一种压力机专用搬运机器人的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种压力机专用搬运机器人，机器人底座可置于压力机一侧，第一轴水平于地面，可旋转于二台压力机工作台中心；第二轴中设置可升降的第三轴，在第二轴旋转、第三轴升降、第四轴旋转来完面四轴平行于一轴；第五轴和第六轴用于工件X、Y、Z线与模具X、Y、Z线重合，以拟人操作模式完成工件从甲机转移到乙机的搬运工作，无需对现有模具的改造和架模的特殊要求，方便冲压行业实现机器人操作的自动化推广。同时采用了伺服电机和滚珠丝杆转动副配合使用的方式，也在一定程度上提高了抓取工装的精准度。
【专利说明】一种压力机专用搬运机器人
【技术领域】
[0001]本发明涉及搬运机器人【技术领域】，具体地是涉及一种压力机专用搬运机器人。
【背景技术】
[0002]伸缩手臂是多功能机械手的主要结构部件，一般通过液压缸的伸缩实现伸缩臂的伸出和缩回，由于液压缸本身的局限性使得其抓取的精准度不够高。且其在从设备一侧搬运工件时，要么需卸去前两侧模具的导柱导套方能工作，但是这样对模具的精度会造成影响；要么采用各轴以长臂来完成从设备正面搬运工件的方式，而采用长臂工作除了增加造价、提高电耗外，同样会影响工作的精度。
[0003]因此，亟需构思一种新技术以改善其问题。
【发明内容】
[0004]本发明旨在提供一种在不改变原模具现状下完成精准的自动化操作的压力机专用搬运机器人。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:
[0006]一种压力机专用搬运机器人，包括机器人底座和固定设置在所述机器人底座上的第一轴，所述第一轴的一端设有一轴驱动器，另一端通过二轴旋转部与第二轴连接；所述第二轴内置有第三轴，所述第三轴一端设有三轴驱动器，另一端通过四轴旋转部与第四轴连接；所述第四轴通过五轴驱动器与第五轴连接，所述第五轴通过六轴驱动器与第六轴连接，所述第六轴上设有抓取部。
[0007]其中所述第一轴旋转角度为±90°，所述第二轴旋转角度为±48°，所述第四轴旋转角度为±60°，所述第五轴旋转角度为±135°，所述第六轴旋转角度为±135°。
[0008]所述一轴驱动器和/或所述三轴驱动器和/或所述五轴驱动器和/或所述六轴驱动器为伺服电机。
[0009]优选地，所述第二轴内置有滚珠丝杆转动副，所述滚珠丝杆转动副包括丝杠和滚珠轨道部，所述丝杠和所述滚珠轨道部滚动连接，所述丝杠与所述三轴驱动器连接，所述丝杠在所述三轴驱动器的驱动下转动，所述第三轴在靠近所述三轴驱动器的方向上与所述滚珠轨道部固定连接，所述滚珠轨道部在所述丝杠的作用下带动所述第三轴在纵向方向上移动，所述第三轴在远离所述三轴驱动器方向上设有第一线轨和第二线轨，所述第一线轨和所述第二线轨平行设置在所述第三轴的两侧。
[0010]优选地，还包括第一轴平衡机构、第二轴平衡机构、第四轴平衡机构，其中所述第一轴平衡机构设置在所述第一轴和所述一轴驱动器之间，所述第二轴平衡机构设置在所述第二轴和所述三轴驱动器之间，所述第四轴平衡机构设置在所述第四轴和所述五轴驱动器之间，所述第一轴平衡机构和/或所述第二轴平衡机构和/或所述第四轴平衡机构为平衡器。
[0011]优选地，所述平衡器包括依次通过螺栓连接的第一配重块、第二配重块和行星减速机，其中所述第一配重块与所述第一轴或所述第二轴或所述第四轴通过丝扣连接，所述行星减速机通过螺栓与所述伺服电机连接。
[0012]优选地，所述第二轴平衡机构中所述行星减速机的输出轴与所述丝杠通过叉扣连接。
[0013]优选地，所述滚珠轨道部上设有安装孔，所述第三轴通过所述安装孔与所述滚珠轨道部固定连接。
[0014]优选地，所述二轴旋转部和/或所述四轴旋转部为轴承。
[0015]优选地，所述抓取部为吸盘。
[0016]采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果:
[0017]本发明所述的压力机专用搬运机器人，机器人底座可置于压力机一侧，第一轴水平于地面，可旋转于二台压力机工作台中心；第二轴中设置可升降的第三轴，在第二轴旋转、第三轴升降、第四轴旋转来完面四轴平行于一轴；第五轴和第六轴用于工件x、Y、z线与模具X、Y、Z线重合，以拟人操作模式完成工件从甲机转移到乙机的搬运工作，无需对现有模具的改造和架模的特殊要求，方便冲压行业实现机器人操作的自动化推广。同时采用了伺服电机和滚珠丝杆转动副配合使用的方式，也在一定程度上提高了抓取工装的精准度。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明所述的压力机专用搬运机器人的结构示意图；
