一種龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置，包括龍門架組件、傳動(dòng)及動(dòng)力組件、機(jī)器人本體、機(jī)器人手爪組件、儲料機(jī)構(gòu)和控制柜，加工機(jī)床上設(shè)有至少2個(gè)加工工位，龍門架組件橫置于加工機(jī)床上方，機(jī)器人本體一端通過傳動(dòng)及動(dòng)力組件與龍門架組件相連接，機(jī)器人本體另一端設(shè)置機(jī)器人手爪組件，加工機(jī)床上的每個(gè)加工工位對應(yīng)設(shè)有一個(gè)儲料機(jī)構(gòu)，加工機(jī)床、傳動(dòng)及動(dòng)力組件、機(jī)器人本體、機(jī)器人手爪組件和儲料機(jī)構(gòu)分別與控制柜電氣連接。本實(shí)用新型采用龍門側(cè)掛式懸空結(jié)構(gòu)，大大地減少了占地空間，場地使用效率高，機(jī)床擺放靈活，可以是并排式雙機(jī)床、并排對排式四機(jī)床等形式，維修方便且安全便捷。
【專利說明】一種龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)床加工生產(chǎn)線用的上下料設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能化、集成化生產(chǎn)技術(shù)的日益普及，在機(jī)床加工生產(chǎn)線上，對自動(dòng)輸送及上下料也有著越來越高的要求。為適應(yīng)各式各樣的生產(chǎn)方式，一些新型的自動(dòng)輸送及上下料裝置應(yīng)運(yùn)而生。
[0003]目前國內(nèi)常用的有輸送帶式、鏈輪傳動(dòng)式、氣動(dòng)轉(zhuǎn)盤式、伺服控制轉(zhuǎn)盤式、移動(dòng)導(dǎo)軌式等上下料方式。這些自動(dòng)輸送及上下料方式各具特色，適用于不同的生產(chǎn)特點(diǎn)。其中，輸送帶式廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)療衛(wèi)生、電子及包裝業(yè)，配以視覺系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)精確輸送控制，輸送距離遠(yuǎn)，但占地面積大；鏈輪傳動(dòng)式可適用于生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣的中短距離輸送，但其輸送精度較低；氣動(dòng)轉(zhuǎn)盤式及伺服控制轉(zhuǎn)盤式適用于小零件的上下料輸送；移動(dòng)導(dǎo)軌式可實(shí)現(xiàn)多機(jī)床并聯(lián)生產(chǎn)模式，但占地面積大。然而，針對多工位并聯(lián)機(jī)床的復(fù)雜機(jī)加工件，目前并沒有定位精度較高的上下料裝置可適用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種上下料精確度高、占地面積小且維護(hù)方便的龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置，包括龍門架組件、傳動(dòng)及動(dòng)力組件、機(jī)器人本體、機(jī)器人手爪組件、儲料機(jī)構(gòu)和控制柜，加工機(jī)床上設(shè)有至少2個(gè)加工工位，龍門架組件橫置于加工機(jī)床上方，機(jī)器人本體一端通過傳動(dòng)及動(dòng)力組件與龍門架組件相連接，機(jī)器人本體另一端設(shè)置機(jī)器人手爪組件，加工機(jī)床上的每個(gè)加工工位對應(yīng)設(shè)有一個(gè)儲料機(jī)構(gòu)，加工機(jī)床、傳動(dòng)及動(dòng)力組件、機(jī)器人本體、機(jī)器人手爪組件和儲料機(jī)構(gòu)分別與控制柜電氣連接。
[0006]所述龍門架組件包括橫梁、立柱和固定底板，橫梁橫置于加工機(jī)床上方，橫梁兩端分別設(shè)置立柱，各立柱底部設(shè)有固定底板；橫梁一側(cè)設(shè)有導(dǎo)軌齒條安裝板。
[0007]所述橫梁和立柱分別為方管；橫梁兩端分別設(shè)有立柱連接板，立柱頂部設(shè)有橫梁連接板，橫梁連接板與立柱連接板固定連接；各立柱底部設(shè)有筋板。橫梁和立柱組成龍門架，并通過固定底板固定于地面上或機(jī)床底座上，筋板作為使龍門架更穩(wěn)固的加強(qiáng)筋。
