CN105818153A - 一种线材弯曲模块化机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种线材弯曲模块化机器人，包括机架，所述机架上安装有通过控制***控制的机械手，所述机械手通过机械手安装装置连接，所述的机械手安装装置包括安装面板，所述安装面板的中心设有安装螺栓，所述安装螺栓的外周设有至少一条圆轨，所述的圆轨为以安装螺栓为圆心的同心圆。本发明通过安装面板实现机器手的更换，一台机器可以实现多种类型的加工，通用性非常强，且完全实现人机对话，智能化程度非常高。

Description

一种线材弯曲模块化机器人
技术领域
本发明涉及一种线材弯曲模块化机器人，属于线材弯曲设备的技术领域。
背景技术
金属线材成形是在大量应用领域中大批并且以不同的设计方案需要的机器元件，在现有的金属线材产品的弯曲成型装置中，一般由一控制***控制弯曲机构、调节机构和切断机构实现对线材的弯曲成型，此类线材弯曲成型机具有以下缺陷：
1、一台机器只能完成一种类型的线材成弯曲成形，当需要更换线材或者成形类型时，必须使用不能的机器，即机器的通用性非常有限，造成了大量的闲置和浪费；
2、无法实现人机对话，其智能化程度远远达不到用户的需求。
因此，提出本发明。
发明内容
针对现有技术的上述技术问题，本发明的目的是提供一种线材弯曲模块化机器人，其通过安装面板实现机器手的更换，一台机器可以实现多种类型的加工，通用性非常强，且完全实现人机对话，智能化程度非常高。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种线材弯曲模块化机器人，包括机架，所述机架上安装有通过控制***控制的机械手，所述机械手通过机械手安装装置连接，所述的机械手安装装置包括安装面板，所述安装面板的中心设有安装螺栓，所述安装螺栓的外周设有至少一条圆轨，所述的圆轨为以安装螺栓为圆心的同心圆。
所述圆轨的截面为梯形槽，且内口直径大于外口直径。
所述的安装面板连接有凸轮，所述凸轮的后侧安装有减速机。
所述的控制***包括储存***、摄像检测***、建模仿真***、智能检测分辨***、GBS控制***和3D自动编程***。
所述的机械手为滑块总成、多功能机械手、液压剪刀、成型弯曲机械手或多轴扭曲机械手。
所述的滑块总成包括安装有滑块伺服电机和减速箱盖的减速箱底座，所述的减速箱盖和滑块伺服电机位于减速箱底座的相对侧，所述减速箱盖上安装有偏心轴，所述偏心轴上安装有连接座，所述连接座的下方设有连接螺杆，所述连接螺杆的外部设有止挡块，所述止挡块的下方设有安装活动刀架的活动刀架转轴座，所述的减速箱底座通过T形螺母与安装面板连接，所述T形螺母的尾部设有盖板，所述的T形螺母位于圆轨内，且T形螺母在圆轨内滑动。
所述的多功能机械手包括安装在活动刀架上的导轨座，所述导轨座的上方安装有导轨偏心轴，导轨座的下方安装有直线导轨，所述直接导轨连接有导轨移动座，所述导轨移动座的下方安装有移动滑块；所述导轨偏心轴的上方设有减速机，所述减速机连接有伺服电机，且减速机的电机轴与导轨偏心轴相邻，所述电机轴的外部设有电机座。
所述的液压剪刀包括安装在安装面板上的剪切摇臂轴、挡模定位板、接头销轴、油缸固定轴和升降座，所述的升降座连接有固定座，所述的剪切摇臂轴连接有剪切摇臂，所述的挡模定位板上安装有剪切挡模，所述剪切摇臂和剪切挡模之间设有剪切刀头，所述接头销轴上安装有油缸接头，所述的油缸接头位于剪切摇臂的下方。
所述的成型弯曲机械手包括安装在安装面板上的调节滑块座，所述的调节滑块座连接有扭芯齿轮，所述扭芯齿轮设有扭芯，所述扭芯的外部设有扭芯套，所述扭芯套的下方设有调节滑块，所述调节滑块的下方设有滑块底板，所述滑块底板的下方连接有成型弯曲伺服电机，所述成型弯曲伺服电机连接有成型弯曲减速机，所述成型弯曲减速机通过电机法兰连接有电机齿轮，所述的电机齿轮与扭芯齿轮啮合。
