CN219854574U - 硅钢卷上下料桁架机器人及纵剪机自动下料转运线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了硅钢卷上下料桁架机器人及纵剪机自动料转运线，解决了变压器行业装配线上对变压器硅钢卷带料转运困难的问题，使得变压器硅钢卷带料在纵剪机与出入库移载小车之间的转运工作更为自动化，通过龙门式的X、Y、Z三轴上的三个运动组件为桁架机械手提供三轴自由度以满足替代人工完成工件的自动抓取、上料、下料、装卡、工件等，通过托臂对变压器硅钢卷进行直接提取，完成自动化作业；同时，本实用新型提供的龙门式桁架机器人针对这类重型、大体积的硅钢卷待料搬运时，将X轴移动组件的移载框架分设，并将Z轴移动组件设置于两个分支框架中间，使得抓取大负载的硅钢卷带料时，降低所受弯曲应力减小负载要求。

Description

硅钢卷上下料桁架机器人及纵剪机自动下料转运线

技术领域

本实用新型涉及桁架机器人技术领域，尤其是硅钢卷上下料桁架机器人及纵剪机自动下料转运线。

背景技术

在变压器行业装配线上，需要将变压器硅钢卷带出库对接，将硅钢卷带在X、Y、Z方向商进行移载，最后对接移载车，完成出入库动作；由于变压器硅钢卷带周转困难(重量大、体积大)，给整个装配工序带来了很大的困扰。

现有技术的转运方式是车间行车起吊为主，人工手动推拉为辅，造成工作量冗余，效率低下，人力成本提升。

实用新型内容

本申请针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种硅钢卷上下料桁架机器人及纵剪机自动下料转运线，通过龙门式的X、Y、Z三轴上的三个运动组件为桁架机械手提供三轴自由度以满足替代人工完成工件的自动抓取、上料、下料、装卡、工件等，通过托臂对变压器硅钢卷进行直接提取，完成自动化作业。

本实用新型所采用的技术方案如下：

首先提出了硅钢卷上下料桁架机器人，其包括框架立柱以及布置于框架立柱上的X向移动组件、Y向移动组件和Z向移动组件，所述Z向移动组件的末端配置载料托臂组件。

进一步地，所述Y向移动组件包括左右对立设置的第一移载框架，第一移载框架固设于框架立柱上，每个第一移载框架上均固设第一滑轨，第一滑轨的导轨处滑动设置第一线性滑台，至少一个第一线性滑台的侧部固设第一驱动件，并于第一滑轨底沿固设第一齿条，第一驱动件的驱动端通过齿轮啮合传动于第一齿条。

进一步地，所述X向移动组件包括第二移载框架，第二移载框架顶部设置第二滑轨，第二滑轨上滑动设置第二线性滑台，所述第二线性滑台的侧部设置至少一个第二驱动件，所述第二滑轨的底沿布置第二齿条，所述第二驱动件通过齿轮啮合传动于第二齿条。

进一步地，所述第二移载框架包括两个相同的分支框架，第二线性滑台设置于两个分支框架之间且其端部滑动设置于每个分支框架上的第二滑轨。

进一步地，所述Z向移动组件与Y向移动组件共用一个线性滑台，包括第二线性滑台，所述第二线性滑台的中部呈中空设计，其内滑动设置第三移载框架，所述第三移载框架的前后至少一侧设置第三齿条，还包括固设于第二线性滑台顶部的第三驱动件，所述第三驱动件通过齿轮啮合传动于第三齿条。

进一步地，所述第二线性滑台的内部两侧内壁布置导轮，所述第三移载框架的两侧部布置第三滑轨，所述导轮滑动设置于第三滑轨。

进一步地，所述载料托臂组件为L形截面的托臂，且托臂的顶部成型有法兰裙边，Z向移动组件的末端也设置法兰裙边，托臂通过法兰裙边可拆卸安装。

其次提出了纵剪机自动下料转运线，包括纵剪机以及出入库移载小车，所述纵剪机的纵剪机上料台与出入库移载小车之间通过设置变压器硅钢卷上下料桁架机器人来对硅钢卷带料进行转运。