[0019]图2为本发明所述的伸缩手臂的结构示意图；
[0020]图3为本发明所述的平衡器的结构示意图。
[0021]其中:1.机器人底座,2.第一轴，21.—轴驱动器,22.第一轴平衡机构，3.第二轴，31.二轴旋转部，32.滚珠丝杆转动副，33.第一线轨，34.第二线轨，35.第二轴平衡机构，4.第三轴，41.三轴驱动器，5.第四轴，51.四轴旋转部，52.第四轴平衡机构，6.第五轴，61.五轴驱动器，7.第六轴，71.六轴驱动器，8.抓取部，9.第一配重块，91.第二配重块，92.行星减速机。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0023]如图1所示，为符合本发明的一种压力机专用搬运机器人，包括机器人底座I和固定设置在所述机器人底座I上的第一轴2,所述第一轴2的一端设有一轴驱动器21,另一端通过二轴旋转部31与第二轴3连接；所述第二轴3内置有第三轴4，所述第三轴4 一端设有三轴驱动器41，另一端通过四轴旋转部51与第四轴5连接；所述第四轴5通过五轴驱动器61与第五轴6连接，所述第五轴6通过六轴驱动器71与第六轴7连接，所述第六轴7上设有抓取部8。
[0024]其中所述第一轴2旋转角度为±90°，所述第二轴3旋转角度为±48°，所述第四轴5旋转角度为±60°，所述第五轴6旋转角度为±135°，所述第六轴7旋转角度为±135°。
[0025]所述一轴驱动器21和/或所述三轴驱动器41和/或所述五轴驱动器61和/或所述六轴驱动器71为伺服电机。
[0026]本实施例的工作原理在于:所述机器人底座I可置于压力机一侧，所述第一轴2水平于地面，所述第一轴2 (旋转角度为±90° )，用于二机台之间工件转移；所述第二轴3 (以垂直水平面设为0°为基点可旋转角度±48° )，用于工件进入和移出模具；所述第三轴4 (本实施例中以第二轴3臂长度为IlOOmm为基点可升缩距离为650mm，即总长度从IlOOmm?1750mm)，用于所述第四轴5保持与所述第一轴2的平行；所述第四轴5 (以所述第四轴5与第三轴4夹角为90°为基点可旋转角度为±60° )，用于与所述第一轴2平行；所述第五轴6 (旋转角度为±135° )，用于工件Z线与模具Z线的重合；所述第六轴7(旋转角度为±135° )，用于工件与模具X、Y线的重合。此机器人适用于80T?200T单点压力机上加工、重量不大于8kg产品的自动搬运工作，因所述第五轴6运动轨迹与压力机工作台前后中心线一致，可在不改变原模具现状下完成自动化操作。
[0027]本实施例所述的一种压力机专用搬运机器人，机器人底座I可置于压力机一侧，第一轴2水平于地面，可旋转于二台压力机工作台中心；第二轴3中设置可升降的第三轴4，在第二轴3旋转、第三轴4升降、第四轴5旋转来完面四轴平行于一轴；第五轴6和第六轴7用于工件X、Y、Z线与模具X、Y、Z线重合，以拟人操作模式完成工件从甲机转移到乙机的搬运工作，无需对现有模具的改造和架模的特殊要求，方便冲压行业实现机器人操作的自动化推广。
[0028]本实施例所述的第二轴3和第三轴4共同构成了一个伸缩手臂，如图2所示。其中所述第二轴3内置有滚珠丝杆转动副32，所述滚珠丝杆转动副32包括丝杠和滚珠轨道部，所述丝杠和所述滚珠轨道部滚动连接，所述丝杠与所述三轴驱动器41连接，所述丝杠在所述三轴驱动器41的驱动下转动，所述第三轴4在靠近所述三轴驱动器41的方向上与所述滚珠轨道部固定连接，所述滚珠轨道部在所述丝杠的作用下带动所述第三轴4在纵向方向上移动，所述第三轴4在远离所述三轴驱动器41方向上设有第一线轨33和第二线轨34，所述第一线轨33和所述第二线轨34平行设置在所述第三轴4的两侧。本实施例所述第三轴4以伸缩形式和第四轴5的旋转来完成第四轴5运动轨迹与压力机工作台前后中心线一致。同时采用了伺服电机和滚珠丝杆转动副32配合使用的方式，也在一定程度上提高了抓取工装的精准度。
[0029]优选地，还包括第一轴平衡机构22、第二轴平衡机构35、第四轴平衡机构52，其中所述第一轴平衡机构22设置在所述第一轴2和所述一轴驱动器21之间，所述第二轴平衡机构35设置在所述第二轴3和所述三轴驱动器41之间，所述第四轴平衡机构52设置在所述第四轴5和所述五轴驱动器61之间，所述第一轴平衡机构22和/或所述第二轴平衡机构35和/或所述第四轴平衡机构52为平衡器。
