一种冲压机器人二轴连接件.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104343937 A (43)申请公布日 2015.02.11 CN 104343937 A (21)申请号 201410476259.3 (22)申请日 2014.09.17 F16H 57/021(2012.01) (71)申请人 安徽吉晟精密机械科技有限公司 地址 231323 安徽省六安市舒城县航埠镇经 济开发区 (72)发明人 赖俊钦 (74)专利代理机构 芜湖安汇知识产权代理有限 公司 34107 代理人 朱顺利 (54) 发明名称 一种冲压机器人二轴连接件 (57) 摘要 本发明公开了一种冲压机器人二轴连接件， 包括与一轴底座滑动连接的滑移座和与滑移座。

2、连 接的螺母固定座， 所述滑移座上设有凸出的嵌套 轴， 所述螺母固定座上设有与让嵌套轴插入的定 位孔。 本发明的冲压机器人二轴连接件， 滑移座与 螺母固定座通过嵌套轴装配在一起， 同时通过滑 块滑轨组合实现二轴连接件与一轴底座的可滑动 式连接， 这样的二轴连接件结构简单， 装配容易， 可以提高装配效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图6页 (10)申请公布号 CN 104343937 A CN 104343937 A 1/1 页 2 1. 一种冲压机器人二轴连。

3、接件， 包括与一轴底座滑动连接的滑移座和与滑移座连接的 螺母固定座， 其特征在于 ： 所述滑移座上设有凸出的嵌套轴， 所述螺母固定座上设有与让嵌 套轴插入的定位孔。 2. 根据权利要求 1 所述的冲压机器人二轴连接件， 其特征在于 ： 所述定位孔为圆孔。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的冲压机器人二轴连接件， 其特征在于 ： 所述嵌套轴的轴 线与所述滑移座的移动方向相垂直。 4. 根据权利要求 3 所述的冲压机器人二轴连接件， 其特征在于 ： 所述滑移座包括滑移 平台和设在滑移平台相对的两侧的滑移板， 所述螺母固定座和所述嵌套轴设在滑移平台 上。 5. 根据权利要求 4 所述的冲压机器人。

4、二轴连接件， 其特征在于 ： 所述滑移平台与所述 滑移板为一体铸造成型， 且形成的所述滑移座呈帽形。 6. 根据权利要求 5 所述的冲压机器人二轴连接件， 其特征在于 ： 所述滑移座的材质为 铝合金。 7. 根据权利要求 6 所述的冲压机器人二轴连接件， 其特征在于 ： 所述螺母固定座上设 有用于容纳螺母的安装孔， 所述定位孔位于螺母固定座上与所述滑移平台相贴合的表面的 中心位置处， 且定位孔的轴线与安装孔的轴线相交且垂直。 8. 根据权利要求 7 所述的冲压机器人二轴连接件， 其特征在于 ： 所述滑移板上设有与 设置于所述一轴底座上的导轨配合的滑块。 9. 根据权利要求 8 所述的冲压机器人。

5、二轴连接件， 其特征在于 ： 所述一轴底座包括支 撑板、 设在支撑板上的支撑框架和设在支撑框架侧部的底座侧板， 所述导轨设在支撑框架 上， 所述滑移平台嵌入支撑框架内部的容纳腔中， 所述螺母固定座位于滑移平台与底座侧 板之间。 权 利 要 求 书 CN 104343937 A 2 1/5 页 3 一种冲压机器人二轴连接件 技术领域 0001 本发明属于冲压四轴工业机器人， 具体地说， 本发明涉及一种冲压机器人二轴连 接件。 背景技术 0002 目前在国内冲压生产线上， 大部分一直采用人工方式， 只有少数实现冲压生产线 的工业机器人自动化。 1995年济南第二机床厂与美国ISI公司合作的国内第一。