所述多轴扭曲机械手包括芯座和转动架，所述转动架通过T形螺母与安装面板连接，所述T型螺母位于圆轨内，所述芯座与安装面板连接，所述的转动架上安装有伺服电机一、伺服电机二和伺服电机三，所述伺服电机一通过减速机连接有偏心轴一，所述偏心轴一连接有横向移动直线导轨和上下移动直线导轨一，所述横向移动直线导轨和上下移动直线导轨一之间设有移动板，且上下移动直线导轨一的外侧设有直角移动板；所述伺服电机二通过减速机连接有偏心轴二，所述偏心轴二与移动板连接；所述伺服电机三通过减速机连接有切断偏心凸轮，所述切断偏心凸轮连接有切断刀座，所述切断刀座的一侧设有调节导板，所述的调节导板位于芯座的一侧；所述转动架的下方安装有方梁，所述方梁的下方连接有支撑座，所述支撑座上安装有支撑杆，所述支撑杆与方梁连接，所述方梁的上方安装有伺服电机四，所述伺服电机四设有电机带轮，所述电机带轮通过皮带连接有皮带轮，所述皮带轮连接有滚珠丝杆，所述滚珠丝杆的外部设有立柱，所述立柱上安装有上下移动直线导轨二，且立柱的上方设有托盘，所述伺服电机四的上方设有伺服电机五，所述伺服电机五通过减速机连接有主轴，所述主轴上安装有扭芯，所述的扭芯设有扭芯滚轮和扭芯套；所述主轴的外部设有减速箱，所述减速箱通过减速机连接有伺服电机六，所述伺服电机六上安装有上弹簧套管，所述的上弹簧套管套接有下弹簧套管，所述的下弹簧套管与电机带轮连接。
本发明线材弯曲模块化机器人具有如下有益效果：
1、本发明设有安装面板，其机械手通过T形槽安装入圆轨内即可，在加工不能类型的原材料时，可以方便的更换机械手，实现一机多用，其通用性非常强；
2、当机械手安装时，T形槽的里口较大，螺栓的大头部件卡在T形槽内部，增加了机械手的操作空间；
3、本发明中将减速机安装在凸轮后侧，实现了机械手的整体更换；
4、本发明根据金属材料的不同由产品加工过程中的形状不同角度等方面的复杂性来完成设计，通过储存***、摄像检测***、建模仿真***、智能检测分辨***、GBS控制***和3D自动编程***实现人机对话，达到智能化和人性化的目的，在不同产品的弯曲成形过程中使用模块化人机转变方式，随时完成不同程度的弯曲过程。
附图说明
图1为本发明中的安装面板的结构示意图；
图2为本发明中的安装面板的侧部结构示意图；
图3为本发明中的滑块总成的结构示意图；
图4为本发明中的多功能机械手的结构示意图；
图5为本发明中的液压剪刀的结构示意图；
图6为本发明中的液压剪刀的主视结构示意图；
图7为本发明中的成型弯曲机械手的结构示意图；
图8为本发明中的多轴扭曲机械手的结构示意图；
其中，1为安装面板、2为安装螺栓、3为圆轨；
11为滑块伺服电机、12为减速箱盖、13为减速箱底座、14为偏心轴、15为连接座、16为连接螺杆、17为止挡块、18为活动刀架转轴座、19为T形螺母、110为盖板、111为挡圈、112为夹紧螺母、113为活动刀架；
21为导轨座、22为导轨偏心轴、23为直线导轨、24为导轨移动座、25为移动滑块、26为减速机、27为伺服电机、28为电机轴、29为电机座；
31为剪切摇臂轴、32为挡模定位板、33为接头销轴、34为油缸固定轴、35为升降座、36为固定座、37为剪切摇臂、38为剪切挡模、39为剪切刀头、310为油缸接头；
41为调节滑块座、42为扭芯齿轮、43为扭芯、44为扭芯套、45为调节滑块、46为滑块底板、47为成型弯曲伺服电机、48为成型弯曲减速机、49为电机法兰、410为电机齿轮；