本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型提供的变压器硅钢卷上下料桁架机器人，相比现有技术车间行车起吊为主、人工手动推拉为辅的转运方式，更为高效、自动化，通过龙门式的X、Y、Z三轴上的三个运动组件为桁架机械手提供三轴自由度以满足替代人工完成工件的自动抓取、上料、下料、装卡、工件等，通过托臂对变压器硅钢卷进行直接提取，完成自动化作业。

2.本实用新型提供的变压器硅钢卷上下料桁架机器人，Z轴是基于X轴提供的上下行走的自由度，传统的X轴移动组件横向布置后，Z轴移动组件直接布置在移载框架的一侧，由于变压器硅钢卷带料过于沉重和庞大，极大得增加了对X轴移动组件的负载要求以及增加了移载框架的弯曲应力；经过优化，将X轴移动组件的移载框架分设，并将Z轴移动组件设置于两个分支框架中间，降低了所受弯曲应力减小了负载要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本实用新型中Z向移动组件的结构示意图；

图4为本实用新型在纵剪机与出入库移载小车之间的转运示意图。

其中：

1、框架立柱；

2、Y向移动组件，21、第一移载框架，22、第一滑轨，23、第一线性滑台，24、第一驱动件，25、第一齿条；

3、X向移动组件，31、第二移载框架，311、分支框架，32、第二滑轨，33、第二线性滑台，34、第二驱动件，35、第二齿条；

4、Z向移动组件，41、第三移载框架，42、第三齿条，43、第三驱动件，44、导轮，45、第三滑轨，5、载料托臂组件，6、法兰裙边，7、硅钢卷带料，8、出入库移载小车，10、纵剪机下料台，11、桁架机器人。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图4所示的硅钢卷上下料桁架机器人11，其包括框架立柱1以及布置于框架立柱1上的X向移动组件3、Y向移动组件2和Z向移动组件4，Z向移动组件4的末端配置载料托臂组件5。

在一些实施例中，Y向移动组件2包括左右对立设置的第一移载框架21，第一移载框架21固设于框架立柱1上，每个第一移载框架21上均固设第一滑轨22，第一滑轨22的导轨处滑动设置第一线性滑台23，至少一个第一线性滑台23的侧部固设第一驱动件24，并于第一滑轨22底沿固设第一齿条25，第一驱动件24的驱动端通过齿轮啮合传动于第一齿条25。

在一些实施例中，X向移动组件3包括第二移载框架31，第二移载框架31顶部设置第二滑轨32，第二滑轨32上滑动设置第二线性滑台33，所述第二线性滑台33的侧部设置至少一个第二驱动件34，所述第二滑轨32的底沿布置第二齿条35，所述第二驱动件34通过齿轮啮合传动于第二齿条35。

在一些实施例中，第二移载框架31包括两个相同的分支框架311，第二线性滑台33设置于两个分支框架311之间且其端部滑动设置于每个分支框架311上的第二滑轨32。

在一些实施例中，Z向移动组件4与Y向移动组件2共用一个线性滑台，包括第二线性滑台33，所述第二线性滑台33的中部呈中空设计，其内滑动设置第三移载框架41，所述第三移载框架41的前后至少一侧设置第三齿条42，还包括固设于第二线性滑台33顶部的第三驱动件43，所述第三驱动件43通过齿轮啮合传动于第三齿条42。

