本實用新型涉及鍛壓生產(chǎn)線領(lǐng)域，具體涉及一種五軸擺臂鍛壓機器人。

背景技術(shù)：

五軸機械手是近年來新興的一種介于直線坐標機械手和肘節(jié)機械手之間的一種機械手，該機械手具有成本低、精度適中，滿足于中國及其它發(fā)展國家的鈑金沖壓行業(yè)及其它需要機械手搬運行業(yè)的市場。

目前市面上的五軸機械手都存在一定的問題：

1、升降組件電機與絲桿通過同步帶連接。電機通過同步帶連接，會增加一個傳動。主要有兩方面的弊端：A.傳動精度降低。B.增加維護成本，同步帶是易損耗品，工作到一定時間后需要停機更換，耗時耗力。

2、對于機械手小臂伸縮旋轉(zhuǎn)組件，一般采用的是電機+行星減速機+同步帶+負載端的傳動方式。此方式存在如下弊端：傳動精度不高、有背隙、負載不高。行星減速機，特別是那些精度不高的行星減速機，具有剛性低、傳動背隙大、精度不高的缺點。這導致在產(chǎn)品的移送過程中，送料不準、送料抖動厲害、不能送重量較大的產(chǎn)品。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種X軸采用雙行程結(jié)構(gòu)，縮短機器工作行程，而且通過五軸共同作用，實現(xiàn)材料的快速夾取，夾取范圍廣，可將材料進行水平運輸，不會出現(xiàn)材料掉落的情況，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，代替人工的五軸擺臂鍛壓機器人。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種五軸擺臂鍛壓機器人，包括一個控制箱，控制箱內(nèi)安裝有第一機械手旋轉(zhuǎn)軸，第一機械手旋轉(zhuǎn)軸包括一個第一旋轉(zhuǎn)電機，第一諧波減速器和一個旋轉(zhuǎn)底座，第一諧波減速器的輸出端連接旋轉(zhuǎn)底座的底部，第一旋轉(zhuǎn)電機的輸出端連接第一諧波減速器；

旋轉(zhuǎn)底座上端安裝一個機械手Z軸組件，機械手Z軸組件的前端面安裝一 個水平滑軌，機械手X軸水平滑動安裝于該水平滑軌內(nèi)，機械手X軸內(nèi)設(shè)置一個伸縮機械手，伸縮機械手內(nèi)一側(cè)設(shè)置有第一齒條，機械手X軸內(nèi)設(shè)置有第一驅(qū)動電機，第一驅(qū)動電機上安裝有第一傳動齒輪，該第一傳動齒輪與伸縮機械手一側(cè)的第一齒條嚙合實現(xiàn)伸縮傳動；

伸縮機械手的外部安裝有一個第二機械手旋轉(zhuǎn)軸，第二機械手旋轉(zhuǎn)軸的下端安裝有一個第三機械手旋轉(zhuǎn)軸，第三機械手旋轉(zhuǎn)軸的外側(cè)端安裝一個夾手組件。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第二機械手旋轉(zhuǎn)軸的上端安裝有一個第二旋轉(zhuǎn)電機，第二旋轉(zhuǎn)電機軸輸出端接一個第二諧波減速器，第二諧波減速器的輸出端連接第三機械手旋轉(zhuǎn)軸。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第三機械手旋轉(zhuǎn)軸包括一個機械手臂，機械手臂的尾端設(shè)置有一個第三旋轉(zhuǎn)電機，第三旋轉(zhuǎn)電機的輸出端連接一個第三諧波減速器，第三諧波減速器輸出端連接夾手組件。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述夾手組件包括一個夾手支架，夾手支架內(nèi)設(shè)置有兩個夾爪，夾爪通過夾緊氣缸驅(qū)動，材料通過兩個夾爪夾緊。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述機械手Z軸前端面縱向設(shè)置一根滾珠絲桿副，滾珠絲桿副上安裝有一滑塊，滾珠絲桿副的兩側(cè)各設(shè)置一滑軌，滑塊的兩側(cè)正對滑軌位置設(shè)置有滑槽，滑塊兩端通過滑槽安裝于滑軌內(nèi)，所述滾珠絲桿副通過一第四旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動，第四旋轉(zhuǎn)電機的輸出端設(shè)置一個第四諧波減速器，第四諧波減速器與滾珠絲桿副之間通過聯(lián)軸器連接。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述機械手Z軸組件的頂部安裝一個三色警示燈，該三色警示燈通過控制箱控制。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述控制箱內(nèi)安裝有一個控制主機，第一機械手旋轉(zhuǎn)軸、第二機械手旋轉(zhuǎn)軸、第三機械手旋轉(zhuǎn)軸、機械手Z軸組件和機械手X軸均通過該控制主機控制。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述水平滑軌與機械手X軸之間通過齒輪齒條傳動，水平滑軌內(nèi)安裝有第二傳動齒輪，機械手X軸的背部設(shè)置有第二齒條，第二傳 動齒輪與該第二齒條嚙合傳輸，第二傳動齒輪通過第二驅(qū)動電機驅(qū)動。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述夾爪的尾端均設(shè)置一連接軸，連接軸的尾端設(shè)置一根連桿，連桿連接夾緊氣缸，兩個連接軸之間呈X形狀，中間設(shè)置一轉(zhuǎn)軸，連桿連接兩個連接軸的尾部，夾緊氣缸向后動作實現(xiàn)兩個夾爪的抓緊動作。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述兩個夾爪的內(nèi)側(cè)面均設(shè)置有防滑紋，夾爪內(nèi)側(cè)夾緊面呈圓弧面，夾爪的內(nèi)側(cè)面均形成一個弧形夾緊腔。