6、条用于汽车 覆盖件冲压生产的大型自动化生产线在重庆长安汽车有限责任公司投入使用 ； 1996 年上 海一汽大众汽车工业公司分别从德国舒勒公司和美国 ISI 公司引进了大型机器人冲压自 动化生产线并投入使用， 这些自动化冲压生产线的使用大大的提高了生产效率， 但造价十 分昂贵。1995 年中国科学院开始进行机器人柔性冲压自动化自动化生产系统技术的研究， 并开展工程应用工作 ； 1997 年国内第一条自行设计制造、 拥有自主知识产权的柔性自动化 冲压线在长春一汽大众公司投入使用。接着工业机器人自动化生产开始走进中国各个行 业。 0003 直到今年 2014 年中国 ( 上海 ) 国际工业机器人及其。

7、工业自动化展览会上， 展现了 工业机器人在生产中的应有及其发挥的作用越来越大。 其中关于机器人本体就有多自由度 机器人、 并联机器人、 坐标机器人、 桁架机械手、 助力机械手等。这些都广泛应用于汽车、 电 子、 食品、 医药、 机床等各行各业。 0004 目前的冲压工业机器人有六轴的， 有四轴的， 有外形庞大的， 有结构小巧的， 有的 是纯关节机器人， 有的是纯直角坐标机器人， 有的是既有关节又有直角坐标系的。 0005 目前的四轴工业机器人， 其一二轴基本采用铝板和紧固件内六角螺丝进行锁紧连 接， 结构复杂， 加工成本较高， 影响装配生产效率， 降低机器人的定位精度及影响工作中机 器人的稳定。

8、性。 0006 目前的四轴工业机器人， 其一二轴传动连接件装配方式为平面锁紧装配方式。此 方式对对应的接触平面的平面度及传动丝杆中心轴的装配位置度要求比较高， 简而言之， 一二轴装配后满足丝杆两端及中部丝杆螺母中心轴三者同轴， 导致加大了二轴连接件与一 轴底座的装配难度， 装配效率受到影响。 发明内容 0007 本发明提供一种冲压机器人二轴连接件， 目的是降低与一轴底座的装配难度， 提 高装配效率。 0008 为了实现上述目的， 本发明采取的技术方案为 ： 一种冲压机器人二轴连接件， 包括 与一轴底座滑动连接的滑移座和与滑移座连接的螺母固定座， 所述滑移座上设有凸出的嵌 套轴， 所述螺母固定座。

9、上设有与让嵌套轴插入的定位孔。 0009 所述定位块为圆孔。 0010 所述嵌套轴的轴线与所述滑移座的移动方向相垂直。 说 明 书 CN 104343937 A 3 2/5 页 4 0011 所述滑移座包括滑移平台和设在滑移平台相对的两侧的滑移板， 所述螺母固定座 和所述嵌套轴设在滑移平台上。 0012 所述滑移平台与所述滑移板为一体铸造成型， 且形成的所述滑移座呈帽形。 0013 所述滑移座的材质为铝合金。 0014 所述螺母固定座上设有用于容纳螺母的安装孔， 所述定位孔位于螺母固定座上与 所述滑移平台相贴合的表面的中心位置处， 且定位孔的轴线与安装孔的轴线相交且垂直。 0015 所述滑移板。

10、上设有与设置于所述一轴底座上的导轨配合的滑块。 0016 所述一轴底座包括支撑板、 设在支撑板上的支撑框架和设在支撑框架侧部的底座 侧板， 所述导轨设在支撑框架上， 所述滑移平台嵌入支撑框架内部的容纳腔中， 所述螺母固 定座位于滑移平台与底座侧板之间。 0017 本发明的冲压机器人二轴连接件， 滑移座与螺母固定座通过嵌套轴装配在一起， 同时通过滑块滑轨组合实现二轴连接件与一轴底座的可滑动式连接， 这样的二轴连接件 结构简单， 装配容易， 可以提高装配效率， 而且采用本二轴连接件的一轴总成也具有结构简 单、 装配容易的优点， 还具有易加工、 连接强度高、 装配误差影响小和重心稳的优点。 附图说明。

