专利名称：铝合金车轮上下料两爪机器人的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及轿车铝合金车轮锻造或机械加工生产线使用的上下料工艺装备。
背景技术：
现有轿车铝合金车轮生产线多采用手工上下料，需要操作者频繁地搬上搬下，不仅劳动强度大，而且效率低；有些生产线采用辅助省力工具上下料，但仍需人工操作，目测对中，生产节拍依旧无法加快。现代化铝合金车轮生产线中，全部上下料动作都是由机器人完成的，机器人是必不可少的上下料设备。能否全线实现上下料自动化，是衡量生产线现代化水平的重要标志。目前我国少数铝合金车轮生产线配备的上下料机器人，全部是从国外进口的产品，其价格十分昂贵。
发明内容针对目前国内大部分铝合金车轮锻造生产线、机械加工生产线上毛坯、半成品及成品的传送和转移效率低下，操作者劳动强度大的实际问题，研制了可完全替代进口产品、实现全自动、快节拍上下料的机器人。本实用新型的技术方案是一种铝合金车轮上下料两爪机器人，由平移机构、升降机构、手臂翻转机构、手臂回转机构和手臂抓取机构组成，其特点是装有手臂翻转机构、回转机构及抓手21的手臂总成26置于支撑板32上，四个平衡气缸40的柱塞47固定于支撑板32的底面；所述的支撑板32下方为顶板33，所述的顶板33与下方的底板34连同围板构成箱体。四个柱塞47的导向套48安装在所述的顶板33的四角；四个平衡气缸40固定于底板34，底板34下固接滑板35 ;气缸27和滑板35相连，所述的滑板35沿导轨36滑动；螺管39分别通过轴承37、下转座38和轴承44、上转座45固定在所述的底板34和顶板33，所述的螺管39同滚珠丝杠41组成螺旋副。本机器人可完成抓取、翻手、换手、升降和平移动作，在铝合金车轮锻造生产线为预锻、终锻、扩口成形，或在机械加工生产线上为钻孔、锪平等工序完成上下料工作。本实用新型所具备各项功能的动力传递方案为同步气缸驱动两只手臂进行同步抓取；伺服电机驱动传动机构实现手臂翻转(翻手)和手臂回转(换手);驱动气缸完成机器人的平移；提升动作由伺服电机带动的滚珠丝杠完成。本实用新型的有益效果是机器人动作精确、连贯、顺畅；机器人的动作控制可与加工设备、装卡器具及传送装置的状态控制构成互相连锁的完整控制链，实现铝合金车轮锻造或机械加工生产线各工序上下料的自动化。
图I为两爪机器人的主视图；图中22.伺服电机23.固定板24.地脚螺钉25.防护罩26.手臂总成图2为两爪机器人的俯视图；图中27.气缸28.夹持块29.手臂30.同步气缸31.护板[0009]图3为两爪机器人主视图之B-B视图；图中32.支撑板33.顶板34.底板35.滑板36.导轨37.轴承38.下转座39螺管40.平衡气缸41.滚珠丝杠42.座板43.拉杆44.轴承45.上转座46.伺服电机47.柱塞48.导向套图4为手臂换位与翻转机构的主视图；图中20.内六角螺钉21.抓手图5为手臂换位与翻转机构的俯视图；图中8·伺服电机图6是手臂换位与翻转机构之左视图； 图中17-18.内六角螺钉图7是手臂换位与翻转机构之A - A视图；图中14.圆螺母15-16.内六角螺钉图8是手臂换位与翻转机构之B - B视图；图中1.减速器 2.换手轴 3.旋转接头 4.旋转接头座 5.手臂翻转轴6.连接件7.挡片9.格萊圈10.接头11-13.平键19.内六角螺钉图9是铝合金车轮上下料两爪机器人的轴测图。
具体实施方式
