一种多自由度冲压机器人及其使用方法与流程

1.本发明涉及冲压设备技术领域，更具体地说，本发明涉及一种多自由度冲压机器人及其使用方法。


背景技术：

2.冲压工艺是一种金属加工方法，它是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料施加压力，使板料产生塑性变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和性能的零件的工艺，同时冲压成形工艺在空调外壳制造工艺中占有重要的地位，特别是空调外壳的覆盖件，因大多是空间曲面，并且表面质量要求高，所以用冲压加工方法来制作这些零件是用其它加工方法所不能比拟的。
3.从申请号201821457022.0已公开的技术得知，该设计利用顶部活动块通过其内部开设的通孔结构与第一固定块固定连接，所述内部活动柱依次贯穿于顶部活动块、第一固定块和内部固定块，且内部固定块内部包裹有内部连接柱的方式利用活动柱之间旋转，使设备可以多自由度给冲压装置上料，并且可以同时对两个大型外壳进行冲压，从而节省使用者的时间和精力。
4.但是该技术利用活动柱之间搭配旋转实现机器手臂的自由旋转，其忽视了冲压件在多自由度运动过程中的稳定性，冲压件若在由于多自由度运动过程中传输过程过快，则冲压件较易由于自身重力以及传输过快而导致从机械手臂掉落，进而引发安全事故，因此，我们提出了一种多自由度冲压机器人。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种多自由度冲压机器人及其使用方法，通过第二小型齿轮与第一小型齿轮呈啮合状态设置，第二大型齿轮与第一大型齿轮呈啮合状态设置，第二中型齿轮与第一中型齿轮呈啮合状态设置，第三电机作为驱动，其带着活动转轮架旋转，由于夹持腔架紧密贴合在第一小型齿轮的表面，而调速机构为一个整体机构，调速机构根据冲压件的运输状况进行机械手臂速率调控以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多自由度冲压机器人，包括机器人主体，所述机器人主体的底端固定连接有辅助转板，所述辅助转板的内部转动连接有活动转杆，自由转架的内壁与辅助转板是贴合的，则辅助转板只能在同一位面进行旋转运动，所述辅助转板的外表面通过活动转杆转动连接有自由转架，活动转杆与自由转架的连接处套接有限位套环，则活动转杆旋转时不会在自由转架的内部滑动，所述自由转架的底端转动连接有支撑底座，所述支撑底座的内部固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端电性连接在自由转架的底端，所述支撑底座的底端通过螺栓连接有安置架，所述机器人主体的一侧转动连接有控制转杆，所述控制转杆的一端转动连接有曲圆转架，所述曲圆转架的底端铰接有机械手臂，所述机械手臂的底端固定连接有抓取配置构件；第一电机作为驱动，
其带动自由转架进行旋转，则自由转架跟随第一电机的输出端带动机械手臂旋转，进而调动机械手臂抓取冲压件的横向运转方向，控制转杆、曲圆转架与机械手臂之间为铰接，其是为了实现现有技术中机械人根据冲压件运输要求进行角度微调，在此说明，控制转杆与曲圆转架的连接处以及机械手臂与曲圆转架的连接处均电性连接有正反转电机；所述活动转杆穿过自由转架的一端转动连接有调速机构，所述调速机构上设置有角速度传感器，所述角度测量传感器用于实时监测机器人主体与机械手臂之间的夹角，所述调速机构的表面套接有两组双腔夹持架，两组所述双腔夹持架固定安装在支撑底座的顶端，所述活动转杆位于两组双腔夹持架之间转动连接有调速机构，所述支撑底座的顶端通过螺栓连接有固定架，所述支撑底座的顶端通过固定架固定连接有第二电机，所述第二电机的输出端电性连接有辅助丝杆，所述辅助丝杆的外表面依次转动连接有第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮，所述辅助丝杆插接在两组双腔夹持架的空腔处，所述第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮与调速机构分别呈啮合状态设置；所述支撑底座上设置有用于调节所述调速机构沿所述活动转杆轴向方向移动的第三电机；所述机器人主体顶端设置有高度传感器，用于实时监测所述机器人主体顶端距离所述调速机构轴心所在水平面的垂直距离，所述第一电机、第二电机和第三电机与远程控制单片机无线通信连接，调速机构上的角速度传感器、机器人主体顶端