CN217572890U - 一种三维桁架移位机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三维桁架移位机器人，解决了现有技术中用于物流系统上的高速、高节拍且具有自润滑和缓冲功能的桁架机器人很少的问题，具有的夹持机构夹持过程中可有效缓冲，移位机器人可自润滑的有益效果，具体方案如下：一种三维桁架移位机器人，包括支撑装置，横梁装置与支撑装置上的Y轴调质导轨滑动配合，至少一个升降装置通过Z轴安装座与横梁装置上的X轴导轨滑动配合，滑板与Z轴纵梁上的Z轴导轨滑动配合，Z轴导轨与X轴导轨一侧分别设置油排；夹持机构包括连接第一支撑板和第二支撑板,第一支撑板和第二支撑板之间设有第一缓冲机构，第二支撑板下方设置第二缓冲机构，第二支撑板下方还通过夹爪气缸控制夹爪运动。

Description

一种三维桁架移位机器人

技术领域

本实用新型涉及桁架机器人自动上下料技术领域，尤其是一种三维桁架移位机器人。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

桁架机器人也叫做直角坐标机器人和龙门式机器人，是能够实现自动控制的、基于空间X、Y、Z轴直角坐标系、可重复编程的、多自由度的、相互间直角运动、多功能的多用途的机器人；

目前用于物流系统上的桁架机器人在工作过程中经常由于导轨生锈导致桁架机器沿X、Y、Z轴移动不连续，同时夹持机构在对物料进行夹持抓取时，没有缓冲结构，导致夹爪与物料发生刚性碰撞，对夹爪造成损坏，例如中国专利:ZL201710979957,9中公开了一种桁架机器人及其控制方法，其解决了目前的桁架机器人移动的维度有限、存在大量死角的问题，但是并没有解决夹持机构易与物料发生刚性碰撞的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种三维桁架移位机器人，能够快速有效自动上下料，可以解决目前吊装领域存在的诸多问题，同时还能降低成本，减轻工作人员的操作难度。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

一种三维桁架移位机器人，包括：包括支撑装置，横梁装置通过支撑装置支撑并与支撑装置上的Y轴调质导轨滑动配合,Y轴调质导轨一侧设置油排,至少一个升降装置通过Z轴安装座与横梁装置上的X轴导轨滑动配合，Z轴安装座固定连接滑板，滑板与Z轴纵梁上的Z轴导轨滑动配合，Z轴导轨与X轴导轨一侧分别设置油排；

夹持机构通过Z轴纵梁支撑，包括连接第一支撑板和第二支撑板,第一支撑板和第二支撑板之间设有第一缓冲机构，第二支撑板下方设置第二缓冲机构，第二支撑板下方还通过夹爪气缸控制夹爪运动。

如上所述的一种三维桁架移位机器人，所述Z轴纵梁底端固定连接横梁，所述夹持机构通过安装板与横梁固定连接，安装板底端固定连接板一端，连接板另一端固定所述第一支撑板。

如上所述的一种三维桁架移位机器人，所述第二支撑板下端连接支座，支座上设有导轨，滑块与导轨滑动配合同时第二缓冲机构连接支座与滑块一侧。

如上所述的一种三维桁架移位机器人，所述滑块底端连接所述夹爪气缸，所述夹爪包括连接于夹爪气缸的左夹爪和右夹爪，右夹爪长于左夹爪，右夹爪一侧固定导向杆一端，导向杆另一端与左夹爪滑动配合连接。

如上所述的一种三维桁架移位机器人，所述支撑装置包括竖直设置的支撑架，支撑架顶端固定两平行设置的Y轴调质导轨和两平行的矩形管，矩形管与Y轴调质导轨垂直设置，所述横梁装置与所述Y轴调质导轨垂直设置。

如上所述的一种三维桁架移位机器人，所述横梁装置由若干H型钢拼接固定制成，通过下滚轮与Y轴调质导轨配合，通过上滚轮压紧Y轴调质导轨，横梁装置上设有第一驱动机构连接第一减速装置，第一减速装置输出端通过传动杆和膜片联轴器与Y轴调质导轨配合。