在一些实施例中，第二线性滑台33的内部两侧内壁布置导轮44，第三移载框架41的两侧部布置第三滑轨45，所述导轮44滑动设置于第三滑轨45。

在一些实施例中，载料托臂组件5为L形截面的托臂，且托臂的顶部成型有法兰裙边6，Z向移动组件4的末端也设置法兰裙边6，托臂通过法兰裙边6可拆卸安装。

实施例1：

本实施例提供一种较为优选的变压器硅钢卷上下料桁架机器人11，Y向移动组件2包括左右对立设置的第一移载框架21，第一移载框架21固设于框架立柱1上，每个第一移载框架21上均固设第一滑轨22，第一滑轨22的导轨处滑动设置第一线性滑台23，两个第一线性滑台23的侧部均固设第一驱动件24，并在两侧的每个第一滑轨22底沿固设第一齿条25，第一驱动件24的驱动端通过齿轮啮合传动于第一齿条25，第一驱动件24优选采用伺服电机驱动动力输出；X向移动组件3包括第二移载框架31，第二移载框架31顶部设置第二滑轨32，第二滑轨32上滑动设置第二线性滑台33，第二线性滑台33的两边侧部均设置一个第二驱动件34，相对的，第二滑轨32的两侧底沿均布置第二齿条35，第二驱动件34通过齿轮啮合传动于第二齿条35，第二驱动件34优选为伺服电机。第二移载框架31包括两个相同的分支框架311，第二线性滑台33设置于两个分支框架311之间且其端部滑动设置于每个分支框架311上的第二滑轨32。Z向移动组件4与Y向移动组件2共用一个线性滑台，包括第二线性滑台33，第二线性滑台33的中部呈中空设计，其内滑动设置第三移载框架41，第三移载框架41的前后至少一侧设置第三齿条42，还包括固设于第二线性滑台33顶部的第三驱动件43，第三驱动件43通过齿轮啮合传动于第三齿条42。第二线性滑台33的内部两侧内壁布置导轮44，第三移载框架41的两侧部布置第三滑轨45，导轮44滑动设置于第三滑轨45。

本实施例的优势是，最下方的Y向移动组件2由于配备了双电机，沿Y向线性转运时精度、稳定性更好；X向移动组件3由于配备了双电机，沿X向进行下行转运时，稳定性更好；缺点是功率更大，多电机成本更好，需要配备的齿条，后期维护也要求更高。

实施例2：

本实施例提供第二种变压器硅钢卷上下料桁架机器人11，Y向移动组件2包括左右对立设置的第一移载框架21，第一移载框架21固设于框架立柱1上，每个第一移载框架21上均固设第一滑轨22，第一滑轨22的导轨处滑动设置第一线性滑台23，两个第一线性滑台23的侧部固设一个第一驱动件24，并在对应侧的第一滑轨22底沿固设第一齿条25，第一驱动件24的驱动端通过齿轮啮合传动于第一齿条25，第一驱动件24优选采用伺服电机驱动动力输出；X向移动组件3包括第二移载框架31，第二移载框架31顶部设置第二滑轨32，第二滑轨32上滑动设置第二线性滑台33，第二线性滑台33的单侧部设置一个第二驱动件34，相对的，第二滑轨32的单侧底沿均布置第二齿条35，第二驱动件34通过齿轮啮合传动于第二齿条35，第二驱动件34优选为伺服电机。第二移载框架31包括两个相同的分支框架311，第二线性滑台33设置于两个分支框架311之间且其端部滑动设置于每个分支框架311上的第二滑轨32。Z向移动组件4与Y向移动组件2共用一个线性滑台，包括第二线性滑台33，第二线性滑台33的中部呈中空设计，其内滑动设置第三移载框架41，第三移载框架41的前后至少一侧设置第三齿条42，还包括固设于第二线性滑台33顶部的第三驱动件43，第三驱动件43通过齿轮啮合传动于第三齿条42；第二线性滑台33的内部两侧内壁布置导轮44，第三移载框架41的两侧部布置第三滑轨45，导轮44滑动设置于第三滑轨45。

本实施例的优势是，最下方的Y向移动组件2、X向移动组件3都配备了单电机，与齿条组件单侧的传动机构，因此，生产成本更低，使用成本也更低，后期针对传动、机械部件的维护要求更小；缺点是，虽然能够基本实现三轴转运的线性动作，但由于是单侧驱动，稳定性、精度可能稍有不足。

本实用新型的工作原理:

以高强度合金框架制作的载料托臂作为工装夹具可拆卸安装在龙门桁架机器人11的输出末端，以方便对硅钢卷带料7的提取转运；对应地，为了方便硅钢卷带料7的转运，由于载料托臂呈L形截面，其水平延伸段用于插入硅钢带料，因此加工成型时需要在中空的带料中部成型一个对应的凹字结构，以方便插入，后期进行加工去除；另一种方案能够试试的是，提供一种凹字形的托盘固定在硅钢带料的中空部，以方便托臂插入提取转运；龙门桁架机器人11架空于作业地面，分别通过X向移动组件3、Y向移动组件2、Z向移动组件4提供三轴的线性移动，替代人工完成工件的自动抓取、上料、下料、装卡、工件等。

