CN114274136A - 一种电机机壳低压铸造取件机器人及其取件工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机机壳低压铸造取件机器人及其取件工艺，包括基座和设置与所述基座顶部的夹持件，所述夹持件包括第一夹持片和第二夹持片，所述第一夹持片上设有第一夹持部，所述第二夹持片上设有与所述第一夹持部对应设置的第二夹持部，所述第一夹持部与所述第二夹持部合拢后形成夹持空间，所述夹持空间用于容纳电机机壳，所述夹持件还包括用于驱动所述第一夹持片与第二夹持片靠近或分开的驱动部，所述驱动部与所述第一夹持片、第二夹持片之间设有联动部。本发明的机器人取件装置，模仿人手和臂的动作，以固定的程序进行抓取，搬运工件，代替人工劳作以实现生产的机械化跟自动化，在这个危险的操作环境中保护人身安全，实现柔性生产，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明属于自动化设备领域，特别涉及一种电机机壳低压铸造取件机器人及其取件工艺。
背景技术
新能源汽车的电机机壳主要采用低压铸造成型，目前国内的低压铸造厂家在电机机壳铸件的装卸，运输过程中都普遍使用人力进行处理，工人使用大铁钳对铸件进行装卸和运输，自动化程度不高。需要雇佣大量操作人员，大大增加了人工方面的支出，也存在一定的危险性，增加安全隐患，受到人员素质因素影响，设备利用率低下，严重制约企业的生产效率。且电机机壳低压铸造成型后温度较高，人工装卸和搬运过程中，效率较低，且有一定的安全隐患的问题。
发明内容
本发明意在提供一种电机机壳低压铸造取件机器人及其取件工艺，模仿人手和臂的动作，以固定的程序进行抓取，搬运工件，代替人工劳作以实现生产的机械化跟自动化，在这个危险的操作环境中保护人身安全，实现柔性生产，提高生产效率。
本方案中的一种电机机壳低压铸造取件机器人，包括基座和设置与所述基座顶部的夹持件，所述夹持件包括第一夹持片和第二夹持片，所述第一夹持片上设有第一夹持部，所述第二夹持片上设有与所述第一夹持部对应设置的第二夹持部，所述第一夹持部与所述第二夹持部合拢后形成夹持空间，所述夹持空间用于容纳电机机壳，所述夹持件还包括用于驱动所述第一夹持片与第二夹持片靠近或分开的驱动部，所述驱动部与所述第一夹持片、第二夹持片之间设有联动部。
优选的，所述驱动部包括减速电机及固定于所述减速电机的主轴上的驱动齿轮，所述减速电机的上下两侧均设有一支撑板，所述支撑板上设有通孔和转动轴，所述转动轴可转动连接于所述通孔中，两所述转动轴位于支撑板内侧的一端均固定设置有一从动齿轮，所述从动齿轮均与所述驱动齿轮啮合。
优选的，所述驱动齿轮与所述从动齿轮均采用锥齿轮结构。
优选的，所述联动部包括连接臂，所述连接臂具有两个且分别于其中一个所述转动轴连接，所述连接臂上设有连接杆，其中一个连接臂上的连接杆与所述第一夹持片可拆卸连接，另一个连接臂上的连接杆与所述第二夹持片可拆卸连接。
优选的，所述连接杆的两端均设有螺纹杆，所述连接臂、第一夹持片和第二夹持片上均设有过孔，所述螺纹杆穿过相对应的过孔并螺纹连接有锁紧螺母。
优选的，所述第一夹持片和所述第二夹持片上均设有材料减少部，所述材料减少部设置为缺口。
优选的，所述第一夹持部和第二夹持部相互靠近的两端均设有避让部。
优选的，所述基座包括固定座和机器人活动手臂，所述固定座用于取件装置固定于底面，所述夹持件安装于所述机器人活动手臂的顶端，所述机器人活动手臂用于控制所述夹持件的活动空间。
