CN106743713B - 一种含闭环子链的六自由度码垛机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含闭环子链的六自由度码垛机，包括车架、传感器、电机、滑柱、滑块、闭环子链和执行机构，传感器设置在滑柱顶端，滑柱一侧设有第一滑槽和第二滑槽，滑柱下端与车架连接，电机设置在滑块上，滑块包括有分别设置在第一滑槽和第二滑槽内的第一滑块、第二滑块，闭环子链包括有摇臂杆、液压机构、第一连杆和第二连杆，摇臂杆一端连接在第一滑块上，另一端连接在液压机构的一端上，液压机构的另一端连接在第二连杆一端上，第一连杆两端分别连接在第二滑块和第二连杆上，执行机构设置在第二连杆以及液压机构上。本发明的闭环子链结构简单，两滑块控制闭环子链容易实现，增强了可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及码垛机技术领域，具体来说，涉及一种含闭环子链的六自由度码垛机。
背景技术
随着工业化程度的不断深入，机械化作业成为了社会发展的一大趋势，如今的包装码垛行业也大都采用机械化作业。通过输送带传输到一定的位置，再由机械手抓取再输送带上的物件进行码垛，传统的码垛机由于待抓取物件紧贴着输送带，机械手在抓取的过程中不容易从底部彻底的抓牢物件，造成掉落或者损坏物件，另外机械手一般结构复杂，如发明名称为一种多自由度抱紧搬运式码垛装置(申请号为CN201610759104.X)的专利，工作之前工作人员依据码垛位置调整好本装置执行机构的位置，随后三级伺服电机通过三级丝杆驱动执行机构框架往下移动，开口宽度调节电机通过主动带轮、从动带轮和同步带驱动滑块一和滑块二相向运动，待执行机构框架运动至袋装硫酸钡上方时，拉杆驱动转杆向内倾转，从而将袋装硫酸钡夹紧，将袋装硫酸钡运送至指定的位置后释放，至此完成转运工作。能快速的袋装硫酸钡的转运与码垛，自由度高，装置的工作效率和自动化程度高，减少操作人员的体力付出。但其结构较为复杂，且操作过程中对工人的操作水平要求较高，难以满足生产的需要。
发明名称为基于机械手的分类码垛设备(申请号为CN201610702009.6)的专利，包括载具输送线，载具输送线包括依次设置的进料辊道传送带、从动辊道和定位辊道传送带，载具输送线上方设置有撕膜识别机构，定位辊道传送带侧还设置有底座，底座上设置有六轴机械手，六轴机械手上设置有抓取机构，六轴机械手周边还设置有良品放置区、不良品放置区和贴标机构。定位效果好，精度高，并且减少人工介入，对产品伤害小。但其结构较为复杂，且操作过程中对工人的操作水平要求较高，难以满足生产的需要。
综上所述，现有的码垛机普遍存在结构原理复杂、劳动强度较大等缺陷。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种含闭环子链的六自由度码垛机，以解决现有的码垛机结构原理复杂、劳动强度较大等技术问题。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：
一种含闭环子链的六自由度码垛机，包括车架、传感器、电机、滑柱、第一滑块、第二滑块、闭环子链和执行机构，传感器设置在滑柱顶端，滑柱一侧设有第一滑槽和第二滑槽，滑柱下端与车架连接，电机设置在第一滑块和第二滑块上，第一滑块、第二滑块设置在第一滑槽和第二滑槽内，闭环子链包括有摇臂杆、液压机构、第一连杆和第二连杆，摇臂杆一端连接在第一滑块上，另一端连接在液压机构的一端上，液压机构的另一端连接在第二连杆一端上，第一连杆两端分别连接在第二滑块和第二连杆上，执行机构设置在第二连杆以及液压机构上。
所述传感器为位置传感器和速度传感器。
所述液压机构包括通过移动副相互连接的液压主动杆和液压从动杆。
所述车架上部中心设置一圆形孔。
所述圆形孔的直径为1mm、深度为1mm。
所述车架底部安装有若干个万向轮。
所述第一滑槽和第二滑槽长25mm、宽2mm、高2mm。
所述摇臂杆一端通过转动副连接在第一滑块上，另一端通过转动副连接在液压机构的一端上，液压机构的另一端通过转动副连接在第二连杆一端上，第一连杆两端分别通过转动副连接在第二滑块和第二连杆上。
所述滑柱下端凸轴通过转动副与车架连接。
所述滑柱呈长方体，长边均倒2mm的圆角。
所述第一滑块通过移动副安装在第一滑槽内，第二滑块通过移动副安装在第二滑槽内。
所述执行机构包括相互连接的转动块和机械手。
所述转动块呈长方体。
所述机械手呈U型。
所述转动块上方设置有速度传感器A。
本发明的工作原理为：滑块安装在滑柱上，并由电机进行驱动，滑块在滑槽内移动的过程中控制闭环子链进行运动，从而控制执行机构对物件进行码垛作业；转动块上方安装有速度传感器A，用于监测机械手移动速度；滑柱顶部安装的位置传感器和速度传感器进行信号互换，安装在车架底部的万向轮可以带动整个码垛机进行移动，从而扩大作业范围。
本发明的有益效果为：本发明的闭环子链结构简单，两滑块控制闭环子链容易实现，增强了可靠性。
附图说明
图1为本发明含闭环子链的六自由度码垛机的结构示意图；
图2为本发明所述滑柱的结构示意图；
图3为本发明所述车架的结构示意图。
图中：1～车架；2～摇臂杆；3～闭环子链；4～液压机构；5～液压主动杆；6～液压从动杆；7～机械手；8～执行机构；9～转动块；10～速度传感器A；11～第二连杆；12～第一连杆；13～传感器；14～第二滑块；15～第一滑块；16～电机；17～滑柱；18～第一滑槽；19～第二滑槽；20～凸轴；21～圆形孔；22～万向轮。