变压器硅钢卷纵剪机自动下料转运线工作原理：

包括了纵剪机以及出入库移载小车8，纵剪机上料台与出入库移载小车8之间通过设置变压器硅钢卷上下料桁架机器人11来对硅钢卷带料7进行转运。其中纵剪机是一种金属分切设备，在硅钢卷带料7加工中，用于进行金属带料的纵向剪切工作并将分切后的窄条重新卷绕成卷；其中出入库移载小车8是仓储体系中的智能自动化搬运工具，用于对堆垛成立体仓库的硅钢卷代料进行转运输送，且出入库移载小车8本体具有一个工装托臂，并能够沿水平或垂直放置，以满足托臂的插入和立库放置的需要。工作时，出入库移载小车8从立体堆垛库将硅钢卷进行地面转运，桁架机器人11的输出末端从移载小车处提取带料后自动移到纵剪机下料台10→载料托臂提升，硅钢卷带料7脱离纵剪机下料台10→桁架机器人11的输出末端，自动移到出入库移载小车8的上料臂→载料托臂下降，带料放置到移载小车→载料托臂移出→桁架机器人11开始循环取放下个带料。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (8)

1.硅钢卷上下料桁架机器人，其特征在于：包括框架立柱(1)以及布置于框架立柱(1)上的X向移动组件(3)、Y向移动组件(2)和Z向移动组件(4)，所述Z向移动组件(4)的末端配置载料托臂组件(5)。

2.如权利要求1所述的硅钢卷上下料桁架机器人，其特征在于：所述Y向移动组件(2)包括左右对立设置的第一移载框架(21)，第一移载框架(21)固设于框架立柱(1)上，每个第一移载框架(21)上均固设第一滑轨(22)，第一滑轨(22)的导轨处滑动设置第一线性滑台(23)，至少一个第一线性滑台(23)的侧部固设第一驱动件(24)，并于第一滑轨(22)底沿固设第一齿条(25)，第一驱动件(24)的驱动端通过齿轮啮合传动于第一齿条(25)。

3.如权利要求1所述的硅钢卷上下料桁架机器人，其特征在于：所述X向移动组件(3)包括第二移载框架(31)，第二移载框架(31)顶部设置第二滑轨(32)，第二滑轨(32)上滑动设置第二线性滑台(33)，所述第二线性滑台(33)的侧部设置至少一个第二驱动件(34)，所述第二滑轨(32)的底沿布置第二齿条(35)，所述第二驱动件(34)通过齿轮啮合传动于第二齿条(35)。

4.如权利要求3所述的硅钢卷上下料桁架机器人，其特征在于：所述第二移载框架(31)包括两个相同的分支框架(311)，第二线性滑台(33)设置于两个分支框架(311)之间且其端部滑动设置于每个分支框架(311)上的第二滑轨(32)。

5.如权利要求3所述的硅钢卷上下料桁架机器人，其特征在于：所述Z向移动组件(4)与Y向移动组件(2)共用一个线性滑台，包括第二线性滑台(33)，所述第二线性滑台(33)的中部呈中空设计，其内滑动设置第三移载框架(41)，所述第三移载框架(41)的前后至少一侧设置第三齿条(42)，还包括固设于第二线性滑台(33)顶部的第三驱动件(43)，所述第三驱动件(43)通过齿轮啮合传动于第三齿条(42)。

6.如权利要求5所述的硅钢卷上下料桁架机器人，其特征在于：所述第二线性滑台(33)的内部两侧内壁布置导轮(44)，所述第三移载框架(41)的两侧部布置第三滑轨(45)，所述导轮(44)滑动设置于第三滑轨(45)。

7.如权利要求1所述的硅钢卷上下料桁架机器人，其特征在于：所述载料托臂组件(5)为L形截面的托臂，且托臂的顶部成型有法兰裙边(6)，Z向移动组件(4)的末端也设置法兰裙边(6)，托臂通过法兰裙边(6)可拆卸安装。

8.纵剪机自动下料转运线，其特征在于：包括纵剪机以及出入库移载小车(8)，所述纵剪机的纵剪机上料台与出入库移载小车(8)之间通过设置如权利要求1-7任意一项所述的硅钢卷上下料桁架机器人来对硅钢卷带料(7)进行转运。