J轴转动机构3固定连接,由电缸22直接驱动J轴转动机构3及整个机器人组件在X方向上作往复运动,效率高、定位精准;J轴转动机构3中包含伺服关节;所述R轴转动机构5还包括安装在连接臂4内的R轴电机51、第一同步带52、第一同步带轮53,导向杆54安装在第一同步带轮53上,R轴电机51的输出端驱动第一同步带52及第一同步带轮53转动以带动导向杆54转动,在导向杆54的底端设置有连接法兰55,连接法兰55用于与抓取部7连接;所述Z轴升降机构6包括安装在连接臂4内的Z轴电机61、第二同步带62、第二同步带轮63、丝杆64、丝杆螺母65、固定块66,丝杆64套设在丝杆螺母65中,丝杆螺母65与固定块66固定连接,固定块66与导向杆54在Z向上定位连接,可绕R轴中心501转动,Z轴电机61的输出端驱动第二同步带62及第二同步带轮63转动以带动丝杆64转动,从而带动丝杆螺母65、固定块66及导向杆54作Z向上的上下运动。
实施例二
如附图6至附图9所示,本实用新型实施例二公开了一种加工中心生产线,包括上述的自动上下料机器人。优选地,加工中心生产线中包括两台加工中心9,两台加工中心9的上料窗口91面对面设置,自动上下料机器人位于两台加工中心9的中间。
通过上述实施例一和实施例二的实施,通过对上下料机器人的结构设计,使其能够更好得应用到加工中心9机台中去,其中安装底座1及直线运动机构2都是沿安装底座1的长度方向设置的,使机器人的行走轴的结构及宽度尺寸可以控制在一个较小的范围内;机器人组件中的J轴转动机构3、连接臂4、R轴转动机构5及Z轴升降机构6的结构设计,让机器人的动作结构部分更加紧凑,使抓取部7的活动行程缩短,既能减小机器人的尺寸、又能提高机器人上下料的速度,使上下料机器人本身所占用的空间能够得以减少,相较常规机器人的效率更高,可以使产品的加工精度得以提高,同时其成本低,更加经济、便宜,使得企业投入成本的效益回收周期缩短。
在使用本实用新型实施例的加工中心生产线及加工中心用自动上下料机器人时,动作流程可参考如下:
1、外部搬运小车将将待加工产品料盘12放置到安装底座1的位置上,此处为取料区;
2、机器人从取料区抓取待加工产品 ;
3、机器人将待加工产品送入加工中心9;
4、机器人将加工完成产品取出,放置待加工产品;
5、机器人将加工完成产品放置到放料的料盘12;
6、放料的料盘12满后由外部搬运小车取走。
更加具体的,假定产品需经过A、C两个工位加工(或B、D两个工位),加工时间为100秒,在使用取料抓取部7和搬运抓取部7时,其流程可参考如下:
取料抓取部7从上料料盘12取两未加工产品→搬运抓取部7取A工位产品→取料抓取部7放未加工料到A工位→取料抓取部7取C工位产品→搬运抓取部7放料到C工位→ →搬运抓取部7取B工位产品→取料抓取部7放未加工料到B工位→取料抓取部7取D工位产品→搬运抓取部7放料到D工位→取料抓取部7将加工完成产品C、D放至下料料盘12。
针对上述实施例,本实用新型可能产生的变化描述如下:
1. 直线驱动机构采用以下机构之一:
(a)气缸,气缸的活塞杆作为直线驱动机构的作用端;
(b)直线电机,直线电机的转子作为直线驱动机构的作用端;
(c)控制电机与丝杠机构的组合,其中控制电机为步进电机或者伺服电机,丝杠螺母机构由丝杠与螺母配合构成螺旋副,控制电机与丝杠传动连接,螺母作为直线驱动机构的作用端;
(d)控制电机与皮带轮机构组合,其中,控制电机为步进电机或伺服电机,所述皮带轮机构由皮带轮和皮带配合构成直线运动副,控制电机通过轮组与皮带连接,皮带作为直线驱动机构的作用端。
