基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备制造技术

本实用新型专利技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备涉及一种精雕机物料装运装置。其目的是为了提供一种加工质量好、效率高、故障率低的基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备。本实用新型专利技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备包括工作台，工作台上安装有直线模组，直线模组上活动安装有机器人底座，机器人底座上安装有三轴机械臂，三轴机械臂的三个旋转关节处设置密封结构，三轴机械臂的头部安装有机器人工具，机器人工具上安装有若干个吸附工具，工作台上安装有与吸附工具成倍数关系的料仓和加工工位。

【技术实现步骤摘要】
基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备
本技术涉及精雕机物料装运装置，特别是涉及一种基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备。
技术介绍
目前精雕机上、下料分为人工操作和自动化上下料两种。对于人工操作上下料，存在占用生产节拍较多、人工成本高等缺点；人机交互环节存在较大人身安全隐患；受工人熟练程度和个人差异影响，产品一致性和定位精度很难保证。用于自动化上、下料的设备大都基于直线运动机构，受结构限制，较难做到完全密封。机床内部的湿润环境很易导致其传动部件锈蚀从而产生设备故障。设备的稳定性和防护等级较差。而使用传统六轴工业机器人，则存在成本较高、设备重、尺寸大的问题，当机床空间有限时无法使用。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种加工质量好、效率高、故障率低的基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备。本技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备，包括工作台，工作台上安装有直线模组，直线模组上活动安装有机器人底座，机器人底座上安装有三轴机械臂，三轴机械臂的三个旋转关节处设置密封结构，三轴机械臂的头部安装有机器人工具，机器人工具上安装有若干个吸附工具，工作台上安装有与吸附工具成倍数关系的料仓和加工工位。本技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备，其中所述直线模组由伺服电机和滚珠丝杠组成，伺服电机驱动滚珠丝杠从而驱动三轴机械臂延X向进行直线往复运动。本技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备，其中所述吸附工具为吸盘或夹指气缸。本技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备，其中所述吸盘连接的气路内的充气和放气过程由电磁阀和真空发生器控制。本技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备，其中三个所述旋转关节的旋转运动通过伺服电机加谐波减速器直接驱动，或通过伺服电机加同步带加谐波减速器构成的二级传动系统实现。本技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备，其中所述旋转关节的密封采用油封或O型圈。本技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备，其中所述料仓内包括半成品料仓和成品料仓。本技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备，其中所述料仓与加工工位沿同一直线进行摆放。本技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备与现有技术不同之处在于，本技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备采用全自动化上下料，降低生产人工成本，保证上、下料位置的一致性，提高生产节拍，更有利于保证生产质量。三轴机械臂的三个旋转关节可以实现完全密封，能够有效防水、防异物，避免水、粉尘、异物进入机器人内部进而导致设备工作异常。三轴机械臂的三个旋转轴平行，该构型非常适合在空间有限的机床内部进行工件上下料。末端工具采用双工位设计时，一次可同时从两个工位上、下料，进一步提高加工效率。也可通过对工具的改造以适应更多工位的同时上、下料，进一步提高加工效率。三轴机械臂为独立模块，利用直线模组和三关节机械臂进行精雕机内部的上、下料，结构巧妙、紧凑，三轴机械臂电机后置可使前端占用Y向空间小，降低对精雕机内部空间的要求。实际使用中，通过对三轴机械臂底座和直线模组行程的改造即可实现在不同尺寸规格精雕机的内部使用，设备柔性强。下面结合附图对本技术的基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备作进一步说明。