[0030]如图3所示，所述平衡器包括依次通过螺栓连接的第一配重块9、第二配重块91和行星减速机92，其中所述第一配重块9与所述第一轴2或所述第二轴3或所述第四轴5通过丝扣连接，所述行星减速机92通过螺栓与所述伺服电机连接。为了减少起动扭矩，本实施例通过用配重来达到相对平衡，具体地是通过所述伺服电机、所述行星减速机92及所述第一配重块9、所述第二配重块91来平衡所述第三轴4、所述第二轴3以及需要转移的工装的重心。并且采用了本实施例所述的平衡器结构后，不仅使得本实施例所述的压力机专用搬运机器人抓取工装更加稳定，同时电机的耗电量明显下降。经过试验测试显示其可以相对没有平衡器的伸缩手臂减少30%以上的扭矩，从而可用比没有平衡器的轴臂动行电机小1/3而节电，达到了显著节能的效果。
[0031]优选地，所述第二轴平衡机构35中所述行星减速机92的输出轴与所述丝杠通过叉扣连接。优选地，所述滚珠轨道部上设有安装孔，所述第三轴4通过所述安装孔与所述滚珠轨道部固定连接。优选地，所述二轴旋转部31和/或所述四轴旋转部51为轴承。优选地，所述抓取部8为吸盘。本领域技术人员应当知晓，上述所述的技术方案只是本实施例的一种优选实施方案，旨在为了充分说明本实施例并非用于对本实施例的限制，任何显而易见的形式变换和替换均在本实施例的保护范围之内。
[0032]以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的任何等同变化，均应仍处于本发明的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种压力机专用搬运机器人，其特征在于，包括机器人底座和固定设置在所述机器人底座上的第一轴，所述第一轴的一端设有一轴驱动器，另一端通过二轴旋转部与第二轴连接；所述第二轴内置有第三轴，所述第三轴一端设有三轴驱动器，另一端通过四轴旋转部与第四轴连接；所述第四轴通过五轴驱动器与第五轴连接，所述第五轴通过六轴驱动器与第六轴连接，所述第六轴上设有抓取部； 其中所述第一轴旋转角度为±90°，所述第二轴旋转角度为±48°，所述第四轴旋转角度为±60°，所述第五轴旋转角度为±135°，所述第六轴旋转角度为±135° ； 所述一轴驱动器和/或所述三轴驱动器和/或所述五轴驱动器和/或所述六轴驱动器为伺服电机。
2.如权利要求1所述的压力机专用搬运机器人，其特征在于:所述第二轴内置有滚珠丝杆转动副，所述滚珠丝杆转动副包括丝杠和滚珠轨道部，所述丝杠和所述滚珠轨道部滚动连接，所述丝杠与所述三轴驱动器连接，所述丝杠在所述三轴驱动器的驱动下转动，所述第三轴在靠近所述三轴驱动器的方向上与所述滚珠轨道部固定连接，所述滚珠轨道部在所述丝杠的作用下带动所述第三轴在纵向方向上移动，所述第三轴在远离所述三轴驱动器方向上设有第一线轨和第二线轨，所述第一线轨和所述第二线轨平行设置在所述第三轴的两侧。
3.如权利要求2所述的压力机专用搬运机器人，其特征在于:还包括第一轴平衡机构、第二轴平衡机构、第四轴平衡机构，其中所述第一轴平衡机构设置在所述第一轴和所述一轴驱动器之间，所述第二轴平衡机构设置在所述第二轴和所述三轴驱动器之间，所述第四轴平衡机构设置在所述第四轴和所述五轴驱动器之间，所述第一轴平衡机构和/或所述第二轴平衡机构和/或所述第四轴平衡机构为平衡器。
4.如权利要求3所述的压力机专用搬运机器人，其特征在于:所述平衡器包括依次通过螺栓连接的第一配重块、第二配重块和行星减速机，其中所述第一配重块与所述第一轴或所述第二轴或所述第四轴通过丝扣连接，所述行星减速机通过螺栓与所述伺服电机连接。
5.如权利要求3或4所述的压力机专用搬运机器人，其特征在于:所述第二轴平衡机构中所述行星减速机的输出轴与所述丝杠通过叉扣连接。
6.如权利要求2-5任一所述的压力机专用搬运机器人，其特征在于:所述滚珠轨道部上设有安装孔，所述第三轴通过所述安装孔与所述滚珠轨道部固定连接。
7.如权利要求1-6任一所述的压力机专用搬运机器人，其特征在于:所述二轴旋转部和/或所述四轴旋转部为轴承。
8.如权利要求1-7任一所述的压力机专用搬运机器人，其特征在于:所述抓取部为吸盘。
【文档编号】B21D43/10GK104209958SQ201410453104
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月6日 优先权日:2014年9月6日
【发明者】陆盘根, 葛文龙 申请人:苏州神运机器人有限公司