一种用于汽车减振器防尘罩取件的机器人的制作方法

本实用新型涉及一种机器人，特别是一种用于汽车减振器防尘罩取件的机器人。

背景技术：

汽车减振器防尘罩是一种橡胶件，在生产过程中，通过模具硫化注胶成型，目前国内外还没有相关设备来代替人工进行汽车减振器防尘罩的取料；传统的汽车减振器防尘罩生产工艺过程，需要人工将该防尘罩从模具内部抓取，并且用吹气管对模具进行清理工作。存在的问题是：

1．一组模具能够同时硫化注胶成若干件产品，工人在取件时需一个个的逐个取出，劳动强度大；另由于人工抓取时防尘罩受力不一致，容易导致防尘罩撕裂，导致合格率减低；

2．橡胶件抓取必须是在橡胶件从模具中趁热取出，否则橡胶件冷却后，其塑性减低，橡胶件容易被撕裂，因此人工取件的时候工人要承受高温煎熬；

3．汽车减振器防尘罩生产，是在橡胶硫化的过程中进行的，在生产过程中会产生大量的有害气体，对工人身体造成很大伤害；

4．飞边过多的落入模具内部，人工清理模具的工作量较。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种代替人工来进行汽车减振器防尘罩自动取件的机器人，以克服上述已有技术存在的不足。

本实用新型采取的技术方案是：一种用于汽车减振器防尘罩取件的机器人，包括底座和机械手，所述机械手包括第一机械手和第二机械手，所述第一机械手和第二机械手通过结构相同的机械手臂安装在与底座固定连接的横向机构上，所述机械手臂与横向机构横向滑动连接，所述第一机械手和第二机械手与机械手臂垂直滑动连接，机械手臂上设横向驱动装置，第一机械手和第二机械手上设垂直驱动装置；

所述横向机构包括横向方通，横向方通下部与底座固定连接，上部设有两条供机械手臂横向滑动的横向导轨和一条横向齿条，横向导轨上设有与之滑动配合的横向滑块和横行滑板；

所述机械手臂为框架式悬臂，包括由前、后封板连接的左悬臂和右悬臂，框架式悬臂的前空框安装第一或第二机械手，悬臂上端面设有供第一或第二机械手沿纵向移动的纵向导轨，纵向导轨上设与之滑动配合的纵向滑块，框架式悬臂后底部的固定底板安装横向驱动装置并连接横向机构的横向滑板，框架式悬臂通过横向滑板和横向滑块与横向机构的横向导轨滑动连接，横向驱动装置的传动齿轮伸出固定底板和横向滑板下部与横向机构上的横向齿条传动连接，所述横向驱动装置包括横向驱动马达和传动齿轮，横向驱动装置带动传动齿轮沿横向齿条转动时，驱动框架式悬臂沿横向导轨实现横向左右移动；

所述第一机械手和第二机械手包括垂直移动机构以及连接在垂直移动机构下端的末端装置，第一机械手的末端装置为抓取防尘罩的抓手，第二机械手的末端装置为清理模具的吹风头；

所述垂直移动机构包括垂直臂、引拔滑座和安装在引拔滑座一侧的垂直驱动装置（46），所述垂直驱动装置包括垂直驱动马达和传动齿轮，所述引拔滑座为一开口的方框形结构，其上端横截面连接翻边的引拔滑座上板，其内框为供安装垂直臂的引拔滑槽，引拔滑槽内设竖向滑块，所述垂直驱动装置安装在引拔滑座右侧板下部，所述垂直臂的正面设有两条主侧导轨，垂直臂一侧设有垂直齿条，垂直臂竖向安装在引拔滑座的引拔滑槽内并通过两条主侧导轨与引拔滑槽内的竖向滑块滑动配合，通过垂直齿条与垂直驱动装置的传动齿轮传动连接，所述引拔滑座安装在框架式悬臂前部的前空框内，并通过引拔滑座上板与安装在框架式悬臂之纵向导轨上的纵向滑块连接；

通过移动纵向滑块的位置可调整引拔滑座以及垂直臂在框架式悬臂的纵向位置，垂直驱动机构带动传动齿轮沿垂直齿条转动时，驱动垂直臂沿引拔滑槽实现垂直方向上下移动；所述垂直臂下端留有用于安装末端装置的安装孔位。