的高度传感器也与远程控制单片机无线通信连接，用于将采集到的数据传输至远程控制单片机中；第二电机作为驱动通过辅助丝杆顺时针旋转带着第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮同步旋转，由于第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮与辅助丝杆的连接处被限位，则第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮在原位做旋转运动，由于第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮之间的直径不同，齿轮转速与转矩的关系，在同一个转速驱动下，齿轮直径越大，则与其啮合的齿轮直径较小，齿轮转动一圈，与其啮合的齿轮由于直径较小，则在同等旋转时间内，啮合的齿轮要以更快的速度达成大齿轮旋转一圈的转矩，因此调速机构通过与第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮的啮合，调整与调速机构共同旋转活动转杆的转速，则活动转杆接着通过辅助转板带着机器人主体调整转速，使抓取配置构件能够贴合冲压件的运输状况进行速率调整，保证冲压件运输时的安全性。
7.在一个优选地实施方式中，所述调速机构包括第一中型齿轮、第一大型齿轮和第一小型齿轮，所述第一大型齿轮、第一小型齿轮和第一中型齿轮依此顺序设置在活动转杆的外表面，调速机构位于第二大型齿轮和第二中型齿轮之间，若抓取配置构件需要快速移动至冲压件的运输处，此时夹钩没有抓取冲压件，则抓取配置构件的移动速度较快，由于第二大型齿轮的体积最大，则调速机构向第二大型齿轮的方向移动，第一小型齿轮与第二大型齿轮啮合，第一小型齿轮的直径最小，根据上述原理，此时第一小型齿轮的转速最快，则第一小型齿轮带动活动转杆旋转，活动转杆通过辅助转板带动机器人主体旋转，机器人主体通过控制转杆和曲圆转架带着机械手臂快速移动至冲压件表面，而冲压件由于刚被抓取，则机械手臂带着冲压件较快上移，冲压件由于夹力以及传输问题较易发生掉落，所述第一中型齿轮、第一大型齿轮和第一小型齿轮之间为固定连接，所述调速机构在活动转杆的表面呈滑动连接状态设置，便于调速机构滑动后与第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮之间啮合状态的调整；所述第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮与辅助丝杆的连接处套接有限
位块，致使第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮关于辅助丝杆的表面在同一位置做旋转运动，所述第二小型齿轮与第一大型齿轮呈啮合状态设置，所述第二大型齿轮与第一小型齿轮呈啮合状态设置，所述第二中型齿轮与第一中型齿轮呈啮合状态设置，辅助丝杆顺时针旋转，由于调速机构与第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮的啮合，调速机构通过活动转杆带着机器人主体逆时针旋转，辅助丝杆逆时针旋转，调速机构通过活动转杆带着机器人主体顺时针旋转。
8.在一个优选地实施方式中，所述支撑底座的顶端固定连接有中空固定架，所述中空固定架的外侧固定连接有边缘固定板，所述第三电机固定连接设置于所述边缘固定板靠近中空固定架外壁的一侧，所述第三电机的输出端电性连接有活动转轮架，所述活动转轮架的一端转动连接有夹持腔架，所述夹持腔架贴合于第一小型齿轮的外表面，所述调速机构通过活动转轮架的旋转在活动转杆的表面呈滑动状态设置；第三电机作为驱动，其带着活动转轮架旋转，由于夹持腔架紧密贴合在第一小型齿轮的表面，而调速机构为一个整体机构，则第三电机输出端带着活动转轮架逆时针偏转，调速机构朝向第二大型齿轮的位置移动，则第一大型齿轮与第二大型齿轮呈啮合状态；其对应着机械手臂移动至冲压件位置处，第三电机输出端带着活动转轮架顺时针偏转，活动转轮架带着调速机构向第二小型齿轮的一侧移动，第一大型齿轮与第二小型齿轮啮合，其对应着机械手臂通过夹钩抓取冲压件向上移动至plc冲压设备位置处，接着活动转轮架带着调速机构向第二中型齿轮的一侧移动，第一中型齿轮与第二中型齿轮啮合，其对应着机械手臂通过夹钩抓取冲压件向着plc冲压设备安置冲压件的位置处，最后第三电机输出端带着活动转轮架顺时针偏转，调速机构恢复原处。
