一种龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置，包括龙门架组件、传动及动力组件、机器人本体、机器人手爪组件、储料机构和控制柜，加工机床上设有至少2个加工工位，龙门架组件横置于加工机床上方，机器人本体一端通过传动及动力组件与龙门架组件相连接，机器人本体另一端设置机器人手爪组件，加工机床上的每个加工工位对应设有一个储料机构，加工机床、传动及动力组件、机器人本体、机器人手爪组件和储料机构分别与控制柜电气连接。本实用新型采用龙门侧挂式悬空结构，大大地减少了占地空间，场地使用效率高，机床摆放灵活，可以是并排式双机床、并排对排式四机床等形式，维修方便且安全便捷。
【专利说明】一种龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机床加工生产线用的上下料设备领域，特别涉及一种龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置。
【背景技术】
[0002]随着智能化、集成化生产技术的日益普及，在机床加工生产线上，对自动输送及上下料也有着越来越高的要求。为适应各式各样的生产方式，一些新型的自动输送及上下料装置应运而生。
[0003]目前国内常用的有输送带式、链轮传动式、气动转盘式、伺服控制转盘式、移动导轨式等上下料方式。这些自动输送及上下料方式各具特色，适用于不同的生产特点。其中，输送带式广泛应用于食品、医疗卫生、电子及包装业，配以视觉系统能实现精确输送控制，输送距离远，但占地面积大；链轮传动式可适用于生产环境较为恶劣的中短距离输送，但其输送精度较低；气动转盘式及伺服控制转盘式适用于小零件的上下料输送；移动导轨式可实现多机床并联生产模式，但占地面积大。然而，针对多工位并联机床的复杂机加工件，目前并没有定位精度较高的上下料装置可适用。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种上下料精确度高、占地面积小且维护方便的龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置。
[0005]本实用新型的技术方案为:一种龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置，包括龙门架组件、传动及动力组件、机器人本体、机器人手爪组件、储料机构和控制柜，加工机床上设有至少2个加工工位，龙门架组件横置于加工机床上方，机器人本体一端通过传动及动力组件与龙门架组件相连接，机器人本体另一端设置机器人手爪组件，加工机床上的每个加工工位对应设有一个储料机构，加工机床、传动及动力组件、机器人本体、机器人手爪组件和储料机构分别与控制柜电气连接。
[0006]所述龙门架组件包括横梁、立柱和固定底板，横梁横置于加工机床上方，横梁两端分别设置立柱，各立柱底部设有固定底板；横梁一侧设有导轨齿条安装板。
[0007]所述横梁和立柱分别为方管；横梁两端分别设有立柱连接板，立柱顶部设有横梁连接板，横梁连接板与立柱连接板固定连接；各立柱底部设有筋板。横梁和立柱组成龙门架，并通过固定底板固定于地面上或机床底座上，筋板作为使龙门架更稳固的加强筋。
[0008]所述传动及动力组件包括导轨、齿条、齿轮、滑块、滑板、减速机和伺服电机，导轨和齿条平行安装于龙门架组件中的导轨齿条安装板上，滑块设于导轨上，滑板与滑块固定连接，齿轮与齿条啮合连接，伺服电机的动力输出端通过减速机与齿轮连接，伺服电机与控制柜电气连接。使用时，伺服电机通过减速机驱动齿轮旋转，通过齿轮和齿条的配合，滑板通过滑块沿着导轨来回滑动，从而带动机器人本体及机器人手爪移动于加工机床的不同加工工位之间。
[0009]所述滑板上设有行程开关，行程开关与控制柜电气连接，横梁两端分别设有限位用的撞块。滑块带动机器人本体及机器人手爪移动时，通过行程开关与撞块之间的接触，对其滑动范围进行限制。
[0010]滑块还可外接润滑系统，通过润滑系统向滑块提供润滑油脂，可有效保证滑块与导轨之间更顺畅的滑动。
[0011]所述机器人本体是五轴机器人；机器人本体与滑板固定连接。
[0012]所述机器人手爪组件包括手爪连接板、手爪和气缸，手爪连接板与机器人本体相连接，手爪连接板两端分别设置手爪，各手爪分别通过气缸与手爪连接板连接。
[0013]所述手爪为三爪式结构，手爪上设有弹压板，弹压板安装于气缸上；设于手爪连接板两端的两个手爪分别为上料手爪和下料手爪，与上料手爪相连接的气缸为上料气缸，与下料手爪相连接的气缸为下料气缸。
[0014]所述储料机构包括机架、分度盘、转盘和工件定位块，分度盘设于机架上，分度盘上设置转盘，转盘上分布有多个工件定位块；分度盘与控制柜电气连接。
