CN217837502U - 基于plc控制的装卸料机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械设备领域，公开了一种基于PLC控制的装卸料机器人，目前，在汽车转向器壳体的搬运中，较多的使用通用性装卸料机器人，而目前通用性机器人成本较高，结构较复杂，并且在工件夹持定位方面，目前较多机器人缺乏预定位，本实用新型示例的技术方案，包括转运装置和转动装置，转运装置的上方固定安装转动装置，转动装置上活动连接驱动装置的一端，驱动装置的另一端活动连接支撑板，通过本装置，能够对工件进行预定位后夹持，并且夹爪传动采用的是连杆传动，能够增大夹爪的增力比，使夹持更加稳定，并且本装置架构设计简单，降低了生产成本。

Description

基于PLC控制的装卸料机器人

技术领域

本实用新型属于机械设备领域，具体涉及基于PLC控制的装卸料机器人。

背景技术

在汽车自动线中引入工业机器人可以节约时间成本，减少资源浪费，显著提高的生产的自动化，智能化，集成化程度。汽车转向器壳体作为汽车转向系统的重要组成部件，属于成本低廉，需求量较大的零件。为了实现转向器壳体的快速生产，充分的满足市场需求，智能机器人加入到自动生产线中搬运零件，降低人为因素导致的生产故障，提高汽车转向器壳体的产品质量，因此设计合理可行的转向器壳体装卸料机器人显得尤为重要。

目前，在汽车转向器壳体的搬运中，较多的使用通用性装卸料机器人，通用机器人往往采用数支机械臂与数个对应的驱动装置组成，通过机械关节的运动来进行装卸料工作，使得目前通用性机器人成本较高，结构较复杂，并且在工件夹持定位方面，由于通用性装卸料机器人为了适应夹持多种工件，其夹爪往往夹持面为平面，对于转向器壳体的夹持缺乏预定位。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供基于PLC控制的装卸料机器人，以解决背景技术中提到的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

提供了一种基于PLC控制的装卸料机器人，包括转运装置和转动装置，转运装置的上方固定安装转动装置，转动装置上活动连接驱动装置的一端，驱动装置的另一端活动连接支撑板，支撑板上固定安装伸缩液压缸，伸缩液压缸上配合设有活塞杆，活塞杆的下端固定安装连接销，连接销的下端转动连接两个连杆的一端，在两个连杆的末端对称安装一对夹爪，在连杆与支撑板之间设有对中板，对中板分别转动安装在支撑板上，对中板的前侧分别转动连接对应的连杆的，对中板的的末端对称安装一对对中滚轮，两个对中板之间设有弹簧，弹簧的两端分别与对应的对中板固定连接。

进一步的，所述的转运装置包括滑台和滑块，所述的滑台上配合安装滑块且滑块能够沿滑台移动，滑块的顶面固定安装转动装置。

进一步的，所述的转动装置包括底座，底座固定安装在滑台的顶面，底座的顶面固定安装摆动液压马达，摆动液压马达的中心传动轴外周套装大臂，中心传动轴与大臂内的键配合同步转动，大臂由套装在中心传动轴外周的套筒和固定安装在套筒一侧工字型结构组成，中心传动轴的上端螺纹安装防松圆螺母，大臂上活动安装回转轴，回转轴上固定安装圆套，圆套与支撑板固定连接。

进一步的，所述的回转轴的一端固定安装第一撞块，大臂的一侧固定安装第一行程开关，第一行程开关与驱动装置通过电路连接。

进一步的，所述的支撑板的后侧固定安装第二行程开关，第二行程开关的一侧设有固定安装在支撑板后侧的铰接座，铰接座上转动安装缓冲块，缓冲块的上端固定安装第二撞块，第二行程开关与驱动装置通过电路连接。

进一步的，所述的驱动装置包括支座，支座安装在大臂工字型结构的底面，支座上转动连接俯仰液压缸的一端，支撑板的后侧开设滑槽，滑槽内配合安装滑块，俯仰液压缸的另一端与滑块转动连接，第一行程开关和第二行程开关分别与俯仰液压缸通过电路连接。

进一步的，所述的夹爪为V型块

进一步的，所述的支撑板的左右两侧分别固定安装侧板，侧板的底侧分别设有安装孔，两个侧板之间设有托爪轴，托爪轴的两端分别转动安装在对应的安装孔内，托爪轴的两端分别固定安装托爪