51为芯座、52为转动架、53为伺服电机一、54为伺服电机二、55为伺服电机三、56为减速机、57为偏心轴一、58为横向移动直线导轨、59为上下移动直线导轨一、510为移动板、511为直角移动板、512为偏心轴二、513为切断偏心凸轮、514为切断刀座、515为调节导板、516为方梁、517为支撑座、518为支撑杆、519为伺服电机四、520为电机带轮、521为皮带轮、522为滚珠丝杆、523为立柱、524为上下移动直线导轨二、525为托盘、526为伺服电机五、527为主轴、528为扭芯、529为扭芯滚轮、530为扭芯套、531为减速箱、532为伺服电机六、533为上弹簧套管、534为下弹簧套管。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
本发明的线材弯曲模块化机器人，包括机架，机架上安装有通过控制***控制的机械手，控制***包括储存***、摄像检测***、建模仿真***、智能检测分辨***、GBS控制***和3D自动编程***；机械手通过机械手安装装置连接，如图1和2，机械手安装装置包括安装面板1，安装面板1的中心设有安装螺栓2，安装螺栓2的外周设有至少一条圆轨3，圆轨3为以安装螺栓2为圆心的同心圆，机械手通过T形槽安装入圆轨内即可，在加工不能类型的原材料时，可以方便的更换机械手，实现一机多用，其通用性非常强。
本发明中的圆轨3的截面为梯形槽，且内口直径大于外口直径，当机械手安装时，T形槽的里口较大，螺栓的大头部件卡在T形槽内部，增加了机械手的操作空间。
本发明中的安装面板1连接有凸轮，将减速机安装在凸轮后侧，实现了机械手的整体更换。
本发明中的机械手为滑块总成、多功能机械手、液压剪刀、成型弯曲机械手或多轴扭曲机械手。
实施例1
如图3所示，本实施例1为将滑块总成安装在安装面板1上。
滑块总成包括安装有滑块伺服电机11和减速箱盖12的减速箱底座13，减速箱盖12和滑块伺服电机11位于减速箱底座13的相对侧，减速箱盖12上安装有偏心轴14，偏心轴14上安装有连接座15，偏心轴14和连接座15的连接处设有挡圈111、连接座15的下方通过夹紧螺母112连接有连接螺杆16，连接螺杆16的外部设有止挡块17，止挡块17的下方设有安装活动刀架113的活动刀架转轴座18。
安装时，减速箱底座13通过T形螺母19与安装面板1连接，T形螺母19的尾部设有盖板110，T形螺母19位于圆轨3内，且T形螺母19在圆轨3内滑动。
实施例2
如图4所示，本实施例2为在实施例1的基础上再安装多功能机械手。
多功能机械手包括安装在活动刀架17上的导轨座21，导轨座21的上方安装有导轨偏心轴22，导轨座21的下方安装有直线导轨23，直接导轨23连接有导轨移动座24，导轨移动座24的下方安装有移动滑块25；导轨偏心轴22的上方设有减速机26，减速机26连接有伺服电机27，且减速机26的电机轴28与导轨偏心轴22相邻，电机轴28的外部设有电机座29。
实施例3
如图5和6所示，本实施3为将液压剪刀安装在安装面板1上。
液压剪刀包括安装在安装面板1上的剪切摇臂轴31、挡模定位板32、接头销轴33、油缸固定轴34和升降座35，升降座35连接有固定座36，剪切摇臂轴31连接有剪切摇臂37，挡模定位板32上安装有剪切挡模38，剪切摇臂37和剪切挡模38之间设有剪切刀头39，接头销轴33上安装有油缸接头310，油缸接头310位于剪切摇臂37的下方。
本实施例3中的安装面板1上的剪切摇臂轴31、挡模定位板32、接头销轴33、油缸固定轴34和升降座35均通过螺栓安装在圆轨3上，安装和拆卸十分方便。
实施例4
如图7所示，本实施4为将成型弯曲机械手安装在安装面板1上。
