目前,中国机床上下料机器人主要是从ABB、FANUC、YASKAWA等厂家进口的产品,中国自主开发的关节式上下料机台机床所占比例很小。本文的研究对象是铰接式六自由度机床上下料机器人。在设计过程中,对机床上下料机器人行业和与装卸机器人相关的关键部件市场进行了更详细的调查。对六自由度铰接机床上下料机器人的主体结构进行了设计和研究。
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根据机床装卸机器人的设计要求,提出铰接机床上下料机器人的初步设计图,如图1所示。整个机器人的本体结构是一系列六自由度的单开链结构。在设计中,将机器人本体结构分为四个功能模块:底座、手臂、腕部和执行器。
机器人各自由度的驱动装置主要由电机驱动。主要动作有腰部旋转、臂架旋转、臂架倾斜、臂架旋转、手腕俯仰和手腕旋转。机器人的执行器安装在手动位置。所设计的执行机构为扇形齿轮连杆爪,由气缸驱动。可用于数控车床的自动装卸。当操作对象发生变化时,可更换不同的手部结构,以满足不同机床的工作要求。在不同的工作场所,为同一目的选择工业机器人也是不同的。同一用途的工业机器人可根据操作目标、操作空间和反应灵敏度分为多种类型。因此,在选择a工业机器人进行操作时,我们必须了解所选机器人的主要技术参数,包括执行器*大负载、*大操作范围、*大速度和定位精度。
2.关节式上下料机致动器设计
根据设计任务,机器人的主要任务是实现数控车床加工过程中的自动装卸。众所周知,数控车机床加工的主要材料是棒材,因此铰接式机床装卸执行机构设计为外夹持,与工件的接触形式为外夹持,所采用的结构形式为扇形齿轮连杆式,夹持器上安装有橡胶垫片,以防止机械夹持器的金属部分在夹持工件时与被加工工件直接接触,损坏零件的表面质量,从而保证工件的表面精度要求。