一種自動卸盤機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于自動機械領域，尤其涉及一種自動卸盤機器人。
【背景技術】
[0002]目前生產漆包線的廠家基本實現了在放線一退火一涂漆一烘焙一冷卻一收線工序的自動化流水生產，但是在收線工序中上、卸線盤還是人工作業。作業時工人將空線盤放入收線機，套在中心軸上，線盤在收線機的帶動下高速旋轉完成收線作業。為防止線盤在高速旋轉時上下跳動，工人在線盤上安裝鎖軸塊，并使用工具將鎖軸塊固定在中心軸上。當收線結束后，工人先將鎖軸塊卸下，再將纏滿漆包線的線盤沿中心抽拎出，搬運至指定地點，如此往復。由于線盤纏滿線后根據不同規格其重量在幾公斤至上百公斤不等，人工卸盤勞動強度大且具有安全隱患，砸傷事故時常發生；上盤和卸盤過程中都需要安裝或卸下鎖軸塊，費時費力，大大降低了生產效率，因此增加了企業成本。而且在換盤后，會有尾線夾在夾頭里面，需要人工將尾線從夾縫中取出，才能卸盤，增加了卸盤的操作時間。
【實用新型內容】
[0003]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種自動化程度高、安全的自動卸盤機器人。
[0004]為達到上述目的，本實用新型是通過以下的技術方案來實現的。
[0005]一種自動卸盤機器人，包括機器人主體、電控柜；機器人主體包括立柱，兩根縱梁，橫梁，上升臂及機械抓手；兩根縱梁分別由若干根立柱支撐平行排布，兩根縱梁通過橫梁連接，在橫梁與縱梁上安裝第一驅動裝置及縱向行走裝置，使橫梁沿縱梁方向運動；所述第一驅動裝置及縱向行走裝置的結構為:在每根縱梁頂部均安裝有直線導軌和齒條機構，橫梁兩端部安裝直線導軌滑塊與縱梁上直線導軌配合，橫梁中部安裝驅動電機，驅動電機兩端安裝兩根同步軸，兩根同步軸的另一端安裝同步齒輪，同步齒輪與縱軸上的齒條相互嚙合。上升臂安裝在橫梁上，橫梁與上升臂上安裝有使上升臂沿垂直方向運動第二驅動裝置及橫向行走裝置，使上升臂沿橫梁方向運動。機械抓手安裝在上升臂的下部；在機械抓手上安裝有第三驅動裝置，控制抓手做開合、旋轉運動；電控柜分別與橫梁、上升臂及機械抓手連接。
[0006]所述橫梁為兩根短梁和兩根長梁圍成的框型，兩根短梁分別位于兩根縱梁之上，長梁頂部安裝直線導軌和齒條機構，所述上升臂在圍成的框型內運動。
[0007]所述上升臂包括電機座及臂體；臂體沿垂直方向安裝直線導軌和齒條機構；電機座底部安裝2個直線導軌滑塊，與橫梁的兩根長梁頂部直線導軌配合；電機座上安裝軸向垂直的水平運動電機，電機輸出端安裝水平運動齒輪，與橫梁的長梁頂部側邊齒條機構配合；電機座側面安裝直線導軌滑塊，與上升臂的直線導軌配合；電機座上安裝軸向水平的垂直運動電機，電機輸出端安裝垂直運動齒輪，與上升臂的齒條機構配合。
[0008]所述機械抓手包括鎖軸塊抓手和線盤抓手，鎖軸塊抓手與線盤抓手之間夾角為90° ;所述機械抓手通過抓手轉軸與上升臂底部連接；所述機械抓手與上升臂之間安裝抓手旋轉氣缸，抓手旋轉氣缸運動使鎖軸塊抓手與線盤抓手以使抓手轉軸旋轉90°。所述機械抓手包括氣缸固定座、抓鉤、轉軸、連桿、推動盤、壓盤和氣缸；壓盤通過導柱與氣缸固定座連接，氣缸安裝在氣缸固定座上，推動盤安裝在氣缸桿上在壓盤與氣缸固定座之間運動，推動盤的邊沿與連桿活動連接，連桿至少3根；抓鉤與連桿數量相同，抓鉤頂部為鉤狀，底部與連桿活動連接，中后部通過轉軸與壓盤連接。
[0009]在線盤上方，安裝鎖軸塊，繞線機中心抽穿過線盤和鎖軸塊中心，所述鎖軸塊包括離心球、轉臂、頂桿及鎖軸塊主體；鎖軸塊主體為圓柱形，沿軸向開通孔，通孔直徑略大于繞線機中心軸直徑，鎖軸塊頂部及底部各有一凸臺，頂部凸臺前段有傾角，底部凸臺內部為外大內小的喇叭口 ；離心球、轉臂、頂桿安裝在同一旋轉平面上；鎖軸塊上沿直徑方向對稱安裝2個頂桿和復位裝置，無外力作用下頂桿頭部與繞線機中心軸不接觸；轉臂為曲臂，安裝在轉軸上，轉臂一端頂住頂桿尾部，另一端與離心球連接，離心球遠離繞線機中心軸時，轉臂壓迫頂桿尾部，使頂桿頭部壓緊繞線機中心軸。所述離心球、轉臂、頂桿安裝在鎖軸塊內部，頂桿頭部與繞線機中心軸接觸部位為凹陷的半圓柱形，凹陷尺寸與繞線機中心軸配合；離心球最大位移不超過鎖軸塊外沿，并在鎖軸塊相應位置安裝擋板。
[0010]所述鎖軸塊抓手的壓盤中心開有圓孔，鎖軸塊上有相應的凸臺與孔對應，鎖軸塊被夾緊在抓鉤里面時，抓鉤的受力點的作用力方向正好通過抓鉤轉軸支點。
[0011]所述同步軸與驅動電機、同步軸與同步齒輪之間安裝萬向聯軸器。
[0012]有益效果:與現有技術相比，本實用新型的優點在于:自動化程度高、結構合理，基本無需人工參與，實現全自動化生產，徹底消除了安全隱患，大大提高了生產效率，降低了企業成本。整體布局基本不占用地面位置，主體結構均為空中位置，對原生產設備、廠房結構要求不高，適用性高。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型安裝后整體結構示意圖；
