一种冲床用摆臂机器人的制作方法

    专利2022-07-07  129


    本发明涉及冲床摆臂机器人技术领域,尤其涉及一种冲床用摆臂机器人。



    背景技术:

    冲床,就是一台冲压式压力机。在国民生产中,冲压工艺由于比传统机械加工来说有节约材料和能源,效率高,对操作者技术要求不高及通过各种模具应用可以做出机械加工所无法达到的产品这些优点,因而它的用途越来越广泛。冲压生产主要是针对板材的。通过模具,能做出落料,冲孔,成型,拉深,修整,精冲,整形,铆接及挤压件等等,广泛应用于各个领域。如我们用的开关插座,杯子,碗柜,碟子,电脑机箱,甚至导弹飞机……有非常多的配件都可以用冲床通过模具生产出来

    现有技术中冲床加工完后,成型的工件一般采用人工卸料再将成型的工件堆垛在收集区域,这样的工作方式不仅效率较低,而且安全性能较差,同时也增加了工作人员的劳动强度,不利于生产企业的使用,为此,我们提出一种冲床用摆臂机器人解决上述问题。



    技术实现要素:

    本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题,而提出的一种冲床用摆臂机器人。

    为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

    一种冲床用摆臂机器人,包括安装箱,所述安装箱的内部设置有升降机构,所述升降机构上固定安装有安装座,所述安装座的顶部固定安装有旋转电机,所述安装座的顶部转动连接有转柱,所述转柱的顶部固定安装有摆臂,所述旋转电机的驱动端与转柱上均固定安装有同步轮,两个所述同步轮之间传动连接有同步带,所述摆臂上固定安装有两个滑轨,所述滑轨上滑动连接有滑块,所述摆臂上固定安装有电动伸缩杆,所述电动伸缩杆的伸缩端与滑块的一侧固定连接,所述滑块的正前方固定安装有安装板,所述安装板的顶部固定安装有真空泵,所述真空泵上固定安装有波纹伸缩软管,所述安装板的底部固定安装有电动气缸,所述电动气缸的伸缩端固定连接有真空吸盘,所述波纹伸缩软管远离真空泵的一端与真空吸盘固定连接,所述安装座上固定安装有接料箱,所述接料箱的内部活动连接有承载板,所述接料箱内部的一侧固定安装有连接座,所述承载板底部的一侧与连接座转动连接,所述接料箱的内部转动连接有丝杆,所述丝杆上螺纹连接有丝母,所述承载板底部的另一侧与丝母转动连接,所述接料箱的内部固定安装有驱动电机,所述驱动电机的驱动端与丝杆的一端固定连接,所述接料箱的一侧开设有卸料口,所述卸料口的底部固定安装有斜坡板,所述安装座上固定安装有集料箱,所述斜坡板远离接料箱的一端与集料箱的顶部固定连接,所述承载板顶部的中心处固定安装有红外测距传感器,所述承载板顶部的两侧固定安装有压力传感器。

    优选地,所述升降机构包括螺纹杆、从动锥齿轮、支撑柱、导向杆、导向块、转杆、主动锥齿轮和升降电机,所述螺纹杆转动连接于安装箱的内部,所述从动锥齿轮固定安装于螺纹杆上,所述支撑柱螺纹连接于螺纹杆上,所述支撑柱的内部开设有供螺纹杆旋入的螺纹盲孔,所述安装箱的顶部开设有供支撑柱滑动的开口,所述支撑柱的顶部穿过开口延伸至安装箱的外部的一端与安装座的底部固定连接,所述导向杆的数量为两个,两个所述导向杆固定安装于安装箱内部的两侧,两个所述导向杆上均滑动连接有导向块,且两个所述导向块相对的一侧均与支撑柱固定连接,所述转杆转动连接于安装箱的内部,所述主动锥齿轮固定安装在转杆上,且所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮啮合连接,所述升降电机固定安装在安装箱的内部,所述升降电机的驱动端与转杆的一端固定连接。

    优选地,所述安装箱的底部固定安装有四个锁止万向轮,四个所述锁止万向轮分别位于安装箱底部的四角处。

    优选地,所述安装箱的一侧固定安装有手推把,所述手推把上套设有防滑皮套,所述防滑皮套的外表面一体成型有防滑纹路。

    优选地,所述集料箱的内壁上固定安装有缓冲海绵,所述缓冲海绵的厚度为3cm。

    优选地,所述安装座的正面固定安装有可编程逻辑控制器,所述升降电机、旋转电机、电动伸缩杆、真空泵、电动气缸、驱动电机、红外测距传感器和压力传感器均与可编程逻辑控制器信号连接。