具体实施方式
为了方便本领域的技术人员理解，下面将结合实施例和附图对本发明做进一步的描述。实施例仅仅是对该发明的举例说明，不是对本发明的限定，实施例中未作具体说明的步骤均是已有技术，在此不做详细描述。
实施例
如图1所示，一种含闭环子链的六自由度码垛机，包括车架1、传感器13、电机16、滑柱17、第一滑块15、第二滑块14、闭环子链3和执行机构8。
所述车架1上部中心开有一圆形孔21，直径为1mm，深度为1mm，车架1底部安装有4个万向轮22。
所述滑柱17一侧设第一滑槽18和第二滑槽19，滑柱下部有凸轴20，第一滑槽18和第二滑槽19长20mm、宽2mm，高2mm；滑槽顶部安装有位置传感器和速度传感器13，滑柱17整体呈长方体，长边均倒2mm的圆角，滑柱17下端凸轴20通过转动副与车架1连接。
所述滑块包括有第一滑块15和第二滑块14，第一滑块15通过移动副安装在第一滑槽18内，第二滑块14通过移动副安装在第二滑槽19内，第一滑块15上安装有电机16，第二滑块14上安装电机16，第一滑块15和第二滑块14均由电机16驱动在第一滑槽18和第二滑槽19内移动。
所述闭环子链3包括有摇臂杆2、液压主动杆5、液压从动杆6、第一连杆12和第二连杆11；液压主动杆5和液压从动杆6组成一套液压机构，摇臂杆2一端通过转动副与第一滑块15连接，摇臂杆2另一端通过转动副与液压主动杆5连接，液压主动杆5通过移动副与液压从动杆6连接，液压主动杆5和液压从动杆6之间移动距离为0～20mm；第一连杆12一端通过转动副与第二滑块14连接，第一连杆12另一端通过转动副与第二连杆11连接，第二连杆11另一端通过转动副与液压从动杆6连接。
所述执行机构8包括有转动块9和机械手7，所述转动块9呈长方体，机械手7呈U形；转动块9一端通过转动副与闭环子链液压从动杆6和第二连杆11联接处连接，转动块9另一端通过转动副与机械手7连接，所述转动块9上方安装有速度传感器A10，用于监测机械手移动速度。
本发明通过将滑块安装在滑柱17上，并由电机16进行驱动，滑块在滑槽内移动的过程中控制闭环子链3进行运动，从而控制执行机构8对物件进行码垛作业；转动块9上方安装有速度传感器A10，用于监测机械手移动速度；滑柱17顶部安装的位置传感器和速度传感器进行信号互换，安装在车架1底部的万向轮22可以带动整个码垛机进行移动，从而扩大作业范围。通过闭环子链3、转动块9以及机械手7配合使用，实现对抓取的物件进行举升和平移。
以上所述，仅是本发明的较好实例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实例所作的任何简单修改、变换材料等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种含闭环子链的六自由度码垛机，其特征在于：包括车架(1)、闭环子链(3)、执行机构(8)、传感器(13)、电机(16)、滑柱(17)、第一滑块(15)以及第二滑块(14)，传感器(13)设置在滑柱(17)顶端，滑柱(17)一侧设有第一滑槽(18)和第二滑槽(19)，滑柱(17)下端与车架(1)连接，第一滑块(15)、第二滑块(14)分别设置在第一滑槽(18)和第二滑槽(19)内，且第一滑块(15)、第二滑块(14)上均设有电机(16)，闭环子链(3)包括有摇臂杆(2)、液压机构(4)、第一连杆(12)和第二连杆(11)，摇臂杆(2)一端连接在第一滑块(15)上，另一端连接在液压机构(4)的一端上，液压机构(4)的另一端连接在第二连杆(11)一端上，第一连杆(12)两端分别连接在第二滑块(14)和第二连杆(11)上，执行机构(8)设置在第二连杆(11)以及液压机构(4)上；
所述传感器(13)为位置传感器和速度传感器；
所述第一滑块(15)通过移动副设置在第一滑槽(18)内，第二滑块(14)通过移动副设置在第二滑槽(19)内。
2.如权利要求1所述的含闭环子链的六自由度码垛机，其特征在于：所述液压机构(4)包括通过移动副相互连接的液压主动杆(5)和液压从动杆(6)。
3.如权利要求1所述的含闭环子链的六自由度码垛机，其特征在于：所述滑柱(17)下端凸轴(20)通过转动副与车架(1)连接。
4.如权利要求1所述的含闭环子链的六自由度码垛机，其特征在于：所述车架(1)上部中心设置一圆形孔(21)，车架底部设置有若干个万向轮(22)。
5.如权利要求1所述的含闭环子链的六自由度码垛机，其特征在于：所述摇臂杆(2)一端通过转动副连接在第一滑块(15)上，另一端通过转动副连接在液压机构(4)的一端上，液压机构(4)的另一端通过转动副连接在第二连杆(11)一端上，第一连杆(12)两端分别通过转动副连接在第二滑块(14)和第二连杆(11)上。
6.如权利要求1所述的含闭环子链的六自由度码垛机，其特征在于：所述执行机构(8)包括相互连接的转动块(9)和机械手(7)。
7.如权利要求6所述的含闭环子链的六自由度码垛机，其特征在于：所述转动块(9)呈长方体，机械手(7)呈U型。
8.如权利要求6或7所述的含闭环子链的六自由度码垛机，其特征在于：所述转动块(9)上方设置有速度传感器A(10)。
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