一種用于鐵線折彎?rùn)C(jī)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(jī)器人應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于鐵線折彎?rùn)C(jī)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(dòng)化生產(chǎn)線中，諸如分揀、包裝、封裝，特別是在物料搬運(yùn)、機(jī)床上下料等這種重復(fù)、枯燥、危險(xiǎn)性尤為突出工作中，為了減輕人類勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，在作業(yè)工序中采用完整的操作機(jī)構(gòu)代替人工工作是很有必要的。而在輕型搬運(yùn)工作方面采用多自由度空間并聯(lián)機(jī)械手則顯得沒必要，或制造成本太高，如傳統(tǒng)的SCARA機(jī)器人由于其自身因素，其小臂上安裝了三個(gè)電機(jī)和一個(gè)滾珠絲杠，這樣就限制了其作用范圍，串聯(lián)式的五軸機(jī)器人制造成本太高。然而，在平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)中，采用動(dòng)平臺(tái)上的執(zhí)行器通過傳動(dòng)軸與機(jī)架上的電機(jī)相連的方法縮小了機(jī)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?rùn)C(jī)的送料及收集裝置。該裝置是一種實(shí)現(xiàn)平面輕型物料搬運(yùn)和整理的機(jī)構(gòu)，能夠在較小的空間實(shí)現(xiàn)輕型物料的取放，配合折彎?rùn)C(jī)的工作頻率，形成一個(gè)完整的工序。
[0004]本發(fā)明所提供的一種用于鐵線折彎?rùn)C(jī)的送料及收集裝置包括三自由度機(jī)器人1、折彎?rùn)C(jī)I1、折前物料存儲(chǔ)器III以及折后物料收集器IV ;所述三自由度機(jī)器人I中的機(jī)架12與折彎?rùn)C(jī)II的上料前端面垂直布置，便于三自由度機(jī)器人I的豎直驅(qū)動(dòng)裝置11伸出方向正對(duì)折彎?rùn)C(jī)II上料的上端面。所述折前物料存儲(chǔ)器III固定在折彎?rùn)C(jī)II底座16側(cè)面，所述折前物料存儲(chǔ)器III的開口面朝上，所述折前物料存儲(chǔ)器III的底面安裝固定在折彎?rùn)C(jī)II側(cè)面的氣缸17上，底面能夠在垂直方向線性運(yùn)動(dòng)，便于三自由度機(jī)器人I的取料。
[0005]所述三自由度機(jī)器人I包括機(jī)架12、動(dòng)平臺(tái)8、第一主動(dòng)支鏈、第二主動(dòng)支鏈、從動(dòng)支鏈、第一驅(qū)動(dòng)裝置9、第二驅(qū)動(dòng)裝置10以及豎直驅(qū)動(dòng)裝置11 ;所述第一驅(qū)動(dòng)裝置9、第二驅(qū)動(dòng)裝置10設(shè)置在所述機(jī)架12上，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置9與第二驅(qū)動(dòng)裝置10同心布置，所述豎直驅(qū)動(dòng)裝置11固連在豎直驅(qū)動(dòng)裝置安裝板13上，所述動(dòng)平臺(tái)8固連在所述豎直驅(qū)動(dòng)裝置11上的動(dòng)力輸出端，所述動(dòng)平臺(tái)8由所述豎直驅(qū)動(dòng)裝置11帶動(dòng)上下運(yùn)動(dòng)。
[0006]所述第一主動(dòng)支鏈包括機(jī)架12、第一主動(dòng)臂1、第一保姿態(tài)連接桿2以及連架桿6 ;所述第一主動(dòng)臂I與所述連架桿6之間采用轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)架12以及所述連架桿6采用轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈連接，所述機(jī)架12、第一主動(dòng)臂1、第一保姿態(tài)連接桿2、連架桿6通過運(yùn)動(dòng)副連接形成平行四邊形結(jié)構(gòu)。
[0007]所述第二主動(dòng)支鏈包括第一主動(dòng)臂1、第二主動(dòng)臂4、從動(dòng)臂3以及小臂連接桿5 ;所述第二主動(dòng)臂4與所述小臂連接桿5之間采用轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈連接，所述小臂連接桿5所述從動(dòng)臂3之間采用轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈連接，所述從動(dòng)臂3與所述第一主動(dòng)臂I之間采用轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈連接，所述第一主動(dòng)臂1、第二主動(dòng)臂4、從動(dòng)臂3、小臂連接桿5通過運(yùn)動(dòng)副連接形成平行四邊形結(jié)構(gòu)。
[0008]所述從動(dòng)支鏈包括豎直驅(qū)動(dòng)裝置安裝板13、從動(dòng)臂3、連架桿6以及第二保姿態(tài)連接桿7 ;所述從動(dòng)臂3與所述豎直驅(qū)動(dòng)裝置安裝板13之間采用轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈連接，所述豎直驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)鉸鏈連接，所述豎直驅(qū)動(dòng)裝置安裝板13、從動(dòng)臂3、連架桿6、第二保姿態(tài)連接桿7通過運(yùn)動(dòng)副連接形成平行四邊形結(jié)構(gòu)。
