專利名稱：鋁合金車輪上下料兩爪機器人的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及轎車鋁合金車輪鍛造或機械加工生產線使用的上下料工藝裝備。
背景技術：
現(xiàn)有轎車鋁合金車輪生產線多采用手工上下料，需要操作者頻繁地搬上搬下，不僅勞動強度大，而且效率低；有些生產線采用輔助省力工具上下料，但仍需人工操作，目測對中，生產節(jié)拍依舊無法加快。現(xiàn)代化鋁合金車輪生產線中，全部上下料動作都是由機器人完成的，機器人是必不可少的上下料設備。能否全線實現(xiàn)上下料自動化，是衡量生產線現(xiàn)代化水平的重要標志。目前我國少數(shù)鋁合金車輪生產線配備的上下料機器人，全部是從國外進口的產品，其價格十分昂貴。
發(fā)明內容針對目前國內大部分鋁合金車輪鍛造生產線、機械加工生產線上毛坯、半成品及成品的傳送和轉移效率低下，操作者勞動強度大的實際問題，研制了可完全替代進口產品、實現(xiàn)全自動、快節(jié)拍上下料的機器人。本實用新型的技術方案是一種鋁合金車輪上下料兩爪機器人，由平移機構、升降機構、手臂翻轉機構、手臂回轉機構和手臂抓取機構組成，其特點是裝有手臂翻轉機構、回轉機構及抓手21的手臂總成26置于支撐板32上，四個平衡氣缸40的柱塞47固定于支撐板32的底面；所述的支撐板32下方為頂板33，所述的頂板33與下方的底板34連同圍板構成箱體。四個柱塞47的導向套48安裝在所述的頂板33的四角；四個平衡氣缸40固定于底板34，底板34下固接滑板35 ;氣缸27和滑板35相連，所述的滑板35沿導軌36滑動；螺管39分別通過軸承37、下轉座38和軸承44、上轉座45固定在所述的底板34和頂板33，所述的螺管39同滾珠絲杠41組成螺旋副。本機器人可完成抓取、翻手、換手、升降和平移動作，在鋁合金車輪鍛造生產線為預鍛、終鍛、擴口成形，或在機械加工生產線上為鉆孔、锪平等工序完成上下料工作。本實用新型所具備各項功能的動力傳遞方案為同步氣缸驅動兩只手臂進行同步抓??；伺服電機驅動傳動機構實現(xiàn)手臂翻轉(翻手)和手臂回轉(換手);驅動氣缸完成機器人的平移；提升動作由伺服電機帶動的滾珠絲杠完成。本實用新型的有益效果是機器人動作精確、連貫、順暢；機器人的動作控制可與加工設備、裝卡器具及傳送裝置的狀態(tài)控制構成互相連鎖的完整控制鏈，實現(xiàn)鋁合金車輪鍛造或機械加工生產線各工序上下料的自動化。

圖I為兩爪機器人的主視圖；圖中22.伺服電機23.固定板24.地腳螺釘25.防護罩26.手臂總成圖2為兩爪機器人的俯視圖；圖中27.氣缸28.夾持塊29.手臂30.同步氣缸31.護板[0009]圖3為兩爪機器人主視圖之B-B視圖；圖中32.支撐板33.頂板34.底板35.滑板36.導軌37.軸承38.下轉座39螺管40.平衡氣缸41.滾珠絲杠42.座板43.拉桿44.軸承45.上轉座46.伺服電機47.柱塞48.導向套圖4為手臂換位與翻轉機構的主視圖；圖中20.內六角螺釘21.抓手圖5為手臂換位與翻轉機構的俯視圖；圖中8·伺服電機圖6是手臂換位與翻轉機構之左視圖； 圖中17-18.內六角螺釘圖7是手臂換位與翻轉機構之A - A視圖；圖中14.圓螺母15-16.內六角螺釘圖8是手臂換位與翻轉機構之B - B視圖；圖中1.減速器 2.換手軸 3.旋轉接頭 4.旋轉接頭座 5.手臂翻轉軸6.連接件7.擋片9.格萊圈10.接頭11-13.平鍵19.內六角螺釘圖9是鋁合金車輪上下料兩爪機器人的軸測圖。
具體實施方式
