一种具有定位转向切割功能的工业机器人制造技术

本发明专利技术属于工业机器人技术领域，尤其为一种具有定位转向切割功能的工业机器人，包括工作台、位置调节机构、切割机器人、工件定位装置、工件夹紧机构、废料收集机构、灰尘收集机构、生产线传送带和下料机器人，其中，所述切割机器人通过位置调节机构固定安装于工作台的中部位置。本发明专利技术能够实现工业机器人的连续加工、定位上料与自动夹紧以及自动下料与工件移载，满足高效生产线切割需求，能够实现在切割过程中产生的切料及废屑的集中收集，防止切料及废屑污染台面，保证清洁加工，能够自动收集对在切割过程中产生的粉尘，防止造成工作环境的污染，同时能够实现对切割机器人位置的横向调节以及高度调节，结构稳定，适用范围广。

An Industrial Robot with Positioning, Steering and Cutting

【技术实现步骤摘要】
一种具有定位转向切割的工业机器人
本专利技术涉及工业机器人
，具体为一种具有定位转向切割的工业机器人。
技术介绍
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。但现有的工业机器人功能单一，存在以下缺陷：1、现有的工业机器人在对工件进行切割加工时，一次切割完成后需要对完成切割后的工件进行下料，再重新上料后才能继续进行切割操作，不能实现连续切割加工，不能满足高效生产线切割需求；2、在切割工件过程中产生的切屑、废料直接散落在地，污染切割台面，不能保证清洁加工；3、无配套吸尘机构，切割加工时会在切割工位周围产生大量粉尘，造成工作环境的污染。
技术实现思路
（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种具有定位转向切割的工业机器人，解决了现有的工业机器人在对工件进行切割加工时，不能实现连续切割加工，不能满足高效生产线切割需求，在切割工件过程中产生的切屑、废料直接散落在地，污染切割台面，不能保证清洁加工，以及无配套吸尘机构，切割加工时会在切割工位周围产生大量粉尘，造成工作环境的污染的问题。（二）技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种具有定位转向切割的工业机器人，包括工作台、位置调节机构、切割机器人、工件定位装置、工件夹紧机构、废料收集机构、灰尘收集机构、生产线传送带和下料机器人，其中，所述切割机器人通过位置调节机构固定安装于工作台的中部位置，所述切割机器人的机械臂端部设有激光切割头，所述工件定位装置设置有四个，四个工件定位装置以切割机器人的安装位为中心分布于工作台的顶部前、后、左、右四个方位，四个工件定位装置之间等距设置，各工件定位装置上均集成安装有一个工件夹紧机构、一个废料收集机构和一个灰尘收集机构，所述生产线传送带设置于工作台的外围对应工件定位装置的一侧，所述下料机器人设置于由生产线传送带和工件定位装置构成的夹角区域内，人工将工件定位安装在工件定位装置上并通过工件夹紧机构进行夹紧，后经切割机器人上激光切割头依次对各工件定位装置上的工件进行切割，切割完成后的工件经下料机器人下料并移载至生产线传送带上，所述废料收集机构用于收集在切割过程中产生的切料及废屑，所述灰尘收集机构用于收集在切割过程中产生的粉尘。所述工件定位装置包括机架、伺服驱动电机、活动定位板和限位块，所述伺服驱动电机安装于机架的侧壁顶端，所述活动定位板的侧壁中部通过活动杆活动安装于机架的顶端，所述伺服驱动电机的输出端通过联轴器与活动杆连接，所述限位块上下对应设置于活动定位板的端面顶端和底端，所述限位块用于对工件进行限位，所述活动定位板上位于上下对应设置的限位块之间设有落料槽，所述工件夹紧机构设置于活动定位板上对应落料槽上下端的一侧位置，所述工件夹紧机构包括安装座、夹紧块和夹紧气缸，所述夹紧块与安装座转动连接，所述夹紧气缸安装于安装座的内侧壁上，所述夹紧块靠近安装座的一端底部与夹紧气缸的活塞杆端部活动连接，所述夹紧块远离安装座的一端延伸至预置于限位块之间的工件上，所述废料收集机构是由集料桶和下料斗组成，所述集料桶安装于机架的底座上，所述下料斗固定安装于集料桶的顶部，所述下料斗与活动定位板上下对应设置，所述灰尘收集机构包括吸尘罩、风机、吸尘管道和输尘管道，所述机架上对应活动定位板和下料斗之间设有开槽，所述吸尘罩通过安装杆固定安装于开槽内，所述风机通过固定座固定安装于机架的侧壁上，所述吸尘罩通过吸尘管道与风机的进风口连接，所述风机的出风口通过输尘管道与集料桶连接。