[0009]所述第一主動(dòng)支鏈與所述第二主動(dòng)支鏈擁有共同的所述第一主動(dòng)臂I，所述從動(dòng)支鏈與所述第一主動(dòng)支鏈擁有共同的所述連架桿6，所述從動(dòng)支鏈與所述第二主動(dòng)支鏈擁有共同的所述從動(dòng)臂3。
[0010]所述第一主動(dòng)支鏈的第一主動(dòng)臂1、第二主動(dòng)支鏈的第二主動(dòng)臂4分別由所述第一驅(qū)動(dòng)裝置9、第二驅(qū)動(dòng)裝置10驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置9、第二驅(qū)動(dòng)裝置10采用伺服電機(jī)一減速器結(jié)構(gòu)，所述豎直驅(qū)動(dòng)裝置11采用伺服電機(jī)一減速器結(jié)構(gòu)或采用氣動(dòng)裝置。
[0011]所述折彎?rùn)C(jī)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(duì)，所述折彎?rùn)C(jī)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(chǔ)器III包括擋板、底面以及氣缸17 ;多個(gè)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(jī)器人I的末端執(zhí)行器抓取，當(dāng)鐵線高度不夠時(shí)，底面氣缸17會(huì)垂直向上運(yùn)動(dòng)將剩余鐵線抬升，保證所述三自由度機(jī)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(jī)器人由第一、第二主動(dòng)支鏈驅(qū)動(dòng)動(dòng)平臺(tái)，從動(dòng)支鏈配合主動(dòng)支鏈限制動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)軌跡，保證動(dòng)平臺(tái)的平動(dòng)并有有明確的運(yùn)動(dòng)路線和位置精度，主、從動(dòng)支鏈的共同約束作用，限制了動(dòng)平臺(tái)的回轉(zhuǎn)自由度，使動(dòng)平臺(tái)相對(duì)機(jī)架僅具有兩個(gè)平動(dòng)自由度，保證了機(jī)器人機(jī)構(gòu)姿態(tài)穩(wěn)定，而動(dòng)平臺(tái)在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)則有豎直驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。三組驅(qū)動(dòng)裝置提供的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，使得該三自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)，保證了該機(jī)構(gòu)位置精確。
[0014]該裝置中所述的折彎?rùn)C(jī)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(duì)。折彎?rùn)C(jī)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(chǔ)器III包括擋板、底面和氣缸。多個(gè)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(jī)器人I的末端執(zhí)行器抓取。當(dāng)鐵線高度不夠時(shí)，底面氣缸會(huì)垂直向上運(yùn)動(dòng)將剩余鐵線抬升，保證三自由度機(jī)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(diǎn):
[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(chǔ)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(jī)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(jī)器人末端執(zhí)行器的兩自由度平動(dòng)由不同的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，另一自由度由伺服電機(jī)或氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)。
[0020](4)本發(fā)明中三自由度機(jī)器人末端執(zhí)行器由主動(dòng)支鏈驅(qū)動(dòng)，從動(dòng)支鏈配合主動(dòng)支鏈限制執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)軌跡；保證末端執(zhí)行器有明確的運(yùn)動(dòng)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(jiǎn)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(jī)構(gòu)，有效提高了機(jī)構(gòu)的靈活性，簡(jiǎn)化了并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，提高了折彎?rùn)C(jī)的工作效率，完成了整個(gè)鐵線折彎工序，同時(shí)三自由度機(jī)器人I較好地保持了機(jī)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(diǎn)。
[0023]本發(fā)明能夠有效代替簡(jiǎn)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