一种防护式机器人用双管冲压机构的制作方法

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种防护式机器人用双管冲压机构。

背景技术：

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致，一般来说，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”它能为人类带来许多方便之处。

申请号为CN201620033490.X专利所述的一种机器人多工位自动冲压装置，虽然其成本较低、生产效率较高，能够满足产能要求，但是其不能实现多角度冲压、双排冲压等功能，并且该装置冲压面积小且冲压面积不可调节，只能进行固定面积的冲压，适用的工况范围较为狭窄；

申请号为CN201620954530.4专利所述的三轴冲压机器人，虽然该机器人具有结构简单，造价底，动作可靠，运动速度快等优点，但是其不具备人体防护功能以及待冲压工件的位置的自动检测功能。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种防护式机器人用双管冲压机构。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种防护式机器人用双管冲压机构，包括安装板、液压缸、滑块、冲压平台、伺服电机、凸轮、双冲压杆、第一冲压筒和第二冲压筒；

所述安装板的右侧壁与机架固定连接、左侧面与所述液压缸的固定端固定连接，液压缸的移动端与所述滑块铰接，液压缸斜向上设置；

所述冲压平台的右侧与安装板的左侧面通过铰链转动连接，冲压平台设于液压缸的上方，冲压平台的底端设有梯形滑槽，滑块与所述梯形滑槽滑动连接；

所述伺服电机的底端与冲压平台顶端的电机槽的底面固定连接；

所述凸轮与伺服电机的轴通过键固定连接；

所述第一冲压筒、第二冲压筒的底端分别与冲压平台的顶端固定连接；

所述双冲压杆的两个冲压端分别与第一冲压筒、第二冲压筒的内壁滑动连接，双冲压杆的右端转动连接有滚轮，所述滚轮与凸轮线接触连接；

所述冲压平台的顶端还通过螺栓连接有防护罩，所述防护罩的左端和右端为开口结构，防护罩为矩形结构，防护罩的顶端设有电机轴孔；

所述冲压平台的顶端固定连接有旋转电机，所述旋转电机的轴穿过防护罩顶端的电机轴孔并伸出至防护罩顶端的上方，旋转电机的轴通过键连接有转盘，旋转电机设于第一冲压筒和第二冲压筒的中间；

所述转盘的顶端通过螺钉连接有三个成像激光雷达，所述三个成像激光雷达沿转盘的中心轴成圆周分布，转盘为圆形结构；

作为本发明一种防护式机器人用双管冲压机构进一步的优化方案，所述双冲压杆包括连接板、杆件Ⅰ和杆件Ⅱ，所述杆件Ⅰ、杆件Ⅱ的右端面分别与连接板的左端面固定连接，杆件Ⅰ、杆件Ⅱ的右端分别与第一冲压筒、第二冲压筒的内壁滑动连接。

作为本发明一种防护式机器人用双管冲压机构进一步的优化方案，所述杆件Ⅰ、杆件Ⅱ上分别套接有压缩弹簧，所述两个压缩弹簧分别设于第一冲压筒、第二冲压筒的右端面与连接板的左端面之间。

作为本发明一种防护式机器人用双管冲压机构进一步的优化方案，所述双冲压杆的左端面固定连接有冲压板。

作为本发明一种防护式机器人用双管冲压机构进一步的优化方案，所述冲压板上设有若干螺纹通孔。

作为本发明一种防护式机器人用双管冲压机构进一步的优化方案，所述第一冲压筒和第二冲压筒的左端面分别设有耐冲击橡胶垫。

作为本发明一种防护式机器人用双管冲压机构进一步的优化方案，所述冲压平台的左端面的中部固定连接有距离传感器。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.实现了多角度冲压，通过液压缸的伸缩带动滑块在梯形滑槽内滑动，进而实现第一冲压筒和第二冲压筒不同角度的调节，以适应不同的工况；

