CN111347281A - 一种重型工件搬运及翻转机器人工作站 - Google Patents

一种重型工件搬运及翻转机器人工作站 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种重型工件搬运及翻转机器人工作站，包括两个协同工作的搬运机器人，搬运机器人包括底座、可转动的设于底座上的第一搬运轴、可转动的设于第一搬运轴上的第二搬运轴、绕其自身轴心线方向可转动的设于第二搬运轴上且沿着第二搬运轴的长度方向可滑动的设置的抓手，第一搬运轴、第二搬运轴和抓手的转动轴线相平行设置且沿着水平方向延伸。本发明的搬运及翻转机器人工作站，通过协同工作的两个搬运机器人上的第一搬运轴、第二搬运轴和抓手的配合，能够高效的实现重型工件的搬运，且通过抓手在第二搬运轴上的滑动和转动实现工件的抬升和翻转，避免了机械臂直接举升过高而导致的倾覆力矩过大的问题，杜绝了安全隐患。

Description

一种重型工件搬运及翻转机器人工作站
技术领域
本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种重型工件搬运及翻转机器人工作站。
背景技术
对于大型法兰、大型轴承圈在数控车床上的加工，目前通常是利用机械臂来进行搬运。但是，目前的机械臂在搬运工件时都是直接将工件举起，而由于大型法兰、大型轴承圈较大且较重，在机械臂对工件进行举升并翻转时，容易因举升过高而导致倾覆力矩过大，具有极大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种能够有效的抬升重型工件并对其进行搬运及翻转且不会导致倾覆力矩过大的机器人工作站。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种重型工件搬运及翻转机器人工作站，用于加工设备上的重型工件的搬运及翻转，其包括两个协同工作的分别用于搬运及翻转所述重型工件两侧部的搬运机器人，所述搬运机器人包括底座、可转动的设于所述底座上的第一搬运轴、可转动的设于所述第一搬运轴上的第二搬运轴、绕其自身轴心线方向可转动的设于所述第二搬运轴上且沿着所述第二搬运轴的长度方向可滑动的设置的抓手，所述第一搬运轴、所述第二搬运轴和所述抓手的转动轴线相平行设置且沿着水平方向延伸。
优选地，所述加工设备包括加工装置和上下料台，所述加工装置和上下料台分别位于所述机器人工作站的两侧且位于所述第一搬运轴和所述第二搬运轴的转动路径上。
优选地，所述第一搬运轴一端可转动的设于所述底座上，另一端为自由端且位于所述底座上方。
进一步优选地，所述第二搬运轴一端可转动的设于所述的自由端上，另一端位于所述自由端的下方。
优选地，两个所述搬运机器人上的所述抓手分别朝向这两者相互靠近的方向设置。
优选地，所述搬运机器人还包括沿着所述第二搬运轴的长度方向开设于所述第二搬运轴上的滑槽，所述抓手底部设有滑块，所述滑块能够配合的卡嵌于所述滑槽中。
进一步优选地，所述抓手可转动的设于所述滑块上。
进一步优选地，所述加工装置有多台且沿着水平方向依次排布，所述机器人工作站还包括沿着所述加工装置的排布方向延伸的导轨，所述底座可滑动的设于所述导轨上。
更进一步优选地，所述导轨有两根，且沿着垂直所述加工装置的排布方向并排设置于导轨支架上。
更进一步优选地，所述底座底部开设有卡槽，所述导轨能够配合的卡嵌于所述卡槽中。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的搬运及翻转机器人工作站，通过协同工作的两个搬运机器人上的第一搬运轴、第二搬运轴和抓手的配合，能够高效的实现重型工件的搬运，且通过抓手在第二搬运轴上的滑动和转动实现工件的抬升和翻转，避免了机械臂直接举升过高而导致的倾覆力矩过大的问题，杜绝了安全隐患。
附图说明
附图1为本发明的具体实施例中的翻转搬运装置的正视图；
附图2为本发明的具体实施例中的翻转搬运装置的侧视图；
附图3为附图1中A处放大示意图；