如上所述的一种三维桁架移位机器人，所述H型钢上设置X轴齿条，所述Z轴安装座上设有第二驱动机构连接第二减速装置，第二减速装置输出端与X轴齿条配合。

如上所述的一种三维桁架移位机器人，所述滑板上设有第三驱动机构连接第三减速装置，第三减速装置输出端与所述Z轴纵梁上的Z轴齿条配合。

如上所述的一种三维桁架移位机器人，所述第三驱动机构为抱闸电机。

如上所述的一种三维桁架移位机器人，所述油排一端通过输送管连接油泵，另一端连接油嘴，控制单元连接油泵。

上述本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过设置油排，能够根据各个机构移动的行程自动控制润滑油的输出量，保证润滑效果的同时减少润滑油的消耗，避免浪费，更加环保，夹持机构夹持工件后缓冲机构预紧，沿直线导轨滑块移动，并推紧型材，上、下、前后均为弹性，有效的避免刚性碰撞，保护了夹爪；右夹爪的长度长于左夹爪，保证交替翻转码垛过程中两根成品料紧挨。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型根据一个或多个实施方式的一种三维桁架移位机器人的整体结构示意图。

图2是本实用新型根据一个或多个实施方式的一种三维桁架移位机器人中支撑装置的结构示意图。

图3是本实用新型根据一个或多个实施方式的一种三维桁架移位机器人中横梁装置的结构示意图。

图4是本实用新型根据一个或多个实施方式的一种三维桁架移位机器人中升降装置的结构示意图。

图5是本实用新型根据一个或多个实施方式的一种三维桁架移位机器人中夹持机构的结构示意图。

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。

其中：1.支撑装置，1.1.支撑架，1.2.矩形管，1.3.Y轴齿条，1.4.Y轴调至导轨，1.5.外部斜撑，1.6.上滚轮，1.7.下滚轮，1.8.Y轴齿轮，1.9.膜片联轴器，1.10.第一减速装置，1.11.第一驱动机构，2.横梁装置，2.1.H型钢，2.2.X轴导轨，2.3.X轴齿条，2.4.X轴齿轮，2.5.第二减速装置，2.6.第二驱动机构，2.7.Z轴安装座，3.升降装置，3.1.Z轴导轨，3.2.Z轴齿条，3.3.第三减速装置，3.4.第三驱动机构，3.5.油排，3.6滑板，3.7.Z轴纵梁，4.夹持机构，4.1.安装板，4.2.第一缓冲机构，4.3.导轨，4.4.滑块，4.5.第二缓冲机构，4.6.夹爪气缸，4.7.右夹爪，4.8.导向杆，4.9.左夹爪，4.10.连接板，4.11.第一支撑板，4.12.第二支撑板，5.控制单元。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中没有用于物流系统上的高速、高节拍且具有自润滑和缓冲功能的桁架机器人的问题，为了解决如上的技术问题，本实用新型提出了一种三维桁架移位机器人。

实施例一

本实用新型的一种典型的实施方式中，参考图1-图5所示，一种三维桁架移位机器人，包括支撑装置1，支撑装置1包括竖直设置的支撑架1.1，支撑架1.1两两为一组，共四根，每一组支撑架1.1的顶端固定Y轴调质导轨，两条Y轴调质导轨平行设置，两组支撑架1.1之间通过两根矩形管1.2连接，每根支撑架的外侧还设置有外部斜撑1.5，以保证支撑装置1的支撑强度。

具体的，两矩形管1.2平行设置，矩形管1.2与Y轴调质导轨1.4垂直设置。

横梁装置2通过支撑装置1支撑，横梁装置2与Y轴调质导轨1.4垂直设置，具体的，横梁装置2由多个H型钢2.1与加强筋拼焊固定制成，H型钢2.1组成的横梁装置连接两组支撑架1.1，并与支撑装置1上的Y轴调质导轨1.4滑动配合；

