[发明专利]机器人套筒式提升机构

说明书

技术领域

本发明属于搬运设备技术领域，涉及一种用于自动生产线上的直角坐标机器人Z轴套筒式大行程提升机构。

背景技术

在当今我国装备制造业中，对于大于300kg大质量的物料搬运，多少年来一直沿用着行车搬运的方式。近年来随着现代制造业的发展，各企业争相组建自动化生产线，有些工厂也开始进口国外先进的物流搬运系统，如直角坐标机器人和关节机器人等，但因造价高昂无法得到推广使用，之后国内开始仿制，也因受元器件性能限制而无法达到设计提升重量或提升速度，在升降行程大于2000mm的提升系统结构中难以实现突破。

发明内容

本发明的技术方案是为了克服现有技术中存在的在升降行程大于2000mm的提升系统结构中无法达到设计提升重量或提升速度的缺点，而提供一种用于自动生产线上的直角坐标机器人Z轴套筒式大行程提升机构，以取代大行程气(油)缸及成本更高的齿轮齿条副驱动方式，并实现其用于自动化生产线的负载大、速度高、行程大、小巧灵活的现代物流输送系统要求。

本发明的技术方案：

一种用于自动生产线上的直角坐标机器人Z轴套筒式大行程提升机构，该机构中的Z轴提升系统支座固定在X轴滑车支座的上表面上，并通过直线导轨副与X轴支架连接，随X轴系统行走；Z轴升降套筒与Z轴支座下端面相连，并可上下滑动，下端面连接机器人夹持机构；Z轴升降双速电机固定在Z轴支座的上端面，并通过钢丝绳与升降套筒的滑轮连接，驱动Z轴系统升降；Z轴升降套筒节节相扣，通过其内部的导向钢条导向；Z轴升降套筒的每节套筒伸出量由其内部的限位块位置决定。

本发明的有益效果：本发明重复定位精度高，套筒钢条导轨副保证了运行的平稳性及可靠性，双速电机保证了定位精度，且速度更易于控制，尤其是采用了套筒式的结构框架使得功耗大幅度降低，在负载800kg的情况下，电机驱动功率仅为0.37kW，比之电机驱动链传动副或齿轮齿条副更加经济实惠，结构更加小巧，比之大行程气(油)缸结构可视性强。

附图说明

本说明书共有2幅附图。

图1.是本发明下降到位状态下的结构示意图；

图2.是本发明提升到位状态下的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步详细说明。

参见图1、2，本发明设备结构由Z轴升降双速电机1、Z轴支座2、套筒导向钢条3、Z轴升降套筒4、钢丝绳5、套筒限位块6及套筒滑轮7组成，该机构中的Z轴提升系统支座2通过螺钉固定在X轴滑车支座8的上表面上，并通过直线导轨副9与X轴支架10连接，随X轴系统行走；Z轴升降套筒4通过螺钉与Z轴支座2下端面相连，并可上下滑动，下端面通过螺钉连接机器人夹持机构11；Z轴升降双速电机1通过螺钉固定在Z轴支座2的上端面，并通过钢丝绳5与升降套筒4的滑轮7连接，驱动Z轴系统升降；Z轴升降套筒4节节相扣，通过其内部的导向钢条3导向；Z轴升降套筒4的每节套筒伸出量由其内部的限位块6位置决定。

本发明和机器人其它部件以及生产线的输送系统、定位机构和动力装置共同完成工序间物流搬运工作。

(1)物料经生产线输送系统转运至指定位置，并由定位机构定位，机器人控制X轴、Y轴运动，运行至物料上方。

(2)此时提升机构处于提升到位状态，升降双速电机1通过钢丝绳5与升降套筒4的套筒滑轮7连接，驱动Z轴系统升降，并由标准位置传感器控制升降双速电机1停止。

(3)升降套筒2在套筒限位块6的阻挡下节节伸出，并由套筒导向钢条3导向，保证稳定升降。

(4)升降套筒2在升降双速电机1的驱动下，以8m/min的速度快速提升，并由标准位置传感器控制升降双速电机1变速至0.8m/min的速度，以保证定位精度，最后由标准位置传感器控制升降双速电机1停止。

(5)升降套筒2下降至指定高度后，机器人控制夹持机构11夹紧或松开工件，升降套筒2在升降双速电机1的驱动下提升至原位。

(6)提升到位后，机器人控制X、Y轴运动，将工件转运至指定位置。

(7)Z轴升降双速电机1及Z轴升降套筒4分别安装于Z轴支座2的上、下端面，并由螺钉紧固。

(8)Z轴升降双速电机1通过钢丝绳5连接套筒滑轮7，而套筒滑轮7与Z轴升降套筒4的下端面通过螺钉连接，从而实现Z轴升降双速电机1对Z轴升降套筒4的升降驱动控制。

(9)Z轴升降套筒4在运动过程中通过安装于其内壁上的套筒导向钢条3导向伸展，并通过安装于其内壁上的套筒限位块6实现Z轴升降套筒4逐节伸展。

(10)重复定位精度及节拍靠合理组合Z轴升降双速电机1的速度(0.8/8m/min)保证。