一种自动卸盘机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于自动机械领域，尤其涉及一种自动卸盘机器人。
【背景技术】
[0002]目前生产漆包线的厂家基本实现了在放线一退火一涂漆一烘焙一冷却一收线工序的自动化流水生产，但是在收线工序中上、卸线盘还是人工作业。作业时工人将空线盘放入收线机，套在中心轴上，线盘在收线机的带动下高速旋转完成收线作业。为防止线盘在高速旋转时上下跳动，工人在线盘上安装锁轴块，并使用工具将锁轴块固定在中心轴上。当收线结束后，工人先将锁轴块卸下，再将缠满漆包线的线盘沿中心抽拎出，搬运至指定地点，如此往复。由于线盘缠满线后根据不同规格其重量在几公斤至上百公斤不等，人工卸盘劳动强度大且具有安全隐患，砸伤事故时常发生；上盘和卸盘过程中都需要安装或卸下锁轴块，费时费力，大大降低了生产效率，因此增加了企业成本。而且在换盘后，会有尾线夹在夹头里面，需要人工将尾线从夹缝中取出，才能卸盘，增加了卸盘的操作时间。
【实用新型内容】
[0003]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种自动化程度高、安全的自动卸盘机器人。
[0004]为达到上述目的，本实用新型是通过以下的技术方案来实现的。
[0005]一种自动卸盘机器人，包括机器人主体、电控柜；机器人主体包括立柱，两根纵梁，横梁，上升臂及机械抓手；两根纵梁分别由若干根立柱支撑平行排布，两根纵梁通过横梁连接，在横梁与纵梁上安装第一驱动装置及纵向行走装置，使横梁沿纵梁方向运动；所述第一驱动装置及纵向行走装置的结构为:在每根纵梁顶部均安装有直线导轨和齿条机构，横梁两端部安装直线导轨滑块与纵梁上直线导轨配合，横梁中部安装驱动电机，驱动电机两端安装两根同步轴，两根同步轴的另一端安装同步齿轮，同步齿轮与纵轴上的齿条相互啮合。上升臂安装在横梁上，横梁与上升臂上安装有使上升臂沿垂直方向运动第二驱动装置及横向行走装置，使上升臂沿横梁方向运动。机械抓手安装在上升臂的下部；在机械抓手上安装有第三驱动装置，控制抓手做开合、旋转运动；电控柜分别与横梁、上升臂及机械抓手连接。
[0006]所述横梁为两根短梁和两根长梁围成的框型，两根短梁分别位于两根纵梁之上，长梁顶部安装直线导轨和齿条机构，所述上升臂在围成的框型内运动。
[0007]所述上升臂包括电机座及臂体；臂体沿垂直方向安装直线导轨和齿条机构；电机座底部安装2个直线导轨滑块，与横梁的两根长梁顶部直线导轨配合；电机座上安装轴向垂直的水平运动电机，电机输出端安装水平运动齿轮，与横梁的长梁顶部侧边齿条机构配合；电机座侧面安装直线导轨滑块，与上升臂的直线导轨配合；电机座上安装轴向水平的垂直运动电机，电机输出端安装垂直运动齿轮，与上升臂的齿条机构配合。
[0008]所述机械抓手包括锁轴块抓手和线盘抓手，锁轴块抓手与线盘抓手之间夹角为90° ;所述机械抓手通过抓手转轴与上升臂底部连接；所述机械抓手与上升臂之间安装抓手旋转气缸，抓手旋转气缸运动使锁轴块抓手与线盘抓手以使抓手转轴旋转90°。所述机械抓手包括气缸固定座、抓钩、转轴、连杆、推动盘、压盘和气缸；压盘通过导柱与气缸固定座连接，气缸安装在气缸固定座上，推动盘安装在气缸杆上在压盘与气缸固定座之间运动，推动盘的边沿与连杆活动连接，连杆至少3根；抓钩与连杆数量相同，抓钩顶部为钩状，底部与连杆活动连接，中后部通过转轴与压盘连接。
[0009]在线盘上方，安装锁轴块，绕线机中心抽穿过线盘和锁轴块中心，所述锁轴块包括离心球、转臂、顶杆及锁轴块主体；锁轴块主体为圆柱形，沿轴向开通孔，通孔直径略大于绕线机中心轴直径，锁轴块顶部及底部各有一凸台，顶部凸台前段有倾角，底部凸台内部为外大内小的喇叭口 ；离心球、转臂、顶杆安装在同一旋转平面上；锁轴块上沿直径方向对称安装2个顶杆和复位装置，无外力作用下顶杆头部与绕线机中心轴不接触；转臂为曲臂，安装在转轴上，转臂一端顶住顶杆尾部，另一端与离心球连接，离心球远离绕线机中心轴时，转臂压迫顶杆尾部，使顶杆头部压紧绕线机中心轴。所述离心球、转臂、顶杆安装在锁轴块内部，顶杆头部与绕线机中心轴接触部位为凹陷的半圆柱形，凹陷尺寸与绕线机中心轴配合；离心球最大位移不超过锁轴块外沿，并在锁轴块相应位置安装挡板。
[0010]所述锁轴块抓手的压盘中心开有圆孔，锁轴块上有相应的凸台与孔对应，锁轴块被夹紧在抓钩里面时，抓钩的受力点的作用力方向正好通过抓钩转轴支点。
[0011]所述同步轴与驱动电机、同步轴与同步齿轮之间安装万向联轴器。
[0012]有益效果:与现有技术相比，本实用新型的优点在于:自动化程度高、结构合理，基本无需人工参与，实现全自动化生产，彻底消除了安全隐患，大大提高了生产效率，降低了企业成本。整体布局基本不占用地面位置，主体结构均为空中位置，对原生产设备、厂房结构要求不高，适用性高。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型安装后整体结构示意图；