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型是对汽车转向器壳体加工生产线中的装卸料机器人进行设计，根据转向器壳体生产线的工作环境，工件特点，送料特点和转向器壳体生产线加工流程以及机器人上下料需要满足的位置和动作要求，为了提高转向器壳体的转运效率，提出一种针对汽车转向器壳体加工自动线设计的智能装卸料机器人。在使用时，PLC控制器通过控制驱动装置，带动支撑板沿Z轴方向90°的上下摆动，并通过转动装置控制支撑板沿转动装置转动，来调整夹爪的位置，使夹爪位于工件的上方，随后控制伸缩液压缸，使活塞杆收缩，带动连接销上升，带动连杆转动，使得连杆向两侧打开，进而带动夹爪向两侧打开，此时控制驱动装置，带动支撑板沿Z轴方向90°向下摆动，使工件位于两个夹爪之间，并且在该过程中，通过对中滚轮，能够对工件位置进行微调，能够对工件进行预定位，控制伸缩液压缸，使得活塞杆伸长，连接销下降，带动连杆反向转动，使对中板和夹爪向中间移动，夹爪对工件进行夹持，此时通过转运装置，即可使工件做直线运动，完成工件水平方向的转运，在转运完成后，通过转动装置带动支撑板水平转动，以及通过驱动装置带动支撑板沿Z轴方向90°上下摆动，将工件放置在对应位置，控制伸缩液压缸，使得活塞杆收缩，连接销上升，推动连杆，使夹爪向两侧移动，夹爪不再对工件进行夹持，即可完成对工件的卸料，通过本装置，能够对工件进行预定位后夹持，并且夹爪传动采用的是连杆传动，能够增大夹爪的增力比，使夹持更加稳定，并且本装置架构设计简单，降低了生产成本。

2、本实用新型示例的基于PLC控制的装卸料机器人，通过滑台，实现滑块沿料道和加工机床之间的直线运动，完成工件水平方向的转运。

3、本实用新型示例的基于PLC控制的装卸料机器人，通过摆动液压马达，能够带动大臂转动，能够方便夹爪对准工件。

4、本实用新型示例的基于PLC控制的装卸料机器人，通过第一行程开关，在支撑板转动的过程中，能够对支撑板的转动角度进行限定。

5、本实用新型示例的基于PLC控制的装卸料机器人，当工件与缓冲块接触时，缓冲块带动第二撞块沿铰接座转动，与第二行程开关接触，进而使驱动装置启动，使支撑板沿夹爪回转轴向后移动，方便夹爪对工件进行对齐。

6、本实用新型示例的基于PLC控制的装卸料机器人，通过俯仰液压缸的伸缩，能够带动滑块在滑槽内移动，进而完成对支撑板的推拉，完成支撑板的转动。

7、本实用新型示例的基于PLC控制的装卸料机器人，采用V型块，增大了夹爪与工件的接触面积，可以大大增加夹持稳定性，由于工件夹持部位为圆柱结构，因此通过V型块进行夹持，能够实现工件的X轴和Y轴定位。

8、本实用新型示例的基于PLC控制的装卸料机器人，由于转向器壳体为不规则结构，为了防止转向器壳体在搬运过程中位置发生偏移，因此，通过托爪，能够对整个坯料进行支撑。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是机器人手部夹持结构主视图；