[0015]本龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置使用时，其原理是:在加工机床的第一个加工工位上，相应的储料机构提供待加工工件，机器人本体带动机器人手爪组件从储料机构上夹取待加工工件并送入第一个加工工位上，加工机床运行，对该加工工位上的工件进行加工；传动及动力组件动作，驱动机器人本体及机器人手爪组件沿着龙门架组件滑动至下一个加工工位上，然后在该加工工位上重复与第一个加工工位相同的动作；第一个加工工位上的工件加工完成后，机器人本体及机器人手爪组件退回该工位上，从加工机床上卸下已完成加工的工件并送回储料机构上的原位，然后夹取下一个待加工工件并送入第一个加工工位上；上述过程中，第一个加工工位和下一个加工工位上，上下料动作和工件加工动作交替进行，若加工工位多于2个，则各加工工位之间，上下料动作和工件加工动作按工位排序交替进行；各机构的动作由控制柜内的控制系统控制完成。在同一加工机床上，若加工工位为2个，则可根据实际需要，通过第一加工工位先将原始工件加工成半成品，再通过第二加工工位将半成品加工成成品。
[0016]本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果:
[0017]本龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置与机床配合，采用龙门侧挂式悬空结构，大大地减少了占地空间，场地使用效率高，对生产现场有序布置提供了便利。机床摆放灵活，可以是并排式双机床、并排对排式四机床或其他特殊形式。维修方便，无论机床或装置出现故障，机床和装置都不会成为各自的维修障碍，维修安全便捷。
[0018]本龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置通过在加工机床上设置龙门架组件，将机器人本体的旋转运动转化为直线运动，并通过对其运动进行自动控制，传送精度高，重复定位精度高，可以远距离传送。
[0019]本龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置通过在各加工工位上对应设置储料机构，以配合机器人本体及机器人手爪组件实现自动上下料，实现高效化、智能化、柔性化、精确控制的上下料，特别适合为结构复杂的零件加工进行上下料。
[0020]根据实际加工的工件结构，本龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置可通过更换与工件相对应的机器人手爪、机床夹具、储料机构来实现不同工件加工的上下料，应用灵活、适用广泛。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置的结构示意图。
[0022]图2为龙门架组件的结构示意图。
[0023]图3为传动及动力组件的结构示意图。
[0024]图4为机器人本体及控制柜的结构示意图。
[0025]图5为机器人手爪组的件结构示意图
[0026]图6为储料机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0028]实施例
[0029]本实施例一种龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置，其结构如图1所示，包括龙门架组件1、传动及动力组件2、机器人本体4、机器人手爪组件5、储料机构7和控制柜6，加工机床3上设有至少2个加工工位3-1，龙门架组件横置于加工机床上方，机器人本体一端通过传动及动力组件与龙门架组件相连接，机器人本体另一端设置机器人手爪组件，加工机床上的每个加工工位对应设有一个储料机构，加工机床、传动及动力组件、机器人本体、机器人手爪组件和储料机构分别与控制柜电气连接。
[0030]如图2所示，龙门架组件I包括横梁1-1、立柱1-2和固定底板1-3，横梁横置于加工机床上方，横梁两端分别设置立柱，各立柱底部设有固定底板；横梁一侧设有导轨齿条安装板1-5。
[0031]横梁和立柱分别为方管；横梁两端分别设有立柱连接板1-6，立柱顶部设有横梁连接板1-7，横梁连接板与立柱连接板固定连接；各立柱底部设有筋板1-8。横梁和立柱组成龙门架，并通过固定底板固定于地面上或机床底座上，筋板作为使龙门架更稳固的加强筋。
[0032]如图3所示，传动及动力组件2包括导轨2-1、齿条2-2、齿轮2_3、滑块2_4、滑板2-5、减速机2-6和伺服电机2-7，导轨和齿条平行安装于龙门架组件中的导轨齿条安装板上，滑块设于导轨上，滑板与滑块固定连接，齿轮与齿条啮合连接，伺服电机的动力输出端通过减速机与齿轮连接，伺服电机与控制柜电气连接。使用时，伺服电机通过减速机驱动齿轮旋转，通过齿轮和齿条的配合，滑板通过滑块沿着导轨来回滑动，从而带动机器人本体及机器人手爪移动于加工机床的不同加工工位之间。
[0033]滑板上设有行程开关2-8，行程开关与控制柜电气连接，横梁两端分别设有限位用的撞块2-9。滑块带动机器人本体及机器人手爪移动时，通过行程开关与撞块之间的接触，对其滑动范围进行限制。
[0034]滑块还可外接润滑系统，通过润滑系统向滑块提供润滑油脂，可有效保证滑块与导轨之间更顺畅的滑动。
[0035]机器人本体是广州数控设备有限公司的改装型RB20五轴机器人；机器人本体与滑板固定连接。机器人本体及控制柜的结构如图4所示。
[0036]如图5所示，机器人手爪组件5包括手爪连接板5-1、手爪5-2和气缸5_3，手爪连接板与机器人本体相连接，手爪连接板两端分别设置手爪，各手爪分别通过气缸与手爪连接板连接。