11、 0018 本说明书包括以下附图， 所示内容分别是 ： 0019 图 1 是采用发明二轴连接件的冲压机器人一轴总成的结构示意图 ； 0020 图 2 是冲压机器人一轴总成在去除外壳后的结构示意图 ； 0021 图 3 是冲压机器人一轴总成在去除外壳后另一角度的结构示意图 ； 0022 图 4 是本发明二轴连接件的结构示意图 ； 0023 图 5 是本发明二轴连接件的主视图 ； 0024 图 6 是本发明二轴连接件的剖视图 ； 0025 图 7 是冲压机器人一轴总成与二轴筒的装配图 ； 0026 图中标记为 ： 0027 1、 一轴外壳 ； 0028 2、 一轴底座 ； 21、 支撑板 ； 22。

12、、 支撑框架 ； 221、 容纳腔 ； 222、 安装面 ； 23、 底座侧板 ； 24、 导轨 ； 25、 轴承座 ； 26、 丝杆 ； 0029 3、 二轴连接件 ； 31、 滑块 ； 32、 滑移座 ； 321、 滑移平台 ； 322、 滑移板 ； 33、 嵌套轴 ； 34、 螺母固定座 ； 341、 定位孔 ； 342、 安装孔 ； 343、 缺口 ； 35、 线槽 ； 36、 减速机连接板 ； 0030 4、 注油嘴 ； 5、 二轴筒 ； 6、 减速机 ； 7、 坦克链。 具体实施方式 0031 下面对照附图， 通过对实施例的描述， 对本发明的具体实施方式作进一步详细的 说明， 目的。

13、是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、 技术方案有更完整、 准确和深入的理 解， 并有助于其实施。 0032 如图 1 至图 3 所示为采用本发明二轴连接件的冲压机器人一轴总成， 其包括一轴 外壳 1、 一轴底座 2 和本发明的二轴连接件 3， 如图 4 所示， 二轴连接件 3 包括与一轴底座 2 滑动连接的滑移座32和与滑移座32连接的螺母固定座34， 滑移座32上设有凸出的嵌套轴 说 明 书 CN 104343937 A 4 3/5 页 5 33， 螺母固定座 34 上设有与让嵌套轴 33 插入的定位孔 341， 在装配螺母固定座 34 时， 嵌套 轴 33 插入螺母固定座 34 上的定位。

14、孔 341 中， 可以对螺母固定座 34 起到定位的作用， 方便 螺母固定座 34 装配到滑移座 32 上。 0033 如图 1 所示， 一轴外壳 1 是罩在一轴底座 2 上， 二轴连接件 3 在一轴外壳 1 内部与 一轴底座 2 滑动连接。 0034 具体地说， 滑移座 32 包括减速机连接板 36、 滑移平台 321 和设在滑移平台 321 相 对的两侧的滑移板 322， 螺母固定座 34 和嵌套轴 33 设在滑移平台 321 上。 0035 作为优选的， 如图 4 所示， 滑移平台 321 的截面大致呈 字型， 为两端开口、 内部 中空且在一侧也设置开口的构件。滑移板 322 为矩形板，。

15、 两个滑移板 322 在滑移平台 321 开口侧的边缘与滑移平台 321 连接成一体， 滑移板 322 且与滑移平台 321 的侧面相垂直， 两 个滑移板 322 并处于同一平面内。 0036 减速机连接板 36 是位于滑移座 32 的端部， 减速机连接板 36 在滑移平台 321 和两 个滑移板 322 的同一端与滑移平台 321 和滑移板 322 连接成一体， 减速机连接板 36 并将滑 移平台 321 的一端开口封闭。 0037 作为优选的， 减速机连接板36、 滑移平台321与滑移板322为采用铝合金材质一体 铸造成型， 形成的滑移座 32 大致呈帽形结构。采用铝合金材质制作的滑移座 。