所述机器人活动手臂为五轴控制，其包括第一、第二、第三、第四、第五运动构件，第一运动构件包括第一电机与所述第一电机连接的转盘，所述第一电机控制所述转盘转动用于实现第一轴的转动控制；所述第二运动构件包括第二电机和第一连杆，所述第二电机控制所述第一连杆转动用于实现第二轴的转动控制；所述第三运动构件包括第三电机和第二连杆，所述第三电机控制所述第二连杆转动用于实现第三轴的转动控制；第四运动构件包括第四电机和双摇杆机构，所述第四电机控制所述双摇杆机构转动用于实现第四轴的转动控制，所述双摇杆的一个自由端与所述支撑板的顶部转动连接，所述双摇杆的另一个自由端与所述减速电机的外壳转动连接；所述第五运动构件包括所述驱动部、联动部、第一夹持片和第二夹持片，所述驱动部的通过所述联动部控制所述第一夹持片与第二夹持片进行抓紧或松开动作。
本发明还提供一种电机机壳低压铸造取件机器人的取件工艺，将所述机器人安装在低压铸造机床前方，处于待机状态，电机机壳在低压铸造机床中进行铸造成型，完成后机床开模，电机机壳铸件上升离开模具，控制所述机器人的所述夹持件此时伸入机床当中，夹取铸件，将铸件取出，放置于旁边的输送带，输送带对铸件进行运输，完成取件过程。
本发明的有益效果为：本压铸造机器人取件装置，选择钳夹式的夹持件，选用减速电机驱动方式作为夹持件的驱动方式，齿轮为锥齿传动方式，结构不复杂，传动效率高。取件装置的零部件多采用标准件，材料多为铸铁和型材，易加工、制造成本低。本取件装置最大的特点是，采用了减速电机通过齿轮机构直接驱动手爪，一方面提高了传动精度和传动效率，另一方面使机器人的整体结构精简，同时减少了购买零部件的成本，使维护成本也大大降低。在夹持片的设计上，可以选用强度较好的45#钢，结合工件的重量以及支撑处的考虑，对其进行了有限元的受力分析,对夹具施加了工件的同等重力并且成功达到预期效果，得到夹持片能有效的承受工件，并且对工件进行运输。
附图说明
图1为本发明中一种电机机壳低压铸造取件机器人的结构示意图；
图2为本发明中一种电机机壳低压铸造取件机器人夹持电机机壳的状态示意图；
图3为本发明中夹持件的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：第一运动构件1、第二运动构件2、第三运动构件3、第四运动构件4、第五运动构件5、电机机壳6、减速电机7、主动齿轮8、支撑板9、第一从动齿轮10、第一连接臂11、连接杆12、第一夹持片13、第二夹持片14、第二连接臂15、第二主动齿轮16。
实施例基本如附图1-3所示：一种电机机壳低压铸造取件机器人，包括基座和设置与基座顶部的夹持件，夹持件包括第一夹持片13和第二夹持片14，第一夹持片13上设有第一连接部和第一夹持部，第二夹持片14上设有第二连接部以及与第一夹持部对应设置的第二夹持部，第一连接部和第二连接部上均设有材料减少部，本实施方式中，材料减少部为第一连接部和第二连接部中间部位设置的缺口，这样既能减轻材料，也不降低夹持件的稳定性。第一夹持部与第二夹持部合拢后形成夹持空间，夹持空间用于容纳电机机壳6，第一夹持部和第二夹持部相互靠近的两端均设有避让部，从而更好地与电机机壳6配合，使夹持件对电机机壳6的加持力更加牢靠。
