本發(fā)明涉及機(jī)器人的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三軸沖壓機(jī)器人。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)繼續(xù)穩(wěn)步發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷升級、人力成本的加大，自動化水平不斷提高，工業(yè)機(jī)器人以其具有連續(xù)作業(yè)、效率高、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，如應(yīng)用在光伏設(shè)備、上下料機(jī)械手、移栽設(shè)備、涂膠設(shè)備、貼片設(shè)備中，以從事重型或高重復(fù)性高精度要求的生產(chǎn)加工過程。

三軸機(jī)器人應(yīng)用最為廣泛，其典型應(yīng)用有激光焊接機(jī)床、激光切割機(jī)床、涂膠機(jī)、貼片機(jī)、小型數(shù)控機(jī)床、雕銑機(jī)、及3D打印機(jī)。

業(yè)界最常用的三軸機(jī)器人結(jié)構(gòu)為直角坐標(biāo)系下三軸互相垂直，線軌導(dǎo)向，工作部布置于單軸上。這種三軸機(jī)器人因其設(shè)計方便、結(jié)構(gòu)簡單被廣泛應(yīng)用，但其存在以下缺點(diǎn)：

1、直角坐標(biāo)系三軸機(jī)器人，各軸獨(dú)立，驅(qū)動單元往往需隨動，分布比較離散，不利于成本控制。

2、在中型、高速應(yīng)用中，該結(jié)構(gòu)形式Z軸設(shè)計較為困難。其中第一種情況：設(shè)計為Z軸為工作臺面舉升，平面定位至少需要兩組驅(qū)動單元和傳動導(dǎo)向組件，意味著成本增加。

第二種情況：Z軸為工作部隨動，其安裝精度要求較高，并需要同步提高其余兩軸驅(qū)動單元性能參數(shù)。

業(yè)界典型三軸機(jī)器人結(jié)構(gòu)還有直角坐標(biāo)系下三軸互相平行并聯(lián)臂結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)簡單、各軸空間均布，方便調(diào)試安裝，近幾年被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種通過三動力的基本直線運(yùn)動范來滿足沖壓作業(yè)的自動化、從而達(dá)到結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、造價低、易于普及等優(yōu)點(diǎn)的三軸沖壓機(jī)器人。

本發(fā)明提供一種三軸沖壓機(jī)器人，其包括底座、垂直固定在該底座一側(cè)邊的二軸部件、以及在該二軸部件上滑動連接的三軸部件；其中，所述底座內(nèi)設(shè)有電器箱；所述二軸部件上設(shè)有為滑軌裝置，其上設(shè)有滑動連接的滑動座；所述三軸部件設(shè)有固定在該滑動座上的二軸連接座；所述三軸部件還設(shè)有滑動連接的多個吸盤。

優(yōu)選地，所述底座分成上下兩層結(jié)構(gòu)，上層為活動區(qū)，下層為所述電器箱，其中，所述電器箱呈抽屜式。

優(yōu)選地，所述活動區(qū)包括：位于外部的模組擋板、位于該模組擋板內(nèi)的伺服電機(jī)、位于該模組擋板內(nèi)且與該伺服電機(jī)連接的減速器、與該伺服電機(jī)連接的絲杠、以及由該絲杠帶動的至少一線軌。

優(yōu)選地，所述二軸部件包括：二軸底板、固定在該二軸底板上且相對設(shè)置的第一滑軌和第二滑軌、位于該第一滑軌和第二滑軌之間的連桿、固定在該二軸底板上的固定板、與該固定板連接的聯(lián)軸器，其中，絲杠一端與該聯(lián)軸器連接；所述滑塊座滑動連接在第一滑軌和第二滑軌上且與該絲桿滑動連接。