其进一步的技术方案是：所述垂直臂包括相互滑动套装的主型板和副型板，所述主侧导轨设在主型板板面，垂直齿条设在主型板一侧，主型板背面为主侧滑槽，主侧滑槽内设主侧滑块，副型板内侧设副侧导轨，副型板套装在主型板主侧滑槽内并通过副侧导轨与主侧滑块滑动连接，主型板和副型板竖向安装在引拔滑座的引拔滑槽内并通过主型板板面的两条主侧导轨与引拔滑槽内的竖向滑块滑动配合，通过主型板一侧的垂直齿条与垂直驱动装置的传动齿轮传动连接；

所述主型板与副型板之间设同步传动机构，所述同步传动机构安装在主型板与垂直齿条相对的一侧，包括同步带和位于同步带上下端的同步轮，所述同步轮分别安装在同步带固定座内，同步带固定座安装在主型板的上下端，同步带通过上、下端的同步轮转动连接，同步带中段一侧通过同步带固定块与主型板连接，同步带中段另一侧通过同步带固定块与副型板连接，垂直驱动机构驱动主型板上下滑动时，同步带带动副型板作同向滑动；

所述副型板下端留有用于安装末端装置的安装孔位。

更进一步：所述位于同步带下端的同步带固定座固定安装在主型板的下端，位于同步带上端的同步带固定座通过张紧调节螺栓和螺母副与连接在主型板上端的上封板连接，通过调节螺母副移动同步带固定座从而实现同步带的张紧。

更进一步：所述主型板安装同步带的一侧安装有辅助气缸，辅助气缸的活塞端与引拔滑座左侧板上的气缸固定座连接，辅助气缸的活塞端向下伸出时可推动主型板和副型板上升。

所述横向机构之横向导轨两端、框架式悬臂之纵向导轨两端以及主型板之主侧导轨两端设有用于限位的防撞挡块和缓冲橡胶。

所述框架式悬臂底部设有容纳第一机器手和第二机器手之横向气路和电路线的横向坦克链板盒；框架式悬臂侧面设有容纳第一机器手或第二机器手之纵向气路和电路线的纵向坦克链板盒；引拔滑座左侧面设有容纳第一机器手或第二机器手之垂直气路和电路线的垂直坦克链板盒。

所述引拔滑座的后侧安装有引拔滑座固定杆，所述框架式悬臂之左右悬臂上设有用于引拔滑座固定杆沿纵向滑动的纵向导槽。

所述横向驱动装置通过电机固定座与固定底板连接，垂直驱动装置通过电机固定座与引拔滑座右板连接，所述电机固定座设有用于安装时调节间隙的槽型孔。

所述横向机构之横向滑块采用精度高，承载能力大的滑块。

由于采用上述技术方案，本实用新型之一种用于汽车减振器防尘罩取件的机器人具有如下有益效果：

1．本实用新型设计有两个并联的机械手，第一机械手能够抓取防尘罩，一次性进行橡胶件抓取并且放置到固定位置，第二机械手在取料之后进行一次性的模具型腔清理，由机器人代替人工进行劳动，省事、省力、工序少、节省人力物力成本，从而解决了传统的人工进行异型橡胶件进行取件时存在的橡胶件合格率低、工人劳动强度大、橡胶件高温对人工身体上的损伤等问题；

2．本实用新型的底座充分考虑该机器人运动行程较大，机架结构较大，采取底座与方通整体焊接加工，框架式悬臂结构方案，使得机械手末端能够提升更大的负载（能够承受负荷达到50kg），上下行程（竖向）达到1800mm,机器人手臂1、2的横向行程大于1000mm，该结构机器人能够安装位置直接放置在立式注塑机上面，节省安装空间；

3．由于机器人一次性的对一模橡胶件进行取件，橡胶件之间的飞边没有脱落，模具内残留的飞边和毛刺较少，克服了传统飞边过多的落入模具内部，人工清理模具的工作量较大等问题；

4．垂直移动机构由主、副型板相互扣合在一起，主型板与副型板之间设同步传动机构，主型板运动是由齿轮带动齿条传动，副型板传动是由同步带传动，使得副型板能够上下同步移动，从而提高运行速度，电机驱动的齿条减短，上下机构的震动减小，末端抓手的抓取精度提高；

5．本实用新型每个轴（横向、纵向、和竖向）导轨末端，采用橡胶件缓冲，可有力缓解各个轴在运动中对机械手末端的损伤；

6．本实用新型第一、第二机械手安装在框架式悬臂上，框架式悬臂设在同一条方通上，共用一条横向齿条，其气路、线路排列共用一个坦克链板盒，结构美观、紧凑，合理，操作简便；