具体的，H型钢2.1连接支撑架1.1处设置两个下滚轮1.7，通过下滚轮1.7与Y轴调质导轨1.4滚动配合，同时下滚轮1.7上方还设置有大滚轮1.6，通过大滚轮1.6压紧Y轴调质导轨1.4，保证横梁装置在移动过程中的稳定性，Y轴调质导轨1.4上设置Y轴齿条1.3，Y轴齿条1.3与Y轴调质导轨1.4平行设置，横梁装置2上一侧固定有第一驱动机构1.11连接第一减速装置1.10；

第一减速装置1.10输出端连接传动杆，传动杆连接膜片联轴器1.9，膜片联轴器另一端也连接传动杆，传动杆的端部固定Y轴齿轮1.8与Y轴调质导轨1.4上的Y轴齿条1.3啮合，保证横梁装置空间行走的稳定性，通过第一驱动机构1.11连接第一减速装置1.10，带动传动杆转动，实现横梁装置沿着Y轴调质导轨1.4移动。

本实施例的第一驱动机构为第一伺服电机，第一减速装置为涡轮蜗杆减速机。

升降装置3通过Z轴安装座2.7与横梁装置2上的X轴导轨2.2滑动配合，升降装置3的数量可以根据具体的使用情况而决定，至少一个，H型钢2.1上设置X轴齿条2.3，Z轴安装座2.7上设有第二驱动机构连接第二减速装置，第二减速装置的输出端通过X轴齿轮2.4与X轴齿条2.3啮合，实现Z轴安装座2.7带动升降装置3沿着横梁装置2上的X轴导轨2.2滑动，可以理解的是，Z轴安装座2.7通过滑块与X轴导轨2.2组成滑块导轨副。

其中，第二驱动机构第二伺服电机，第二减速装置为涡轮蜗杆减速机，涡轮蜗杆减速机具有传动速比大、扭矩大、承受过载能力高的优点，有效了提高桁架机器人的负载能力；

如图3-图4所示，Z轴安装座2.7固定连接滑板3.6，滑板3.6通过滑块与Z轴纵梁3.7上的Z轴导轨3.1滑动配合，滑板3.6上设有第三驱动机构3.4连接第三减速装置3.3，第三减速装置3.3的输出端通过齿轮与Z轴纵梁3.7上的Z轴齿条3.2配合；

其中，第三驱动机构为抱闸电机，防止因突然停电带来的机械手滑落发生工伤事故，滑板3.6上安装油排3.5，油泵与控制单元连接，通过输送管连接滑块油排，油排连接油嘴，定期润滑滑块与Z轴导轨；

可以理解的是，与上述相同的是在X轴导轨和Y轴调质导轨一侧也分别设置油排，实现机器人对导轨的润滑作用。

如图3和图5所示，夹持机构4通过Z轴纵梁3.7支撑，Z轴纵梁底端固定连接一横梁中部位置，两个夹持机构4通过安装板4.1与横梁的两端固定连接，本实施例一个Z轴纵梁对应两个夹持机构，以便于对管材的两端进行夹持，安装板4.1底端固定连接板4.10上端，连接板4.10下端连接第一支撑板4.11，第一支撑板4.11下方设置第二支撑板4.12，第一支撑板4.11与第二支撑板4.12之间设置第一缓冲机构4.2，其包括螺栓滑动穿过第一支撑板4.11和第二支撑板4.12，螺栓周侧套接弹簧，这样在夹持机构夹持的过程中，避免硬碰硬对夹持机构造成损坏，弹簧4.2在纵向上具有一定的缓冲效果。

第二支撑板的下方设置第二缓冲机构4.5，第二支撑板下端两侧固定连接支座，支座之间设有导轨4.3，滑块4.4与导轨4.3滑动配合同时滑块4.4底端连接所述夹爪气缸，第二缓冲机构连接支座与滑块一侧，第二缓冲机构为横向倾斜设置的弹簧4.5，保证夹持过程中在横向上具有一定的缓冲效果。

