直线机器臂和机器人协作取坯系统的制作方法

本发明涉及多模腔瓶坯注塑机的取坯装置，特别是一种直线机器臂和机器人协作取坯系统。

背景技术：

随着PET（PET是Polyethylene terephthalate的英文缩写，中文名称是聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称：聚酯）瓶坯注塑机生产效率的不断提高，要求瓶坯取坯与卸胚机构的质量和效率也相应提高。主要体现在机械手单次卸下瓶坯多、所费时间短、对瓶坯质量的控制高，瓶坯外形好。现有的取坯系统目前都采用侧入式机械手结构，由机械手进入模具取出瓶坯后，旋转至水平位置，由气缸顶出瓶坯，瓶坯在气缸顶出力和重力的作用下，跌落在输送带面上，经过输送带传送至纸箱包装。这种结构存在着瓶坯跌落高度大、冲击大、噪声大的缺陷，模腔越多、瓶坯克重越大，瓶坯长度越长，暴露的缺陷越明显，主要体现在以下几个方面：

第一，模腔瓶坯越多，瓶坯长度越长，机械手取出结构的外形尺寸越大，所需的旋转半径越大，瓶坯跌落至输送带面的高度就越大，容易导致瓶坯的跌落损伤，影响瓶坯质量。

第二，瓶坯克重越大、瓶坯长度越长，瓶坯跌落时变形就越大，甚至在跌落至输送带时瓶坯彼此碰撞，导致瓶坯二次损伤；

第三，瓶坯由取坯板从模具中取出，旋转90°后由气缸顶出，跌落至输送带上，经由输送带传送后，再跌落入纸箱内。在此输送过程中，瓶坯跌落次数多，所受冲击力大，瓶坯质量没有保障。

第四，瓶坯跌落时的噪音大。

技术实现要素：

本发明的目的，在于提供一种直线机器臂和机器人协作取坯系统，结构合理紧凑、自动智能取坯、柔性卸坯的协作取胚系统，降低瓶坯跌落高度和次数，提高瓶坯质量和生产效率。

本发明解决其技术问题的解决方案是：直线机器臂和机器人协作取坯系统，包括机器人卸坯系统、机架以及直线机械臂取坯系统，所述直线机械臂取坯系统包括安装在机架上的横梁、伺服电机、两条导轨、两块滑块、横架在两块滑块上的滑块座、安装在伺服电机输出端上的传动机构、安装在滑块座上的翻转电机以及直接或者间接安装在翻转电机输出端上的取坯板，所述伺服电机、传动机构和导轨安装于横梁的侧面，所述机器人卸坯系统包括机器人以及安装在机器人的终端转轴上的卸坯板，所述导轨上设置有卸坯位置和取坯位置，所述伺服电机驱使滑块在卸坯位置和取坯位置之间往复移动，所述滑块在卸坯位置时，所述卸坯板和取坯板平行布置后两者之间形成卸坯空间后，翻转电机驱使取坯板的工作端从水平朝向翻转至竖直朝下，卸坯板随着取坯板翻转。

作为上述技术方案的进一步改进，所述传动机构包括与伺服电机连接的同步带驱动减速器、与同步带驱动减速器连接的主动带轮套件、从动带轮套件以及连接主动带轮套件和从动带轮套件的同步带，所述主动带轮套件和从动带轮套件镶嵌安装在横梁的横梁内，所述同步带横穿过横梁的空心部位，同步带的两端通过连接器分别与滑块座的上下端面固定连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述翻转电机通过翻转固定座安装在滑动座上，所述翻转电机通过翻转电机减速器和翻转联接轴与取坯板连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述机器人包括旋转盘以及安装在旋转盘上的六轴体，所述六轴体末端安装有终端转轴。

作为上述技术方案的进一步改进，所述机器人安装在机架的边沿位置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述机架外侧布置有用于收集卸坯板上瓶坯的纸箱。

作为上述技术方案的进一步改进，所述滑块通过螺钉与滑块座固定连接，所述横梁与两条导轨的连接面与地面垂直，两条所述导轨在同一垂直面上相互平行并对称安装在横梁上。

本发明的有益效果是：

1、本发明中的直线机器臂取坯系统，伺服电机采用水平安装方式，伺服电机与同步带驱动减速器连接，固定在机架内侧，同步带驱动减速器与主动带轮套件连接，同步带穿过机架横梁的空心部位，最大限度的减少了驱动机构与行走导向机构的偏距，使机械手受力均衡、结构紧凑、电机利用效率高、能耗减少。

2、本发明中的直线机器臂取坯系统，采用单臂直线横走结构，翻转电机在横梁的右侧，整个取坯系统结构简单、偏心小，取坯和翻转的空间大，可适应重量和长度更大的大瓶坯，增加了注塑机的可加工范围，降低设备使用成本。

