一种回转式人与机器人协同作业自动化设备的制造方法_2

文档序号:10379263阅读:来源:国知局
爪;
[0071]363一第二夹爪;
[0072]4—送料机构。
【具体实施方式】
[0073]下面结合【附图说明】及【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0074]如图1所示,一种回转式人与机器人协同作业自动化设备,其包括工作台1、转盘2、机器人3、送料机构4、转盘驱动机构(图中未示),所述转盘2设有两个以上工位且中心为通孔,所述转盘2安装于转盘驱动机构上,所述转盘驱动机构安装于工作台I,所述转盘2的一个工位为人工作业工位,所述转盘2的其他工位为机器人3作业工位且都设有送料机构4,三个送料机构4分别命名为送料机构41、送料机构42、送料机构43,所述机器人3穿过转盘2的通孔安装于工作台I上;所述机器人3从送料机构4中取料进行转盘2的其他工位作业,所述转盘驱动机构驱动转盘2按工位依次旋转,人工在转盘2的一个工位进行作业。
[0075]具体地,如图1所示,本实用新型的转盘2设有4个工位,分别为工位1、工位2、工位
3、工位4,转盘2的一个工位为人工作业工位,其他三个工位为机器人3作业工位且都设有送料机构4。转盘2、送料机构4、转盘驱动机构都为现有技术,送料机构4采用振动盘送料,转盘驱动机构(图中未示)采用电机驱动一对啮合的锥齿轮来驱动转盘2按工位转动,故在些不作详细说明。
[0076]具体地,如图2所示,所述机器人3包括底座31、X轴运动装置32、Y轴运动装置33、Z轴运动装置34、两组角度调整装置35、两组产品夹取装置36,所述X轴运动装置32安装于所述底座31上,所述Y轴运动装置33安装于所述X轴运动装置32上,所述Z轴运动装置34安装于所述Y轴运动装置33前端,两组角度调整装置35分别安装于所述Z轴运动装置34两侧,两组产品夹取装置36分别安装于两组角度调整装置35下,所述X轴运动装置32实现水平初步定位,所述Y轴运动装置33实现水平精确定位,所述Z轴运动装置34实现Z轴方向运动精确定位,所述角度调整装置35实现角度调整,所述产品夹取装置36夹取产品。
[0077]具体地,如图3及图4所示,所述X轴运动装置32包括第一步进电机321、第一减速器322、主臂323,所述第一步进电机321设有第一步进电机输出轴,所述第一步进电机321固定安装于底座31内,所述第一减速器322固定安装于底座31上,所述第一步进电机输出轴与所述第一减速器322固定连接,所述主臂323的一端与所述第一减速器322固定连接;所述第一减速器322为谐波减速器。
[0078]具体地,如图5及图6所示,所述Y轴运动装置33包括第二步进电机331、第二减速器332、副臂333,所述第二步进电机331设有第二步进电机输出轴,所述第二步进电机331、第二减速器332分别固定安装于所述副臂333的一端,所述第二步进电机输出轴与所述第二减速器332固定连接,所述第二减速器332与所述主臂323的另一端固定连接;所述第二减速器332为谐波减速器。
[0079]具体地,如图7、图8及图9所示,所述Z轴运动装置34包括第三步进电机3401、第三步进电机安装板3402、第一同步带轮3403、第二同步带轮3404、同步带3405、导轨3406、滑块3407、齿条3408、齿条安装座3409、销轴3410,所述第三步进电机3401设有第三步进电机输出轴,所述第三步进电机3401固定安装于所述第三步进电机安装板3402背面,所述第三步进电机安装板3402的背面与所述副臂333的另一端固定连接,所述第一同步带轮3403固定安装于所述第三步进电机输出轴,所述第二同步带轮3404通过所述销轴3410与所述第三步进电机安装板3402转动连接,所述同步带3405分别与所述第一同步带轮3403、第二同步带轮3404传动连接,所述导轨3406固定安装于所述第三步进电机安装板3402前面,所述导轨3406与所述滑块3407滑动连接,所述齿条3408固定安装于所述齿条安装座3409,所述齿条安装座3409与所述滑块3407固定连接,所述齿条3408与所述同步带3405咬合;所述导轨3406、滑块3407、齿条3408、齿条安装座3409、销轴3410的数量都为2个。