16、32 具有重量 轻、 易加工和强度高的优点， 由于滑移座 32 是作为二轴连接件 3 上与冲压机器人的二轴部 件连接的主要部分， 高强度的滑移座 32 确保传动可靠。 0038 如图 4、 图 5 和图 6 所示， 嵌套轴 33 为圆柱形的构件， 嵌套轴 33 的轴线与滑移座 32 的移动方向相垂直， 嵌套轴 33 的一端穿过滑移平台 321 上设置的通孔后与滑移平台 321 固定连接， 且嵌套轴 33 在滑移平台 321 上的位置是位于滑移平台 321 宽度方向上的中心位 置处。 0039 如图 4 所示， 螺母固定座 34 为矩形块状构件， 螺母固定座 34 上设有用于容纳螺母 ( 图中未。

17、示出 ) 的安装孔 342， 定位孔 341 位于螺母固定座 34 上与滑移平台 321 相贴合的 表面的中心位置处， 且定位孔 341 的轴线与安装孔 342 的轴线相交且垂直。安装孔 342 内 安装的螺母是与一轴底座 2 内设置的丝杆 26 相配合， 构成螺旋传动机构， 用于驱动二轴连 接件 3 移动。安装孔 342 为沿螺母固定座 34 的厚度方向贯穿螺母固定座 34 的圆孔， 如图 6 所示， 定位孔 341 并与安装孔 342 连通， 但嵌套轴 33 不插入安装孔 342 内。 0040 螺母固定座 34 是通过螺钉与滑移平台 321 固定连接， 嵌套轴 33 与螺母固定座 34 。

18、的定位孔 341 为过渡配合， 嵌套轴 33 一方面可以在装配螺母固定座 34 时起到定位作用， 另 一方面可以起到传动作用， 确保螺母固定座34能够带动滑移座32同步移动， 提高螺母固定 座 34 与滑移座 32 之间的连接可靠性。 0041 如图4和图6所示， 在螺母固定座34上设有一个矩形的缺口343， 该缺口343是设 置在螺母固定座 34 上的与设置定位块的侧面相对的侧面上， 缺口 343 并延伸至安装孔 342 处， 定位孔 341 和缺口 343 分别位于安装孔 342 的一侧。设置该缺口 343， 使螺母固定座 34 在装配螺母时能够略微张开， 以方便螺母的安装。 0042 作。

19、为优选的， 螺母固定座 34 和嵌套轴 33 是采用发黑处理过的 Q235 材料制作， 具 有强度高和易加工的优点。 0043 作为优选的， 如图2和图3所示， 一轴底座2包括支撑板21、 设在支撑板21上的支 说 明 书 CN 104343937 A 5 4/5 页 6 撑框架22和设在支撑框架22侧部的底座侧板23， 底座侧板23的一端也与支撑板21连接。 支撑框架 22 为内部中空的矩形框结构， 其内部为容纳滑移平台 321 的矩形的容纳腔 221， 支撑框架 22 在一端与支撑板 21 固定连接， 且两者相垂直， 底座侧板 23 在支撑框架 22 的一 侧面与支撑框架 22 固定连接，。

20、 底座侧板 23 将容纳腔 221 在该侧面形成的开口封闭。支撑 板21和底座侧板23均为平板， 一轴壳体罩住支撑框架22， 并与支撑板21和底座侧板23连 接。丝杆 26 设置在支撑框架 22 的容纳腔 221 内， 丝杆 26 的轴线与容纳腔 221 的长度方向 平行， 且丝杆 26 位于容纳腔 221 宽度方向上的中间位置处。在底座侧板 23 上设置有两个 支撑丝杆 26 的轴承座 25， 两个轴承座 25 分布在滑移座 32 的两侧。滑移座 32 的滑移平台 321 嵌入支撑框架 22 内部的容纳腔 221 中， 螺母固定座 34 位于滑移平台 321 与底座侧板 23 之间， 丝杆 。