優(yōu)選地，還包括固定在二軸底板上的臂部，所述絲杠另一端與該臂部連接。

優(yōu)選地，還包括與所述固定板連接的二軸減速器、與該二軸減速器連接的二軸伺服電機(jī)、以及與該二軸伺服電機(jī)連接的私服電機(jī)座。

優(yōu)選地，還包括位于所述滑塊座底部且與所述絲杠連接的二軸模組。

優(yōu)選地，所述三軸部件包括：三軸框架、固定在該三軸框架上且相對設(shè)置的第一三軸導(dǎo)軌和第二三軸導(dǎo)軌、位于第一三軸導(dǎo)軌和第二三軸導(dǎo)軌之間的兩個同步帶、位于該兩個同步帶之間的齒條、支撐座、與該支撐座一側(cè)連接的齒輪組、以及與該支撐座另一側(cè)連接的支撐桿；其中，所述吸盤連接在所述支撐桿上；所述支撐座滑動連接在同步帶上。

優(yōu)選地，所述齒輪組包括均與該支撐座一側(cè)連接的齒輪、張緊輪和同步帶輪，該齒輪與齒條嚙合，同步帶輪帶動該支撐座在同步帶上滑動。

優(yōu)選地，所述三軸部件還包括三軸電機(jī)、與該三軸電機(jī)連接的電機(jī)支撐板、由該三軸電機(jī)驅(qū)動的主動輪、包括與所述主動輪嚙合的從動輪，所述從動輪與所述同步帶輪嚙合；其中，所述二軸連接座與該電機(jī)支撐板連接。

本發(fā)明展示沖壓機(jī)器人通過三動力的基本直線運(yùn)動范來滿足沖壓作業(yè)的自動化，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、造價低、易于普及等優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明三軸沖壓機(jī)器人適用于63T～250T單點(diǎn)開式壓力機(jī)自動化生產(chǎn)線，該機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)簡單，造價底；動作可靠，運(yùn)動速度快等。

附圖說明

圖1為本發(fā)明三軸沖壓機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示三軸沖壓機(jī)器人的主視圖；

圖3為圖1所示三軸沖壓機(jī)器人的底座的主視圖；

圖4為圖3所示底座在A-A方向的剖視圖；

圖5為圖1所示三軸沖壓機(jī)器人的二軸部件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5所示二軸部件的主視圖；

圖7為圖5所示二軸部件的俯視圖；

圖8為圖1所示三軸沖壓機(jī)器人的三軸部件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為圖8所示三軸部件的主視圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，三軸沖壓機(jī)器人100包括：底座10、垂直固定在該底座10一側(cè)邊的二軸部件20、以及在該二軸部件20上滑動連接的三軸部件30；其中，底座10作為一軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)，其與電器箱組合在一起；二軸部件20一端與該底座10固定連接，該二軸部件20為滑軌裝置，三軸部件30上設(shè)有滑動連接的多個吸盤31，通過吸盤31完成工件的抓取、移動、放下以及抓手的復(fù)位動作。

本發(fā)明三軸沖壓機(jī)器人100通過三動力的基本直線運(yùn)動來滿足沖壓作業(yè)的自動化，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、造價低、易于普及等優(yōu)點(diǎn)。

如圖3和圖4所示，底座10分成上下兩層結(jié)構(gòu)，上層為一軸部件活動區(qū)11，下層為電器箱12，該電器箱12呈抽屜式的，便于電器檢修。

活動區(qū)11包括：位于外部的模組擋板111、位于該模組擋板111內(nèi)的伺服電機(jī)112、位于該模組擋板111內(nèi)且與該伺服電機(jī)112連接的減速器113、與該伺服電機(jī)112連接的絲杠114、由該絲杠114帶動的四根平行線軌115、以及與該模組擋板111連接的支撐板116，該支撐板116位于模組擋板111外。

四根線軌115平行設(shè)置。

絲桿114帶動四根平行線軌115作水平方向運(yùn)動，其運(yùn)動范圍為0～800mm、運(yùn)動速度為0～800mm/秒，完成工件進(jìn)出模具的基本動作。