    与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    1、通过升降机构可对摆臂的高度进行调节,使冲床用摆臂机器人能够对不同高度的冲床进行卸料,结构简单,调节方便,提高了冲床用摆臂机器人的适用性,有利于冲床用摆臂机器人的使用。

    2、通过旋转电机、转柱、同步轮和同步带的配合使用可对摆臂的旋转角度进行调节,通过滑轨、滑块、电动伸缩杆、真空泵、波纹伸缩软管、电动气缸和真空吸盘的配合使用可对冲压成型的工件进行吸附固定,从而方便了冲床加工完成后成型工件的卸料,提高了工作效率,且具有很好的安全性,降低了工作人员的劳动强度,有利于生产企业的使用。

    3、通过接料箱、连接座、承载板、驱动电机、丝杆、丝母、红外测距传感器、压力传感器和可编程逻辑控制器的配合使用能够对冲床用摆臂机器人卸下的物料进行收集,结构简单,操作方便,智能化水平高,有利于冲床用摆臂机器人的使用,通过斜坡板和集料箱的配合能够对成型的工件进行集中堆放,方便了工作人员的使用。

    附图说明

    图1为本发明提出的一种冲床用摆臂机器人的正视结构示意图;

    图2为本发明提出的一种冲床用摆臂机器人的正视方向的剖面结构示意图;

    图3为图2中a处的结构放大图。

    图中:1、安装箱;2、锁止万向轮;3、手推把;4、螺纹杆;5、从动锥齿轮;6、支撑柱;7、导向杆;8、导向块;9、转杆;10、主动锥齿轮;11、升降电机;12、安装座;13、旋转电机;14、转柱;15、摆臂;16、同步轮;17、同步带;18、滑轨;19、滑块;20、电动伸缩杆;21、真空泵;22、波纹伸缩软管;23、电动气缸;24、真空吸盘;25、接料箱;26、连接座;27、承载板;28、斜坡板;29、集料箱;30、缓冲海绵;31、驱动电机;32、丝杆;33、丝母;34、红外测距传感器;35、压力传感器;36、可编程逻辑控制器;37、安装板。

    具体实施方式

    下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

    在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

    参照图1-3,一种冲床用摆臂机器人,包括安装箱1,安装箱1的内部设置有升降机构,升降机构上固定安装有安装座12,安装座12的顶部固定安装有旋转电机13,安装座12的顶部转动连接有转柱14,转柱14的顶部固定安装有摆臂15,旋转电机13的驱动端与转柱14上均固定安装有同步轮16,两个同步轮16之间传动连接有同步带17,摆臂15上固定安装有两个滑轨18,滑轨18上滑动连接有滑块19,摆臂15上固定安装有电动伸缩杆20,电动伸缩杆20的伸缩端与滑块19的一侧固定连接,滑块19的正前方固定安装有安装板37,安装板37的顶部固定安装有真空泵21,真空泵21上固定安装有波纹伸缩软管22,安装板37的底部固定安装有电动气缸23,电动气缸23的伸缩端固定连接有真空吸盘24,波纹伸缩软管22远离真空泵21的一端与真空吸盘24固定连接,安装座12上固定安装有接料箱25,接料箱25的内部活动连接有承载板27,接料箱25内部的一侧固定安装有连接座26,承载板27底部的一侧与连接座26转动连接,接料箱25的内部转动连接有丝杆32,丝杆32上螺纹连接有丝母33,承载板27底部的另一侧与丝母33转动连接,接料箱25的内部固定安装有驱动电机31,驱动电机31的驱动端与丝杆32的一端固定连接,接料箱25的一侧开设有卸料口,卸料口的底部固定安装有斜坡板28,安装座12上固定安装有集料箱29,斜坡板28远离接料箱25的一端与集料箱29的顶部固定连接,承载板27顶部的中心处固定安装有红外测距传感器34,承载板27顶部的两侧固定安装有压力传感器35。