[0037]手爪为三爪式结构，手爪上设有弹压板5-4，弹压板安装于气缸上；设于手爪连接板两端的两个手爪分别为上料手爪和下料手爪，与上料手爪相连接的气缸为上料气缸，与下料手爪相连接的气缸为下料气缸。
[0038]如图6所示，储料机构7包括机架7-1、分度盘7-2、转盘7_3和工件定位块7_4，分度盘设于机架上，分度盘上设置转盘，转盘上分布有多个工件定位块；分度盘与控制柜电气连接。
[0039]本龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置使用时，其原理是:在加工机床的第一个加工工位上，相应的储料机构提供待加工工件，机器人本体带动机器人手爪组件从储料机构上夹取待加工工件并送入第一个加工工位上，加工机床运行，对该加工工位上的工件进行加工；传动及动力组件动作，驱动机器人本体及机器人手爪组件沿着龙门架组件滑动至下一个加工工位上，然后在该加工工位上重复与第一个加工工位相同的动作；第一个加工工位上的工件加工完成后，机器人本体及机器人手爪组件退回该工位上，从加工机床上卸下已完成加工的工件并送回储料机构上的原位，然后夹取下一个待加工工件并送入第一个加工工位上；上述过程中，第一个加工工位和下一个加工工位上，上下料动作和工件加工动作交替进行，若加工工位多于2个，则各加工工位之间，上下料动作和工件加工动作按工位排序交替进行；各机构的动作由控制柜内的控制系统控制完成，控制柜内的控制系统为广州数控设备有限公司的GSK-RC控制系统。
[0040]如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。
【权利要求】
1.一种龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置，其特征在于，包括龙门架组件、传动及动力组件、机器人本体、机器人手爪组件、储料机构和控制柜，加工机床上设有至少2个加工工位，龙门架组件横置于加工机床上方，机器人本体一端通过传动及动力组件与龙门架组件相连接，机器人本体另一端设置机器人手爪组件，加工机床上的每个加工工位对应设有一个储料机构，加工机床、传动及动力组件、机器人本体、机器人手爪组件和储料机构分别与控制柜电气连接。
2.根据权利要求1所述一种龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置，其特征在于，所述龙门架组件包括横梁、立柱和固定底板，横梁横置于加工机床上方，横梁两端分别设置立柱，各立柱底部设有固定底板；横梁一侧设有导轨齿条安装板。
3.根据权利要求2所述一种龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置，其特征在于，所述横梁和立柱分别为方管；横梁两端分别设有立柱连接板，立柱顶部设有横梁连接板，横梁连接板与立柱连接板固定连接；各立柱底部设有筋板。
4.根据权利要求2所述一种龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置，其特征在于，所述传动及动力组件包括导轨、齿条、齿轮、滑块、滑板、减速机和伺服电机，导轨和齿条平行安装于龙门架组件中的导轨齿条安装板上，滑块设于导轨上，滑板与滑块固定连接，齿轮与齿条啮合连接，伺服电机的动力输出端通过减速机与齿轮连接，伺服电机与控制柜电气连接。
5.根据权利要求4所述一种龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置，其特征在于，所述滑板上设有行程开关，行程开关与控制柜电气连接，横梁两端分别设有限位用的撞块。
6.根据权利要求4所述一种龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置，其特征在于，所述机器人本体是五轴机器人；机器人本体与滑板固定连接。
7.根据权利要求1所述一种龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置，其特征在于，所述机器人手爪组件包括手爪连接板、手爪和气缸，手爪连接板与机器人本体相连接，手爪连接板两端分别设置手爪，各手爪分别通过气缸与手爪连接板连接。
8.根据权利要求7所述一种龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置，其特征在于，所述手爪为三爪式结构，手爪上设有弹压板，弹压板安装于气缸上；设于手爪连接板两端的两个手爪分别为上料手爪和下料手爪，与上料手爪相连接的气缸为上料气缸，与下料手爪相连接的气缸为下料气缸。
9.根据权利要求1所述一种龙门侧挂式移动机器人自动上下料装置，其特征在于，所述储料机构包括机架、分度盘、转盘和工件定位块，分度盘设于机架上，分度盘上设置转盘，转盘上分布有多个工件定位块；分度盘与控制柜电气连接。
【文档编号】B23Q7/14GK203993345SQ201420286916
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】何敏佳, 李伯基, 吴成涛, 闫伟涛 申请人:广州数控设备有限公司