夹持件还包括用于驱动第一夹持片13与第二夹持片14靠近或分开的驱动部，驱动部与第一夹持片13、第二夹持片14之间设有联动部。驱动部包括减速电机7及固定于减速电机7的主轴上的驱动齿轮，本实施方式中，减速电机7采用安川伺服减速电机7SGMGH20A,带通用减速机，减速比为1/11，额定扭矩为101Nm，减速电机7的上下两侧均设有一支撑板9，支撑板9上设有通孔和转动轴，转动轴可转动连接于通孔中，其中一个转动轴位于支撑板9内侧的一端固定设置有第一从动齿轮10，另一个转动轴位于支撑板9内侧的一端固定设置有第二从动齿轮，第一从动齿轮10、第二从动齿轮均与驱动齿轮啮合，本实施方式中，为了稳定实现传动，驱动齿轮与第一从动齿轮10及第二从动齿轮均采用锥齿轮结构。联动部包括第一连接臂11和第二连接臂15，第一连接臂11与第一从动齿轮10连接的转动轴连接，第二连接臂15与第二从动齿轮连接的转动轴连接，第一连接臂11和第二连接臂15上均设有连接杆12，第一连接臂11上的连接杆12与第一夹持片13可拆卸连接，第二连接臂15上的连接杆12与第二夹持片14可拆卸连接。连接杆12的两端均设有螺纹杆，第一连接臂11、第二连接臂15、第一夹持片13和第二夹持片14上均设有过孔，螺纹杆穿过相对应的过孔并螺纹连接有锁紧螺母，这样通过锁紧螺母及连接杆12的设置，就能实现第一连接臂11与第一夹持片13、第二连接臂15与第二夹持片14之间的安装与拆卸。
基座包括固定座和机器人活动手臂，固定座用于取件装置固定于底面，夹持件安装于机器人活动手臂的顶端，机器人活动手臂用于控制夹持件的活动空间。具体的，机器人活动手臂为五轴控制，其包括第一运动构件1、第二运动构件2、第三运动构件3、第四运动构件4和第五运动构件5，第一运动构件1包括第一电机与第一电机连接的转盘，第一电机控制转盘转动用于实现第一轴的转动控制；第二运动构件2包括第二电机和第一连杆，第二电机控制第一连杆转动用于实现第二轴的转动控制；第三运动构件3包括第三电机和第二连杆，第三电机控制第二连杆转动用于实现第三轴的转动控制；第四运动构件4包括第四电机和双摇杆机构，第四电机控制双摇杆机构转动用于实现第四轴的转动控制，双摇杆的一个自由端与支撑板9的顶部转动连接，双摇杆的另一个自由端与减速电机7的外壳转动连接；第五运动构件5包括驱动部、联动部、第一夹持片13和第二夹持片14，驱动部的通过联动部控制第一夹持片13与第二夹持片14进行抓紧或松开动作。
本发明的电机机壳低压铸造取件机器人的取件工艺流程为：机器人取件装置安装在低压铸造机床前方，处于待机状态。电机机壳6在低压铸造机床中进行铸造成型，完成后机床开模，电机机壳6铸件上升离开模具。机器人此时伸入机床当中，夹取铸件，将铸件取出，放置于旁边的输送带，输送带对铸件进行运输，完成整个流程。
另外，本实施方式中，输送带由一个电机，一个辊筒，一个托辊和一条输送带以及配件组成。托辊通过标准件的选型设计，其直径为72mm。电机通过联轴器与辊筒进行连接，辊筒通过与输送带的面摩擦传递扭矩，最终完成工件的输送。另外，输送带在输送工件的过程中，并不需要对工件进行非常精确的定位控制，因此本次减速电机7不选用伺服减速电机7，用步进减速电机7即可。本次选用的步进减速电机7型号为IBR038，其额定功率为2kw，额定转速为3000rpm，额定扭矩为509N*m。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种电机机壳低压铸造取件机器人，其特征在于：包括基座和设置与所述基座顶部的夹持件，所述夹持件包括第一夹持片和第二夹持片，所述第一夹持片上设有第一夹持部，所述第二夹持片上设有与所述第一夹持部对应设置的第二夹持部，所述第一夹持部与所述第二夹持部合拢后形成夹持空间，所述夹持空间用于容纳电机机壳，所述夹持件还包括用于驱动所述第一夹持片与第二夹持片靠近或分开的驱动部，所述驱动部与所述第一夹持片、第二夹持片之间设有联动部。
