CN106311922A - 一种新型冲压机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型冲压机器人，涉及自动化机械领域，包括机身主体与机身主体上方的手臂主体，其中所述机身主体上设有控制器，机身主体的一侧设有升降机构，升降机构固定在机身主体的后侧壁，升降机构上设有旋转机构，旋转机构上方设有前后伸缩机构，前后伸缩机构上设有工件修正机构，工件修正机构下设有吸盘。本机器人适用于冲压设备，可以提高安全性，并且旋转角度可以达到360度，冲压时更加方便。本机器人主要是通过旋转机构、升降机构、前后伸缩机构以及工件修正机构组成，本设备在旋转时的转动惯量小，也就使得本机器人对设备的强度要求大幅降低，用材更少，稳定性更高，故对电机要求的额定功率降低，可以有效节能。

Description

一种新型冲压机器人
技术领域
本发明涉及自动化机械领域，具体涉及一种新型冲压机器人。
背景技术
目前的冲床设备在冲压零件时一般是用手工操作，即人手将工件放入冲床的模具上，当冲床上模冲压完毕后离开下模后，再用手将冲压成型的工件取出，这种用手工摆放和取出工件的做法是非常不安全的，时常有出现工伤事故，将人手压断致残现象。申请号为201010259992.1的冲床智能机械手采用伺服***使机器运作速度加快、省电，达到节能环保作用。本发明将升降机构部分设置在转动机构的下面，使得设备旋转的转动惯量小，设备运转整体平稳。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种旋转的转动惯量更小，旋转角度可达到360度以上的新型冲压机器人。
本发明解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种新型冲压机器人，包括机身主体与机身主体上方的手臂主体，其特征在于：所述机身主体上设有控制器，机身主体的一侧设有升降机构，升降机构包括伺服电机、滚珠丝杆与直线导轨，其中滚珠丝杆由轴承座固定在机身主体的后侧壁上，滚珠丝杆的螺母与机身通过螺纹连接，伺服电机输出轴端装有主同步轮、滚珠丝杆端部装有从同步轮，主同步轮与从同步轮之间通过同步皮带相连来传递动力，机身与直线导轨的滑块通过螺纹连接，在机身升降时，保证机身稳定的直线运动轨迹。
优选的，所述升降机身上设有旋转机构，旋转机构包括转轴、伺服电机和谐波减速器，伺服电机通过同步轮和同步皮带向转轴传递动力，经过减速器减速，减速器上端的输出轴与伸缩机械臂的下部连接。
优选的，所述伸缩机械臂机构包括滑台座体、伺服电机、同步轮、同步皮带和直线导轨，以及伸缩手臂、工件抓手，伸缩手臂上设有工件修正机构，工件修正机构包括工件角度调整伺服电机、同步轮、同步皮带，工件抓手下设有真空吸盘或电磁吸盘。伸缩移动伺服电机和工件角度调整伺服电机都装有谐波减速器，使机构运动时动作更平稳。
优选的，所述用机械替代人工，在冲床作业中，实现工件的自动进出料。
优选的，所述机身的升降、机械臂的伸缩、机械臂的转动和工件角度的调整均为伺服控制，使机构的动作精度提高，且上述机构的伺服驱动电机都有谐波减速器连接，使机构启动和停止时更柔和，动作更平稳。
优选的，所述升降机构在机身台面下部，机械臂设计在升降机构上端，使机械臂转动时的转动惯量降低。
有益效果是：本机器人适用于冲压设备，可以提高安全性，并且旋转角度可以达到360度，冲压时更加方便。本机器人主要是通过旋转机构、升降机构、前后伸缩机构以及工件修正机构组成，本机器人的前后伸缩机构与工件修正机构的旋转中心位于立柱减速机的位置，使得本设备在旋转是的转动惯量减小，也就使得本机器人对设备的强度要求大幅降低，用材更少，稳定性更高，故对电机要求的额定功率降低，可以有效节能。此外，本设备中的升降机构位于旋转机构的下方，使得旋转机构的强度要求得到降低，并且升降机构位于本设备的最底部，可以降低本设备的重心，使得本设备用材更少，稳定性更高，此外旋转机构的减速机与伺服电机采用偏置安装，使得电缆从减速机中心通过，使得旋转机构的旋转角度可达到360度以上。吸盘与手臂主体之间通过连杆相连，便于吸盘的更换，且降低对手臂主体的损耗，减少耗材。
附图说明
图1为本发明一种新型冲压机器人的结构示意图；
其中1，吸盘；2，手臂从同步轮；3，手臂主体；4，手臂同步带；5，滑台从同步轮；6，滑台直线导轨；7，手臂主同步轮；8，手臂减速机；9，手臂电机；10，滑台同步带；11，滑台电机；12，滑台减速机；13，滑台主同步轮；14，滑台主体；15，控制器；16，机身主体；17，机身螺杆；18，机身从同步轮；19，机身同步带；20，机身主同步轮；21，机身电机；22，机身直线导轨；23，立柱主体；24，立柱电机；25，立柱从同步轮；26，立柱同步带；27，立柱主同步轮；28，立柱减速机。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
