CN219275876U - 一种四轴运动桁架机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种四轴运动桁架机器人，包括移动机器人支撑框架、机器人底座、X轴运动部件和Z轴升降杆，移动机器人支撑框架固定连接于厂房机架上，机器人底座在X轴运动部件上沿X轴方向平移，移动机器人支撑框架内设有Y轴运动部件用以带动X轴运动部件在移动机器人支撑框架内沿Y轴方向平移，Z轴升降杆竖直设置且其穿过机器人底座，机器人底座上设有Z轴运动部件用以带动Z轴升降杆升降，Z轴升降杆底端设有R轴旋转部件，R轴旋转部件下方设有连接设备，R轴旋转部件带动连接设备旋转。有益效果：珩架机器人自动完成载有总装配件、辅件的物料车上下线来代替人工上下料。提升了汽车总装产线物料上下线的自动化程度，精准、快速、可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种物流设备，尤其涉及一种四轴运动桁架机器人。
背景技术
在汽车总装生产线运行过程中，为了降低劳动强度和人力成本，对总装配件、辅件的物料车上下线自动化需求越来越高，而传统生产线都是通过人工作业来实现装载有总装配件、辅件的物料车在上下线的上下料，这种作业方式费时费力，浪费人力，效率低。故亟需设计一种桁架机器人，来实现总装配件、辅件的物料车的自动上下料，从而提升汽车总装产线物料上下线的自动化程度，精准、快速、可靠。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种四轴运动桁架机器人，以解决上述问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种四轴运动桁架机器人，包括移动机器人支撑框架、机器人底座、X轴运动部件和Z轴升降杆，所述移动机器人支撑框架固定连接于厂房机架上，所述机器人底座在所述X轴运动部件上沿X轴方向平移，所述移动机器人支撑框架内设有Y轴运动部件用以带动所述X轴运动部件在所述移动机器人支撑框架内沿Y轴方向平移，所述Z轴升降杆竖直设置且其穿过所述机器人底座，所述机器人底座上设有Z轴运动部件用以带动所述Z轴升降杆升降，所述Z轴升降杆底端设有R轴旋转部件，所述R轴旋转部件下方设有连接设备，所述R轴旋转部件带动所述连接设备旋转。
本实用新型的有益效果是：通过珩架机器人自动完成载有总装配件、辅件的物料车上下线来代替人工上下料。总装配件、辅件的物料车配送方式是通过自动导引车/人工将物料车牵引至物料上线区，珩架机器人接受系统指令自通过Z轴提升梁上的伸缩货叉自动调整位置叉限物料区内的物料车，通过Z轴提升、R轴旋转、X轴横向移动、Y轴纵向移动完成物料车的精准上下线，大大提升了汽车总装产线物料上下线的自动化程度，精准、快速、可靠。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
所述X轴运动部件包括X轴机架、X轴齿条和两个对称设置的X轴滑轨，所述X轴滑轨和所述X轴齿条均沿X轴方向设置且其均固定连接于所述X轴机架顶部，所述机器人底座在所述X轴滑轨上滑动连接，所述机器人底座顶部安装有X轴驱动装置，所述X轴驱动装置的动力输出端安装有X轴传动齿轮，所述X轴传动齿轮与所述X轴齿条啮合从而带动所述机器人底座沿X轴平移。
所述X轴机架的两端均固定连接有Y轴基板，每个所述Y轴基板外侧均安装有多个Y轴支撑导向槽轮。
所述Y轴运动部件包括Y轴齿条和两个对称设置的Y轴导轨，所述Y轴导轨和所述Y轴齿条均沿Y轴方向设置且其均固定连接于所述移动机器人支撑框架内侧，所述Y轴导轨与所述Y轴基板一一对应，所述Y轴支撑导向槽轮在对应的所述Y轴导轨上滚动，所述机器人底座顶部安装有Y轴驱动装置，所述Y轴驱动装置的动力输出端安装有Y轴传动齿轮，所述Y轴传动齿轮与所述Y轴齿条啮合从而带动所述X轴机架沿Y轴平移。
所述Z轴运动部件包括两个对称且竖直设置的Z轴机架，所述Z轴升降杆位于两个所述Z轴机架之间，每个所述Z轴机架内侧均固定连接有竖直设置的Z轴滑轨，Z轴升降杆两侧对称固定连接有与所述Z轴滑轨相匹配的Z轴滑块，所述机器人底座顶部安装有Z轴驱动装置，所述Z轴驱动装置的动力输出端安装有Z轴传动齿轮，所述Z轴升降杆上还固定连接有竖直设置的Z轴齿条，所述Z轴传动齿轮与所述Z轴齿条啮合从而带动所述Z轴升降杆升降。