2.实现了双排冲压，冲压过程中，双冲压杆在第一冲压筒和第二冲压筒内同时滑动，冲压稳定性更高，耐冲击力更大，大大延长了设备使用寿命；

3.增大了冲压面积，通过在双冲压杆的左端面安装冲压板，大大提高了冲压面积，扩大了冲压范围；

4.冲压面积可调，在冲压板上设有若干螺纹通孔，当需要调节冲压面积时，只需要通过所述螺纹通孔安装不同面积的冲压副板即可；

5.具备人体防护功能，防护罩可避免冲压平台上的各种连接结构发生意外，或人体意外触碰到冲压平台上正在工作的连接结构而致人受伤，在防护罩的上方还设有成像激光雷达，当装置工作时，三个成像激光雷达随转盘不停地转动，检测是人体是否靠近装置并进入危险区间内，若进入危险区间可通过控制器发出警报，大大提高了装置的安全性能；

6.可自动检测待冲压工件的位置，通过距离传感器可检测待冲压工件离装置的距离并将信号实时传输给控制器，当待冲压工件进入了距离传感器设定的危险区间内，则需要调节待冲压工件的距离，以保护冲压平台上的冲压组件，使其免受过大的反向冲击力造成的损坏。

附图说明

图1为本发明的一种防护式机器人用双管冲压机构未安装防护罩的主视图；

图2为本发明的一种防护式机器人用双管冲压机构未安装防护罩的俯视图；

图3为本发明的一种防护式机器人用双管冲压机构的左视图；

图4为双冲压杆的结构示意图；

其中，1-安装板，2-液压缸，3-滑块，4-冲压平台，5-伺服电机，6-凸轮，7-双冲压杆， 8-第一冲压筒，9-第二冲压筒，10-梯形滑槽，11-滚轮，12-连接板，13-杆件Ⅰ，14-杆件Ⅱ， 15-压缩弹簧，16-冲压板，17-螺纹通孔，18-耐冲击橡胶垫，19-防护罩，20-旋转电机，21- 转盘，22-成像激光雷达，23-距离传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

如图1至4所示，一种防护式机器人用双管冲压机构，包括安装板1、液压缸2、滑块3、冲压平台4、伺服电机5、凸轮6、双冲压杆7、第一冲压筒8和第二冲压筒9；所述安装板1 的右侧壁与机架固定连接、左侧面与所述液压缸2的固定端固定连接，液压缸2的移动端与所述滑块3铰接，液压缸2斜向上设置；所述冲压平台4的右侧与安装板1的左侧面通过铰链转动连接，冲压平台4设于液压缸2的上方，冲压平台4的底端设有梯形滑槽10，滑块3 与所述梯形滑槽10滑动连接；所述伺服电机5的底端与冲压平台4顶端的电机槽的底面固定连接；所述凸轮6与伺服电机5的轴通过键固定连接；所述第一冲压筒8、第二冲压筒9的底端分别与冲压平台4的顶端固定连接；所述双冲压杆7的两个冲压端分别与第一冲压筒8、第二冲压筒9的内壁滑动连接，双冲压杆7的右端转动连接有滚轮11，所述滚轮11与凸轮6 线接触连接；所述冲压平台的顶端还通过螺栓连接有防护罩19，所述防护罩19的左端和右端为开口结构，防护罩19为矩形结构，防护罩19的顶端设有电机轴孔；所述冲压平台4的顶端固定连接有旋转电机20，所述旋转电机20的轴穿过防护罩19顶端的电机轴孔并伸出至防护罩19顶端的上方，旋转电机20的轴通过键连接有转盘21，旋转电机20设于第一冲压筒8和第二冲压筒9的中间；所述转盘21的顶端通过螺钉连接有三个成像激光雷达22，所述三个成像激光雷达22沿转盘21的中心轴成圆周分布，转盘21为圆形结构。本发明实现了多角度冲压，通过液压缸2的伸缩带动滑块3在梯形滑槽10内滑动，进而实现第一冲压筒8 和第二冲压筒9不同角度的调节，以适应不同的工况；实现了双排冲压，冲压过程中，双冲压杆7在第一冲压筒8和第二冲压筒9内同时滑动，冲压稳定性更高，耐冲击力更大，大大延长了设备使用寿命；具备人体防护功能，防护罩19可避免冲压平台上的各种连接结构发生意外，或人体意外触碰到冲压平台4上正在工作的连接结构而致人受伤，在防护罩19的上方还设有成像激光雷达22，当装置工作时，三个成像激光雷达22随转盘不停地转动，检测是人体是否靠近装置并进入危险区间内，若进入危险区间可通过控制器发出警报，大大提高了装置的安全性能，所述控制器具体为PLC控制器。