图1出示本发明一种新型冲压机器人的具体实施方式：一种新型冲压机器人，包括机身主体16与机身主体16上方的手臂主体3，其中所述机身主体16上设有控制器15，控制器15与机身主体16相连，机身主体16的一侧设有升降机构，升降机构包括机身电机21、机身螺杆17与机身直线导轨22，其中机身螺杆17固定在机身主体16的外侧壁上，机身电机21与机身螺杆17的底部通过机身主同步轮20、机身从同步轮18，以及机身主同步轮20与机身从同步轮18之间的机身同步带19相连，其中机身电机21与机身主同步轮20相连，机身螺杆17的底部与机身从同步轮18相连，机身直线导轨22通过螺纹连接在机身螺杆17上，机身直线导轨22上设有旋转机构，旋转机构包括立柱主体23、立柱电机24以及立柱主体23上表面的立柱减速机28，立柱电机24通过立柱主同步轮27、立柱同步带26、立柱从同步轮25与立柱减速机28相连，立柱主体23固定在机身直线导轨22上，立柱减速机28的上方设有前后伸缩机构，前后伸缩机构包括滑台主体14、滑台主体14上的滑台电机11、与滑台电机11相连的滑台减速机12，与滑台减速机12相连的滑台主同步轮13、滑台同步带10、滑台从同步轮5与滑台直线导轨6，滑台主体14连接在立柱减速机28上，滑台直线导轨6固定在滑台同步带10上，滑台直线导轨6上设有工件修正机构，工件修正机构包括所述手臂主体3、手臂主体3上的手臂电机9、手臂电机9下的手臂减速机8，与手臂减速机8下的主同步轮、与手臂主同步轮7相连的同步带以及手臂同步带4末端的手臂从同步轮2，滑台从同步轮5与手臂主体3相连，手臂主同步轮7与手臂减速机8相连，手臂从同步轮2下设有吸盘1。
结合附图，所述机身主体16在机身螺杆17的上端与下端均设有固定架，固定架内设有轴承，机身螺杆17固定在轴承内。所述机身主体16在支架的下方设有底座，所述机身电机21、机身主同步轮20、机身同步带19与机身主同步轮20均固定在底座上。所述立柱的底部设有升降板，升降板卡接在所述机身直线导轨22内。所述吸盘1与所述手臂主体3之间设有连杆，连杆与吸盘1之间为螺纹连接。所述控制器15与所述机身主体16之间设有支架，控制器15固定在支架上，支架与机身主体16为可转动连接。
值得注意的是，本装置是通过控制器15控制，机身电机21通过控制机身主同步轮20的转动，而带动机身同步带19的运动，而使得机身从同步轮18的转动，从而带动机身螺杆17的转动，使得机身直线导轨22得以上下升降，而带动立柱主体23升降。同样的方式，立柱电机24可以带动滑台主体14的转动，滑台电机11带动滑台直线导轨6的前后移动，使得手臂主体3可以前后移动，而手臂电机9可以使得吸盘1以及吸盘1上的工件移动，手臂减速机8可以对吸盘1 的运动进行微调。
基于上述，本机器人适用于冲压设备，可以提高安全性，并且旋转角度可以达到360度，冲压时更加方便。本机器人主要是通过旋转机构、升降机构、前后伸缩机构以及工件修正机构组成，本机器人的前后伸缩机构与工件修正机构的旋转中心位于立柱减速机28的位置，使得本设备在旋转是的转动惯量减小，也就使得本机器人对设备的强度要求大幅降低，用材更少，稳定性更高，故对电机要求的额定功率降低，可以有效节能。此外，本设备中的升降机构位于旋转机构的下方，使得旋转机构的强度要求得到降低，并且升降机构位于本设备的最底部，可以降低本设备的重心，使得本设备用材更少，稳定性更高，此外旋转机构的减速机与伺服电机采用偏置安装，使得电缆从减速机中心通过，使得旋转机构的旋转角度可达到360度以上。吸盘1与手臂主体3之间通过连杆相连，便于吸盘1的更换，且降低对手臂主体3的损耗，减少耗材。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种新型冲压机器人，包括机身主体与机身主体上方的手臂主体，其特征在于：所述机身主体上设有控制器，机身主体的一侧设有升降机构，升降机构包括伺服电机、滚珠丝杆与直线导轨，其中滚珠丝杆由轴承座固定在机身主体的后侧壁上，滚珠丝杆的螺母与机身通过螺纹连接，伺服电机输出轴端装有主同步轮、滚珠丝杆端部装有从同步轮，主同步轮与从同步轮之间通过同步皮带相连来传递动力，机身与直线导轨的滑块通过螺纹连接，在机身升降时，保证机身稳定的直线运动轨迹。
2.根据权利要求1所述一种新型冲压机器人，其特征在于：所述升降机身上设有旋转机构，旋转机构包括转轴、伺服电机和谐波减速器，伺服电机通过同步轮和同步皮带向转轴传递动力，经过减速器减速，减速器上端的输出轴与伸缩机械臂的下部连接。
3.根据权利要求1所述一种新型冲压机器人，其特征在于：所述伸缩机械臂机构包括滑台座体、伺服电机、同步轮、同步皮带和直线导轨，以及伸缩手臂、工件抓手，伸缩手臂上设有工件修正机构，工件修正机构包括工件角度调整伺服电机、同步轮、同步皮带，工件抓手下设有真空吸盘或电磁吸盘。伸缩移动伺服电机和工件角度调整伺服电机都装有谐波减速器，使机构运动时动作更平稳。
4.根据权利要求1、2、3中任意一项所述一种新型冲压机器人，其特征在于：所述用机械替代人工，在冲床作业中，实现工件的自动进出料。
5.根据权利要求1、2、3中任意一项所述一种新型冲压机器人，其特征在于：所述机身的升降、机械臂的伸缩、机械臂的转动和工件角度的调整均为伺服控制，使机构的动作精度提高，且上述机构的伺服驱动电机都有谐波减速器连接，使机构启动和停止时更柔和，动作更平稳。
6.根据权利要求1、2、3中任意一项所述一种新型冲压机器人，其特征在于：所述升降机构在机身台面下部，机械臂设计在升降机构上端，使机械臂转动时的转动惯量降低。
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