    其中,升降机构包括螺纹杆4、从动锥齿轮5、支撑柱6、导向杆7、导向块8、转杆9、主动锥齿轮10和升降电机11,螺纹杆4转动连接于安装箱1的内部,从动锥齿轮5固定安装于螺纹杆4上,支撑柱6螺纹连接于螺纹杆4上,支撑柱6的内部开设有供螺纹杆4旋入的螺纹盲孔,安装箱1的顶部开设有供支撑柱6滑动的开口,支撑柱6的顶部穿过开口延伸至安装箱1的外部的一端与安装座12的底部固定连接,导向杆7的数量为两个,两个导向杆7固定安装于安装箱1内部的两侧,两个导向杆7上均滑动连接有导向块8,且两个导向块8相对的一侧均与支撑柱6固定连接,转杆9转动连接于安装箱1的内部,主动锥齿轮10固定安装在转杆9上,且主动锥齿轮10与从动锥齿轮5啮合连接,升降电机11固定安装在安装箱1的内部,升降电机11的驱动端与转杆9的一端固定连接;

    需要说明的是,通过升降电机11驱动转杆9转动,通过转杆9的转动带动主动锥齿轮10转动,由于主动锥齿轮10与从动锥齿轮5的啮合,主动锥齿轮10在转动时从动锥齿轮5跟随主动锥齿轮10同步转动,从动锥齿轮5的转动带动螺纹杆4转,又由于螺纹杆4与支撑柱6为螺纹连接,且通过导向杆7与导向块8的滑动配合可对支撑柱6的转动以及滑动进行限位,螺纹杆4在转动时,支撑柱6可在螺纹杆4上发生水平方向的移动,通过支撑柱6向上的移动可推动安装座12向上移动,通过安装座12的移动带动摆臂15上下移动,从而实现摆臂15高度的调节,通过升降机构可对摆臂15的高度进行调节,使机器人能够对不同高度的冲床进行卸料,结构简单,调节方便,提高了机器人的适用性,有利于冲床用摆臂机器人的使用。

    其中,安装箱1的底部固定安装有四个锁止万向轮2,四个锁止万向轮2分别位于安装箱1底部的四角处;

    需要说明的是,通过螺纹杆4方便机器人的移动位置,同时为了方便确定位置后进行固定,提高了机器人的机动性和灵活性。

    其中,安装箱1的一侧固定安装有手推把3,手推把3上套设有防滑皮套,防滑皮套的外表面一体成型有防滑纹路;

    需要说的是,通过在安装箱1上设置的手推把3增加了安装箱1的受力点,便于操作者推动安装箱1进行移动,使安装箱1的移动更加便捷,有利于操作人员的使用,通过在手推把3上设置的防滑皮套提高了手掌与手推把3之间的摩擦力,避免手推把3过于光滑而致使推动过程中出行滑脱影响使用的问题。

    其中,集料箱29的内壁上固定安装有缓冲海绵30,缓冲海绵30的厚度为3cm;

    需要说明的是,通过在集料箱29内部安装的缓冲海绵30能够起到很好的缓冲防撞作用,当取下的物料进入集料箱29的内部受到冲击时,缓冲海绵30能够有效的分散冲击力,避免物料受到冲击时容易发生变形,可能会破坏原有的结构的问题,达到了保护物料和避免物料损坏的效果。

    其中,安装座12的正面固定安装有可编程逻辑控制器36,升降电机11、旋转电机13、电动伸缩杆20、真空泵21、电动气缸23、驱动电机31、红外测距传感器34和压力传感器35均与可编程逻辑控制器36信号连接;

    需要说明的是,通过可编程逻辑控制器36进行相关调整,对升降电机11、旋转电机13、电动伸缩杆20、真空泵21、电动气缸23和驱动电机31的转速、开闭、伸缩等相关数据进行调整,进而达到控制升降电机11、旋转电机13、电动伸缩杆20、真空泵21、电动气缸23和驱动电机31的目的,通过可编程逻辑控制器36进行相关调整,能够对红外测距传感器34、压力传感器35和可编程逻辑控制器36传输的信号进行接收并可对根据接收的信号进行相关操作,结构简单,操作方便,智能化水平高,有利于冲床用摆臂机器人的使用。