[0008]所述傳動(dòng)及動(dòng)力組件包括導(dǎo)軌、齒條、齒輪、滑塊、滑板、減速機(jī)和伺服電機(jī)，導(dǎo)軌和齒條平行安裝于龍門架組件中的導(dǎo)軌齒條安裝板上，滑塊設(shè)于導(dǎo)軌上，滑板與滑塊固定連接，齒輪與齒條嚙合連接，伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出端通過減速機(jī)與齒輪連接，伺服電機(jī)與控制柜電氣連接。使用時(shí)，伺服電機(jī)通過減速機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，通過齒輪和齒條的配合，滑板通過滑塊沿著導(dǎo)軌來回滑動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)器人本體及機(jī)器人手爪移動(dòng)于加工機(jī)床的不同加工工位之間。
[0009]所述滑板上設(shè)有行程開關(guān)，行程開關(guān)與控制柜電氣連接，橫梁兩端分別設(shè)有限位用的撞塊。滑塊帶動(dòng)機(jī)器人本體及機(jī)器人手爪移動(dòng)時(shí)，通過行程開關(guān)與撞塊之間的接觸，對其滑動(dòng)范圍進(jìn)行限制。
[0010]滑塊還可外接潤滑系統(tǒng)，通過潤滑系統(tǒng)向滑塊提供潤滑油脂，可有效保證滑塊與導(dǎo)軌之間更順暢的滑動(dòng)。
[0011]所述機(jī)器人本體是五軸機(jī)器人；機(jī)器人本體與滑板固定連接。
[0012]所述機(jī)器人手爪組件包括手爪連接板、手爪和氣缸，手爪連接板與機(jī)器人本體相連接，手爪連接板兩端分別設(shè)置手爪，各手爪分別通過氣缸與手爪連接板連接。
[0013]所述手爪為三爪式結(jié)構(gòu)，手爪上設(shè)有彈壓板，彈壓板安裝于氣缸上；設(shè)于手爪連接板兩端的兩個(gè)手爪分別為上料手爪和下料手爪，與上料手爪相連接的氣缸為上料氣缸，與下料手爪相連接的氣缸為下料氣缸。
[0014]所述儲料機(jī)構(gòu)包括機(jī)架、分度盤、轉(zhuǎn)盤和工件定位塊，分度盤設(shè)于機(jī)架上，分度盤上設(shè)置轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上分布有多個(gè)工件定位塊；分度盤與控制柜電氣連接。
[0015]本龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置使用時(shí)，其原理是:在加工機(jī)床的第一個(gè)加工工位上，相應(yīng)的儲料機(jī)構(gòu)提供待加工工件，機(jī)器人本體帶動(dòng)機(jī)器人手爪組件從儲料機(jī)構(gòu)上夾取待加工工件并送入第一個(gè)加工工位上，加工機(jī)床運(yùn)行，對該加工工位上的工件進(jìn)行加工；傳動(dòng)及動(dòng)力組件動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人本體及機(jī)器人手爪組件沿著龍門架組件滑動(dòng)至下一個(gè)加工工位上，然后在該加工工位上重復(fù)與第一個(gè)加工工位相同的動(dòng)作；第一個(gè)加工工位上的工件加工完成后，機(jī)器人本體及機(jī)器人手爪組件退回該工位上，從加工機(jī)床上卸下已完成加工的工件并送回儲料機(jī)構(gòu)上的原位，然后夾取下一個(gè)待加工工件并送入第一個(gè)加工工位上；上述過程中，第一個(gè)加工工位和下一個(gè)加工工位上，上下料動(dòng)作和工件加工動(dòng)作交替進(jìn)行，若加工工位多于2個(gè)，則各加工工位之間，上下料動(dòng)作和工件加工動(dòng)作按工位排序交替進(jìn)行；各機(jī)構(gòu)的動(dòng)作由控制柜內(nèi)的控制系統(tǒng)控制完成。在同一加工機(jī)床上，若加工工位為2個(gè)，則可根據(jù)實(shí)際需要，通過第一加工工位先將原始工件加工成半成品，再通過第二加工工位將半成品加工成成品。
[0016]本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果:
[0017]本龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置與機(jī)床配合，采用龍門側(cè)掛式懸空結(jié)構(gòu)，大大地減少了占地空間，場地使用效率高，對生產(chǎn)現(xiàn)場有序布置提供了便利。機(jī)床擺放靈活，可以是并排式雙機(jī)床、并排對排式四機(jī)床或其他特殊形式。維修方便，無論機(jī)床或裝置出現(xiàn)故障，機(jī)床和裝置都不會(huì)成為各自的維修障礙，維修安全便捷。
[0018]本龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置通過在加工機(jī)床上設(shè)置龍門架組件，將機(jī)器人本體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，并通過對其運(yùn)動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)控制，傳送精度高，重復(fù)定位精度高，可以遠(yuǎn)距離傳送。
[0019]本龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置通過在各加工工位上對應(yīng)設(shè)置儲料機(jī)構(gòu)，以配合機(jī)器人本體及機(jī)器人手爪組件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料，實(shí)現(xiàn)高效化、智能化、柔性化、精確控制的上下料，特別適合為結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件加工進(jìn)行上下料。
[0020]根據(jù)實(shí)際加工的工件結(jié)構(gòu)，本龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置可通過更換與工件相對應(yīng)的機(jī)器人手爪、機(jī)床夾具、儲料機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)不同工件加工的上下料，應(yīng)用靈活、適用廣泛。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為龍門架組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為傳動(dòng)及動(dòng)力組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為機(jī)器人本體及控制柜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5為機(jī)器人手爪組的件結(jié)構(gòu)示意圖
[0026]圖6為儲料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0028]實(shí)施例
[0029]本實(shí)施例一種龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括龍門架組件1、傳動(dòng)及動(dòng)力組件2、機(jī)器人本體4、機(jī)器人手爪組件5、儲料機(jī)構(gòu)7和控制柜6，加工機(jī)床3上設(shè)有至少2個(gè)加工工位3-1，龍門架組件橫置于加工機(jī)床上方，機(jī)器人本體一端通過傳動(dòng)及動(dòng)力組件與龍門架組件相連接，機(jī)器人本體另一端設(shè)置機(jī)器人手爪組件，加工機(jī)床上的每個(gè)加工工位對應(yīng)設(shè)有一個(gè)儲料機(jī)構(gòu)，加工機(jī)床、傳動(dòng)及動(dòng)力組件、機(jī)器人本體、機(jī)器人手爪組件和儲料機(jī)構(gòu)分別與控制柜電氣連接。
[0030]如圖2所示，龍門架組件I包括橫梁1-1、立柱1-2和固定底板1-3，橫梁橫置于加工機(jī)床上方，橫梁兩端分別設(shè)置立柱，各立柱底部設(shè)有固定底板；橫梁一側(cè)設(shè)有導(dǎo)軌齒條安裝板1-5。
[0031]橫梁和立柱分別為方管；橫梁兩端分別設(shè)有立柱連接板1-6，立柱頂部設(shè)有橫梁連接板1-7，橫梁連接板與立柱連接板固定連接；各立柱底部設(shè)有筋板1-8。橫梁和立柱組成龍門架，并通過固定底板固定于地面上或機(jī)床底座上，筋板作為使龍門架更穩(wěn)固的加強(qiáng)筋。