9.在一个优选地实施方式中，所述抓取配置构件的外表面滑动连接有对应式插架，所述抓取配置构件的底端固定连接有磁性吸盘，所述对应式插架与磁性吸盘之间设置有四组辅助弹簧，四组所述辅助弹簧分别固定安装在对应式插架的底端以及磁性吸盘的顶端之间；所述配置构件上设置有压力传感器和陀螺仪，所述压力传感器用于检测是否抓取到冲压件，所述陀螺仪用于实时监测所述配置构件于大地坐标系下x轴、y轴和z轴方向上的运行速率，所述压力传感器和陀螺仪也与远程控制单片机无线通信连接，用于将采集到的数据传输至远程控制单片机中；当磁性吸盘吸附在冲压件的表面时，气泵作为驱动调动夹持小臂向冲压件的表面方向偏折，夹持小臂紧密贴合在冲压件表面，夹钩扣在冲压件曲面处，由于冲压件本身的质量对夹持小臂和夹钩进行挤压，定位块通过夹持小臂承载的重力带着对应式插架沿着抓取配置构件的柱体结构向下移动，对应式插架通过四组辅助弹簧进行缓冲，进而对冲压件被磁性吸盘抓取时晃动进行缓冲，保证冲压件运输时的稳定性。
10.在一个优选地实施方式中，所述对应式插架的外表面固定连接有四组定位块，四组所述定位块的两侧铰接有呈j形的夹持小臂，夹持小臂呈j形，则夹持小臂较易与冲压件接触，形成夹持，提高了冲压件运输的稳定性，每一组所述夹持小臂的数量为两个，所述抓取配置构件的底端固定连接有气泵，所述气泵固定安装在两组夹持小臂之间，两个所述夹持小臂之间通过螺栓连接有防护中空管，防护中空管与环形气囊内部的气流是流通的，由于防护中空管与环形气囊是密封的，防护中空管通过内部气流推动夹钩的推力保持一致，且夹钩能够由于与冲压件曲面的接触，而在防护中空管内部伸缩运动，进而改变方向，更好夹持冲压件，则四组防护中空管通过防护中空管将气流流通，实现冲压件夹持时，周侧的夹
持力比较稳定。
11.在一个优选地实施方式中，所述防护中空管的数量与定位块的数量一致，四组所述防护中空管的外表面固定连接有环形气囊，所述环形气囊的内部与防护中空管为连通状态设置，所述环形气囊的内部插接有气管，所述气管固定安置在机器人主体的一侧，所述机器人主体与气管连接处固定安置有气囊，所述气管插接在气囊的内部，通过外部气囊的气流致使多组防护中空管和环形气囊之间的气流压力一致，提高了夹钩夹持时的稳定性。
12.在一个优选地实施方式中，所述对应式插架在抓取配置构件的表面呈滑动状态设置，四组所述防护中空管和夹持小臂关于对应式插架的外壁呈环形依次等距状态设置，四组防护中空管和夹持小臂犹如八爪鱼状充分夹持在冲压件的周侧，进而提高冲压件传输的稳定性；所述防护中空管的内部设置有对应式气管，所述对应式气管的内壁铰接有辅助卡架，所述辅助卡架的一端铰接有滑行架，所述滑行架通过滑槽滑动连接在对应式气管的内部。
13.在一个优选地实施方式中，所述辅助卡架的数量为两组，一组所述辅助卡架的内部固定连接有凸块，另一组所述辅助卡架的内部固定连接有接受架，所述滑行架的内壁固定连接有夹钩，所述凸块与接受架相适配，若冲压件在传输的过程中发生了晃动时，冲压件导向一端时，朝向那端夹钩承受的压力较大，在此说明，对应式气管朝向辅助卡架的一侧开设有插洞，便于辅助卡架移动，则夹钩通过滑槽带着滑行架向夹钩的方向移动，由于辅助卡架的另一端只能在对应式气管的内壁做铰接运动，因此两组辅助卡架向对应式气管的内腔移动，两组辅助卡架带着凸块插入接受架中，形成扣住状态，则夹钩保持此时的夹持状态，避免冲压件由于晃动，进而偏移对冲压件的夹持位置，放置冲压件掉落。
14.本发明还提供如上述一种多自由度冲压机器人的使用方法，包括以下步骤：s1：实时监测所述机器人主体顶端距离所述调速机构轴心所在水平面的垂直距离，进而实时计算所述机器人主体沿垂直方向平面偏离的角度：其中，为所述机器人主体（1）的长度；s2：根据所述s1步骤计算结果，计算所述第二电机带动所述辅助丝杆，进而调节所述机器人主体转动的扭矩t：其中，为所述调速机构的质量，为所述配置构件抓住的冲压件的质量，为机器人主体沿垂直方向平面偏离的角加速度，为所述机器人主体、所述控制转杆（5）、所述曲圆转架、所述机械手臂和所述配置构件的总质量，为所述配置构件至所述控制转杆轴心的直线距离，g为重力加速度为所述配置构件于y轴方向上的实时运动加速度；为实时监测得到的所述机器人主体与所述机械手臂之间的夹角；s3：实时监测所述调速机构转动的实时角速度，进而计算驱动所述辅助丝杆的第二电机的实时转动角速