所述R轴旋转部件包括R轴旋转机架、旋转传动部件外壳、R轴驱动装置安装座、R轴驱动装置、R轴旋转传动轴和R轴旋转传动齿轮，所述R轴旋转机架的顶端和底端分别固定连接于所述Z轴升降杆的底端和所述旋转传动部件外壳的顶部，R轴驱动装置安装座固定连接于所述旋转传动部件外壳的顶部，所述R轴驱动装置安装于所述R轴驱动装置安装座顶部，所述R轴旋转传动轴和所述R轴旋转传动齿轮位于所述旋转传动部件外壳内，所述R轴旋转传动轴竖直设置且其转动连接于所述R轴驱动装置安装座，所述R轴旋转传动轴与所述R轴驱动装置的动力输出轴同轴的固定连接，所述R轴旋转传动齿轮安装于所述R轴旋转传动轴上，所述R轴旋转传动齿轮通过齿轮啮合传动带动所述连接设备旋转。
附图说明
图1为本实用新型所提供的一种四轴运动桁架机器人的结构示意图；
图2为图1所示的一种四轴运动桁架机器人在厂房机架上的结构示意图；
图3为图1所示的一种四轴运动桁架机器人的X轴运动部件的结构示意图；
图4为图1所示的一种四轴运动桁架机器人的X轴驱动装置的结构示意图；
图5为图1所示的一种四轴运动桁架机器人的Z轴驱动装置的结构示意图；
图6为图1所示的一种四轴运动桁架机器人的A处的局部放大图；
图7为图1所示的一种四轴运动桁架机器人的R轴旋转部件的结构示意图；
图8为图7所示的R轴旋转部件的侧视图；
图9为图8所示的R轴旋转部件的A-A截面剖视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、X轴机架，2、X轴滑轨，3、X轴齿条，4、Y轴基板，5、Y轴支撑导向槽轮，6、Z轴传动齿轮，7、机器人底座，8、Y轴驱动装置，9、Y轴传动齿轮，10、X轴驱动装置，11、Z轴驱动装置，12、Z轴机架，13、Z轴升降杆，14、X轴传动齿轮，15、厂房机架，16、移动机器人支撑框架，17、Y轴导轨，18、Y轴齿条，19、Z轴齿条，20、R轴旋转机架，21、旋转传动部件外壳，22、R轴驱动装置安装座，23、R轴驱动装置，24、R轴旋转传动轴，25、R轴旋转传动齿轮，26、Z轴滑轨，27、Z轴滑块。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1-9所示，一种四轴运动桁架机器人，包括移动机器人支撑框架16、机器人底座7、X轴运动部件和Z轴升降杆13，所述移动机器人支撑框架16固定连接于厂房机架15上，所述机器人底座7在所述X轴运动部件上沿X轴方向平移，所述移动机器人支撑框架16内设有Y轴运动部件用以带动所述X轴运动部件在所述移动机器人支撑框架16内沿Y轴方向平移，所述Z轴升降杆13竖直设置且其穿过所述机器人底座7，所述机器人底座7上设有Z轴运动部件用以带动所述Z轴升降杆13升降，所述Z轴升降杆13底端设有R轴旋转部件，所述R轴旋转部件下方设有连接设备，所述R轴旋转部件带动所述连接设备旋转。
所述X轴运动部件包括X轴机架1、X轴齿条3和两个对称设置的X轴滑轨2，所述X轴滑轨2和所述X轴齿条3均沿X轴方向设置且其均固定连接于所述X轴机架1顶部，所述机器人底座7在所述X轴滑轨2上滑动连接，所述机器人底座7顶部安装有X轴驱动装置10，所述X轴驱动装置10的动力输出端安装有X轴传动齿轮14，所述X轴传动齿轮14与所述X轴齿条3啮合从而带动所述机器人底座7沿X轴平移。
所述X轴机架1的两端均固定连接有Y轴基板4，每个所述Y轴基板4外侧均安装有多个Y轴支撑导向槽轮5。
所述Y轴运动部件包括Y轴齿条18和两个对称设置的Y轴导轨17，所述Y轴导轨17和所述Y轴齿条18均沿Y轴方向设置且其均固定连接于所述移动机器人支撑框架16内侧，所述Y轴导轨17与所述Y轴基板4一一对应，所述Y轴支撑导向槽轮5在对应的所述Y轴导轨17上滚动，所述机器人底座7顶部安装有Y轴驱动装置8，所述Y轴驱动装置8的动力输出端安装有Y轴传动齿轮9，所述Y轴传动齿轮9与所述Y轴齿条18啮合从而带动所述X轴机架1沿Y轴平移。