2.根据权利要求1所述的一种电机机壳低压铸造取件机器人，其特征在于：所述驱动部包括减速电机及固定于所述减速电机的主轴上的驱动齿轮，所述减速电机的上下两侧均设有一支撑板，所述支撑板上设有通孔和转动轴，所述转动轴可转动连接于所述通孔中，两所述转动轴位于支撑板内侧的一端均固定设置有一从动齿轮，所述从动齿轮均与所述驱动齿轮啮合。
3.根据权利要求2所述的一种电机机壳低压铸造取件机器人，其特征在于：所述驱动齿轮与所述从动齿轮均采用锥齿轮结构。
4.根据权利要求3所述的一种电机机壳低压铸造取件机器人，其特征在于：所述联动部包括连接臂，所述连接臂具有两个且分别于其中一个所述转动轴连接，所述连接臂上设有连接杆，其中一个连接臂上的连接杆与所述第一夹持片可拆卸连接，另一个连接臂上的连接杆与所述第二夹持片可拆卸连接。
5.根据权利要求4所述的一种电机机壳低压铸造取件机器人，其特征在于：所述连接杆的两端均设有螺纹杆，所述连接臂、第一夹持片和第二夹持片上均设有过孔，所述螺纹杆穿过相对应的过孔并螺纹连接有锁紧螺母。
6.根据权利要求5所述的一种电机机壳低压铸造取件机器人，其特征在于：所述第一夹持片和所述第二夹持片上均设有材料减少部，所述材料减少部设置为缺口。
7.根据权利要求6所述的一种电机机壳低压铸造取件机器人及其取件工艺，其特征在于：所述第一夹持部和第二夹持部相互靠近的两端均设有避让部。
8.根据权利要求7所述的一种电机机壳低压铸造取件机器人，其特征在于：所述基座包括固定座和机器人活动手臂，所述固定座用于取件装置固定于底面，所述夹持件安装于所述机器人活动手臂的顶端，所述机器人活动手臂用于控制所述夹持件的活动空间。
9.根据权利要求8所述的一种电机机壳低压铸造取件机器人，其特征在于：所述机器人活动手臂为五轴控制，其包括第一、第二、第三、第四、第五运动构件，第一运动构件包括第一电机与所述第一电机连接的转盘，所述第一电机控制所述转盘转动用于实现第一轴的转动控制；所述第二运动构件包括第二电机和第一连杆，所述第二电机控制所述第一连杆转动用于实现第二轴的转动控制；所述第三运动构件包括第三电机和第二连杆，所述第三电机控制所述第二连杆转动用于实现第三轴的转动控制；第四运动构件包括第四电机和双摇杆机构，所述第四电机控制所述双摇杆机构转动用于实现第四轴的转动控制，所述双摇杆的一个自由端与所述支撑板的顶部转动连接，所述双摇杆的另一个自由端与所述减速电机的外壳转动连接；所述第五运动构件包括所述驱动部、联动部、第一夹持片和第二夹持片，所述驱动部的通过所述联动部控制所述第一夹持片与第二夹持片进行抓紧或松开动作。
10.根据权利要求9所述的一种电机机壳低压铸造取件机器人的取件工艺，其特征在于：将所述机器人安装在低压铸造机床前方，处于待机状态，电机机壳在低压铸造机床中进行铸造成型，完成后机床开模，电机机壳铸件上升离开模具，控制所述机器人的所述夹持件此时伸入机床当中，夹取铸件，将铸件取出，放置于旁边的输送带，输送带对铸件进行运输，完成取件过程。
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