度：其中，为所述调速机构中的齿轮的半径，为所述辅助丝杆的外表面转动连接的齿轮的半径；s4：根据实时监测得到的所述机器人主体与机械手臂之间的夹角，进而可以控制所述配置构件抓取的冲压件于y轴方向上的实时运动速度，根据的需求不同，实时控制活动转轮架的旋转，进而控制第三电机的旋转方向和第三电机带动所述调速机构转动的实时角速度。
15.在一个优选实施方案中，所述s4步骤中：当时，控制第三电机启动，带动所述活动转轮架逆时针旋转，使所述机械手臂向下抓取冲压件，进而使，当时且移动方向向下，到达冲压件放置处；为所述配置构件于y轴方向上的最大运动速度；当需要对冲压件进行冲压时，控制第三电机再次启动，带动所述活动转轮架逆时针旋转，使所述机械手臂向下抓取冲压件，进而使，当所述活动转轮架顺时针旋转，进而控制所述配置构件抓取的冲压件于y轴方向上的实时运动速度，且控制所述机械手臂移动方向向上将冲压件抬起，放置至冲压位置后，控制所述配置构件松开冲压件；为所述配置构件于y轴方向上的最小运动速度；当冲压结束之后，控制第三电机再次启动，带动所述活动转轮架逆时针旋转，使所述机械手臂向下抓取冲压件，进而使，当所述活动转轮架继续顺时针旋转，进而控制所述配置构件抓取的冲压件于y轴方向上的实时运动速度，且控制所述机械手臂移动方向向下抓取已经冲压好的冲压件至plc冲压设备安置冲压件的位置处。本发明的技术效果和优点：1、 通过第二小型齿轮与第一大型齿轮呈啮合状态设置，第二大型齿轮与第一小型齿轮呈啮合状态设置，第二中型齿轮与第一中型齿轮呈啮合状态设置，调速机构朝向第二大型齿轮的位置移动，则第一大型齿轮与第二小型齿轮呈啮合状态，其对应着机械手臂移动至冲压件位置处，第三电机输出端带着活动转轮架顺时针偏转，活动转轮架带着调速机构向第二小型齿轮的一侧移动，第一小型齿轮与第二小型齿轮啮合，其对应着机械手臂通过夹钩抓取冲压件向上移动至plc冲压设备位置处，接着活动转轮架带着调速机构向第二中型齿轮的一侧移动，第一中型齿轮与第二中型齿轮啮合，其对应着机械手臂通过夹钩抓取冲压件向着plc冲压设备安置冲压件的位置处，从而实现了根据不同的冲压件运输状
态，合理调控机械手臂的移速状态；2、 夹钩通过滑槽带着滑行架向夹钩的方向移动，由于辅助卡架的另一端只能在对应式气管的内壁做铰接运动，因此两组辅助卡架向对应式气管的内腔移动，两组辅助卡架带着凸块插入接受架中，形成扣住状态，则夹钩保持此时的夹持状态，避免冲压件由于晃动，进而偏移对冲压件的夹持位置，放置冲压件掉落；3、 防护中空管与环形气囊内部的气流是流通的，由于防护中空管与环形气囊是密封的，防护中空管通过内部气流推动夹钩的推力保持一致，且夹钩能够由于与冲压件曲面的接触，而在防护中空管内部伸缩运动，进而改变方向，更好夹持冲压件，则四组防护中空管通过防护中空管将气流流通，实现冲压件夹持时，周侧的夹持力比较稳定。
附图说明
16.图1为本发明机器人主体的结构示意图。
17.图2为本发明图1的a部结构放大图。
18.图3为本发明支撑底座的结构示意图。
19.图4为本发明第二小型齿轮的结构示意图。
20.图5为本发明图4的b部结构放大图。
21.图6为本发明抓取配置构件的结构示意图。
22.图7为本发明图5的c部结构放大图。
23.图8为本发明对应式插架的结构示意图。
24.图9为本发明对应式气管的结构示意图。
25.图10为本发明图9的d部结构放大图。
26.附图标记为：1、机器人主体；2、辅助转板；3、安置架；4、支撑底座；5、控制转杆；6、曲圆转架；7、机械手臂；8、抓取配置构件；9、自由转架；10、活动转杆；11、辅助丝杆；12、双腔夹持架；13、调速机构；1301、第一中型齿轮；1302、第一大型齿轮；1303、第一小型齿轮；14、第二大型齿轮；15、第二小型齿轮；16、第二中型齿轮；17、夹持腔架；18、活动转轮架；19、中空固定架；20、边缘固定板；21、对应式插架；22、磁性吸盘；23、气泵；24、夹持小臂；25、环形气囊；26、气管；27、防护中空管；28、夹钩；29、滑行架；30、定位块；31、辅助弹簧；32、对应式气管；33、辅助卡架；34、凸块；35、接受架。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.实施例1参照图1－图4，本实施例提供一种多自由度冲压机器人，包括机器人主体1，机器人主体1的底端固定连接有辅助转板2，辅助转板2的内部转动连接有活动转杆10，自由转架9的内壁与辅助转板2是贴合的，则辅助转板2只能在同一位面进行旋转运动，辅助转板2的外表面通过活动转杆10转动连接有自由转架9，活动转杆10与自由转架9的连接处套接有限