[0032]如圖3所示，傳動(dòng)及動(dòng)力組件2包括導(dǎo)軌2-1、齒條2-2、齒輪2_3、滑塊2_4、滑板2-5、減速機(jī)2-6和伺服電機(jī)2-7，導(dǎo)軌和齒條平行安裝于龍門架組件中的導(dǎo)軌齒條安裝板上，滑塊設(shè)于導(dǎo)軌上，滑板與滑塊固定連接，齒輪與齒條嚙合連接，伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出端通過減速機(jī)與齒輪連接，伺服電機(jī)與控制柜電氣連接。使用時(shí)，伺服電機(jī)通過減速機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，通過齒輪和齒條的配合，滑板通過滑塊沿著導(dǎo)軌來回滑動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)器人本體及機(jī)器人手爪移動(dòng)于加工機(jī)床的不同加工工位之間。
[0033]滑板上設(shè)有行程開關(guān)2-8，行程開關(guān)與控制柜電氣連接，橫梁兩端分別設(shè)有限位用的撞塊2-9。滑塊帶動(dòng)機(jī)器人本體及機(jī)器人手爪移動(dòng)時(shí)，通過行程開關(guān)與撞塊之間的接觸，對其滑動(dòng)范圍進(jìn)行限制。
[0034]滑塊還可外接潤滑系統(tǒng)，通過潤滑系統(tǒng)向滑塊提供潤滑油脂，可有效保證滑塊與導(dǎo)軌之間更順暢的滑動(dòng)。
[0035]機(jī)器人本體是廣州數(shù)控設(shè)備有限公司的改裝型RB20五軸機(jī)器人；機(jī)器人本體與滑板固定連接。機(jī)器人本體及控制柜的結(jié)構(gòu)如圖4所示。
[0036]如圖5所示，機(jī)器人手爪組件5包括手爪連接板5-1、手爪5-2和氣缸5_3，手爪連接板與機(jī)器人本體相連接，手爪連接板兩端分別設(shè)置手爪，各手爪分別通過氣缸與手爪連接板連接。
[0037]手爪為三爪式結(jié)構(gòu)，手爪上設(shè)有彈壓板5-4，彈壓板安裝于氣缸上；設(shè)于手爪連接板兩端的兩個(gè)手爪分別為上料手爪和下料手爪，與上料手爪相連接的氣缸為上料氣缸，與下料手爪相連接的氣缸為下料氣缸。
[0038]如圖6所示，儲料機(jī)構(gòu)7包括機(jī)架7-1、分度盤7-2、轉(zhuǎn)盤7_3和工件定位塊7_4，分度盤設(shè)于機(jī)架上，分度盤上設(shè)置轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上分布有多個(gè)工件定位塊；分度盤與控制柜電氣連接。
[0039]本龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置使用時(shí)，其原理是:在加工機(jī)床的第一個(gè)加工工位上，相應(yīng)的儲料機(jī)構(gòu)提供待加工工件，機(jī)器人本體帶動(dòng)機(jī)器人手爪組件從儲料機(jī)構(gòu)上夾取待加工工件并送入第一個(gè)加工工位上，加工機(jī)床運(yùn)行，對該加工工位上的工件進(jìn)行加工；傳動(dòng)及動(dòng)力組件動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人本體及機(jī)器人手爪組件沿著龍門架組件滑動(dòng)至下一個(gè)加工工位上，然后在該加工工位上重復(fù)與第一個(gè)加工工位相同的動(dòng)作；第一個(gè)加工工位上的工件加工完成后，機(jī)器人本體及機(jī)器人手爪組件退回該工位上，從加工機(jī)床上卸下已完成加工的工件并送回儲料機(jī)構(gòu)上的原位，然后夾取下一個(gè)待加工工件并送入第一個(gè)加工工位上；上述過程中，第一個(gè)加工工位和下一個(gè)加工工位上，上下料動(dòng)作和工件加工動(dòng)作交替進(jìn)行，若加工工位多于2個(gè)，則各加工工位之間，上下料動(dòng)作和工件加工動(dòng)作按工位排序交替進(jìn)行；各機(jī)構(gòu)的動(dòng)作由控制柜內(nèi)的控制系統(tǒng)控制完成，控制柜內(nèi)的控制系統(tǒng)為廣州數(shù)控設(shè)備有限公司的GSK-RC控制系統(tǒng)。