优选地,所述Z轴运动装置34还包括两个缓冲垫块3411,所述两个缓冲垫块3411分别固定安装于所述第三步进电机安装板3402上部,用于所述滑块3407向上运动时的缓冲。所述Z轴运动装置34还包括同步带张紧机构3412,所述同步带张紧机构3412包括调整块34121、紧固螺钉34122、张紧螺钉34123,所述第三步进电机安装板3402下部设有调节槽34021、方形空腔34022,所述销轴3410固定安装于所述调整块34121,所述调整块34121置于所述方形空腔34022内并与之松动连接,所述紧固螺钉34122穿过所述调节槽34021并与所述调整块34121螺纹连接,所述张紧螺钉34123穿过所述第三步进电机安装板3402底部的通孔与所述调整块34121螺纹连接,松开所述紧固螺钉34122,并上下拧动所述张紧螺钉34123即可实现同步带3405张紧或松开。
[0080]具体地,如图10及图12所示,所述角度调整装置35包括第四步进电机351、第四步进电机安装板352、扭力盘353、扭力架354,所述第四步进电机351设有第四步进电机输出轴,所述第四步进电机351固定安装于所述第四步进电机安装板352,所述第四步进电机安装板352与所述滑块47固定连接,所述扭力盘353固定安装于所述第四步进电机输出轴,所述扭力架354固定安装于扭力盘353。
[0081 ]具体地,如图11及图13所示,所述产品夹取装置36包括手指气缸361、第一夹爪362、第二夹爪363,所述手指气缸361设有两气动手指3611,所述第一夹爪362、第二夹爪363分别固定安装于所述两气动手指3611处,所述手指气缸361固定安装于所述扭力架354下。所述角度调整装置35还包括力传感器355,所述力传感器355固定安装于所述扭力盘353、扭力架354之间,所述力传感器355用于测量第一夹爪362和第二夹爪363夹取产品时的质量。所述角度调整装置35和产品夹取装置36都为两组,以便于能同时夹取两个产品,提高效率,节约工时。
[0082]优选地,如图4所示,所述主臂323上还设有第一角度控制挡块3231,所述第一角度控制挡块3231固定安装于靠近所述主臂323的一端处,所述第一角度控制挡块241用于控制所述主臂323的最大旋转角度。
[0083]本实用新型还包括控制系统,所述控制系统用于控制所述第一步进电机321、第二步进电机331、第三步进电机3401、第四步进电机351、手指气缸361、转盘驱动机构、送料机构41、送料机构42、送料机构43的工作。
[0084]如图1所示,本实用新型的工作原理(工序)如下:
[0085]1.作业人员放置工件到工位I,转盘2旋转一个工位;
[0086]2.作业人员放置工件到工位2,同时机器人3在送料机构41取料进行工位I的作业;
[0087]3.作业完成后,转盘2旋转一个工位,作业人员放置工件到工位3,同时机器人3在送料机构41取料进行工位2的作业,在送料机构42取料进行工位I的作业;
[0088]4.作业完成后,转盘2旋转一个工位,作业人员放置工件到工位4,同时机器人3在送料机构41取料进行工位3的作业,在送料机构42取料进行工位2的作业,在送料机构43取料进行工位I的作业;
[0089]5.作业完成后,转盘2旋转一个工位,作业人员取出工位I的完成品工件,同时放置代加工工件到工位I。
[0090]按以上工序循环进行。
[0091]机器人3的工作原理如下:
[0092]X轴运动定位:控制系统发出信号给所述第一步进电机321,第一步进电机输出轴旋转并通过第一减速器322带动所述主臂323旋转,同时带动与主臂323连接的副臂333—起旋转至指定位置;
[0093]Y轴运动定位:控制系统发出信号给所述第二步进电机331,第二步进电机输出轴旋转并通过第二减速器332带动所述副臂333旋转至指定位置,实现精确定位;
[0094]Z轴运动定位:控制系统发出信号给所述第三步进电机3401,第三步进电机输出轴旋转并通过第一同步轮403、第二同步轮404带动所述同步带3405带动上下移动,所述同步带3405带动所述齿条3408—起移动,所述齿条3408通过齿条安装块409带动滑块3
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