2.在以上实施例中,所述加工中心生产线中的加工中心9数量可以是两个,但是本实用新型不以此为限,单个加工中心9也可以使用一台自动上下料机器人。
3.在以上实施例中,所述抓取部7为可以抓取、释放工件的部件,在本实用新型实施例一中,抓取部采用夹爪,但是本实用新型不以此为限,也可以采用吸盘、磁吸盘等可以用于抓取特定产品的。
4. 在以上实施例中,所述加工中心生产线包括至少两台加工中心9,至少两台加工中心9的上料窗口91呈朝向中间位置设置或呈直线设置;至少两台加工中心9的上料窗口91呈朝向中间位置设置时,自动上下料机器人位于至少两台加工中心9的中间位置;至少两台加工中心9的上料窗口91 呈直线设置时,自动上下料机器人沿基座11长度方向设置在加工中心9上料窗口91的一侧。同时,加工中心的数量还可以是4台、6台、8台等不同的数量,也可以是3台、5台等数量,当需要将自动上下料机器人设置在多台加工中心中间的时候,多台加工中心可以环绕在一个自动上下料机器人的圆周一侧,自动上下料机器人位于3台、4台、5台、6台等等不同数量的加工中心的中间位置。
5. 在以上实施例中,所述J轴转动机构3、连接臂4的数量为至少一组,至少一组所述J轴转动机构3与连接臂4相互连接,构成位于初始端J轴转动机构3及位于末端的连接臂4的转动及平动配合,即一个J轴转动机构3和一个连接臂4为一组,在一组中所述J轴转动机构3与连接臂4相互连接,座落在安装底座1上的第一个J轴转动机构3定义为初始端,位于最后一个位置上的连接臂4的定义为末端,可以是两组或三组的J轴转动机构3、连接臂4的组合,位于初始端的所述J轴转动机构3座落在安装底座1上并与直线运动机构2连接,位于末端的连接臂4上安装R轴转动机构5。
6. 在以上实施例中,所述R轴转动机构5中的导向杆54和Z轴升降机构6中的丝杆64为独立设置,但是本实用新型不以此为限,也可以将导向杆54和丝杆64复合为一体,丝杆和花键旋转复合,既提供导向又提供旋转升降功能。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加工中心用自动上下料机器人,该上下料机器人针对加工中心(9)设置,用于加工中心(9)中上料窗口(91)处工件的自动上下料,包括安装底座(1)、机器人组件,其特征在于:
所述安装底座(1)具有长条形的基座(11),所述安装底座(11)沿基座(11)长度方向设置在加工中心(9)上料窗口(91)的一侧,定义安装底座(1)的长度水平延伸方向为X方向,定义与安装底座(1)的水平表面呈竖直状态的竖直延伸方向为Z方向;
在所述安装底座(1)上设置有用于带动机器人组件沿X方向往复运动的直线运动机构(2),所述直线运动机构(2)的一端与安装底座(1)连接,另一端与机器人组件连接;
所述机器人组件包括J轴转动机构(3)、连接臂(4)、R轴转动机构(5)、Z轴升降机构(6);其中,
所述J轴转动机构(3)、连接臂(4)的数量为至少一组,所述连接臂(4)的一端安装在J轴转动机构(3)上,所述连接臂(4)由J轴转动机构(3)驱动作绕J轴中心(301)的连续转动;至少一组所述J轴转动机构(3)与连接臂(4)相互连接,构成位于初始端J轴转动机构(3)及位于末端的连接臂(4)的转动及平动配合;
位于初始端的所述J轴转动机构(3)座落在安装底座(1)上并与直线运动机构(2)连接,J轴为绕Z轴转动的轴,并由直线运动机构(2)驱动于X方向上作往复运动,J轴转动机构(3)中具有沿Z方向设置的J轴中心(301),J轴中心(301)为J轴转动机构(3)在该平面上转动的几何中心;
