一種用于鐵線折彎機的送料及收集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)機器人應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于鐵線折彎機的送料及收集裝置。
【背景技術(shù)】
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[0002]輕工、醫(yī)藥、食品和電子等行業(yè)的自動化生產(chǎn)線中，諸如分揀、包裝、封裝，特別是在物料搬運、機床上下料等這種重復(fù)、枯燥、危險性尤為突出工作中，為了減輕人類勞動強度，提高工作效率，在作業(yè)工序中采用完整的操作機構(gòu)代替人工工作是很有必要的。而在輕型搬運工作方面采用多自由度空間并聯(lián)機械手則顯得沒必要，或制造成本太高，如傳統(tǒng)的SCARA機器人由于其自身因素，其小臂上安裝了三個電機和一個滾珠絲杠，這樣就限制了其作用范圍，串聯(lián)式的五軸機器人制造成本太高。然而，在平動并聯(lián)機器人機構(gòu)中，采用動平臺上的執(zhí)行器通過傳動軸與機架上的電機相連的方法縮小了機構(gòu)的工作空間范圍，限制了末端執(zhí)行器加速度的提高，使得位置和姿態(tài)精度難以保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明的目的正是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于鐵線折彎機的送料及收集裝置。該裝置是一種實現(xiàn)平面輕型物料搬運和整理的機構(gòu)，能夠在較小的空間實現(xiàn)輕型物料的取放，配合折彎機的工作頻率，形成一個完整的工序。
[0004]本發(fā)明所提供的一種用于鐵線折彎機的送料及收集裝置包括三自由度機器人1、折彎機I1、折前物料存儲器III以及折后物料收集器IV ;所述三自由度機器人I中的機架12與折彎機II的上料前端面垂直布置，便于三自由度機器人I的豎直驅(qū)動裝置11伸出方向正對折彎機II上料的上端面。所述折前物料存儲器III固定在折彎機II底座16側(cè)面，所述折前物料存儲器III的開口面朝上，所述折前物料存儲器III的底面安裝固定在折彎機II側(cè)面的氣缸17上，底面能夠在垂直方向線性運動，便于三自由度機器人I的取料。
[0005]所述三自由度機器人I包括機架12、動平臺8、第一主動支鏈、第二主動支鏈、從動支鏈、第一驅(qū)動裝置9、第二驅(qū)動裝置10以及豎直驅(qū)動裝置11 ;所述第一驅(qū)動裝置9、第二驅(qū)動裝置10設(shè)置在所述機架12上，所述第一驅(qū)動裝置9與第二驅(qū)動裝置10同心布置，所述豎直驅(qū)動裝置11固連在豎直驅(qū)動裝置安裝板13上，所述動平臺8固連在所述豎直驅(qū)動裝置11上的動力輸出端，所述動平臺8由所述豎直驅(qū)動裝置11帶動上下運動。
[0006]所述第一主動支鏈包括機架12、第一主動臂1、第一保姿態(tài)連接桿2以及連架桿6 ;所述第一主動臂I與所述連架桿6之間采用轉(zhuǎn)動鉸鏈連接，所述第一保姿態(tài)連接桿2的兩端分別與所述機架12以及所述連架桿6采用轉(zhuǎn)動鉸鏈連接，所述機架12、第一主動臂1、第一保姿態(tài)連接桿2、連架桿6通過運動副連接形成平行四邊形結(jié)構(gòu)。
[0007]所述第二主動支鏈包括第一主動臂1、第二主動臂4、從動臂3以及小臂連接桿5 ;所述第二主動臂4與所述小臂連接桿5之間采用轉(zhuǎn)動鉸鏈連接，所述小臂連接桿5所述從動臂3之間采用轉(zhuǎn)動鉸鏈連接，所述從動臂3與所述第一主動臂I之間采用轉(zhuǎn)動鉸鏈連接，所述第一主動臂1、第二主動臂4、從動臂3、小臂連接桿5通過運動副連接形成平行四邊形結(jié)構(gòu)。
[0008]所述從動支鏈包括豎直驅(qū)動裝置安裝板13、從動臂3、連架桿6以及第二保姿態(tài)連接桿7 ;所述從動臂3與所述豎直驅(qū)動裝置安裝板13之間采用轉(zhuǎn)動鉸鏈連接，所述豎直驅(qū)動裝置安裝板13與所述第二保姿態(tài)連接桿7之間采用轉(zhuǎn)動鉸鏈連接，所述第二保姿態(tài)連接桿7與所述連架桿6之間采用轉(zhuǎn)動鉸鏈連接，所述豎直驅(qū)動裝置安裝板13、從動臂3、連架桿6、第二保姿態(tài)連接桿7通過運動副連接形成平行四邊形結(jié)構(gòu)。