[0040]如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用來限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍；即凡依本實(shí)用新型內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本實(shí)用新型權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置，其特征在于，包括龍門架組件、傳動(dòng)及動(dòng)力組件、機(jī)器人本體、機(jī)器人手爪組件、儲料機(jī)構(gòu)和控制柜，加工機(jī)床上設(shè)有至少2個(gè)加工工位，龍門架組件橫置于加工機(jī)床上方，機(jī)器人本體一端通過傳動(dòng)及動(dòng)力組件與龍門架組件相連接，機(jī)器人本體另一端設(shè)置機(jī)器人手爪組件，加工機(jī)床上的每個(gè)加工工位對應(yīng)設(shè)有一個(gè)儲料機(jī)構(gòu)，加工機(jī)床、傳動(dòng)及動(dòng)力組件、機(jī)器人本體、機(jī)器人手爪組件和儲料機(jī)構(gòu)分別與控制柜電氣連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置，其特征在于，所述龍門架組件包括橫梁、立柱和固定底板，橫梁橫置于加工機(jī)床上方，橫梁兩端分別設(shè)置立柱，各立柱底部設(shè)有固定底板；橫梁一側(cè)設(shè)有導(dǎo)軌齒條安裝板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置，其特征在于，所述橫梁和立柱分別為方管；橫梁兩端分別設(shè)有立柱連接板，立柱頂部設(shè)有橫梁連接板，橫梁連接板與立柱連接板固定連接；各立柱底部設(shè)有筋板。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)及動(dòng)力組件包括導(dǎo)軌、齒條、齒輪、滑塊、滑板、減速機(jī)和伺服電機(jī)，導(dǎo)軌和齒條平行安裝于龍門架組件中的導(dǎo)軌齒條安裝板上，滑塊設(shè)于導(dǎo)軌上，滑板與滑塊固定連接，齒輪與齒條嚙合連接，伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出端通過減速機(jī)與齒輪連接，伺服電機(jī)與控制柜電氣連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置，其特征在于，所述滑板上設(shè)有行程開關(guān)，行程開關(guān)與控制柜電氣連接，橫梁兩端分別設(shè)有限位用的撞塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置，其特征在于，所述機(jī)器人本體是五軸機(jī)器人；機(jī)器人本體與滑板固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置，其特征在于，所述機(jī)器人手爪組件包括手爪連接板、手爪和氣缸，手爪連接板與機(jī)器人本體相連接，手爪連接板兩端分別設(shè)置手爪，各手爪分別通過氣缸與手爪連接板連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置，其特征在于，所述手爪為三爪式結(jié)構(gòu)，手爪上設(shè)有彈壓板，彈壓板安裝于氣缸上；設(shè)于手爪連接板兩端的兩個(gè)手爪分別為上料手爪和下料手爪，與上料手爪相連接的氣缸為上料氣缸，與下料手爪相連接的氣缸為下料氣缸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種龍門側(cè)掛式移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)上下料裝置，其特征在于，所述儲料機(jī)構(gòu)包括機(jī)架、分度盤、轉(zhuǎn)盤和工件定位塊，分度盤設(shè)于機(jī)架上，分度盤上設(shè)置轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上分布有多個(gè)工件定位塊；分度盤與控制柜電氣連接。
【文檔編號】B23Q7/14GK203993345SQ201420286916
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】何敏佳, 李伯基, 吳成濤, 閆偉濤 申請人:廣州數(shù)控設(shè)備有限公司