    工作原理:本发明中,当冲床用摆臂机器人在使用时,通过手推把3与锁止万向轮2的配合使用方便了冲床用摆臂机器人的移动,将冲床用摆臂机器人推送到冲床旁边,然后将锁止万向轮2锁紧,实现对机器人的固定,根据冲床的高度对摆臂15的高度进行调节,当需要调节时,首先启动升降电机11,通过升降电机11驱动转杆9转动,通过转杆9的转动带动主动锥齿轮10转动,由于主动锥齿轮10与从动锥齿轮5的啮合,主动锥齿轮10在转动时从动锥齿轮5跟随主动锥齿轮10同步转动,从动锥齿轮5的转动带动螺纹杆4转,又由于螺纹杆4与支撑柱6为螺纹连接,且通过导向杆7与导向块8的滑动配合可对支撑柱6的转动以及滑动进行限位,螺纹杆4在转动时,支撑柱6可在螺纹杆4上发生水平方向的移动,通过支撑柱6向上的移动可推动安装座12向上移动,通过安装座12的移动带动摆臂15上下移动,从而实现摆臂15高度的调节,调节完成后,关闭升降电机11即可,冲床冲压的工件成型后,首先开启旋转电机13,通过旋转电机13可驱动旋转电机13上固定安装的同步轮16转动,通过同步带17的传动可实现转柱14上安装的同步轮16转动,通过同步轮16的转动使转柱14转动,通过同步轮16的转动使摆臂15转动,当摆臂15转动至冲床的冲压区域后,控制电动伸缩杆20伸缩,通过电动伸缩杆20的伸缩实现对滑块19滑动的调节,当真空吸盘24处于工件的正上方后,控制电动伸缩杆20锁定,然后再控制电动气缸23伸缩,通过电动气缸23的伸缩可推动真空吸盘24向下移动,使真空吸盘24与成型的工件紧密接触,在启动真空泵21,通过真空泵21的启动可使真空吸盘24将成型的工件吸附固定在真空吸盘24上,吸附固定完成后,控制电动气缸23回缩,使成型工件与冲床分离,再控制旋转电机13反向转动,使转柱14反向转动,通过转柱14带动摆臂15反向转动,当成型工件处于承载板27正上方后,控制电动气缸23再次伸长,通过红外测距传感器34检测工件与承载板27之间的距离,当成型的工件即将落在承载板27上时,红外测距传感器34发出信号给可编程逻辑控制器36,可编程逻辑控制器36在控制真空泵21对真空吸盘24的内部输送空气,使真空吸盘24的吸附力消失,此时成型的工件从真空吸盘24上脱落,当成型的工件落在承载板27上后,压力传感器35检测到成型工件的重量,将信号传输个给可编程逻辑控制器36,可编程逻辑控制器36接收信号后,控制电动气缸23回收,并同时控制驱动电机31启动,通过驱动电机31驱动丝杆32转动,由于丝母33与丝杆32的螺纹连接配合,当丝杆32转动时丝母33发生水平方向的移动,使丝母33向靠近驱动电机31的一侧移动,通过丝母33的移动使承载板27处于倾斜的状态,由于重力因素,当承载板27倾斜后放置在承载板27表面的工件向较低的一侧滑动,并通过斜坡板28的连接使成型的工件滑落至缓冲海绵30的内部进行堆放,当压力传感器35检测不到压力后,压力传感器35将信号传输给可编程逻辑控制器36,通过可编程逻辑控制器36控制驱动电机31反向转动,使丝母33复位,从而使承载板27复位,以便再次使用,结构简单,操作方便,解决了采用人工卸料再将成型的工件堆垛在收集区域,这样的工作方式不仅效率较低,而且安全性能较差,同时也增加了工作人员的劳动强度,不利于生产企业的使用的问题。

    以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种冲床用摆臂机器人,包括安装箱(1),其特征在于,所述安装箱(1)的内部设置有升降机构,所述升降机构上固定安装有安装座(12),所述安装座(12)的顶部固定安装有旋转电机(13),所述安装座(12)的顶部转动连接有转柱(14),所述转柱(14)的顶部固定安装有摆臂(15),所述旋转电机(13)的驱动端与转柱(14)上均固定安装有同步轮(16),两个所述同步轮(16)之间传动连接有同步带(17),所述摆臂(15)上固定安装有两个滑轨(18),所述滑轨(18)上滑动连接有滑块(19),所述摆臂(15)上固定安装有电动伸缩杆(20),所述电动伸缩杆(20)的伸缩端与滑块(19)的一侧固定连接,所述滑块(19)的正前方固定安装有安装板(37),所述安装板(37)的顶部固定安装有真空泵(21),所述真空泵(21)上固定安装有波纹伸缩软管(22),所述安装板(37)的底部固定安装有电动气缸(23),所述电动气缸(23)的伸缩端固定连接有真空吸盘(24),所述波纹伸缩软管(22)远离真空泵(21)的一端与真空吸盘(24)固定连接,所述安装座(12)上固定安装有接料箱(25),所述接料箱(25)的内部活动连接有承载板(27),所述接料箱(25)内部的一侧固定安装有连接座(26),所述承载板(27)底部的一侧与连接座(26)转动连接,所述接料箱(25)的内部转动连接有丝杆(32),所述丝杆(32)上螺纹连接有丝母(33),所述承载板(27)底部的另一侧与丝母(33)转动连接,所述接料箱(25)的内部固定安装有驱动电机(31),所述驱动电机(31)的驱动端与丝杆(32)的一端固定连接,所述接料箱(25)的一侧开设有卸料口,所述卸料口的底部固定安装有斜坡板(28),所述安装座(12)上固定安装有集料箱(29),所述斜坡板(28)远离接料箱(25)的一端与集料箱(29)的顶部固定连接,所述承载板(27)顶部的中心处固定安装有红外测距传感器(34),所述承载板(27)顶部的两侧固定安装有压力传感器(35)。