所述Z轴运动部件包括两个对称且竖直设置的Z轴机架12，所述Z轴升降杆13位于两个所述Z轴机架12之间，每个所述Z轴机架12内侧均固定连接有竖直设置的Z轴滑轨26，Z轴升降杆13两侧对称固定连接有与所述Z轴滑轨26相匹配的Z轴滑块27，所述机器人底座7顶部安装有Z轴驱动装置11，所述Z轴驱动装置11的动力输出端安装有Z轴传动齿轮6，所述Z轴升降杆13上还固定连接有竖直设置的Z轴齿条19，所述Z轴传动齿轮6与所述Z轴齿条19啮合从而带动所述Z轴升降杆13升降。
所述R轴旋转部件包括R轴旋转机架20、旋转传动部件外壳21、R轴驱动装置安装座22、R轴驱动装置23、R轴旋转传动轴24和R轴旋转传动齿轮25，所述R轴旋转机架20的顶端和底端分别固定连接于所述Z轴升降杆13的底端和所述旋转传动部件外壳21的顶部，R轴驱动装置安装座22固定连接于所述旋转传动部件外壳21的顶部，所述R轴驱动装置23安装于所述R轴驱动装置安装座22顶部，所述R轴旋转传动轴24和所述R轴旋转传动齿轮25位于所述旋转传动部件外壳21内，所述R轴旋转传动轴24竖直设置且其转动连接于所述R轴驱动装置安装座22，所述R轴旋转传动轴24与所述R轴驱动装置23的动力输出轴同轴的固定连接，所述R轴旋转传动齿轮25安装于所述R轴旋转传动轴24上，所述R轴旋转传动齿轮25通过齿轮啮合传动带动所述连接设备旋转。
X轴驱动装置10、Y轴驱动装置8、Z轴驱动装置11和R轴驱动装置23均由电机和变速箱组成。
X轴机架1、移动机器人支撑框架16和Z轴机架12上均设有位置传感器以检测X轴、Y轴和Z轴的运动位置从而防止超行程。
连接设备可根据实际工况需求为任意设备，本实施例中为伸缩货叉，图中未画出，在交代原理时会引用。
本申请所提及的固定连接可为螺纹连接、焊接或粘接。
工作原理：
物料车到达物料上线区后，中控系统发指令给珩架机器人，珩架机器人接受到系统指令后，启动X轴驱动装置10、Y轴驱动装置8作直角坐标运行到达预叉取位置；
珩架机器人运达预定叉取坐标位置确认后，启动Z轴驱动装置11下降Z轴升降杆13使得伸缩货叉位于物料车叉取下位；
伸缩货叉到达物料车叉取下位确认后，伸缩货叉的气缸伸出至货叉到位，珩架机器人启动X轴驱动装置10、Y轴驱动装置8作直角坐标运行，使伸缩货叉潜入到物料车底部准备叉取；
所述伸缩货叉到达物料车底部叉取位置确认后，珩架机器人启动Z轴驱动装置11使Z轴升降杆13上升抬取物料车，同时伸缩货叉的气缸缩回夹紧物料车，R轴旋转到预定方位；
所述物料车旋转到预定方位确认后，珩架机器人启动X轴驱动装置10、Y轴驱动装置8，珩架机器人直角坐标运行到物料车预定上下线位置确认后，Z轴驱动装置11使Z轴升降杆13下降放下物料车，伸缩货叉的气缸伸长从而不再夹紧物料车，Z轴升降杆13进一步小幅下降，以便后续伸缩货叉抽出；
所述物料车放置确认后，伸缩货叉复位到位，珩架机器人启动X轴驱动装置10、Y轴驱动装置8作直角坐标运行，伸缩货叉退出物料车底部并回到初始位置，珩架机器人启动Z轴驱动装置11使Z轴升降杆13回到初始高度待命，完成一个物料车上下线，进入下一工作循环。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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 (6)
1.一种四轴运动桁架机器人，其特征在于，包括移动机器人支撑框架(16)、机器人底座(7)、X轴运动部件和Z轴升降杆(13)，所述移动机器人支撑框架(16)固定连接于厂房机架(15)上，所述机器人底座(7)在所述X轴运动部件上沿X轴方向平移，所述移动机器人支撑框架(16)内设有Y轴运动部件用以带动所述X轴运动部件在所述移动机器人支撑框架(16)内沿Y轴方向平移，所述Z轴升降杆(13)竖直设置且其穿过所述机器人底座(7)，所述机器人底座(7)上设有Z轴运动部件用以带动所述Z轴升降杆(13)升降，所述Z轴升降杆(13)底端设有R轴旋转部件，所述R轴旋转部件下方设有连接设备，所述R轴旋转部件带动所述连接设备旋转。