夹爪包括连接于夹爪气缸4.6的左夹爪4.9和右夹爪4.7，右夹爪4.7一侧固定导向杆4.8一端，导向杆4.8另一端与左夹爪4.9滑动配合连接。

上述缓冲机构的设置，在夹持的过程中，压缩弹簧4.2可弹性升降，夹持放到位后，弹簧4.5弹性预紧，沿直线、导轨4.3滑块4.4移动，具有缓冲作用，保护夹爪。右夹爪4.7长于左夹爪4.9，以便于在夹持物料的过程中，交替翻转码垛，较长的右夹爪为了两根成品料紧挨，从而保证对成品料更换的堆集。

另外，本实施例设置的控制单元5还连接各个驱动机构，实现空间定点操作，控制单元为CNC控制中心，是整个设备的控制中心，X轴导轨、Y轴调质导轨，Z轴导轨上均安装信号传感器，可以是距离传感器，做到精准定位，有利于实现工厂自动化。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三维桁架移位机器人，其特征在于，包括支撑装置，横梁装置通过支撑装置支撑并与支撑装置上的Y轴调质导轨滑动配合,Y轴调质导轨一侧设置油排,至少一个升降装置通过Z轴安装座与横梁装置上的X轴导轨滑动配合，Z轴安装座固定连接滑板，滑板与Z轴纵梁上的Z轴导轨滑动配合，Z轴导轨与X轴导轨一侧分别设置油排；

夹持机构通过Z轴纵梁支撑，包括连接第一支撑板和第二支撑板,第一支撑板和第二支撑板之间设有第一缓冲机构，第二支撑板下方设置第二缓冲机构，第二支撑板下方还通过夹爪气缸控制夹爪运动。

2.根据权利要求1所述的一种三维桁架移位机器人，其特征在于，所述Z轴纵梁底端固定连接横梁，所述夹持机构通过安装板与横梁固定连接，安装板底端固定连接板一端，连接板另一端固定所述第一支撑板。

3.根据权利要求2所述的一种三维桁架移位机器人，其特征在于，所述第二支撑板下端连接支座，支座上设有导轨，滑块与导轨滑动配合同时第二缓冲机构连接支座与滑块一侧。

4.根据权利要求3所述的一种三维桁架移位机器人，其特征在于，所述滑块底端连接所述夹爪气缸，所述夹爪包括连接于夹爪气缸的左夹爪和右夹爪，右夹爪长于左夹爪，右夹爪一侧固定导向杆一端，导向杆另一端与左夹爪滑动配合连接。

5.根据权利要求1所述的一种三维桁架移位机器人，其特征在于，所述支撑装置包括竖直设置的支撑架，支撑架顶端固定两平行设置的Y轴调质导轨和两平行的矩形管，矩形管与Y轴调质导轨垂直设置，所述横梁装置与所述Y轴调质导轨垂直设置。

6.根据权利要求5所述的一种三维桁架移位机器人，其特征在于，所述横梁装置由若干H型钢拼接固定制成，通过下滚轮与Y轴调质导轨配合，通过上滚轮压紧Y轴调质导轨，横梁装置上设有第一驱动机构连接第一减速装置，第一减速装置输出端通过传动杆和膜片联轴器与Y轴调质导轨配合。

7.根据权利要求6所述的一种三维桁架移位机器人，其特征在于，所述H型钢上设置X轴齿条，所述Z轴安装座上设有第二驱动机构连接第二减速装置，第二减速装置输出端与X轴齿条配合。

8.根据权利要求7所述的一种三维桁架移位机器人，其特征在于，所述滑板上设有第三驱动机构连接第三减速装置，第三减速装置输出端与所述Z轴纵梁上的Z轴齿条配合。

9.根据权利要求8所述的一种三维桁架移位机器人，其特征在于，所述第三驱动机构为抱闸电机。

10.根据权利要求1所述的一种三维桁架移位机器人，其特征在于，所述油排一端通过输送管连接油泵，另一端连接油嘴，控制单元连接油泵。

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