本實用新型的有益效果是：本實用新型可實現(xiàn)五個范圍的調(diào)節(jié)，主要用于鍛壓生產(chǎn)線領(lǐng)域，X軸采用雙行程結(jié)構(gòu)，縮短機器工作行程，而且通過五軸共同作用，實現(xiàn)材料的快速夾取，夾取范圍廣，可將材料進行水平運輸，不會出現(xiàn)材料掉落的情況，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，代替人工。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實用新型的主視圖；

圖3為本實用新型的俯視圖；

圖4為夾爪的局部放大圖。

具體實施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非 特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。

如圖1所示，包括一個控制箱1，控制箱1內(nèi)安裝有第一機械手旋轉(zhuǎn)軸2，第一機械手旋轉(zhuǎn)軸2包括一個第一旋轉(zhuǎn)電機，第一諧波減速器和一個旋轉(zhuǎn)底座，第一諧波減速器的輸出端連接旋轉(zhuǎn)底座的底部，第一旋轉(zhuǎn)電機的輸出端連接第一諧波減速器；

旋轉(zhuǎn)底座上端安裝一個機械手Z軸組件3，機械手Z軸組件3的前端面安裝一個水平滑軌4，機械手X軸5水平滑動安裝于該水平滑軌4內(nèi)，機械手X軸5內(nèi)設(shè)置一個伸縮機械手6，伸縮機械手6內(nèi)一側(cè)設(shè)置有第一齒條(未圖示)，機械手X軸內(nèi)設(shè)置有第一驅(qū)動電機(未圖示)，第一驅(qū)動電機上安裝有第一傳動齒輪(未圖示)，該第一傳動齒輪與伸縮機械手一側(cè)的第一齒條(未圖示)嚙合實現(xiàn)伸縮傳動；

伸縮機械手6的外部安裝有一個第二機械手旋轉(zhuǎn)軸7，第二機械手旋轉(zhuǎn)軸的下端安裝有一個第三機械手旋轉(zhuǎn)軸8，第三機械手旋轉(zhuǎn)軸的外側(cè)端安裝一個夾手組件9。

如圖2和圖3所示，第二機械手旋轉(zhuǎn)軸8的上端安裝有一個第二旋轉(zhuǎn)電機10，第二旋轉(zhuǎn)電機軸10輸出端接一個第二諧波減速器，第二諧波減速器的輸出端連接第三機械手旋轉(zhuǎn)軸。

第三機械手旋轉(zhuǎn)軸包括一個機械手臂11，機械手臂11的尾端設(shè)置有一個第三旋轉(zhuǎn)電機12，第三旋轉(zhuǎn)電機12的輸出端連接一個第三諧波減速器，第三諧波減速器輸出端連接夾手組件13，第三旋轉(zhuǎn)電機工作，第三諧波減速器工作，帶動夾手組件作360度翻轉(zhuǎn)，與此同時，第二機械手旋轉(zhuǎn)軸也啟動，通過第二旋轉(zhuǎn)電機帶動整個第三機械手旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，可實現(xiàn)材料不同方位的夾取，也可實現(xiàn)材料的各個面的翻轉(zhuǎn)，能活獲得最佳的擺放面擺放于鍛壓機上，較傳統(tǒng)的五軸機械手更加的靈活，能夠?qū)崿F(xiàn)運輸過程中的翻轉(zhuǎn)及位置調(diào)節(jié)，使用范圍大大的增加。