位套环，则活动转杆10旋转时不会在自由转架9的内部滑动，自由转架9的底端转动连接有支撑底座4，支撑底座4的内部固定连接有第一电机，第一电机的输出端电性连接在自由转架9的底端，支撑底座4的底端通过螺栓连接有安置架3，机器人主体1的一侧转动连接有控制转杆5，控制转杆5的一端转动连接有曲圆转架6，曲圆转架6的底端铰接有机械手臂7，所述机械手臂7的底端固定连接有抓取配置构件8，配置构件8用于抓取冲压件，第一电机作为驱动，其带动自由转架9进行旋转，则自由转架9跟随第一电机的输出端带动机械手臂7旋转，进而调动机械手臂7抓取冲压件的横向运转方向，控制转杆5、曲圆转架6与机械手臂7之间为铰接，其是为了实现现有技术中机械人根据冲压件运输要求进行角度微调，在此说明，控制转杆5与曲圆转架6的连接处以及机械手臂7与曲圆转架6的连接处均电性连接有正反转电机；活动转杆10穿过自由转架9的一端转动连接有调速机构13，调速机构13上设置有角速度传感器，角度测量传感器用于实时监测机器人主体1与机械手臂7之间的夹角；支撑底座4上设置有用于调节调速机构13沿活动转杆10的轴向方向移动的第三电机；机器人主体顶端设置有高度传感器，用于实时监测机器人主体顶端距离所述调速机构轴心所在水平面的垂直距离，第一电机、第二电机和第三电机与远程控制单片机无线通信连接，调速机构上的角速度传感器、机器人主体顶端的高度传感器也与远程控制单片机无线通信连接，用于将采集到的数据传输至远程控制单片机中；调速机构13的表面套接有两组双腔夹持架12，两组双腔夹持架12固定安装在支撑底座4的顶端，活动转杆10位于两组双腔夹持架12之间转动连接有调速机构13，支撑底座4的顶端通过螺栓连接有固定架，支撑底座4的顶端通过固定架固定连接有第二电机，第二电机的输出端电性连接有辅助丝杆11，辅助丝杆11的外表面依次转动连接有第二大型齿轮14、第二小型齿轮15和第二中型齿轮16，辅助丝杆11插接在两组双腔夹持架12的空腔处，第二大型齿轮14、第二小型齿轮15和第二中型齿轮16与调速机构13分别呈啮合状态设置，支撑底座4上设置有用于调节调速机构13沿活动转杆10轴向方向移动的所述第三电机，所述机器人主体1顶端设置有高度传感器，用于实时监测所述机器人主体1顶端距离所述调速机构13轴心所在水平面的垂直距离，第二电机作为驱动通过带动辅助丝杆11顺时针旋转，进而带着第二大型齿轮14、第二小型齿轮15和第二中型齿轮16同步旋转，由于第二大型齿轮14、第二小型齿轮15和第二中型齿轮16与辅助丝杆11的连接处被限位，则第二大型齿轮14、第二小型齿轮15和第二中型齿轮16在原位做旋转运动，由于第二大型齿轮14、第二小型齿轮15和第二中型齿轮16之间的直径不同，齿轮转速与转矩的关系，在同一个转速驱动下，齿轮直径越大，则与其啮合的齿轮直径较小，齿轮转动一圈，与其啮合的齿轮由于直径较小，则在同等旋转时间内，啮合的齿轮要以更快的速度达成大齿轮旋转一圈的转矩，因此调速机构13通过与第二大型齿轮14、第二小型齿轮15和第二中型齿轮16的啮合，调整与调速机构13共同旋转活动转杆10的转速，则活动转杆10接着通过辅助转板2带着机器人主体1调整转速，使抓取配置构件8能够贴合冲压件的运输状况进行速率调整，保证冲压件运输时的安全性。
29.调速机构13上的角速度传感器、机器人主体1顶端的高度传感器也与远程控制单片机无线通信连接，用于将采集到的数据传输至远程控制单片机中。
30.实施例2
参照图3－图6，调速机构13包括第一中型齿轮1301、第一大型齿轮1302和第一小型齿轮1303，第一大型齿轮1302位于第一小型齿轮1303和第一中型齿轮1301的中间，依此顺序同轴设置在活动转杆10的外表面，调速机构13位于第二大型齿轮14和第二中型齿轮16之间，若抓取配置构件8需要快速移动至冲压件的运输处，此时夹钩28没有抓取冲压件，则抓取配置构件8的移动速度较快，由于在第二大型齿轮14、第二小型齿轮15和第二中型齿轮16中第二大型齿轮14的体积最大，则调速机构13向第二大型齿轮14的方向移动，第一小型齿轮1303与第二大型齿轮14啮合，第一小型齿轮1303的直径最小，根据上述原理，此时第一小型齿轮1303的转速最快，则第一小型齿轮1303带动活动转杆10旋转，活动转杆10通过辅助转板2带动机器人主体1旋转，机器人主体1通过控制转杆5和曲圆转架6带着机械手臂7快速移动至冲压件表面，而冲压件由于刚被抓取，则机械手臂7带着冲压件较快上移，冲压件由于夹力以及传输问题较易发生掉落，通过与调速机构13分别啮合的第二大型齿轮14、第二小型齿轮15