[0014]图2为本实用新型整体结构示意图；
[0015]图3为本实用新型主视图；
[0016]图4为本实用新型左视图；
[0017]图5为本实用新型中横梁上驱动装置示意图；
[0018]图6为本实用新型中上升臂电机座示意图；
[0019]图7为本实用新型中上升臂示意图；
[0020]图8为本实用新型机械抓手示意图；
[0021]图9为本实用新型中锁轴块抓手示意图；
[0022]图10为本实用新型中线盘抓手示意图；
[0023]图11为本实用新型中锁轴块结构图；
[0024]图12为本实用新型中去尾线机构；
[0025]图13为本实用新型中顶出杆安装位置图；
[0026]图示:
[0027]1.机器人主体
[0028]11.横梁
[0029]1102.同步轴1104驱动电机1106.同步齿轮1108.万向联轴器1110.轴承座
[0030]12.上升臂
[0031]121.臂体 122.电机座
[0032]1221.直线导轨滑块1222.水平运动电机1223.水平运动齿轮
[0033]1224.垂直运动电机1225.垂直运动齿轮
[0034]13.机械手
[0035]131.线盘抓手132.锁轴块抓手133.抓手转轴 134.抓手旋转气缸
[0036]1301.气缸固定座1302.抓钩1303.转轴1304.连杆1305.推动盘1306.压盘1307.气缸1308.气缸杆 1309.导柱
[0037]14.纵梁
[0038]15.立柱
[0039]2.电控柜 3.线盘
[0040]4.锁轴块
[0041]401.锁轴块主体 402.顶杆 403.转臂 404.离心球 405.复位弹簧406.挡板407.转动轴
[0042]5.绕线机中心轴F.受力点
[0043]6.绕线机转盘
[0044]61.90°棘轮机构62.压块63.驱动头64.回程弹簧65.顶出气缸
[0045]66.顶出杆67.轴套。
【具体实施方式】
[0046]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
[0047]本实用新型采用了 3自由度导轨式搬运机器人装置，整体结构布置图1所示，整体装置由机器人主体I和电控柜2组成，电控柜2置于设备的右前方，整体布局基本不占用地面位置，主体结构均为空中位置，对原生产设备、厂房结构要求不高，基本无需改动原设备就可安装使用。
[0048]搬运设备主体主要由立柱15、两纵梁14、横梁11、上升臂12及机械手13组成，如图2所示。
[0049]根据作业面积，两根纵梁14分别由若干根立柱15支撑平行排布，在纵梁14上安装有直线导轨和齿条机构，在横梁11顶面也安装有直线导轨和齿条机构，横梁11底部安装有4个直线导轨滑块1221与纵梁14上直线导轨配合；横梁11中部安装驱动电机1104，驱动电机1104两端安装两根同步轴1102，两根同步轴1102的另一端安装同步齿轮1106，同步齿轮1106与纵梁14上的齿条相互啮合；由于横梁11跨度大，如果采用单端驱动，横梁11容易发生扭曲并卡死在导轨上，因此，需要两端同时驱动，保持横梁11的顺利运动。两端采用双电机驱动，在电机同步控制上存在困难，因此设计同步轴1102传动，在同步轴1102中间设计驱动电机1104，通过同步轴1102将动力传递到两端的驱动齿轮，确保了横梁11两端同步行走。由于驱动电机1104两端都安装同步轴1102，在制作或安装过程中可能出现两根同步轴1102不同轴的问题，因此同步轴1102接口安装万向联轴器1108，如图5所示，解决了同步轴1102安装不同轴的误差问题。
[0050]横梁11为两根短梁和两根长梁围成的框型，两根短梁分别位于两根纵梁14之上，长梁顶部安装直线导轨和齿条机构。
[0051]上升臂12包括电机座122及臂体121，如图7所示；臂体121沿垂直方向安装直线导轨和齿条机构；如图6所示，电机座122底部安装2个直线导轨滑块1221，与横梁11的两根长梁顶部直线导轨配合；电机座122上安装轴向垂直的水平运动电机1222，电机输出端安装水平运动齿轮1223，与横梁11的长梁顶部侧边齿条机构配合；电机座122侧面安装直线导轨滑块1221，与上升臂12侧部直线导轨配合；电机座122上安装轴向水平的垂直运动电机1224，电机输出端安装垂直运动齿轮1225，与上升臂12的齿条机构配合。
[0052]上升臂12通过电机座122在横梁11的框型内运动，当上升臂12提抓重物时，重力由横梁11的两根长梁均匀承受，不会对横梁11产生扭力。
[0053]在上升臂12底部通过转轴1303安装机械手13，