[发明专利]龙门机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工领域，更具体而言，涉及一种龙门机器人。

背景技术

轮毂的机加工过程需要经过三台机床，分别进行装夹和定位。目前国内加工轮毂通常采用人工加工和关节臂机器人自动加工两种方式。但是，人工加工存在产品性能不稳定，报废率高，施工安全系数低，生产效率低下，用工成本高，企业经济效益不好等不足。采用人工加工方式生产的轮毂的市场竞争力弱，很难在国际市场立足。采用机器人自动加工，则对机器人的性能要求较高：需要机器人具有足够大的工作范围，动作灵敏，移动快捷，定位精度高等特性。而具备这些性能的关节式机器人造价高，工作范围小，因此并没有广泛的投入使用。

因此，设计一种自动搬运装置，具有工作空间大，自动化程度高，造价低等特点，更适合轮毂机加工的需求，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种龙门机器人，用于轮毂在机加工过程中的搬运及精准装夹，其具有负载能力强，工作空间大、自动化程度高、造价低廉等优点，同时能够降低工人的劳动强度。

有鉴于此，本发明提供了一种龙门机器人，用于轮毂的自动化加工，包括龙门架、第一托板、第二托板和第三托板，所述第一托板可滑动地安装于所述龙门架的横梁上，所述第二托板可滑动地安装于所述第一托板上，所述第三托板可滑动地安装于所述第二托板上，所述第三托板的一端设置有夹具，所述夹具可夹持轮毂，所述第一托板可在所述横梁上沿X轴方向运动；所述第二托板可在所述第一托板上沿Y轴方向运动；所述第三托板可在所述第二托板上沿Z轴方向运动；所述X轴与所述Y轴均位于水平面内且互相垂直，所述Z轴垂直于水平面。

本发明提供的龙门机器人，采用模块化设计，可以进行各种形式的组合，组成多台联机的生产线；第一托板、第二托板和第三托板使轮毂可分别在X、Y、Z三个方向运动；第三托板末端加装特制夹具，能够精确安全的搬运大型轮毂，有效降低了工人的劳动强度，减少了安全事故的发生。

在上述技术方案中，优选地，所述第三托板包括第一滑动臂和第二滑动臂，所述第一滑动臂的一端和所述第二滑动臂的一端均设置有所述夹具。

进一步，优选地，所述第一滑动臂和所述第二滑动臂对称地设置于所述第二托板上。

对称设置的第一滑动臂和第二滑动臂提高了龙门机器人的负载能力，从而提高了龙门机器人Z轴的负载能力，实现了大型轮毂的自动化搬运，第一滑动臂的一端和第二滑动臂的一端设置的夹具，不仅能够可靠地搬运大型轮毂，同时使轮毂在运输时更加平稳；采用两个滑动臂的设计，还可以在搬运轮毂的过程中进行配合，减少滑动臂在X轴方向的空载返程，节约时间，保证生产的连续性，提高生产效率。

在上述技术方案中，优选地，该龙门机器人还包括上料架和下料架，所述第一滑动臂和所述第二滑动臂可通过所述夹具从所述上料架上夹取轮毂或将轮毂放置于所述下料架上。

龙门机器人上设置上料架及下料架，能够提高轮毂生产的自动化程度，减轻工人的劳动强度，提高生产效率。

在上述技术方案中，优选地，所述上料架和所述下料架位于所述龙门架的同一端，所述上料架位于所述下料架下方。

上料架与下料架位于龙门架的同一侧，可以在同一地点实现对待加工的轮毂的卸载及对已加工完成的轮毂的装载，节省了运输时间，减少厂房占地面积，很好地降低了生产成本。

在上述技术方案中，优选地，所述上料架和所述下料架分别位于所述龙门架的两端。

上料架与下料架分别位于龙门架的两端，可以避免对待加工轮毂与已加工完成的轮毂的误操作，生产线更加流畅，工序分布均匀，生产更加安全有序，同时便于区分待加工轮毂与加工完成的轮毂。

在上述技术方案中，优选地，所述龙门架的横梁上设置有相平行的两条线轨。

龙门架是整个龙门机器人的基础，不仅在强度上应满足负载的要求，同时要满足机械手运动的平稳性，所以龙门架不仅仅是一个强度支撑架，也是X方向上线轨和齿条的安装架，采用双线轨双齿条结构，保证了线轨与齿条满足直线度与平行度的要求，进一步保证了机械手运动的平稳性。

在上述技术方案中，优选地，所述龙门架包括多个小架单元，每个所述小架单元包括两个平行的门式结构。

采用模块化的设计，可以进行各种形式的组合，组成多台联机的生产线，龙门架采用多个小架单元组成，便于加工、运输和拆装，同时每个小架单元可放置不同工序所述的机械装置，这样，便于观察每步工序加工后的轮毂，且使加工工序简单明了。