在进一步的实施例中，所述位置调节机构是由纵向直线导轨和横向直线导轨组成，所述横向直线导轨连接于纵向直线导轨的滑台上，所述切割机器人的电机底座固定安装于横向直线导轨的滑台上，能够实现切割机器人的横向位置及高度调节。在进一步的实施例中，所述活动定位板为倾斜设置，所述活动定位板的倾斜角度为45°，所述伺服驱动电机驱动活动定位板正反转的角度为90°，通过将活动定位板倾斜设置，辅以伺服驱动电机驱动活动定位板进行位置调整，便于对工件进行切割以及工作人员上料，且倾斜设置的活动定位板利于将切割下的废料掉落于下料斗内。在进一步的实施例中，所述落料槽为竖向椭圆形结构，所述下料斗的入料口内径长度大于落料槽的短径长度，所述落料槽的短径长度大于工件的板宽长度，上述结构设计能够在极大程度上便于对切割机器人切割下的切料和废屑的收集。在进一步的实施例中，所述夹紧块远离安装座的一端底部设有与工件表面抵接的橡胶防护垫，通过橡胶防护垫的设置，能够防止因设备振动导致夹紧块与工件表面产生摩擦，使工件表面擦伤磨损，影响工件的切割质量以及外观。在进一步的实施例中，所述集料桶为上下双层结构，所述集料桶的顶层与下料斗上下连通，所述集料桶的底层内设有与输尘管道连通设置的集尘器，能够对废料及灰尘收集进行细化分类，结构更为紧凑，节省空间。在进一步的实施例中，所述集料桶上设有与顶层相适配的出料口以及与底层相适配的检修口，出料口上设有阀门，通过出料口的设置，能够在使用了一段时间后或定时对切料及废屑进行清理，检修口的设置便于对底层内的集尘器进行维护以及灰尘定时处理。在进一步的实施例中，所述集料桶和下料斗之间的连接方式为法兰连接，能够使集料桶和下料斗之间的连接结构更为稳定，同时便于组装和拆卸。（三）有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种具有定位转向切割的工业机器人，具备以下有益效果：1、该具有定位转向切割的工业机器人，通过设置前、后、左、右四个方位的切割位，能够实现工业机器人的连续加工，通过工件定位装置和工件夹紧机构的设置，能够实现定位上料与自动夹紧，配合生产线传送带和下料机器人的设置，能够实现自动下料与工件移载，满足高效生产线切割需求。2、该具有定位转向切割的工业机器人，通过设置废料收集机构，能够实现在切割过程中产生的切料及废屑的集中收集，防止切料及废屑污染台面，保证清洁加工。3、该具有定位转向切割的工业机器人，通过设置灰尘收集机构，能够自动收集对在切割过程中产生的粉尘，防止造成工作环境的污染。4、该具有定位转向切割的工业机器人，通过位置调节机构的设置，能够实现对切割机器人位置的横向调节以及高度调节，结构稳定，适用范围广。附图说明图1为本专利技术的结构示意图（俯视图）；图2为本专利技术中位置调节机构与切割机器人的连接结构示意图；图3为本专利技术中工件定位装置、工件夹紧机构、废料收集机构和灰尘收集机构的连接结构示意图；图4为本专利技术中工件夹紧机构的剖视图。图中：1、工作台；2、位置调节机构；201、纵向直线导轨；202、横向直线导轨；3、切割机器人；4、工件定位装置；401、机架；402、伺服驱动电机；403、活动定位板；404、限位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有定位转向切割的工业机器人，其特征在于：包括工作台（1）、位置调节机构（2）、切割机器人（3）、工件定位装置（4）、工件夹紧机构（5）、废料收集机构（6）、灰尘收集机构（7）、生产线传送带（8）和下料机器人（9），其中，所述切割机器人（3）通过位置调节机构（2）固定安装于工作台（1）的中部位置，所述切割机器人（3）的机械臂端部设有激光切割头（10），所述工件定位装置（4）设置有四个，四个工件定位装置（4）以切割机器人（3）的安装位为中心分布于工作台（1）的顶部前、后、左、右四个方位，四个工件定位装置（4）之间等距设置，各工件定位装置（4）上均集成安装有一个工件夹紧机构（5）、一个废料收集机构（6）和一个灰尘收集机构（7），所述生产线传送带（8）设置于工作台（1）的外围对应工件定位装置（4）的一侧，所述下料机器人（9）设置于由生产线传送带（8）和工件定位装置（4）构成的夹角区域内，人工将工件定位安装在工件定位装置（4）上并通过工件夹紧机构（5）进行夹紧，后经切割机器人（3）上激光切割头（10）依次对各工件定位装置（4）上的工件进行切割，切割完成后的工件经下料机器人（9）下料并移载至生产线传送带（8）上，所述废料收集机构（6）用于收集在切割过程中产生的切料及废屑，所述灰尘收集机构（7）用于收集在切割过程中产生的粉尘；所述工件定位装置（4）包括机架（401）、伺服驱动电机（402）、活动定位板（403）和限位块（404），所述伺服驱动