图3是机器人手部夹持结构后视图；

图4是本实用新型的侧视图。

图中：1、滑台；2、滑块；3、底座；4、摆动液压马达；5、大臂；6、防松圆螺母；7、中心传动轴；8、第一行程开关；9、第一撞块；10、回转轴；11、夹爪；12、连杆；13、连接销；14、活塞杆；15、伸缩液压缸；16、支撑板；17、圆套；18、对中滚轮；19、托爪轴；20、托爪；21、对中板；22、侧板；31、缓冲块；32、铰接座；33、第二撞块；34、第二行程开关；41、支座；42、俯仰液压缸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1、图2所示，基于PLC控制的装卸料机器人，包括转运装置和转动装置，转运装置的上方固定安装转动装置，转动装置上活动连接驱动装置的一端，驱动装置的另一端活动连接支撑板16，支撑板16上固定安装伸缩液压缸15，伸缩液压缸15上配合设有活塞杆14，活塞杆14的下端固定安装连接销13，连接销的下端转动连接两个连杆12的一端，在两个连杆12的末端对称安装一对夹爪11，在连杆12与支撑板16之间设有对中板21，对中板21分别转动安装在支撑板16上，对中板21的前侧分别转动连接对应的连杆12的，对中板的21的末端对称安装一对对中滚轮18，两个对中板21之间设有弹簧，弹簧的两端分别与对应的对中板21固定连接。本实用新型是对汽车转向器壳体加工生产线中的装卸料机器人进行设计，根据转向器壳体生产线的工作环境，工件特点，送料特点和转向器壳体生产线加工流程以及机器人上下料需要满足的位置和动作要求，为了提高转向器壳体的转运效率，提出一种针对汽车转向器壳体加工自动线设计的智能装卸料机器人。在使用时，PLC控制器通过控制驱动装置，带动支撑板16沿Z轴方向90°的上下摆动，并通过转动装置控制支撑板16沿转动装置转动，来调整夹爪11的位置，使夹爪11位于工件的上方，随后控制伸缩液压缸15，使活塞杆14收缩，带动连接销13上升，带动连杆12转动，使得连杆12向两侧打开，进而带动夹爪11向两侧打开，此时控制驱动装置，带动支撑板16沿Z轴方向90°向下摆动，使工件位于两个夹爪11之间，并且在该过程中，通过对中滚轮18，能够对工件位置进行微调，能够对工件进行预定位，控制伸缩液压缸15，使得活塞杆14伸长，连接销13下降，带动连杆12反向转动，使对中板21和夹爪11向中间移动，夹爪11对工件进行夹持，此时通过转运装置，即可使工件做直线运动，完成工件水平方向的转运，在转运完成后，通过转动装置带动支撑板16水平转动，以及通过驱动装置带动支撑板16沿Z轴方向90°上下摆动，将工件放置在对应位置，控制伸缩液压缸15，使得活塞杆14收缩，连接销13上升，推动连杆12，使夹爪11向两侧移动，夹爪11不再对工件进行夹持，即可完成对工件的卸料，通过本装置，能够对工件进行预定位后夹持，并且夹爪传动采用的是连杆传动，能够增大夹爪的增力比，使夹持更加稳定，并且本装置架构设计简单，降低了生产成本。

如图1所示，进一步的优选的，所述的转运装置包括滑台1和滑块2，所述的滑台1上配合安装滑块2且滑块2能够沿滑台1移动，滑块2的顶面固定安装转动装置，具体的本实施例中，滑台1为液压移动滑台。通过滑台1，实现滑块2沿料道和加工机床之间的直线运动，完成工件水平方向的转运。

如图1所示，进一步的优选的，所述的转动装置包括底座3，底座3固定安装在滑台1的顶面，底座3的顶面固定安装摆动液压马达4，，摆动液压马达4的中心传动轴7外周套装大臂5，中心传动轴7与大臂5内的键配合同步转动，大臂5由套装在中心传动轴7外周的套筒和固定安装在套筒一侧工字型结构组成，中心传动轴7的上端螺纹安装防松圆螺母6，通过防松圆螺母6，能够对大臂5进行固定，大臂5上活动安装回转轴10，回转轴10上固定安装圆套17，圆套17与支撑板16采用一体成型的方式。通过摆动液压马达4，能够带动大臂5转动，能够方便夹爪11对准工件。

如图1所示，进一步的优选的，所述的回转轴10的一端固定安装第一撞块9，大臂5的一侧固定安装第一行程开关8，第一行程开关8与驱动装置通过电路连接。通过第一行程开关8，在支撑板16转动的过程中，能够对支撑板16的转动角度进行限定。

如图3所示，进一步的优选的，所述的支撑板16的后侧固定安装第二行程开关34，第二行程开关34的一侧设有固定安装在支撑板16后侧的铰接座32，铰接座32上转动安装缓冲块31，缓冲块31的上端固定安装第二撞块33，第二行程开关34与驱动装置通过电路连接。当工件与缓冲块31接触时，缓冲块31带动第二撞块33沿铰接座32转动，与第二行程开关34接触，进而使驱动装置启动，使支撑板16沿夹爪回转轴10向后移动，方便夹爪11对工件进行对齐。

如图4所示，进一步的优选的，所述的驱动装置包括支座41，支座41安装在大臂5工字型结构的底面，支座41上转动连接俯仰液压缸42的一端，支撑板16的后侧开设滑槽，滑槽内配合安装滑块，俯仰液压缸42的另一端与滑块转动连接，第一行程开关8和第二行程开关34分别与俯仰液压缸42通过电路连接。通过俯仰液压缸42的伸缩，能够带动滑块在滑槽内移动，进而完成对支撑板16的推拉，完成支撑板16的转动。