7．本实用新型驱动装置的电机固定座设有可调节间隙的槽形孔，通过调节固定座的间隙可调节齿条与齿轮之间的缝隙，使得齿轮齿条配合紧凑；

8．本实用新型第一、第二机械手之垂直移动机构上设有辅助气缸，可辅助驱动上下轴提升重物，缓冲由于重物对电机突然启动造成的伤害。

下面结合附图和实施例对本实用新型之一种用于汽车减振器防尘罩取件的机器人的技术特征做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型之一种用于汽车减振器防尘罩取件的机器人结构示意图（去除坦克链盒）；

图2为横向机构与底座连接结构示意图；

图3为框架式悬臂结构示意图；

图4为框架式悬臂与横向机构连接结构示意图；

图5为电机固定座、固定底板和横向滑板与横向机构连接示意图（带坦克链盒）；

图6为同步轮（安装在安装座内）示意图；

图7～图9为垂直移动机构结构示意图：

图7为主型板与副型板连接关系示意图，图8为垂直移动机构正侧示意图（立体效果），图9为垂直移动机构背侧示意图（立体效果）；

图10～图13为引拔滑座结构示意图：

图10为后视图，图11为图10之左视图，图12为立体效果图（显示内侧），图13 为立体效果图（显示后侧）；

图14为横向坦克链盒、纵向坦克链盒和垂直坦克链盒安装示意图；

图中：

1—底座，2—横向机构，21—横向方通，22—横向导轨，23—横向齿条，24—防撞挡块，25—缓冲橡胶，26—横向滑块，27—横向滑板，28—横向驱动装置，29—横向坦克链板盒，291—坦克链盒固定座；3—框架式悬臂，31—左悬臂、右悬臂，311—纵向导槽，32—纵向导轨，33—纵向滑块，34—防撞挡块，35—固定底板，36—前空框，38—纵向坦克链板盒，381—坦克链盒固定座，39—电机固定座，391—槽型孔；4—垂直移动机构，41—主型板，411—主侧导轨，412—主侧滑槽，413—主侧滑块，42—副型板，421—副侧导轨，422—副侧滑槽，43—垂直齿条，44—同步带，441—同步轮，442—下封板，443—同步带固定座，4431—同步带固定座侧板，4432—同步带固定座底板，444—同步带固定块，445—上封板，4451—张紧调节螺孔，45—辅助气缸，46—垂直驱动装置，461—传动齿轮，47—引拔滑座，471—引拔滑座上板，4711—引拔滑槽，472—引拔滑座右侧板，4721—垂直驱动装置安装孔，473—引拔滑座后板，4731—竖向滑块，474—气缸固定座，475—板筋，476—引拔滑座固定杆，477—引拔滑座左侧板，48—缓冲橡胶，49—垂直坦克链板盒，491—坦克链盒固定座。

具体实施方式

一种用于汽车减振器防尘罩取件的机器人，包括底座1和机械手，所述机械手包括第一机械手和第二机械手，所述第一机械手和第二机械手通过结构相同的机械手臂安装在与底座固定连接的横向机构2上，所述机械手臂与横向机构横向滑动连接，所述第一机械手和第二机械手与机械手臂垂直滑动连接，机械手臂上设横向驱动装置，第一机械手和第二机械手上设垂直驱动装置；

所述横向机构包括横向方通21，横向方通下部与底座1固定连接，上部设有两条供机械手臂横向滑动的横向导轨22和一条横向齿条23，横向导轨上设有与之滑动配合的横向滑块26和横行滑板27；

所述机械手臂为框架式悬臂3，包括由前、后封板连接的左悬臂和右悬臂31，框架式悬臂的前空框36安装第一或第二机械手，悬臂上端面设有供第一或第二机械手沿纵向移动的纵向导轨32，纵向导轨上设与之滑动配合的纵向滑块33，框架式悬臂后底部的固定底板35安装横向驱动装置28并连接横向机构的横向滑板27，框架式悬臂通过横向滑板27和横向滑块26与横向机构的横向导轨22滑动连接，横向驱动装置28的传动齿轮伸出固定底板和横向滑板下部与横向机构上的横向齿条23传动连接，所述横向驱动装置包括横向驱动马达和传动齿轮，横向驱动装置带动传动齿轮沿横向齿条转动时，驱动框架式悬臂沿横向导轨实现横向左右移动；

所述第一机械手和第二机械手包括垂直移动机构4以及连接在垂直移动机构下端的末端装置，第一机械手的末端装置为抓取防尘罩的抓手，第二机械手的末端装置为清理模具的吹风头；