本实用新型技术方案具体实施如下如图f图3所示，机器人手臂总成26固定于支撑板32，支撑板32与平衡气缸40的柱塞47相接；支撑板32下方为顶板33，两者之间围有防护罩25。顶板33经围板与底板34连接为箱体，箱体内四个柱塞47的导向套48装在顶板33上。平衡气缸40固定在底板34,底板34之下为滑板35。两条导轨36由拉杆43相连，装于座板42，通过固定板23和地脚螺钉24固定于地面基础。气缸27工作，滑板35沿导轨36滑动使机器人发生平移；滑板35和导轨36之上为护板31。螺管39分别通过轴承37、下转座38和轴承44、上转座45固定在底板34和顶板33，伺服电机22驱动螺管39使滚珠丝杠41转动，完成机器人手臂总成26的升降。同步气缸30动作，其上固定的手臂29完成机器人的抓取(松开)动作；手臂29装有夹持块28。手臂总成26组成如下(参见图Γ图8):螺钉20固定抓手21 ;换手轴2依托旋转接头4、旋转接头座3、格萊圈9安装到位并经接头I0与手臂翻转机构固接，伺服电机8经减速器I驱动换手轴2转动180°使两只抓手21相互交换位置；手臂翻转轴5通过连接件6及挡片7与抓手21相连，伺服电机46(图3)驱动翻转轴5实现两只抓手21的翻转动作。图中11-13为平键，14为圆螺母；15-20为内六角螺钉。本实用新型工作方式如下机器人一只抓手处在传送带上方的指定位置，待加工铝合金车轮输送到位后，机器人手臂下降，抓手抓取夹持车轮后上升；机器人沿轨道向工位平移的同时交换手臂位置，至夹持的车轮位于加工位置上方时停止并下降，将车轮放置到位后松开抓手。此后，机器人上升并平移返回，使另一只抓手位于前述指定位置。如果加工过程需要翻转车轮，机器人可将车轮夹持提升后进行翻转。机器人的控制系统与加工设备、装卡装置及传输装置的控制组成集成系统。根据车轮加工工艺流程和工作节拍，机器人可按照设定的次序组合和节奏完成整体平移、手臂升降、手臂抓取、手臂翻转和手臂换位，组成 铝合金车轮锻造或机械加工的全自动生产系统。
权利要求1.一种铝合金车轮上下料两爪机器人，由平移机构、升降机构、手臂翻转机构、手臂回转机构和手臂抓取机构组成，其特征在于装有手臂翻转机构、回转机构及抓手(21)的手臂总成(26)置于支撑板(32)上，四个平衡气缸(40)的柱塞(47)固定于支撑板(32)的底面；所述的支撑板(32)下方为顶板(33)，所述的顶板(33)与下方的底板(34)连同围板构成箱体，四个柱塞(47)的导向套(48)安装在所述的顶板(33)的四角；所述的四个平衡气缸(40 )固定于底板(34)，所述的底板(34)下固接滑板(35 );气缸(27 )和滑板(35 )相连，所述的滑板(35)沿导轨(36)滑动；螺管(39)分别通过轴承(37)、下转座(38)和轴承(44)、上转座(45)固定在所述的底板(34)和顶板(33)，所述的螺管(39)同滚珠丝杠(41)组成螺旋副。
2.根据权利要求I所述的铝合金车轮上下料两爪机器人，其特征在于手臂总成(26 )中装有换手轴(2 )和手臂翻转轴(5 )。
3.根据权利要求I所述的铝合金车轮上下料两爪机器人，其特征在于抓手(21)装有同步气缸(30 )，所述的同步气缸(30 )的缸体上固定有手臂(29 )。
专利摘要一种铝合金车轮上下料两爪机器人，属于铝合金车轮锻造或机械加工加工生产线的工艺装备。装有手臂翻转机构、回转机构及抓手的手臂总成置于支撑板上，四个平衡气缸的柱塞固定于支撑板的底面；支撑板下方的顶板与底板连同围板构成箱体。四个柱塞的导向套安装在顶板的四角；四个平衡气缸固定于底板，底板下固接可沿导轨滑动的滑板，滑板和气缸相连。螺管分别通过轴承、下转座和轴承、上转座固定在底板和顶板，同滚珠丝杠组成螺旋副完成手臂总成的升降。机器人按信号和指令可完成包括平移、夹持车轮、手臂升降、手臂翻转和两只抓手互换位置等动作组成的工作循环，实现铝合金车轮从传送装置到加工装卡位置的自动准确传输和加工后制件的自动快速转移。
文档编号B21J13/14GK202540305SQ201220000179
公开日2012年11月21日 申请日期2012年1月3日 优先权日2012年1月3日
发明者孙惠学 申请人:秦皇岛燕大现代集成制造技术开发有限公司