21、26 穿过螺母固定座 34 内的螺母与之配合。 0044 作为优选的， 支撑板 21 与支撑框架 22 和底座侧板 23 为采用灰铸铁材质一体铸造 成型， 形成的一轴总成的主体部分质量较铝合金重， 有利降低一轴总成的整体重心， 提高稳 固性， 而且形成的一轴总成具有强度高、 成本低、 易加工的优点。 0045 如图 2 和图 3 所示， 在支撑框架 22 上安装有与二轴连接件 3 配合的两个导轨 24， 支撑框架22上与底座侧板23平行的侧面为安装导轨24的安装面222， 两个导轨24与丝杆 26 相平行， 相应在两个滑移板 322 上设有与导轨 24 连接的滑块 31。 0046 作为优选的。

22、， 如图 7 所示， 支撑框架 22 上用于安装导轨 24 的安装面 222 与底座侧 板 23 相平行， 二轴筒 5 作为机器人二轴的部件， 二轴筒 5 是与减速机 6 连接， 减速机 6 安装 在二轴连接件 3 上的减速机连接板 36 上。滑移座 32 的滑移平台 321 嵌入支撑框架 22 的 容纳腔 221 中， 形成一种下沉式的安装结构， 采用这种安装结构， 一方面有利降低一轴总成 的整体重心， 进一步提高一轴总成的稳固性， 另一方面， 由于一轴总成在冲压机器人上是竖 直设置的， 即导轨 24 等部件为竖直的， 导轨 24 与滑块 31 的配合面 ( 该配合面为导轨 24 上 的与安。

23、装面 222 相平行但不接触的竖直平面 ) 与二轴筒 5 的轴线共平面， 则二轴筒 5 在力 学方面是最优位置， 使二轴筒 5 的重心在这个平面内， 受力最合理。 0047 另外， 如图1所示， 在一轴外壳1的外部设有注油嘴4， 在一轴外壳1内部设有与注 油嘴 4 连接的油管， 内部的油管通过在一轴外壳 1 内部设置的坦克链 7 延伸至滑块 31 及螺 母固定座 34 上螺母处， 对滑块 31 与导轨 24、 螺母与丝杆 26 之间提供润滑油， 减小摩擦， 延 长使用寿命。如图 4 所示， 在二轴连接件 3 的两个滑移板 322 的同一端部分别设有一个线 槽 35， 线槽 35 为使用冷轧钣金。

24、成型， 坦克链 7 分布在支撑框架 22 的两侧， 且各侧的坦克链 7 的一端与底座侧板 23 连接， 另一端与线槽 35 连接。 0048 上述结构的一轴总成， 通过设计一种既实现原先众多拼接件配合装配达到的结构 功能， 又能降低装配难度， 提高强度及机器人的稳固性的一体式结构。从而运用其整体铸 件的高强度、 易加工来提高机器人生产效率和增加其工作寿命。本发明二轴连接件的螺母 固定座 34 与滑移座 32 之间采用嵌套装配方式连接， 通过寻找既实现平面锁紧装配的连接 功能， 又能降低满足三根中心轴同轴的装配难度的结构， 便于确定螺母固定座 34 的安装位 置。本发明二轴连接件能满足承接机器人。

25、一轴和二轴的过渡要求， 具有易成型、 易装配、 不 易变形的特点， 通过所述的嵌套轴与丝杆螺母装配联系在一起， 同时通过滑块导轨组合实 现与一轴板的可滑动式连接， 这样的装配结构安装简单， 连接强度高， 装配误差影响小。 0049 以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然， 本发明具体实现并不受上述方 说 明 书 CN 104343937 A 6 5/5 页 7 式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进 ； 或未 经改进， 将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的， 均在本发明的保护范围 之内。 说 明 书 CN 104343937 A 7 1/6 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 104343937 A 8 2/6 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 104343937 A 9 3/6 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 104343937 A 10 4/6 页 11 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 104343937 A 11 5/6 页 12 图 6 说 明 书 附 图 CN 104343937 A 12 6/6 页 13 图 7 说 明 书 附 图 CN 104343937 A 13 。