本發(fā)明底座實現(xiàn)三軸沖壓機(jī)器人在水平方向上的一軸運(yùn)動。

如圖5至圖7所示，二軸部件20垂直連接在底座10的側(cè)邊，該二軸部件20包括：二軸底板21、固定在該二軸底板21上且相對設(shè)置的第一滑軌22和第二滑軌23、位于該第一滑軌22和第二滑軌23之間的連桿24、滑動連接在第一滑軌22和第二滑軌23上且與該絲桿24滑動連接的滑塊座25、固定在該二軸底板21上的固定板26、與該固定板26連接的二軸減速器27、與該二軸減速器27連接的二軸伺服電機(jī)28、與該固定板26連接的聯(lián)軸器28、位于該二軸底板21上的臂部29、以及位于滑塊座25底部且與絲杠24連接的二軸模組251。

其中，二軸伺服電機(jī)28外設(shè)有伺服電機(jī)座281，伺服電機(jī)座281與底座10連接。

絲桿24一端與聯(lián)軸器28連接，絲杠24另一端與臂部29連接。

聯(lián)軸器28和二軸減速器27分別固定在固定板26的相對兩端。

三軸部件30固定在滑塊座25上，通過滑塊座25在第一滑軌22和第二滑軌23之間滑動，帶動三軸部件30一起運(yùn)動。

本二軸部件通過伺服電機(jī)28、減速器27、絲桿24，使滑塊座25沿著第一滑軌22和第二滑軌23作上下移動，其移動距離為±0～300mm，運(yùn)動速度為0～1000mm/秒，移動范圍為0～600mm、運(yùn)動速度為0～800mm/秒。

本發(fā)明先調(diào)整滑塊座在第一滑軌和第二滑軌之間的位置，再將三軸部件固定在滑塊座上，滑塊座帶著三軸部件在第一滑軌和第二滑軌之間上下運(yùn)動。

如圖8和圖9所示，三軸部件30包括：三軸框架32、固定在該三軸框架32上且相對設(shè)置的第一三軸導(dǎo)軌33和第二三軸導(dǎo)軌34、位于第一三軸導(dǎo)軌33和第二三軸導(dǎo)軌34之間的兩個同步帶35、位于該兩個同步帶35之間的齒條36、支撐座37、與該支撐座37一側(cè)連接的齒輪組、與該支撐座37另一側(cè)連接的支撐桿41、三軸電機(jī)42、與該三軸電機(jī)42連接且相互嚙合的主動輪43和從動輪44、與該三軸電機(jī)42連接的電機(jī)支撐板45、以及與該電機(jī)支撐板45連接的二軸連接座46。其中，多個吸盤31與支撐桿41連接；二軸連接座46固定在滑塊座25上。

齒輪組包括均與該支撐座37一側(cè)連接的齒輪39、張緊輪38和同步帶輪41，該齒輪39與齒條36嚙合，張緊輪39用于張緊齒條38，同步帶輪41帶動該支撐座37在同步帶35上滑動，通過該齒輪組帶動支撐座37在三軸框架32內(nèi)滑動。

三軸電機(jī)42運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動主動輪43運(yùn)動，主動輪43和從動輪44嚙合，從動輪44配合齒條36和齒輪39嚙合，使三軸框架32對應(yīng)于二軸部件20作左右移動，移動距離為±0～750mm。

從動輪44同軸另配有與三軸框32內(nèi)獨(dú)立運(yùn)動的同步帶35嚙合的同步帶輪41，該同步帶35與支撐座37聯(lián)接，與三軸框32同向移動，移動速度為三軸框32的2倍，移動距離為±0～1500mm，移動速為±0～1500mm/秒。

本發(fā)明通過三軸框作左右移動、支撐座在三軸框內(nèi)的同步機(jī)構(gòu)的帶動下，與三軸框作同向運(yùn)動，完成工件的抓取、移動、放下以及抓手的復(fù)位動作。

本發(fā)明展示沖壓機(jī)器人通過三動力的基本直線運(yùn)動范來滿足沖壓作業(yè)的自動化，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、造價低、易于普及等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明三軸沖壓機(jī)器人適用于63T～250T單點(diǎn)開式壓力機(jī)自動化生產(chǎn)線，該機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)簡單，造價底；動作可靠，運(yùn)動速度快等。

上述的實施例僅示例性說明本發(fā)明創(chuàng)造的原理及其功效，以及部分運(yùn)用的實施例，而非用于限制本發(fā)明；應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。