附图4为附图1中B处放大示意图；、
附图5为附图1中C处放大示意图；
附图6为附图2中D处放大示意图。
其中：1、底座；2、第一搬运轴；3、第二搬运轴；4、抓手；5、滑槽；6、滑块；7、导轨；8、导轨支架；9、卡槽；10、电机；11、减速机；12、滑动件；
101、加工装置；102、上下料台。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
本发明涉及对重型工件的搬运装置的创新。为解决目前搬运重型工件的机械臂举升过高时的倾覆力矩过大、具有安全隐患的问题，本发明创造性的提出了一种重型工件搬运及翻转机器人工作站，其通过两个协同工作的搬运机器人相配合，每个搬运机器人均包括第一搬运轴、第二搬运轴和抓手，通过两个搬运机器人上的第一搬运轴、第二搬运轴和抓手的配合，能够高效的搬运工件，且通过抓手在第二搬运轴上的滑动和转动实现工件的抬升和翻转。本发明能够使得在搬运工件时不再需要直接举升，代之以滑动抬升，结构巧妙，杜绝了安全隐患，尤其适用于大型的轴承圈或法兰圈的搬运。
具体地，参见图1所示，其中示出了一种重型工件搬运及翻转机器人工作站，用于加工设备上的重型工件的搬运及翻转，其包括两个协同工作的分别用于搬运及翻转重型工件两侧部的搬运机器人。在这里，工件为大型法兰圈或轴承圈，两个搬运机器人分别位于法兰圈或轴承圈的径向的两侧，并在同一控制器的控制下同步动作，形成机器人工作站，用于协同高效的抓取工件的两侧并进行搬运和翻转。这里的控制器为常规的PLC控制器，具体不赘述。
如图1-2所示，每个搬运机器人均包括底座1、可转动的设于底座1上的第一搬运轴2、可转动的设于第一搬运轴2上的第二搬运轴3、绕其自身轴心线方向可转动的设于第二搬运轴3上且沿着第二搬运轴3的长度方向可滑动的设置的抓手4，第一搬运轴2、第二搬运轴3和抓手4的转动轴线相平行设置且沿着水平方向延伸。这里，上述的加工设备包括加工装置101和上下料台102，加工装置101和上下料台102分别位于机器人工作站的两侧且位于第一搬运轴2和第二搬运轴3的转动路径上，第一搬运轴2和第二搬运轴3同步转动，并配合的带动抓手4移动至加工装置101和上下料台102处。其中上下料台102包括上料台和下料台，且分别位于加工装置101对向的两侧。
其中，第一搬运轴2一端可转动的设于底座1上，另一端为自由端且位于底座1上方；第二搬运轴3一端可转动的设于自由端上，另一端位于自由端的下方；两个搬运机器人上的抓手4分别朝向这两者相互靠近的方向设置。
具体地，如图3-5所示，第一搬运轴2、第二搬运轴3以及抓手4分别通过电机10和关节减速机11的配合实现转动。这里的电机10及减速机11均为外购，具体驱动原理不再赘述。
如图5所示，上述的搬运机器人还包括沿着第二搬运轴3的长度方向开设于第二搬运轴3上的滑槽5，抓手4底部设有滑块6，滑块6能够配合的卡嵌于滑槽5中，其中抓手4可转动的设于滑块6上。这里，减速机11设置于滑块6内，电机10位于滑块6上部并与减速机11连接，减速机11的输出端向着滑块6一侧伸出并连接抓手4，带动抓手4转动。通过滑块6和滑槽5的配合使得抓手4能够在第二搬运轴3上滑动，完成工件的抬升。这里，滑槽5内设置有滚珠丝杆，滚珠丝杆为外购，且图中未示出，具体原理不赘述。滑块6在滚珠丝杆的驱动下实现滑动。
在本实施例中，加工装置101有多台且沿着水平方向依次排布。如图1-2所示，上述的机器人工作站还包括沿着加工装置101的排布方向延伸的导轨7，底座1可滑动的设于导轨7上。其中导轨7有两根，且沿着垂直加工装置101的排布方向并排设置于导轨支架8上。如图6所示，底座1底部开设有卡槽9，导轨7能够配合的卡嵌于卡槽9中。在底座1底部可拆卸的连接有滑动件12，卡槽9开设于滑动件12上，滑动件12能够在导轨7上滑动。通过导轨7的设置，使得上述的机器人工作站能够在多台加工装置101之间移动，同时兼顾多台加工装置101上工件的翻转搬运，提高了工作效率。在这里，通过电机、齿轮和齿条的配合实现底座1在导轨7上的滑动，其中电机、齿轮和齿条均为外购，且图中未示出，具体的驱动原理不再赘述。