成型弯曲机械手包括安装在安装面板1上的调节滑块座41，调节滑块座41通过螺栓安装在圆轨3内，调节滑块座41连接有扭芯齿轮42，扭芯齿轮42设有扭芯43，扭芯43的外部设有扭芯套44，扭芯套44的下方设有调节滑块45，调节滑块45的下方设有滑块底板46，滑块底板46的下方连接有成型弯曲伺服电机47，成型弯曲伺服电机47连接有成型弯曲减速机48，成型弯曲减速机48通过电机法兰49连接有电机齿轮410，电机齿轮410与扭芯齿轮42啮合。
实施例5
如图8所示，本实施5为将多轴扭曲机械手安装在安装面板1上。
多轴扭曲机械手包括芯座51和转动架52，转动架52通过T形螺母19与安装面板1连接，T型螺母19位于圆轨3内，芯座51与安装面板1连接。转动架52上安装有伺服电机一53、伺服电机二54和伺服电机三55，伺服电机一53通过减速机56连接有偏心轴一57，偏心轴一57连接有横向移动直线导轨58和上下移动直线导轨一59，横向移动直线导轨58和上下移动直线导轨一59之间设有移动板510，且上下移动直线导轨一59的外侧设有直角移动板511。伺服电机二54通过减速机56连接有偏心轴二512，偏心轴二512与移动板510连接。伺服电机三55通过减速机56连接有切断偏心凸轮513，切断偏心凸轮513连接有切断刀座514，切断刀座514的一侧设有调节导板515，调节导板515位于芯座51的一侧。
转动架52的下方安装有方梁516，方梁516的下方连接有支撑座517，支撑座517上安装有支撑杆518，支撑杆518与方梁516连接，方梁516的上方安装有伺服电机四519，伺服电机四519设有电机带轮520，电机带轮520通过皮带连接有皮带轮521，皮带轮521连接有滚珠丝杆522，滚珠丝杆522的外部设有立柱523，立柱523上安装有上下移动直线导轨二524，且立柱523的上方设有托盘525，伺服电机四519的上方设有伺服电机五526，伺服电机五526通过减速机56连接有主轴527，主轴527上安装有扭芯528，扭芯528设有扭芯滚轮529和扭芯套530。主轴527的外部设有减速箱531，减速箱531通过减速机56连接有伺服电机六532，伺服电机六532上安装有上弹簧套管533，上弹簧套管533套接有下弹簧套管534，下弹簧套管534与电机带轮520连接。
本发明根据金属材料的不同由产品加工过程中的形状不同角度等方面的复杂性来完成设计，通过储存***、摄像检测***、建模仿真***、智能检测分辨***、GBS控制***和3D自动编程***实现人机对话，达到智能化和人性化的目的，在不同产品的弯曲成形过程中使用模块化人机转变方式，随时完成不同程度的弯曲过程。
使用时，实施例1-5中的机械手与控制***相结合，控制***发出指令作用，***使用A6芯片，1轴-36轴的超大储存功能，具有摄像检测***、建模仿真***、智能检测分辨***、GBS控制***和3D自动编程***等功能，为机械手模块化的组合。
本发明达到了不能产品配用不同机械手的目的，以人机转换的方式来生产自己所需要的产品，其智能化的程度较高。
上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种线材弯曲模块化机器人，其特征在于：包括机架，所述机架上安装有通过控制***控制的机械手，所述机械手通过机械手安装装置连接，所述的机械手安装装置包括安装面板，所述安装面板的中心设有安装螺栓，所述安装螺栓的外周设有至少一条圆轨，所述的圆轨为以安装螺栓为圆心的同心圆。
2.如权利要求1所述的线材弯曲模块化机器人，其特征在于：所述圆轨的截面为梯形槽，且内口直径大于外口直径。
3.如权利要求1所述的线材弯曲模块化机器人，其特征在于：所述的安装面板连接有凸轮，所述凸轮的后侧安装有减速机。