3、本发明中的直线机器臂取坯系统，取坯板先释放真空，取坯板上的瓶坯在自身重力的作用下，垂直卸落到卸坯板上，与传统方式的气缸顶出相比较，这种卸胚方式的冲击力更小。

4、本发明中的机器人卸坯系统，卸坯板与取坯板间的距离很小，且会随着取坯板保持同步旋转，在翻转至水平位置时瓶坯释放到卸坯板上，瓶坯跌落高度小，瓶坯受到的瞬间冲击力较小，避免瓶坯的跌落变形，有效地保证了瓶坯质量，特别适用瓶坯克重大、长度长的工况。

5、本发明中的机器人卸坯系统将取坯板卸落的瓶坯直接输送入纸箱装箱，比较传统的输送带方式，直接减少了瓶坯受冲击次数，减少中间输送与包装环节，有效提高输送质量，降低中间设备成本。

6、本发明中的机器人卸坯系统与直线机器臂取坯系统协作同步旋转，减少了系统的中间传动过程，可以最大限度的节省时间，加快注塑机的工作周期。

7、本发明具有结构紧凑、运行平稳、定位精确、适配瓶坯克重和长度大、噪音小的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明等轴结构示意图。

图3是本发明中直线机器臂取坯系统的结构示意图。

图4是本发明中传动机构的结构示意图。

图5是本发明中机器人卸坯系统的结构示意图。

图6是本发明中直线机器臂取坯系统和机器人卸坯系统的协作运动示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。

如图1所示的直线机器臂和机器人协作取坯系统，由机架1、直线机器臂取坯系统和机器人卸坯系统组成，机架1提供安装基础。

如图2和图3所示，直线机器臂取坯系统包括横梁4、伺服电机2、安装在伺服电机2输出端上的传动机构、两条导轨5、两块滑块6、横架在两块滑块5上的滑块座7、安装在滑块座7上的翻转电机8以及直接或者间接安装在翻转电机8输出端上的取坯板11。横梁4固定于机架1上，伺服电机2、传动机构和导轨5安装于横梁4的侧面。

如图4所示，传动机构包括同步带驱动减速器3，主动带轮套件14，从动带轮套件17、连接器15和同步带16，伺服电机2连接同步带驱动减速器3，伺服电机2和同步带驱动减速器3水平安装在横梁4的右侧，同步带减速器2连接主动带轮套件14，主动带轮套件14和从动带轮套件17之间通过同步带16连接。主动带轮套件14和从动带轮套件17镶嵌安装在横梁4的横梁内，同步带16横穿过横梁的空心部位。同步带16的两端用连接器15连接，连接器15通过螺钉与瓶坯取出机构中滑块座7的上下面固定连接，使瓶坯取出机构随着同步带16作直线往复运动。同步带16的工作面与地面垂直。

如图3所示，导轨5固定安装于横梁4的侧面，滑块6通过螺钉与瓶坯取出机构的滑块座7固定连接。横梁4与两条导轨5的连接面与地面垂直，两条导轨5在同一垂直面上相互平行并对称安装在横梁4的上下方，滑块6位于导轨5的前方。

滑块座7、翻转电机8、翻转电机减速器、翻转固定座9、翻转联接轴10和取坯板11构成瓶坯取出机构，翻转固定座9固定安装在滑块座7的底面，翻转电机及其减速器8安装在翻转固定座9上，并与翻转联接轴相连，取坯板11与翻转联接轴10连接。

伺服电机2产生动力，通过传动机构驱动瓶坯取出机构的滑块座7在导轨5上运动，取坯板11随着同步带16做往复直线运动，从瓶坯模具中取出瓶坯。翻转电机及其减速器8产生动生，驱动翻转联接轴10带动取坯板11旋转90°，将瓶坯释放到机器人卸坯系统的卸坯板12上。

如图2、图5和图6所示，机器人卸坯系统包括卸坯板12和机器人13两部分，机器人13包括旋转盘19以及安装在旋转盘19上的六轴体，六轴体末端安装有终端转轴，卸坯板12固定于机器人13的终端转轴上，机器人固定于机架1上，机器人与直线机器臂的瓶坯取出机构协作旋转联动，与取坯板11保持合适距离并同步旋转90°至水平位置，取坯板上的瓶坯在顶出气缸和瓶坯自重的共同作用下，跌落至卸坯板12上，卸坯板利用真空吸取原理抓取瓶坯并依序排布放入纸箱18内。

翻转电机8通过翻转联接轴10驱动取坯板11旋转时，卸坯板12在机器人的作用下保持合适距离并同步旋转90°至水平位置，瓶坯由取坯板11落入卸坯板12，并由机器人放入纸箱18内卸落，在此过程中，瓶坯的跌落高度很小、跌落次数亦很小，大大减小了在卸坯和运输过程中所受的冲击力，提高瓶坯质量和生产效率。

以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。