本實用新型技術方案具體實施如下如圖f圖3所示，機器人手臂總成26固定于支撐板32，支撐板32與平衡氣缸40的柱塞47相接；支撐板32下方為頂板33，兩者之間圍有防護罩25。頂板33經圍板與底板34連接為箱體，箱體內四個柱塞47的導向套48裝在頂板33上。平衡氣缸40固定在底板34,底板34之下為滑板35。兩條導軌36由拉桿43相連，裝于座板42，通過固定板23和地腳螺釘24固定于地面基礎。氣缸27工作，滑板35沿導軌36滑動使機器人發(fā)生平移；滑板35和導軌36之上為護板31。螺管39分別通過軸承37、下轉座38和軸承44、上轉座45固定在底板34和頂板33，伺服電機22驅動螺管39使?jié)L珠絲杠41轉動，完成機器人手臂總成26的升降。同步氣缸30動作，其上固定的手臂29完成機器人的抓取(松開)動作；手臂29裝有夾持塊28。手臂總成26組成如下(參見圖Γ圖8):螺釘20固定抓手21 ;換手軸2依托旋轉接頭4、旋轉接頭座3、格萊圈9安裝到位并經接頭I0與手臂翻轉機構固接，伺服電機8經減速器I驅動換手軸2轉動180°使兩只抓手21相互交換位置；手臂翻轉軸5通過連接件6及擋片7與抓手21相連，伺服電機46(圖3)驅動翻轉軸5實現(xiàn)兩只抓手21的翻轉動作。圖中11-13為平鍵，14為圓螺母；15-20為內六角螺釘。本實用新型工作方式如下機器人一只抓手處在傳送帶上方的指定位置，待加工鋁合金車輪輸送到位后，機器人手臂下降，抓手抓取夾持車輪后上升；機器人沿軌道向工位平移的同時交換手臂位置，至夾持的車輪位于加工位置上方時停止并下降，將車輪放置到位后松開抓手。此后，機器人上升并平移返回，使另一只抓手位于前述指定位置。如果加工過程需要翻轉車輪，機器人可將車輪夾持提升后進行翻轉。機器人的控制系統(tǒng)與加工設備、裝卡裝置及傳輸裝置的控制組成集成系統(tǒng)。根據(jù)車輪加工工藝流程和工作節(jié)拍，機器人可按照設定的次序組合和節(jié)奏完成整體平移、手臂升降、手臂抓取、手臂翻轉和手臂換位，組成 鋁合金車輪鍛造或機械加工的全自動生產系統(tǒng)。
權利要求1.一種鋁合金車輪上下料兩爪機器人，由平移機構、升降機構、手臂翻轉機構、手臂回轉機構和手臂抓取機構組成，其特征在于裝有手臂翻轉機構、回轉機構及抓手(21)的手臂總成(26)置于支撐板(32)上，四個平衡氣缸(40)的柱塞(47)固定于支撐板(32)的底面；所述的支撐板(32)下方為頂板(33)，所述的頂板(33)與下方的底板(34)連同圍板構成箱體，四個柱塞(47)的導向套(48)安裝在所述的頂板(33)的四角；所述的四個平衡氣缸(40 )固定于底板(34)，所述的底板(34)下固接滑板(35 );氣缸(27 )和滑板(35 )相連，所述的滑板(35)沿導軌(36)滑動；螺管(39)分別通過軸承(37)、下轉座(38)和軸承(44)、上轉座(45)固定在所述的底板(34)和頂板(33)，所述的螺管(39)同滾珠絲杠(41)組成螺旋副。
2.根據(jù)權利要求I所述的鋁合金車輪上下料兩爪機器人，其特征在于手臂總成(26 )中裝有換手軸(2 )和手臂翻轉軸(5 )。
3.根據(jù)權利要求I所述的鋁合金車輪上下料兩爪機器人，其特征在于抓手(21)裝有同步氣缸(30 )，所述的同步氣缸(30 )的缸體上固定有手臂(29 )。
專利摘要一種鋁合金車輪上下料兩爪機器人，屬于鋁合金車輪鍛造或機械加工加工生產線的工藝裝備。裝有手臂翻轉機構、回轉機構及抓手的手臂總成置于支撐板上，四個平衡氣缸的柱塞固定于支撐板的底面；支撐板下方的頂板與底板連同圍板構成箱體。四個柱塞的導向套安裝在頂板的四角；四個平衡氣缸固定于底板，底板下固接可沿導軌滑動的滑板，滑板和氣缸相連。螺管分別通過軸承、下轉座和軸承、上轉座固定在底板和頂板，同滾珠絲杠組成螺旋副完成手臂總成的升降。機器人按信號和指令可完成包括平移、夾持車輪、手臂升降、手臂翻轉和兩只抓手互換位置等動作組成的工作循環(huán)，實現(xiàn)鋁合金車輪從傳送裝置到加工裝卡位置的自動準確傳輸和加工后制件的自動快速轉移。
文檔編號B21J13/14GK202540305SQ201220000179
公開日2012年11月21日 申請日期2012年1月3日 優(yōu)先權日2012年1月3日
發(fā)明者孫惠學 申請人:秦皇島燕大現(xiàn)代集成制造技術開發(fā)有限公司