和第二中型齿轮16的设置，此时调速机构13从与第二大型齿轮14啮合状态朝着第二小型齿轮15的位置移动，则此时第一大型齿轮1302与第二小型齿轮15呈啮合状态设置，第一大型齿轮1302为调速机构13中最大的齿轮，其与第二小型齿轮15啮合后，其受到自身直径的影响而转速较慢；同理若机器人主体1带着抓取配置构件8上升的速度较慢时，则可以达到保证冲压件上升的安全性的技术效果，当抓取配置构件8需要将冲压件放置在plc冲压设备上，此时有plc冲压设备配合接受冲压件的安置，则整体速度属于正常传输速度，则第一大型齿轮1302脱离与第二小型齿轮15的啮合状态，接着调速机构13朝着第二中型齿轮16的方向移动，进而第一中型齿轮1301与第二中型齿轮16啮合，则第一中型齿轮1301带着活动转杆10以正常转速旋转，进而通过活动转杆10使机器人主体1以较刚刚抓取到冲压件时较慢的速度带着机械手臂7将冲压件放置于plc冲压设备上，第一中型齿轮1301、第一大型齿轮1302和第一小型齿轮1303之间为固定连接，调速机构13在活动转杆10的表面呈滑动连接状态设置，便于调速机构13滑动后与第二大型齿轮14、第二小型齿轮15和第二中型齿轮16之间啮合状态的调整；第二大型齿轮14、第二小型齿轮15和第二中型齿轮16与辅助丝杆11的连接处套接有限位块，且第二大型齿轮14、第二小型齿轮15和第二中型齿轮16同轴套接于辅助丝杆11，致使第二大型齿轮14、第二小型齿轮15和第二中型齿轮16关于辅助丝杆11的表面在同一位置做旋转运动，第二小型齿轮15与第一大型齿轮1302呈啮合状态设置，第二大型齿轮14与第一小型齿轮1303呈啮合状态设置，第二中型齿轮16与第一中型齿轮1301呈啮合状态设置，当辅助丝杆11沿其轴向顺时针旋转时，由于调速机构13与第二大型齿轮14、第二小型齿轮15和第二中型齿轮16的啮合，调速机构13带着活动转杆10沿活动转杆10所在轴向逆时针旋转，进而通过活动转杆10的逆时针旋转带着机器人主体1以与所述活动转杆10所在轴向相垂直的垂直竖向为中心轴逆时针旋转，进而相应地，当辅助丝杆11逆时针旋转时，调速机构13通过活动转杆10带着机器人主体1顺时针旋转；同时支撑底座4的顶端固定连接有中空固定架19，中空固定架19的外侧固定连接有边缘固定板20，边缘固定板20靠近中空固定架19外壁的一侧固定连接有第三电机，第三电机的输出端电性连接有活动转轮架18，活动转轮架18的一端转动连接有夹持腔架17，夹持腔架17贴合于第一小型齿轮1303的外表面，调速机构13通过活动转轮架18的旋转在活动
转杆10的表面呈滑动状态设置，第一电机、第二电机和第三电机与远程控制单片机无线通信连接，接收远程控制单片机控制冲压机器人进行多角度的机械臂（机器人主体以及机械手臂的旋转和大地坐标系下的三维方向上的移动），以移动冲压件至需要的位置处，第三电机作为驱动，其带着活动转轮架18旋转，由于夹持腔架17紧密贴合在第一小型齿轮1303的表面，而调速机构13为一个整体机构，则当第三电机输出端带着活动转轮架18逆时针偏转时，调速机构13朝向第二大型齿轮14的位置移动，则第一小型齿轮1303与第二大型齿轮14呈啮合状态，其对应着机械手臂7移动至冲压件位置处，第三电机输出端带着活动转轮架18顺时针偏转，活动转轮架18带着调速机构13向第二小型齿轮15的一侧移动，第一大型齿轮1302与第二小型齿轮15啮合，其对应着机械手臂7通过夹钩28抓取冲压件向上移动至plc冲压设备位置处，接着活动转轮架18继续顺时针偏转，进而带着调速机构13向第二中型齿轮16的一侧移动，第一中型齿轮1301与第二中型齿轮16啮合，其对应着机械手臂7通过夹钩28抓取冲压件向着plc冲压设备安置冲压件的位置处，最后第三电机输出端带着活动转轮架18顺时针偏转，调速机构13恢复原处。
31.实施例3参照图1、图4－图8，抓取配置构件8的外表面滑动连接有对应式插架21，抓取配置构件8的底端固定连接有磁性吸盘22，对应式插架21与磁性吸盘22之间设置有四组辅助弹簧31，四组辅助弹簧31分别固定安装在对应式插架21的底端以及磁性吸盘22的顶端之间，配置构件8上设置有压力传感器和陀螺仪，压力传感器用于检测是否抓取到冲压件，陀螺仪用于实时监测配置构件8于大地坐标系下x轴、y轴和z轴方向上的运行速率：、和，压力传感器和陀螺仪也与远程控制单片机无线通信连接，用于将采集到的数据传输至远程控制单片机中，当磁性吸盘22吸附在冲压件的表面时，气泵23作为驱动调动夹持小臂24向冲压件的表面方向偏折，夹持小臂24