[0014]圖2為本實用新型整體結構示意圖；
[0015]圖3為本實用新型主視圖；
[0016]圖4為本實用新型左視圖；
[0017]圖5為本實用新型中橫梁上驅動裝置示意圖；
[0018]圖6為本實用新型中上升臂電機座示意圖；
[0019]圖7為本實用新型中上升臂示意圖；
[0020]圖8為本實用新型機械抓手示意圖；
[0021]圖9為本實用新型中鎖軸塊抓手示意圖；
[0022]圖10為本實用新型中線盤抓手示意圖；
[0023]圖11為本實用新型中鎖軸塊結構圖；
[0024]圖12為本實用新型中去尾線機構；
[0025]圖13為本實用新型中頂出桿安裝位置圖；
[0026]圖示:
[0027]1.機器人主體
[0028]11.橫梁
[0029]1102.同步軸1104驅動電機1106.同步齒輪1108.萬向聯軸器1110.軸承座
[0030]12.上升臂
[0031]121.臂體 122.電機座
[0032]1221.直線導軌滑塊1222.水平運動電機1223.水平運動齒輪
[0033]1224.垂直運動電機1225.垂直運動齒輪
[0034]13.機械手
[0035]131.線盤抓手132.鎖軸塊抓手133.抓手轉軸 134.抓手旋轉氣缸
[0036]1301.氣缸固定座1302.抓鉤1303.轉軸1304.連桿1305.推動盤1306.壓盤1307.氣缸1308.氣缸桿 1309.導柱
[0037]14.縱梁
[0038]15.立柱
[0039]2.電控柜 3.線盤
[0040]4.鎖軸塊
[0041]401.鎖軸塊主體 402.頂桿 403.轉臂 404.離心球 405.復位彈簧406.擋板407.轉動軸
[0042]5.繞線機中心軸F.受力點
[0043]6.繞線機轉盤
[0044]61.90°棘輪機構62.壓塊63.驅動頭64.回程彈簧65.頂出氣缸
[0045]66.頂出桿67.軸套。
【具體實施方式】
[0046]下面結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0047]本實用新型采用了 3自由度導軌式搬運機器人裝置，整體結構布置圖1所示，整體裝置由機器人主體I和電控柜2組成，電控柜2置于設備的右前方，整體布局基本不占用地面位置，主體結構均為空中位置，對原生產設備、廠房結構要求不高，基本無需改動原設備就可安裝使用。
[0048]搬運設備主體主要由立柱15、兩縱梁14、橫梁11、上升臂12及機械手13組成，如圖2所示。
[0049]根據作業面積，兩根縱梁14分別由若干根立柱15支撐平行排布，在縱梁14上安裝有直線導軌和齒條機構，在橫梁11頂面也安裝有直線導軌和齒條機構，橫梁11底部安裝有4個直線導軌滑塊1221與縱梁14上直線導軌配合；橫梁11中部安裝驅動電機1104，驅動電機1104兩端安裝兩根同步軸1102，兩根同步軸1102的另一端安裝同步齒輪1106，同步齒輪1106與縱梁14上的齒條相互嚙合；由于橫梁11跨度大，如果采用單端驅動，橫梁11容易發生扭曲并卡死在導軌上，因此，需要兩端同時驅動，保持橫梁11的順利運動。兩端采用雙電機驅動，在電機同步控制上存在困難，因此設計同步軸1102傳動，在同步軸1102中間設計驅動電機1104，通過同步軸1102將動力傳遞到兩端的驅動齒輪，確保了橫梁11兩端同步行走。由于驅動電機1104兩端都安裝同步軸1102，在制作或安裝過程中可能出現兩根同步軸1102不同軸的問題，因此同步軸1102接口安裝萬向聯軸器1108，如圖5所示，解決了同步軸1102安裝不同軸的誤差問題。
[0050]橫梁11為兩根短梁和兩根長梁圍成的框型，兩根短梁分別位于兩根縱梁14之上，長梁頂部安裝直線導軌和齒條機構。
[0051]上升臂12包括電機座122及臂體121，如圖7所示；臂體121沿垂直方向安裝直線導軌和齒條機構；如圖6所示，電機座122底部安裝2個直線導軌滑塊1221，與橫梁11的兩根長梁頂部直線導軌配合；電機座122上安裝軸向垂直的水平運動電機1222，電機輸出端安裝水平運動齒輪1223，與橫梁11的長梁頂部側邊齒條機構配合；電機座122側面安裝直線導軌滑塊1221，與上升臂12側部直線導軌配合；電機座122上安裝軸向水平的垂直運動電機1224，電機輸出端安裝垂直運動齒輪1225，與上升臂12的齒條機構配合。
[0052]上升臂12通過電機座122在橫梁11的框型內運動，當上升臂12提抓重物時，重力由橫梁11的兩根長梁均勻承受，不會對橫梁11產生扭力。
[0053]在上升臂12底部通過轉軸1303安裝機械手13，