所述双冲压杆7包括连接板12、杆件Ⅰ13和杆件Ⅱ14，所述杆件Ⅰ13、杆件Ⅱ14的右端面分别与连接板12的左端面固定连接，杆件Ⅰ13、杆件Ⅱ14的右端分别与第一冲压筒8、第二冲压筒9的内壁滑动连接。所述双冲压杆7由连接板12、杆件Ⅰ13和杆件Ⅱ14组成，结构简单，安装快速，制造成本低廉。

所述杆件Ⅰ13、杆件Ⅱ14上分别套接有压缩弹簧15，所述两个压缩弹簧15分别设于第一冲压筒8、第二冲压筒9的右端面与连接板12的左端面之间。所述压缩弹簧15用于复位双冲压杆7，保证滚轮11始终与凸轮6线接触连接。

所述双冲压杆7的左端面固定连接有冲压板16。所述冲压板16用于增加冲压面积。

所述冲压板16上设有若干螺纹通孔17。所述螺纹通孔17用于安装不同面积大小的冲压副板，以调节冲压面积。

所述第一冲压筒8和第二冲压筒9的左端面分别设有耐冲击橡胶垫18。所述耐冲击橡胶垫18可减小冲压板与第一冲压筒8、第二冲压筒9之间的冲击力。

所述冲压平台4的左端面的中部固定连接有距离传感器23。通过距离传感器23可检测待冲压工件离装置的距离并将信号实时传输给控制器，当待冲压工件进入了距离传感器23设定的危险区间内，则需要调节待冲压工件的距离，以保护冲压平台上的冲压组件，使其免受过大的反向冲击力造成的损坏。

基于上述，本发明实现了多角度冲压，通过液压缸2的伸缩带动滑块3在梯形滑槽10内滑动，进而实现第一冲压筒8和第二冲压筒9不同角度的调节，以适应不同的工况；实现了双排冲压，冲压过程中，双冲压杆7在第一冲压筒8和第二冲压筒9内同时滑动，冲压稳定性更高，耐冲击力更大，大大延长了设备使用寿命；增大了冲压面积，通过在双冲压杆7的左端面安装冲压板16，大大提高了冲压面积，扩大了冲压范围；冲压面积可调，在冲压板16 上设有若干螺纹通孔17，当需要调节冲压面积时，只需要通过所述螺纹通孔17安装不同面积的冲压副板即可；具备人体防护功能，防护罩19可避免冲压平台上的各种连接结构发生意外，或人体意外触碰到冲压平台4上正在工作的连接结构而致人受伤，在防护罩19的上方还设有成像激光雷达22，当装置工作时，三个成像激光雷达22随转盘不停地转动，检测是人体是否靠近装置并进入危险区间内，若进入危险区间可通过控制器发出警报，大大提高了装置的安全性能，所述控制器具体为PLC控制器；可自动检测待冲压工件的位置，通过距离传感器23可检测待冲压工件离装置的距离并将信号实时传输给控制器，当待冲压工件进入了距离传感器23设定的危险区间内，则需要调节待冲压工件的距离，以保护冲压平台上的冲压组件，使其免受过大的反向冲击力造成的损坏。

本发明的工作过程如下：

1)启动液压缸2带动滑块3在梯形滑槽10内滑动调节冲压平台4至合适的冲压角度；

2)通过距离传感器23可检测待冲压工件离装置的距离并将信号实时传输给控制器，当待冲压工件进入了距离传感器23设定的危险区间内，则需要调节待冲压工件的距离，以保护冲压平台上的冲压组件，使其免受过大的反向冲击力造成的损坏；

3)启动旋转电机20使转盘21带着成像激光雷达22连续转动；

4)启动成像激光雷达22，监测周围人体是否在设定的危险距离区间内，若是，则控制器控制警报进行报警；

5)启动伺服电机5带动凸轮6转动，进而通过滚轮11带动双冲压杆7在第一冲压筒8 和第二冲压筒9内滑动，对指定区域进行冲压；

6)伺服电机5恢复至初始位置、液压缸2恢复至初始位置，准备下一次冲压动作。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。