本實施例中，夾手組件包括一個夾手支架19，夾手支架內(nèi)設(shè)置有兩個夾爪 13，夾爪13通過夾緊氣缸驅(qū)動，材料14通過兩個夾爪13夾緊，兩個夾爪13的內(nèi)側(cè)面均設(shè)置有防滑紋，夾爪13內(nèi)側(cè)夾緊面呈圓弧面，夾爪13的內(nèi)側(cè)面均形成一個弧形夾緊腔，本實施例中采用夾取圓形棒料的夾爪形狀，通過弧形夾緊腔，可夾取各種不同規(guī)則形狀的材料，特別適合夾取圓形棒料，也可拆卸下夾爪，更換需要的夾爪，實現(xiàn)更好的夾取。

其中，機械手Z軸前端面縱向設(shè)置一根滾珠絲桿副15，滾珠絲桿副15上安裝有一滑塊(未圖示)，滾珠絲桿副15的兩側(cè)各設(shè)置一滑軌16，滑塊的兩側(cè)正對滑軌位置設(shè)置有滑槽，滑塊兩端通過滑槽安裝于滑軌內(nèi)，所述滾珠絲桿副通過一第四旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動，第四旋轉(zhuǎn)電機的輸出端設(shè)置一個第四諧波減速器，第四諧波減速器與滾珠絲桿副之間通過聯(lián)軸器連接，整個機械手X軸可在滾珠絲桿副上上下移動調(diào)整位置，在夾取過程中能夠獲得一個最佳的夾取高度，控制時只要通過第四旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)動，整個滾珠絲桿副轉(zhuǎn)動，安裝于滾珠絲桿副上的滑塊便在該滾珠絲桿副上上下移動，而滑塊兩側(cè)的滑槽則在滑軌內(nèi)上下移動，傳輸非常穩(wěn)定，實現(xiàn)機械手X軸的上下移動。

另外，機械手Z軸組件的頂部安裝一個三色警示燈17，該三色警示燈17通過控制箱控制，當其中一個軸發(fā)生故障時，該三色警示燈亮起，告知使用者問題出現(xiàn)，及時維修，使用更加安全。

控制箱內(nèi)安裝有一個控制主機(未圖示)，第一機械手旋轉(zhuǎn)軸、第二機械手旋轉(zhuǎn)軸、第三機械手旋轉(zhuǎn)軸、機械手Z軸組件和機械手X軸均通過該控制主機控制，控制箱的控制系統(tǒng)可采用PLC自動控制方式，由于控制方式比較普遍，此處不詳細贅述。

工作時，水平滑軌與機械手X軸之間通過齒輪齒條傳動，水平滑軌內(nèi)安裝有第二傳動齒輪，機械手X軸的背部設(shè)置有第二齒條，第二傳動齒輪與該第二齒條嚙合傳輸，第二傳動齒輪通過第二驅(qū)動電機驅(qū)動，通過第二電機轉(zhuǎn)動帶動第二傳動齒輪滾動，進而與第二傳動齒輪嚙合的第二齒條運動，即機械手X軸運動，第二電機的正反轉(zhuǎn)決定了機械手X軸的位置調(diào)節(jié)，而上述中伸縮機械手原理與此相同，此處不詳細贅述，通過兩個齒輪齒條傳輸方式，實現(xiàn)機械手X 軸的雙行程傳動，增加傳輸效率，縮短回收行程。

如圖4所示，夾爪的尾端均設(shè)置一連接軸18，連接軸的尾端設(shè)置一根連桿，連桿連接夾緊氣缸，兩個連接軸之間呈X形狀，中間設(shè)置一轉(zhuǎn)軸，連桿連接兩個連接軸的尾部，夾緊氣缸向后動作實現(xiàn)兩個夾爪的抓緊動作，當夾緊氣缸向后動作時，整個連接軸后拉，前端部分的夾爪之間夾緊，夾緊方式非常簡單，不用采用復(fù)雜的液壓結(jié)構(gòu)。

工作流程：

1)材料由流水線或移栽機自動供料；

2)自動定位機構(gòu)定位材料；

3)五軸鍛壓機械手夾取定位好的材料移送到鍛壓機模具內(nèi)；

4)鍛壓機自動鍛壓成型；

5)五軸鍛壓機械手自動從模具內(nèi)取出產(chǎn)品。

本實用新型的有益效果是：

1)運行范圍大，X軸1200MM，Z軸350MM，額定運行半徑1800mm；

2)機器做有循環(huán)冷卻水和防塵處理可耐高溫，其中X軸采用雙行程機構(gòu)，縮短回縮行程，縮小機器擺放空間；

3)負載，機器人手爪額定負載6KG；

4)運行靈活，五軸水平關(guān)節(jié)機構(gòu)，實現(xiàn)水平位置移送產(chǎn)品，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，代替人工。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準。