紧密贴合在冲压件表面，夹钩28扣在冲压件曲面处，由于冲压件本身的质量对夹持小臂24和夹钩28进行挤压，定位块30通过夹持小臂24承载的重力带着对应式插架21沿着抓取配置构件8的柱体结构向下移动，对应式插架21通过四组辅助弹簧31进行缓冲，进而对冲压件被磁性吸盘22抓取时晃动进行缓冲，保证冲压件运输时的稳定性；对应式插架21的外表面固定连接有四组定位块30，四组定位块30的两侧铰接有呈j形的夹持小臂24，夹持小臂24呈j形，则夹持小臂24较易与冲压件接触，形成夹持，提高了冲压件运输的稳定性，每一组夹持小臂24的数量为两个，抓取配置构件8的底端固定连接有气泵23，气泵23固定安装在两组夹持小臂24之间，两个夹持小臂24之间通过螺栓连接有防护中空管27，防护中空管27与环形气囊25内部的气流是流通的，由于防护中空管27与环形气囊25是密封的，防护中空管27通过内部气流推动夹钩28的推力保持一致，且夹钩28能够由于与冲压件曲面的接触，而在多组防护中空管27围绕形成的空间内部进行上下伸缩运动，进而改变方向，更好夹持冲压件，则四组防护中空管27通过防护中空管27将气流流通，实现冲压件夹持时，周侧的夹持力比较稳定。
32.实施例4参照图6－图10，防护中空管27的数量与定位块30的数量一致，四组防护中空管27的外表面固定连接有环形气囊25，环形气囊25的内部与防护中空管27为连通状态设置，环
形气囊25的内部插接有气管26，气管26固定安置在机器人主体1的一侧，机器人主体1与气管26连接处固定安置有气囊，气管26插接在气囊的内部，通过外部气囊的气流致使多组防护中空管27和环形气囊25之间的气流压力一致，提高了夹钩28夹持时的稳定性，对应式插架21在抓取配置构件8的表面呈滑动状态设置，四组防护中空管27和夹持小臂24关于对应式插架21的外壁呈环形依次等距状态设置，四组防护中空管27和夹持小臂24犹如八爪鱼状充分夹持在冲压件的周侧，进而提高冲压件传输的稳定性；防护中空管27的内部设置有对应式气管32，对应式气管32的内壁铰接有辅助卡架33，辅助卡架33的一端铰接有滑行架29，滑行架29通过滑槽滑动连接在对应式气管32的内部，一个对应式气管32内设置的辅助卡架33的数量为两组，一组辅助卡架33的内部固定连接有凸块34，另一组辅助卡架33的内部固定连接有接受架35，滑行架29的内壁固定连接有夹钩28，凸块34与接受架35相适配，对应式气管32朝向辅助卡架33的一侧开设有插洞，便于辅助卡架33移动，若冲压件在传输的过程中发生了晃动时，冲压件倒向一端时，朝向那端夹钩28承受的压力较大而向下垂坠，，则该侧的夹钩28通过滑槽带着滑行架29向夹钩28所在的下方移动，由于辅助卡架33的另一端只能在对应式气管32的内壁做铰接运动，因此两组辅助卡架33向对应式气管32的内腔移动，两组辅助卡架33带着凸块34插入接受架35中，形成扣住状态，则夹钩28保持此时的夹持状态，避免冲压件由于晃动，进而偏移对冲压件的夹持位置，放置冲压件掉落。
33.工作原理：第三电机作为驱动，其带着活动转轮架18旋转，由于夹持腔架17紧密贴合在第一小型齿轮1303的表面，而调速机构13为一个整体机构，则第三电机输出端带着活动转轮架18逆时针偏转，调速机构13朝向第二大型齿轮14的位置移动，则第一小型齿轮1303与第二大型齿轮14呈啮合状态，其对应着机械手臂7移动至冲压件位置处，第一小型齿轮1303带动活动转杆10沿活动转杆10所在轴向顺时针或逆时针旋转，活动转杆10通过辅助转板2带动机器人主体1旋转进而达到垂直方向上上下移动的效果，机器人主体1通过控制转杆5和曲圆转架6带着机械手臂7快速移动至冲压件表面，四组防护中空管27和夹持小臂24犹如八爪鱼状充分夹持在冲压件的周侧，防护中空管27与环形气囊25内部的气流是流通的，由于防护中空管27与环形气囊25是密封的，防护中空管27通过内部气流推动夹钩28的推力保持一致，且夹钩28能够由于与冲压件曲面的接触，而在防护中空管27内部伸缩运动，进而改变方向，更好夹持冲压件，则四组防护中空管27通过防护中空管27将气流流通，实现冲压件夹持；第三电机输出端带着活动转轮架18顺时针偏转，活动转轮架18带着调速机构13向第二小型齿轮15的一侧移动，第一大型齿轮1302与第二小型齿轮15啮合，其对应着机械手臂7通过夹钩28抓取冲压件向上移动至plc冲压设备位置处，冲压件在传输的过程中发生了晃动时，冲压件导向一端时，朝向那端夹钩28承受的压力较大而向下垂坠，则夹钩28通过滑槽带着滑行架29向夹钩28向下垂坠的下方移动，由于辅助卡架33的另一端只能在对应式气管32的内壁做铰接运动，因此两组辅助卡架33向对应式气管32的内腔移动，两组辅助卡架33带着凸块34插入接受架35中，形成扣住状态，则夹钩28保持此时的夹持状态；接着活动转轮架18带着调速机构13向第二中型齿轮16的一侧移动，第一中型齿轮1301与第二中型齿轮16啮合，其对应着机械手臂7通过夹钩28抓取冲压件向着plc冲压设备安置冲压件的位置处移动，将冲压件放置在plc冲压设备安置冲压件的位置处。