所述垂直移动机构包括垂直臂、引拔滑座47和安装在引拔滑座一侧的垂直驱动装置46，所述垂直驱动装置包括垂直驱动马达和传动齿轮461，所述引拔滑座47为一开口的方框形结构，其上端横截面连接翻边的引拔滑座上板471，其内框为供安装垂直臂的引拔滑槽4711，引拔滑槽内设竖向滑块4731，所述垂直驱动装置46安装在引拔滑座右侧板472下部，所述垂直臂的正面设有两条主侧导轨411，垂直臂一侧设有垂直齿条43，垂直臂竖向安装在引拔滑座的引拔滑槽4711内并通过两条主侧导轨411与引拔滑槽内的竖向滑块4731滑动配合，通过垂直齿条43与垂直驱动装置的传动齿轮461传动连接，所述引拔滑座安装在框架式悬臂前部的前空框36内，并通过引拔滑座上板471与安装在框架式悬臂之纵向导轨32上的纵向滑块33连接；

通过移动纵向滑块的位置可调整引拔滑座以及垂直臂在框架式悬臂的纵向位置，垂直驱动机构带动传动齿轮沿垂直齿条转动时，驱动垂直臂沿引拔滑槽实现垂直方向上下移动；所述垂直臂下端留有用于安装末端装置的安装孔位。

所述垂直臂包括相互滑动套装的主型板41和副型板42，所述主侧导轨411设在主型板板面，垂直齿条43设在主型板一侧，主型板背面为主侧滑槽412，主侧滑槽内设主侧滑块413，副型板内侧设副侧导轨421，副型板套装在主型板主侧滑槽内并通过副侧导轨421与主侧滑块413滑动连接，主型板和副型板竖向安装在引拔滑座的引拔滑槽4711内并通过主型板板面的两条主侧导轨411与引拔滑槽内的竖向滑块4731滑动配合，通过主型板一侧的垂直齿条43与垂直驱动装置的传动齿轮461传动连接；

所述主型板41与副型板42之间设同步传动机构，所述同步传动机构安装在主型板与垂直齿条相对的一侧，包括同步带44和位于同步带上下端的同步轮441，所述同步轮分别安装在同步带固定座443内，同步带固定座安装在主型板的上下端，同步带通过上、下端的同步轮441转动连接，同步带中段一侧通过同步带固定块444与主型板连接，同步带中段另一侧通过同步带固定块与副型板连接，垂直驱动机构驱动主型板上下滑动时，同步带带动副型板作同向滑动；

所述副型板下端留有用于安装末端装置的安装孔位。

所述位于同步带下端的同步带固定座固定安装在主型板的下端，位于同步带上端的同步带固定座通过张紧调节螺栓和螺母副与连接在主型板上端的上封板445连接（张紧调节螺栓分别连接上封板和同步带固定座底板4432），通过调节螺母副移动同步带固定座从而实现同步带的张紧。

所述主型板安装同步带44的一侧安装有辅助气缸，辅助气缸的活塞端与引拔滑座左侧板477上的气缸固定座474连接，辅助气缸的活塞端向下伸出时可推动主型板41和副型板42上升。

所述横向机构之横向导轨22两端、框架式悬臂之纵向导轨32两端以及主型板之主侧导轨411两端设有用于限位的防撞挡块和缓冲橡胶，其作用是缓解各个轴在运动中对机械手末端的损伤。

所述框架式悬臂底部设有容纳第一机器手和第二机器手之横向气路和电路线的横向坦克链板盒29；框架式悬臂侧面设有容纳第一机器手或第二机器手之纵向气路和电路线的纵向坦克链板盒38；引拔滑座左侧面设有容纳第一机器手或第二机器手之垂直气路和电路线的垂直坦克链板盒49。

所述引拔滑座的后侧安装有引拔滑座固定杆476，所述框架式悬臂之左右悬臂上设有用于引拔滑座固定杆476沿纵向滑动的纵向导槽311。

所述横向驱动装置通过电机固定座与固定底板35连接，垂直驱动装置通过电机固定座与引拔滑座右板连接，所述电机固定座设有用于安装时调节间隙的槽型孔391，其作用是通过调节间隙，能够调节齿条与齿轮之间的缝隙，使得齿轮齿条配合紧凑。

所述横向机构之横向滑块26采用精度高，承载能力大的滑块。

工作过程：

1．将该机器人直接放置在立式注塑机上面，并与控制系统电路连接；

第一机械手下端连接抓手，第二机械手下端连接清理模具的吹风头；

2．调节引拔滑座在纵向导轨上的位置，固定；

3．开机注塑，汽车减振器防尘罩硫化注胶成型，第一机械手横向移动到模具上方，将该防尘罩从模具内部抓取，返回原位；第二机械手横向移动到模具上方，用吹气管对模具进行清理工作返回原位；

4．进行下一模具循环。