    2.根据权利要求1所述的一种冲床用摆臂机器人,其特征在于,所述升降机构包括螺纹杆(4)、从动锥齿轮(5)、支撑柱(6)、导向杆(7)、导向块(8)、转杆(9)、主动锥齿轮(10)和升降电机(11),所述螺纹杆(4)转动连接于安装箱(1)的内部,所述从动锥齿轮(5)固定安装于螺纹杆(4)上,所述支撑柱(6)螺纹连接于螺纹杆(4)上,所述支撑柱(6)的内部开设有供螺纹杆(4)旋入的螺纹盲孔,所述安装箱(1)的顶部开设有供支撑柱(6)滑动的开口,所述支撑柱(6)的顶部穿过开口延伸至安装箱(1)的外部的一端与安装座(12)的底部固定连接,所述导向杆(7)的数量为两个,两个所述导向杆(7)固定安装于安装箱(1)内部的两侧,两个所述导向杆(7)上均滑动连接有导向块(8),且两个所述导向块(8)相对的一侧均与支撑柱(6)固定连接,所述转杆(9)转动连接于安装箱(1)的内部,所述主动锥齿轮(10)固定安装在转杆(9)上,且所述主动锥齿轮(10)与所述从动锥齿轮(5)啮合连接,所述升降电机(11)固定安装在安装箱(1)的内部,所述升降电机(11)的驱动端与转杆(9)的一端固定连接。

    3.根据权利要求1所述的一种冲床用摆臂机器人,其特征在于,所述安装箱(1)的底部固定安装有四个锁止万向轮(2),四个所述锁止万向轮(2)分别位于安装箱(1)底部的四角处。

    4.根据权利要求1所述的一种冲床用摆臂机器人,其特征在于,所述安装箱(1)的一侧固定安装有手推把(3),所述手推把(3)上套设有防滑皮套,所述防滑皮套的外表面一体成型有防滑纹路。

    5.根据权利要求1所述的一种冲床用摆臂机器人,其特征在于,所述集料箱(29)的内壁上固定安装有缓冲海绵(30),所述缓冲海绵(30)的厚度为3cm。

    6.根据权利要求1所述的一种冲床用摆臂机器人,其特征在于,所述安装座(12)的正面固定安装有可编程逻辑控制器(36),所述升降电机(11)、旋转电机(13)、电动伸缩杆(20)、真空泵(21)、电动气缸(23)、驱动电机(31)、红外测距传感器(34)和压力传感器(35)均与可编程逻辑控制器(36)信号连接。

    技术总结
    本发明公开了一种冲床用摆臂机器人,包括安装箱,所述安装箱的内部设置有升降机构,所述升降机构上固定安装有安装座,所述安装座的顶部固定安装有旋转电机,所述安装座的顶部转动连接有转柱,所述转柱的顶部固定安装有摆臂,所述旋转电机的驱动端与转柱上均固定安装有同步轮,两个所述同步轮之间传动连接有同步带,所述摆臂上固定安装有两个滑轨,所述滑轨上滑动连接有滑块,所述摆臂上固定安装有电动伸缩杆,所述电动伸缩杆的伸缩端与滑块的一侧固定连接。本发明涉及冲床摆臂机器人技术领域,结构简单,卸料方便,安全性高,提高了工作效率,降低了工作人员的劳动强度,有利于生产企业的使用。

    技术研发人员:汪倩
    受保护的技术使用者:汪倩
    技术研发日:2020.11.16
    技术公布日:2021.03.12

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