位于末端的连接臂(4)上安装R轴转动机构(5),R轴为绕Z轴转动的轴,所述R轴转动机构(5)中具有沿Z方向设置的R轴中心(501),R轴中心(501)为R轴转动机构(5)在该平面上转动的几何中心,在R轴转动机构(5)的R轴中心(501)上设置有沿Z方向竖直设立的导向杆(54),所述导向杆(54)位于连接臂(4)的另一端,导向杆(54)由R轴转动机构(5)驱动作绕R轴中心(501)的连续转动;
所述Z轴升降机构(6)安装在连接臂(4)上并与导向杆(54)连接,导向杆(54)由Z轴升降机构(6)驱动作沿R轴中心(501)的上下往复运动。
2.根据权利要求1所述的加工中心用自动上下料机器人,其特征在于:所述上下料机器人还包括抓取部(7),所述抓取部(7)位于导向杆(54)的下方并且相对于导向杆(54)固定连接,抓取部(7)由机器人组件及直线驱动机构(2)驱动作旋转运动、上下运动以及水平运动。
3.根据权利要求1所述的加工中心用自动上下料机器人,其特征在于:所述安装底座(1)上在抓取部(7)运动路径的下方设置有一CCD相机(8)。
4.根据权利要求1所述的加工中心用自动上下料机器人,其特征在于:所述直线运动机构(2)包括X轴固定板(21)、电缸(22),X轴固定板(21)上沿X方向设置在安装底座(1)上,电缸(22)固定在安装底座(1)上,电缸(22)的输出端与J轴转动机构(3)固定连接。
5.根据权利要求1所述的加工中心用自动上下料机器人,其特征在于:在安装底座(1)上设置有料盘(12),料盘(12)位于抓取部(7)运动路径的下方,所述料盘(12)上具有待加工工件放置区域和加工完工件放置区域。
6.根据权利要求1所述的加工中心用自动上下料机器人,其特征在于:所述R轴转动机构(5)还包括安装在连接臂(4)内的R轴电机(51)、第一同步带(52)、第一同步带轮(53),导向杆(54)安装在第一同步带轮(53)上,R轴电机(51)的输出端驱动第一同步带(52)及第一同步带轮(53)转动以带动导向杆(54)转动。
7.根据权利要求1所述的加工中心用自动上下料机器人,其特征在于:在导向杆(54)的底端设置有连接法兰(55),连接法兰(55)用于与抓取部(7)连接。
8.根据权利要求1所述的加工中心用自动上下料机器人,其特征在于:所述Z轴升降机构(6)包括安装在连接臂(4)内的Z轴电机(61)、第二同步带(62)、第二同步带轮(63)、丝杆(64)、丝杆螺母(65)、固定块(66),丝杆(64)套设在丝杆螺母(65)中,丝杆螺母(65)与固定块(66)固定连接,固定块(66)与导向杆(54)在Z向上定位连接,Z轴电机(61)的输出端驱动第二同步带(62)及第二同步带轮(63)转动以带动丝杆(64)转动,从而带动丝杆螺母(65)、固定块(66)及导向杆(54)作Z向上的上下运动。
9.一种加工中心生产线,其特征在于:所述加工中心生产线包括权利要求1至权利要求8所述的自动上下料机器人。
10.根据权利要求9所述的加工中心生产线,其特征在于:所述加工中心生产线包括至少两台加工中心(9),至少两台加工中心(9)的上料窗口(91)呈朝向中间位置设置或呈直线设置;至少两台加工中心(9)的上料窗口(91) 呈朝向中间位置设置时,自动上下料机器人位于至少两台加工中心(9)的中间位置;至少两台加工中心(9)的上料窗口(91) 呈直线设置时,自动上下料机器人沿基座(11)长度方向设置在加工中心(9)上料窗口(91)的一侧。
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