4.如权利要求1-3任一权利要求所述的线材弯曲模块化机器人，其特征在于：所述的控制***包括储存***、摄像检测***、建模仿真***、智能检测分辨***、GBS控制***和3D自动编程***。
5.如权利要求4所述的线材弯曲模块化机器人，其特征在于：所述的机械手为滑块总成、多功能机械手、液压剪刀、成型弯曲机械手或多轴扭曲机械手。
6.如权利要求5所述的线材弯曲模块化机器人，其特征在于：所述的滑块总成包括安装有滑块伺服电机和减速箱盖的减速箱底座，所述的减速箱盖和滑块伺服电机位于减速箱底座的相对侧，所述减速箱盖上安装有偏心轴，所述偏心轴上安装有连接座，所述连接座的下方设有连接螺杆，所述连接螺杆的外部设有止挡块，所述止挡块的下方设有安装活动刀架的活动刀架转轴座，所述的减速箱底座通过T形螺母与安装面板连接，所述T形螺母的尾部设有盖板，所述的T形螺母位于圆轨内，且T形螺母在圆轨内滑动。
7.如权利要求6所述的线材弯曲模块化机器人，其特征在于：所述的多功能机械手包括安装在活动刀架上的导轨座，所述导轨座的上方安装有导轨偏心轴，导轨座的下方安装有直线导轨，所述直接导轨连接有导轨移动座，所述导轨移动座的下方安装有移动滑块；所述导轨偏心轴的上方设有减速机，所述减速机连接有伺服电机，且减速机的电机轴与导轨偏心轴相邻，所述电机轴的外部设有电机座。
8.如权利要求5所述的线材弯曲模块化机器人，其特征在于：所述的液压剪刀包括安装在安装面板上的剪切摇臂轴、挡模定位板、接头销轴、油缸固定轴和升降座，所述的升降座连接有固定座，所述的剪切摇臂轴连接有剪切摇臂，所述的挡模定位板上安装有剪切挡模，所述剪切摇臂和剪切挡模之间设有剪切刀头，所述接头销轴上安装有油缸接头，所述的油缸接头位于剪切摇臂的下方。
9.如权利要求5所述的线材弯曲模块化机器人，其特征在于：所述的成型弯曲机械手包括安装在安装面板上的调节滑块座，所述的调节滑块座连接有扭芯齿轮，所述扭芯齿轮设有扭芯，所述扭芯的外部设有扭芯套，所述扭芯套的下方设有调节滑块，所述调节滑块的下方设有滑块底板，所述滑块底板的下方连接有成型弯曲伺服电机，所述成型弯曲伺服电机连接有成型弯曲减速机，所述成型弯曲减速机通过电机法兰连接有电机齿轮，所述的电机齿轮与扭芯齿轮啮合。
10.如权利要求5所述的线材弯曲模块化机器人，其特征在于：所述多轴扭曲机械手包括芯座和转动架，所述转动架通过T形螺母与安装面板连接，所述T型螺母位于圆轨内，所述芯座与安装面板连接，所述的转动架上安装有伺服电机一、伺服电机二和伺服电机三，所述伺服电机一通过减速机连接有偏心轴一，所述偏心轴一连接有横向移动直线导轨和上下移动直线导轨一，所述横向移动直线导轨和上下移动直线导轨一之间设有移动板，且上下移动直线导轨一的外侧设有直角移动板；所述伺服电机二通过减速机连接有偏心轴二，所述偏心轴二与移动板连接；所述伺服电机三通过减速机连接有切断偏心凸轮，所述切断偏心凸轮连接有切断刀座，所述切断刀座的一侧设有调节导板，所述的调节导板位于芯座的一侧；所述转动架的下方安装有方梁，所述方梁的下方连接有支撑座，所述支撑座上安装有支撑杆，所述支撑杆与方梁连接，所述方梁的上方安装有伺服电机四，所述伺服电机四设有电机带轮，所述电机带轮通过皮带连接有皮带轮，所述皮带轮连接有滚珠丝杆，所述滚珠丝杆的外部设有立柱，所述立柱上安装有上下移动直线导轨二，且立柱的上方设有托盘，所述伺服电机四的上方设有伺服电机五，所述伺服电机五通过减速机连接有主轴，所述主轴上安装有扭芯，所述的扭芯设有扭芯滚轮和扭芯套；所述主轴的外部设有减速箱，所述减速箱通过减速机连接有伺服电机六，所述伺服电机六上安装有上弹簧套管，所述的上弹簧套管套接有下弹簧套管，所述的下弹簧套管与电机带轮连接。
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