34.实施例5本发明还提供一种如实施例1-实施例4所提供的多自由度冲压机器人的使用方法，，包括以下步骤：s1：远程控制单片机控制高度传感器实时监测机器人主体1顶端距离调速机构13轴心所在水平面的垂直距离，进而实时计算机器人主体1沿垂直方向平面偏离的角度：其中，为机器人主体1的长度；s2：远程控制单片机根据s1步骤计算结果，计算第二电机带动辅助丝杆11，进而调节机器人主体1转动的扭矩t：其中，为调速机构13的质量，为配置构件8抓住的冲压件的质量，为机器人主体1沿垂直方向平面偏离的角加速度，即，为机器人主体1、控制转杆5、曲圆转架6、机械手臂7和配置构件8的总质量，为配置构件8至控制转杆5轴心的直线距离，g为重力加速度，一般为9.81m/s，为配置构件8于y轴方向上的实时运动加速度，即，为配置构件8抓取的冲压件于y轴方向上的实时运动速度对时间的一阶导数；为实时监测得到的机器人主体1与机械手臂7之间的夹角；为冲压件在垂直方向上产生的力矩，质量*加速度为冲压件质量在垂直方向上产生的力，为冲压件质量在垂直方向上的力臂，力
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力臂为力矩；s3：实时监测调速机构13转动实时角速度，进而计算驱动带动第二大型齿轮14、第二小型齿轮15或第二中型齿轮16的活动转杆10的第二电机的实时转动角速度：：为调速机构13中的齿轮的半径，即可以为第一中型齿轮1301的半径，可以为第一大型齿轮1302的半径，也可以为第一小型齿轮1303的半径，为辅助丝杆11的外表面转动连接的齿轮的半径，即可以为与辅助丝杆11转动连接的第二大型齿轮14的半径，也可以为第二小型齿轮15的半径，也可以为第二中型齿轮16的半径；
s4：根据实时监测得到的机器人主体1与机械手臂7之间的夹角，进而可以控制配置构件8抓取的冲压件于y轴方向上的实时运动速度，根据的需求不同，实时控制活动转轮架18的旋转进而控制第三电机的旋转方向和第三电机带动调速机构13转动的实时角速度。
35.作为发明提供的方法的进一步的优选实施例，s4步骤中：当时，远程控制单片机控制第三电机启动进而控制活动转轮架18逆时针旋转，进而控制第一小型齿轮1303与第二大型齿轮14啮合，并控制第二电机开启，带动辅助丝杆11和第二大型齿轮14为逆时针转动，进而带动与第二大型齿轮14啮合的第一小型齿轮1303顺时针转动，使机械手臂7向下抓取冲压件，进而使，当时且移动方向向下，到达冲压件放置处；为配置构件8于y轴方向上的最大运动速度；当需要对冲压件进行冲压时，远程控制单片机控制第三电机再次启动，进而控制活动转轮架18顺时针旋转，进而控制调速机构13向第二小型齿轮15移动，进而使第一大型齿轮1302与第二小型齿轮15啮合，并控制第二电机开启，带动辅助丝杆11和第二小型齿轮15顺时针转动，进而第二小型齿轮15带动第一大型齿轮1302逆时针转动，进而控制配置构件8抓取的冲压件于y轴方向上的实时运动速度且控制机械手臂7移动方向向上将冲压件抬起，整体速度要最慢，避免冲压件惯性移动掉落，放置至冲压位置后，控制配置构件8松开冲压件；为配置构件8于y轴方向上的最小运动速度；当冲压结束之后远程控制单片机控制第三电机再次启动，进而控制活动转轮架18继续顺时针旋转，进而控制调速机构13向第二中型齿轮16移动，进而使第一小型齿轮1301与第二中型齿轮16啮合，并控制第二电机开启，带动辅助丝杆11和第二中型齿轮16逆时针转动，进而第二中型齿轮16带动第一小型齿轮1301顺时针转动，进而控制配置构件8抓取的冲压件于y轴方向上的实时运动速度且控制机械手臂7移动方向向下抓取已经冲压好的冲压件至plc冲压设备安置冲压件的位置处。
36.最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；最后：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。