2.根据权利要求1所述一种四轴运动桁架机器人，其特征在于，所述X轴运动部件包括X轴机架(1)、X轴齿条(3)和两个对称设置的X轴滑轨(2)，所述X轴滑轨(2)和所述X轴齿条(3)均沿X轴方向设置且其均固定连接于所述X轴机架(1)顶部，所述机器人底座(7)在所述X轴滑轨(2)上滑动连接，所述机器人底座(7)顶部安装有X轴驱动装置(10)，所述X轴驱动装置(10)的动力输出端安装有X轴传动齿轮(14)，所述X轴传动齿轮(14)与所述X轴齿条(3)啮合从而带动所述机器人底座(7)沿X轴平移。
3.根据权利要求2所述一种四轴运动桁架机器人，其特征在于，所述X轴机架(1)的两端均固定连接有Y轴基板(4)，每个所述Y轴基板(4)外侧均安装有多个Y轴支撑导向槽轮(5)。
4.根据权利要求3所述一种四轴运动桁架机器人，其特征在于，所述Y轴运动部件包括Y轴齿条(18)和两个对称设置的Y轴导轨(17)，所述Y轴导轨(17)和所述Y轴齿条(18)均沿Y轴方向设置且其均固定连接于所述移动机器人支撑框架(16)内侧，所述Y轴导轨(17)与所述Y轴基板(4)一一对应，所述Y轴支撑导向槽轮(5)在对应的所述Y轴导轨(17)上滚动，所述机器人底座(7)顶部安装有Y轴驱动装置(8)，所述Y轴驱动装置(8)的动力输出端安装有Y轴传动齿轮(9)，所述Y轴传动齿轮(9)与所述Y轴齿条(18)啮合从而带动所述X轴机架(1)沿Y轴平移。
5.根据权利要求1所述一种四轴运动桁架机器人，其特征在于，所述Z轴运动部件包括两个对称且竖直设置的Z轴机架(12)，所述Z轴升降杆(13)位于两个所述Z轴机架(12)之间，每个所述Z轴机架(12)内侧均固定连接有竖直设置的Z轴滑轨(26)，Z轴升降杆(13)两侧对称固定连接有与所述Z轴滑轨(26)相匹配的Z轴滑块(27)，所述机器人底座(7)顶部安装有Z轴驱动装置(11)，所述Z轴驱动装置(11)的动力输出端安装有Z轴传动齿轮(6)，所述Z轴升降杆(13)上还固定连接有竖直设置的Z轴齿条(19)，所述Z轴传动齿轮(6)与所述Z轴齿条(19)啮合从而带动所述Z轴升降杆(13)升降。
6.根据权利要求1所述一种四轴运动桁架机器人，其特征在于，所述R轴旋转部件包括R轴旋转机架(20)、旋转传动部件外壳(21)、R轴驱动装置安装座(22)、R轴驱动装置(23)、R轴旋转传动轴(24)和R轴旋转传动齿轮(25)，所述R轴旋转机架(20)的顶端和底端分别固定连接于所述Z轴升降杆(13)的底端和所述旋转传动部件外壳(21)的顶部，R轴驱动装置安装座(22)固定连接于所述旋转传动部件外壳(21)的顶部，所述R轴驱动装置(23)安装于所述R轴驱动装置安装座(22)顶部，所述R轴旋转传动轴(24)和所述R轴旋转传动齿轮(25)位于所述旋转传动部件外壳(21)内，所述R轴旋转传动轴(24)竖直设置且其转动连接于所述R轴驱动装置安装座(22)，所述R轴旋转传动轴(24)与所述R轴驱动装置(23)的动力输出轴同轴的固定连接，所述R轴旋转传动齿轮(25)安装于所述R轴旋转传动轴(24)上，所述R轴旋转传动齿轮(25)通过齿轮啮合传动带动所述连接设备旋转。
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| CN202320240358.6U CN219275876U (zh) | 2023-02-13 | 2023-02-13 | 一种四轴运动桁架机器人 |
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Family Applications (1)
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| CN202320240358.6U Active CN219275876U (zh) | 2023-02-13 | 2023-02-13 | 一种四轴运动桁架机器人 |
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2023
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