电机（402）安装于机架（401）的侧壁顶端，所述活动定位板（403）的侧壁中部通过活动杆活动安装于机架（401）的顶端，所述伺服驱动电机（402）的输出端通过联轴器与活动杆连接，所述限位块（404）上下对应设置于活动定位板（403）的端面顶端和底端，所述限位块（404）用于对工件进行限位，所述活动定位板（403）上位于上下对应设置的限位块（404）之间设有落料槽（11），所述工件夹紧机构（5）设置于活动定位板（403）上对应落料槽（11）上下端的一侧位置，所述工件夹紧机构（5）包括安装座（501）、夹紧块（502）和夹紧气缸（503），所述夹紧块（502）与安装座（501）转动连接，所述夹紧气缸（503）安装于安装座（501）的内侧壁上，所述夹紧块（502）靠近安装座（501）的一端底部与夹紧气缸（503）的活塞杆端部活动连接，所述夹紧块（502）远离安装座（501）的一端延伸至预置于限位块（404）之间的工件上，所述废料收集机构（6）是由集料桶（601）和下料斗（602）组成，所述集料桶（601）安装于机架（401）的底座上，所述下料斗（602）固定安装于集料桶（601）的顶部，所述下料斗（602）与活动定位板（403）上下对应设置，所述灰尘收集机构（7）包括吸尘罩（701）、风机（702）、吸尘管道（703）和输尘管道（704），所述机架（401）上对应活动定位板（403）和下料斗（602）之间设有开槽（12），所述吸尘罩（701）通过安装杆（13）固定安装于开槽（12）内，所述风机（702）通过固定座固定安装于机架（401）的侧壁上，所述吸尘罩（701）通过吸尘管道（703）与风机（702）的进风口连接，所述风机（702）的出风口通过输尘管道（704）与集料桶（601）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种具有定位转向切割的工业机器人，其特征在于：包括工作台（1）、位置调节机构（2）、切割机器人（3）、工件定位装置（4）、工件夹紧机构（5）、废料收集机构（6）、灰尘收集机构（7）、生产线传送带（8）和下料机器人（9），其中，所述切割机器人（3）通过位置调节机构（2）固定安装于工作台（1）的中部位置，所述切割机器人（3）的机械臂端部设有激光切割头（10），所述工件定位装置（4）设置有四个，四个工件定位装置（4）以切割机器人（3）的安装位为中心分布于工作台（1）的顶部前、后、左、右四个方位，四个工件定位装置（4）之间等距设置，各工件定位装置（4）上均集成安装有一个工件夹紧机构（5）、一个废料收集机构（6）和一个灰尘收集机构（7），所述生产线传送带（8）设置于工作台（1）的外围对应工件定位装置（4）的一侧，所述下料机器人（9）设置于由生产线传送带（8）和工件定位装置（4）构成的夹角区域内，人工将工件定位安装在工件定位装置（4）上并通过工件夹紧机构（5）进行夹紧，后经切割机器人（3）上激光切割头（10）依次对各工件定位装置（4）上的工件进行切割，切割完成后的工件经下料机器人（9）下料并移载至生产线传送带（8）上，所述废料收集机构（6）用于收集在切割过程中产生的切料及废屑，所述灰尘收集机构（7）用于收集在切割过程中产生的粉尘；所述工件定位装置（4）包括机架（401）、伺服驱动电机（402）、活动定位板（403）和限位块（404），所述伺服驱动电机（402）安装于机架（401）的侧壁顶端，所述活动定位板（403）的侧壁中部通过活动杆活动安装于机架（401）的顶端，所述伺服驱动电机（402）的输出端通过联轴器与活动杆连接，所述限位块（404）上下对应设置于活动定位板（403）的端面顶端和底端，所述限位块（404）用于对工件进行限位，所述活动定位板（403）上位于上下对应设置的限位块（404）之间设有落料槽（11），所述工件夹紧机构（5）设置于活动定位板（403）上对应落料槽（11）上下端的一侧位置，所述工件夹紧机构（5）包括安装座（501）、夹紧块（502）和夹紧气缸（503），所述夹紧块（502）与安装座（501）转动连接，所述夹紧气缸（503）安装于安装座（501）的内侧壁上，所述夹紧块（502）靠近安装座（501）的一端底部与夹紧气缸（503）的活塞杆端部活动连接，所述夹紧块（502）远离安装座（501）的一端延伸至预置于限位块（404）之间的工件上，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，谢海，孔芳，
申请(专利权)人：南京蹑波物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32