如图1所示，进一步的优选的，所述的夹爪11为V型块。采用V型块，增大了夹爪11与工件的接触面积，可以大大增加夹持稳定性，由于工件夹持部位为圆柱结构，并且实现了工件的X轴和Y轴定位。

如图1、图4所示，进一步的优选的，所述的支撑板16的左右两侧分别固定安装侧板22，侧板22的底侧分别设有安装孔，两个侧板22之间设有托爪轴19，托爪轴19的两端分别转动安装在对应的安装孔内，托爪轴19的两端分别固定安装托爪20。由于转向器壳体为不规则结构，为了防止转向器壳体在搬运过程中位置发生偏移，因此，通过托爪20，能够对整个坯料进行支撑。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本实用新型的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。

Claims (8)

1.一种基于PLC控制的装卸料机器人，包括转运装置和转动装置，其特征在于，转运装置的上方固定安装转动装置，转动装置上活动连接驱动装置的一端，驱动装置的另一端活动连接支撑板（16），支撑板（16）上固定安装伸缩液压缸（15），伸缩液压缸（15）上配合设有活塞杆（14），活塞杆（14）的下端固定安装连接销（13），连接销的下端转动连接两个连杆（12）的一端，在两个连杆（12）的末端对称安装一对夹爪（11），在连杆（12）与支撑板（16）之间设有对中板（21），对中板（21）分别转动安装在支撑板（16）上，对中板（21）的前侧分别转动连接对应的连杆（12）的，对中板（21）的末端对称安装一对对中滚轮（18），两个对中板（21）之间设有弹簧，弹簧的两端分别与对应的对中板（21）固定连接。

2.根据权利要求1所述的基于PLC控制的装卸料机器人，其特征是，所述的转运装置包括滑台（1）和滑块（2），所述的滑台（1）上配合安装滑块（2）且滑块（2）能够沿滑台（1）移动，滑块（2）的顶面固定安装转动装置。

3.根据权利要求2所述的基于PLC控制的装卸料机器人，其特征是，所述的转动装置包括底座（3），底座（3）固定安装在滑台（1）的顶面，底座（3）的顶面固定安装摆动液压马达（4），摆动液压马达（4）的中心传动轴（7）外周套装大臂（5），中心传动轴（7）与大臂（5）内的键配合同步转动，大臂（5）由套装在中心传动轴（7）外周的套筒和固定安装在套筒一侧工字型结构组成，中心传动轴（7）的上端螺纹安装防松圆螺母（6），大臂（5）上活动安装回转轴（10），回转轴（10）上固定安装圆套（17），圆套（17）与支撑板（16）固定连接。

4.根据权利要求3所述的基于PLC控制的装卸料机器人，其特征是，所述的回转轴（10）的一端固定安装第一撞块（9），大臂（5）的一侧固定安装第一行程开关（8），第一行程开关（8）与驱动装置通过电路连接。

5.根据权利要求1所述的基于PLC控制的装卸料机器人，其特征是，所述的支撑板（16）的后侧固定安装第二行程开关（34），第二行程开关（34）的一侧设有固定安装在支撑板（16）后侧的铰接座（32），铰接座（32）上转动安装缓冲块（31），缓冲块（31）的上端固定安装第二撞块（33），第二行程开关（34）与驱动装置通过电路连接。

6.根据权利要求1或3所述的基于PLC控制的装卸料机器人，其特征是，所述的驱动装置包括支座（41），支座（41）安装在大臂（5）工字型结构的底面，支座（41）上转动连接俯仰液压缸（42）的一端，支撑板（16）的后侧开设滑槽，滑槽内配合安装滑块，俯仰液压缸（42）的另一端与滑块转动连接，第一行程开关（8）和第二行程开关（34）分别与俯仰液压缸（42）通过电路连接。

7.根据权利要求1所述的基于PLC控制的装卸料机器人，其特征是，所述的夹爪（11）为V型块。

8.根据权利要求1所述的基于PLC控制的装卸料机器人，其特征是，所述的支撑板（16）的左右两侧分别固定安装侧板（22），侧板（22）的底侧分别设有安装孔，两个侧板（22）之间设有托爪轴（19），托爪轴（19）的两端分别固定安装在对应的安装孔内，托爪轴（19）的两端分别固定安装托爪（20）。

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