附图说明图1为本技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备的俯视图；图2为本技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备的主视图；图3为本技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备取料过程的俯视图；图4为本技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备取料过程的主视图；图中标记示意为：1-直线模组；2-机器人底座；3-三轴机械臂；4-料仓；5-第一工位；6-第二工位；7-第三工位；8-第四工位；9-工作台；10-刀头；11-机器人工具；12-吸盘；13-工件。具体实施方式以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。如图1和图2所示，本技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备包括工作台9，工作台9上安装有直线模组1，直线模组1上活动安装有机器人底座2，机器人底座2上安装有三轴机械臂3。直线模组1由伺服电机和滚珠丝杠组成，伺服电机驱动滚珠丝杠从而驱动三轴机械臂3延X向进行直线往复运动。三轴机械臂3通过三个旋转关节的三个自由度实现对末端工具在机床Y-Z平面内的位置和姿态控制。三个旋转关节的旋转运动可以通过伺服电机加谐波减速器直接驱动，也可通过伺服电机加同步带加谐波减速器构成的二级传动系统实现。旋转关节通过油封、O型圈等密封件实现每个旋转关节的防水密封。这样三轴机械臂3的三个旋转关节可以实现完全密封，能够有效防水、防异物，避免水、粉尘、异物进入机器人内部进而导致设备工作异常。三轴机械臂3的头部安装有机器人工具11，机器人工具11上安装有若干个吸附工具，在本实施例中选用吸盘12。在其他实施例中，吸附工具也可以选用夹指气缸。机器人工具11能够带动吸盘12进行转动。吸盘12通过电磁阀和真空发生器控制内部真空状态从而进行对工件13的吸附和放置。在本实施例中，机器人工具11上安装有两个吸盘12。在工作台9上安装有与吸盘12数量成倍数关系的料仓4和加工工位。料仓4与加工工位沿同一直线进行摆放，便于吸盘12吸取和转运工件13。料仓4内包括成品料仓和成品料仓，即在同一个料仓4内包括成品区和半成品区，只需在其中预留出抓手空间，即可实现放料后直接抓取抓手附近的半成品工件。在本实施例中，加工工位和料仓4均为四个，即吸盘12数量的二倍。本技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备在工作时，如图1-4所示，机床的刀头10在第一工位5、第三工位7加工时，机器人可同时对第二工位6、第四工位8进行上下料；当刀头10移动到第二工位6、第四工位8进行加工时，机器人可同时对第一工位5、第三工位7进行上下料。以此循环往复，对工件13进行高效的加工。本技术基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备采用全自动化上下料，降低生产人工成本，保证上、下料位置的一致性，提高生产节拍，更有利于保证生产质量。三轴机械臂的三个旋转关节可以实现完全密封，能够有效防水、防异物，避免水、粉尘、异物进入机器人内部进而导致设备工作异常。三轴机械臂的三个旋转轴平行，该构型非常适合在空间有限的机床内部进行工件上下料。末端工具采用双工位设计时，一次可同时从两个工位上、下料，进一步提高加工效率。也可通过对工具的改造以适应更多工位的同时上、下料，进一步提高加工效率。三轴机械臂为独立模块，利用直线模组和三关节机械臂进行精雕机内部的上、下料，结构巧妙、紧凑，三轴机械臂电机后置可使前端占用Y向空间小，降低对精雕机内部空间的要求。实际使用中，通过对三轴机械臂底座和直线模组行程的改造即可实现在不同尺寸规格精雕机的内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备，其特征在于：包括工作台，工作台上安装有直线模组，直线模组上活动安装有机器人底座，机器人底座上安装有三轴机械臂，三轴机械臂的三个旋转关节处设置密封结构，三轴机械臂的头部安装有机器人工具，机器人工具上安装有若干个吸附工具，工作台上安装有与吸附工具成倍数关系的料仓和加工工位。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备，其特征在于：包括工作台，工作台上安装有直线模组，直线模组上活动安装有机器人底座，机器人底座上安装有三轴机械臂，三轴机械臂的三个旋转关节处设置密封结构，三轴机械臂的头部安装有机器人工具，机器人工具上安装有若干个吸附工具，工作台上安装有与吸附工具成倍数关系的料仓和加工工位。


2.根据权利要求1所述的基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备，其特征在于：所述直线模组由伺服电机和滚珠丝杠组成，伺服电机驱动滚珠丝杠从而驱动三轴机械臂延X向进行直线往复运动。


3.根据权利要求1所述的基于三自由度机器人的精雕机自动化上下料设备，其特征在于：所述吸附工具为吸盘或夹指气缸。


4.根据权利要求3所述的基于三自由度机器人的精雕机自动...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹华，梁浩，张雷，庹华，韩峰涛，李振国，周祥详，
申请(专利权)人：珞石北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11