[0009]所述第一主動支鏈與所述第二主動支鏈擁有共同的所述第一主動臂I，所述從動支鏈與所述第一主動支鏈擁有共同的所述連架桿6，所述從動支鏈與所述第二主動支鏈擁有共同的所述從動臂3。
[0010]所述第一主動支鏈的第一主動臂1、第二主動支鏈的第二主動臂4分別由所述第一驅(qū)動裝置9、第二驅(qū)動裝置10驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述第一驅(qū)動裝置9、第二驅(qū)動裝置10采用伺服電機一減速器結(jié)構(gòu)，所述豎直驅(qū)動裝置11采用伺服電機一減速器結(jié)構(gòu)或采用氣動裝置。
[0011]所述折彎機II包括液壓系統(tǒng)、底座16、上模具14以及下模具15 ;所述液壓系統(tǒng)控制上模具14有規(guī)律的下壓到下模具15上，頻率可調(diào)，上模具14安裝在液壓系統(tǒng)的活塞桿上，下模具15安裝在底座16上，上模具14、下模具15的豎直方向正面相對，所述折彎機II能夠通過上模具14、下模具15擠壓將置于模具中間的鐵線折彎成預(yù)定形狀。
[0012]所述折前物料存儲器III包括擋板、底面以及氣缸17 ;多個折前鐵線通過人工整理之后整齊碼放于擋板內(nèi)的底面上，鐵線碼放高度應(yīng)適宜三自由度機器人I的末端執(zhí)行器抓取，當(dāng)鐵線高度不夠時，底面氣缸17會垂直向上運動將剩余鐵線抬升，保證所述三自由度機器人I的末端執(zhí)行器能夠有效抓取到折前鐵線。
[0013]本發(fā)明中的三自由度機器人由第一、第二主動支鏈驅(qū)動動平臺，從動支鏈配合主動支鏈限制動平臺的運動軌跡，保證動平臺的平動并有有明確的運動路線和位置精度，主、從動支鏈的共同約束作用，限制了動平臺的回轉(zhuǎn)自由度，使動平臺相對機架僅具有兩個平動自由度，保證了機器人機構(gòu)姿態(tài)穩(wěn)定，而動平臺在豎直方向上的運動則有豎直驅(qū)動裝置驅(qū)動。三組驅(qū)動裝置提供的運動驅(qū)動，使得該三自由度機器人機構(gòu)具有確定的運動，保證了該機構(gòu)位置精確。
[0014]該裝置中所述的折彎機II包括液壓系統(tǒng)、底座和模具(包括上模具和下模具)。所述液壓系統(tǒng)控制上模具有規(guī)律的下壓到下模具上，頻率可調(diào)。上模具安裝在液壓系統(tǒng)的活塞桿上，下模具安裝在底座上，上下模具豎直方向正面相對。折彎機II可以通過上下模具擠壓將置于模具中間的鐵線折彎成預(yù)定形狀。
[0015]該裝置中所述的折前物料存儲器III包括擋板、底面和氣缸。多個折前鐵線通過人工整理之后整齊碼放于擋板內(nèi)的底面上，鐵線碼放高度應(yīng)適宜三自由度機器人I的末端執(zhí)行器抓取。當(dāng)鐵線高度不夠時，底面氣缸會垂直向上運動將剩余鐵線抬升，保證三自由度機器人I末端執(zhí)行器能夠有效抓取到折前鐵線。
[0016]本發(fā)明具有以下技術(shù)特點:
[0017](I)本發(fā)明采用取料-折彎-出料-再取料的循環(huán)方式完成鐵線折彎工序。
[0018](2)本發(fā)明折前物料存儲器采用行程可控氣缸調(diào)整余料的頂面高度，使三自由度機器人執(zhí)行末端能始終抓取到折前物料。
[0019](3)本發(fā)明中三自由度機器人末端執(zhí)行器的兩自由度平動由不同的伺服電機驅(qū)動，另一自由度由伺服電機或氣動驅(qū)動。
[0020](4)本發(fā)明中三自由度機器人末端執(zhí)行器由主動支鏈驅(qū)動，從動支鏈配合主動支鏈限制執(zhí)行器的運動軌跡；保證末端執(zhí)行器有明確的運動軌跡和位置精度，并且使得本發(fā)明裝置整體上結(jié)構(gòu)簡單、慣性小。
[0021](5)本發(fā)明中末端執(zhí)行器安裝電磁鐵類有磁性的零部件，方便鐵線的抓取和放置。
[0022]本發(fā)明所提供物料供給和收集機構(gòu)，有效提高了機構(gòu)的靈活性，簡化了并聯(lián)機器人機構(gòu)，提高了折彎機的工作效率，完成了整個鐵線折彎工序，同時三自由度機器人I較好地保持了機構(gòu)的慣性小，高速度、高加速度，高定位精度和重復(fù)定位精度的特點。
[0023]本發(fā)明能夠有效代替簡易人工工序，整體結(jié)構(gòu)輕便，成本低廉，適合輕型物料加工過程