以下具体阐述下本实施例的工作过程：
搬运时，两个搬运机器人协同动作，每个搬运机器人上的第一搬运轴2向着上料台的方向转动，带动第二搬运轴3到达上料台的上方；随后第二搬运轴3绕着第一搬运轴2的自由端转动，其端部到达工件的侧部；此时抓手4沿着第二搬运轴3的长度方向向下滑动至工件处并抓取工件；抓取完成后，抓手4向上滑动将工件抬升，此时第二搬运轴3和第一搬运轴2反向转动，带动抓手4到达加工装置101的上方，抓手4向下滑动将工件放置于加工装置101上进行加工，随后第一搬运轴2、第二搬运轴3和抓手4复位；
工件的一面加工完成后，第一搬运轴2和第二搬运轴3向着加工装置101的方向转动，带动抓手4到达加工装置101上方，抓手4向下滑动抓取工件后向上滑动，随后抓手4绕其自身轴心线方向转动并带动工件翻转；翻转完成后再次将工件送回加工装置101上加工工件的另一面；
工件的另一面加工完成后，第一搬运轴2和第二搬运轴3再次向着加工装置101的方向转动，带动抓手4到达加工装置101上方，抓手4向下滑动抓取工件后向上滑动，随后第一搬运轴2和第二搬运轴3反向转动，带动抓手4到达下料台的上方，抓手4向下滑动将工件放置于下料台上。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种重型工件搬运及翻转机器人工作站，用于加工设备上的重型工件的搬运及翻转，其包括两个协同工作的分别用于搬运及翻转所述重型工件两侧部的搬运机器人，其特征在于：所述搬运机器人包括底座(1)、可转动的设于所述底座(1)上的第一搬运轴(2)、可转动的设于所述第一搬运轴(2)上的第二搬运轴(3)、绕其自身轴心线方向可转动的设于所述第二搬运轴(3)上且沿着所述第二搬运轴(3)的长度方向可滑动的设置的抓手(4)，所述第一搬运轴(2)、所述第二搬运轴(3)和所述抓手(4)的转动轴线相平行设置且沿着水平方向延伸。
2.根据权利要求1所述的一种重型工件搬运及翻转机器人工作站，其特征在于：所述加工设备包括加工装置(101)和上下料台(102)，所述加工装置(101)和上下料台(102)分别位于所述机器人工作站的两侧且位于所述第一搬运轴(2)和所述第二搬运轴(3)的转动路径上。
3.根据权利要求1所述的一种重型工件搬运及翻转机器人工作站，其特征在于：所述第一搬运轴(2)一端可转动的设于所述底座(1)上，另一端为自由端且位于所述底座(1)上方。
4.根据权利要求3所述的一种重型工件搬运及翻转机器人工作站，其特征在于：所述第二搬运轴(3)一端可转动的设于所述的自由端上，另一端位于所述自由端的下方。
5.根据权利要求1所述的一种重型工件搬运及翻转机器人工作站，其特征在于：两个所述搬运机器人上的所述抓手(4)分别朝向这两者相互靠近的方向设置。
6.根据权利要求1所述的一种重型工件搬运及翻转机器人工作站，其特征在于：所述搬运机器人还包括沿着所述第二搬运轴(3)的长度方向开设于所述第二搬运轴(3)上的滑槽(5)，所述抓手(4)底部设有滑块(6)，所述滑块(6)能够配合的卡嵌于所述滑槽(5)中。
7.根据权利要求6所述的一种重型工件搬运及翻转机器人工作站，其特征在于：所述抓手(4)可转动的设于所述滑块(6)上。
8.根据权利要求2所述的一种重型工件搬运及翻转机器人工作站，其特征在于：所述加工装置(101)有多台且沿着水平方向依次排布，所述机器人工作站还包括沿着所述加工装置(101)的排布方向延伸的导轨(7)，所述底座(1)可滑动的设于所述导轨(7)上。
9.根据权利要求8所述的一种重型工件搬运及翻转机器人工作站，其特征在于：所述导轨(7)有两根，且沿着垂直所述加工装置(101)的排布方向并排设置于导轨支架(8)上。
10.根据权利要求8所述的一种重型工件搬运及翻转机器人工作站，其特征在于：所述底座(1)底部开设有卡槽(9)，所述导轨(7)能够配合的卡嵌于所述卡槽(9)中。
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