CN106903701A - 一种机器人取料系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人取料系统，包括底盘，底盘上设有取料装置，取料装置包括固定安装在底盘上的第一滑块，水平滑轨与第一滑块活动连接，水平气缸安装在底盘上，水平气缸的可伸缩端与水平滑轨固定相连；水平滑轨上设有第二滑块，竖直导杆与第二滑块活动连接，竖直导杆下端与取料筒相连，竖直导杆上端与气缸组相连，气缸组可驱动竖直导杆上下运动，取料筒的下端设有一对摩擦吸弹轮，取料筒的上端与输送管相连。本发明所提供的一种机器人取料系统，通过水平滑轨和竖直导杆的移动，可将取料筒伸入到取料位置，在取料筒下端安装有摩擦吸弹轮和引导轮，摩擦吸弹轮提供物料动力使其快速地进入取料筒，完成取料的过程。

Description

一种机器人取料系统

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种机器人取料系统。

背景技术

现代高端科技研制的各种类型机器人，已经在众多的领域得到较广泛的应用，占有举重轻足的地位。随着科学的持续发展和技术的不断进步，机器人制造工艺的各项性能水平也在不断地得到提升。从较早期只能执行简单程序，重复简单动作的工业机器人，发展到如今装载智能程序有较强智能表现的智能机器人。

目前不管是竞技机器人还是工业机器人，往往都配备了取料系统。竞技机器人主要通过取料系统可以实现弹丸的抓取并通过发射装置发射出去，工业机器人则需要通过取料系统对生产所用的物料进行抓取并输送到下一步工位。而现有的取料系统往往存在取料速度慢，取料效果差，适应性不好等缺点。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种取料速度快、效果好、适应性强的机器人取料系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种机器人取料系统，包括底盘，底盘上设有取料装置，取料装置包括固定安装在底盘上的第一滑块，水平滑轨与第一滑块活动连接，水平气缸安装在底盘上，水平气缸的可伸缩端与水平滑轨固定相连；水平滑轨上设有第二滑块，竖直导杆与第二滑块活动连接，竖直导杆下端与取料筒相连，竖直导杆上端与气缸组相连，气缸组可驱动竖直导杆上下运动，取料筒的下端设有一对摩擦吸弹轮，取料筒的上端与输送管相连。

优选地，所述气缸组包括竖直设置的第三气缸和第四气缸，第三气缸与水平滑轨固定连接，第三气缸的可伸缩端与第四气缸的缸体固定连接，第四气缸的可伸缩端与竖直导杆上端固定连接，U型轴承滑车分别套设于第三气缸的缸体和第四气缸缸体，且U型轴承滑车仅可在第三气缸的缸体和第四气缸的缸体上竖直移动。

优选地，所述输送管包括外槽和内槽，外槽套设于内槽且外槽可沿着内槽的轴向移动，内槽上安装有第五气缸，第五气缸的可伸缩端与外槽相连。

优选地，所述摩擦吸弹轮包括转子电机，转子电机的转轴与钢套相连，钢套的外圆周面上套设有橡胶套。

优选地，所述取料筒的下端还设有引导轮，引导轮位于两个摩擦吸弹轮连线的中垂线上。

优选地，所述底盘上还设有筛料装置，筛料装置位于输送管下方，筛料装置包括固定安装在底盘上安装板，安装板上设有转轮，转轮与转板固定连接，转板与滚筒相连，转板的轴心位置开设有出料孔，转轮内沿其轴向设有出料通道，出料孔与出料通道连通，滚筒的外壁上开设有筛料孔，滚筒的入口处设有进料槽。

优选地，所述转板上还开设有槽孔，槽孔与出料孔连通，滚筒内设有引导钩，引导钩的底部围绕在出料孔外围并与转板相连，引导钩的端部为L形结构，L形结构平行于转板。

优选地，所述进料槽包括顺着料的运动方向设置的U型槽和储料槽，U型槽与储料槽相连，储料槽安装在支撑板上，支撑板与安装板固定连接，滚筒位于支撑板和安装板之间。

优选地，所述支撑板通过支撑件与安装板相连，支撑件位于滚筒的上方，滚筒和储料槽的下方设有接料斗。

优选地，所述安装板上设有翻滚电机，翻滚电机的转轴与转轮相连。

本发明的有益效果是：本发明所提供的一种机器人取料系统，通过水平滑轨和竖直导杆的移动，可将取料筒伸入到取料位置，在取料筒下端安装有摩擦吸弹轮和引导轮，摩擦吸弹轮通过旋转提供给物料动力使其快速地进入取料筒，完成取料的过程。若取得的物料具有不同的大小，可以将最大的物料通过出料孔筛出并收集，剩下的较小的物料通过筛料孔筛出并收集。该机器人取料系统不仅取料速度快，而且可适应多种尺寸的物料，不管是在竞技机器人上，还是在工业机器人上，都具有很好的推广应用价值。

附图说明

图1是本发明机器人取料系统的立体结构示意图。

图2是本发明取料装置和筛料装置的结构示意图。

图3是本发明取料装置原始状态的结构示意图。

图4是图3中取料装置的侧视图。

图5是本发明取料装置取料状态的结构示意图。

图6是本发明摩擦吸弹轮和引导轮的位置关系图。

图7是本发明筛料装置的主视图。

图8是本发明筛料装置的剖视图。

图9是本发明滚筒内部的结构示意图。

图10是本发明转板的结构示意图。

图11是本发明摩擦吸弹轮的剖视图。

附图标记说明：1、底盘；5、取料装置；501、第一滑块；502、水平滑轨；503、水平气缸；504、第二滑块；505、竖直导杆；506、取料筒；507、摩擦吸弹轮；508、引导轮；509、外槽；510、内槽；511、第五气缸；512、第三气缸；513、第四气缸；514、U型轴承滑车；515、电机；516、钢套；517、橡胶套；6、筛料装置；601、安装板；602、转轮；603、滚筒；604、出料孔；605、筛料孔；606、槽孔；607、引导钩；608、U型槽；609、储料槽；610、支撑板；611、支撑件；612、翻滚电机；613、转板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：

如图1和图2所示，本发明提供的一种机器人取料系统，包括底盘1、取料装置5和筛料装置6，取料装置5和筛料装置6均固定安装在底盘1上，底盘1可固定安装在地面上，也可通过在底盘1上安装轮组的方式实现底盘1移动的灵活性。取料装置5用于取物料并将所取的物料输送至筛料装置6，在本实施例中，以球形的弹丸为例对取料系统做进一步的说明。

如图2-6所示，取料装置5包括固定安装在底盘1上的第一滑块501，水平滑轨502与第一滑块501活动连接，水平气缸503安装在底盘1上，水平气缸503的可伸缩端与水平滑轨502固定相连，水平气缸503的可伸缩端可推动水平滑轨502沿着第一滑块501做伸缩运动。

水平滑轨502上设有第二滑块504，竖直导杆505与第二滑块504活动连接，竖直导杆505下端与取料筒506相连，竖直导杆505上端与气缸组相连，气缸组可驱动竖直导杆505上下运动，从而取料筒506可随着竖直导杆505上下运动。

如图3所示，气缸组包括竖直设置的第三气缸512和第四气缸513，第三气缸512与水平滑轨502固定连接，第三气缸512的可伸缩端与第四气缸513的缸体上端固定连接，第四气缸513的可伸缩端与竖直导杆505上端固定连接。U型轴承滑车514分别套设于第三气缸512的缸体和第四气缸513缸体，且U型轴承滑车514仅可在第三气缸512的缸体和第四气缸513的缸体上竖直移动。

图5所示为取料筒位于最低点的示意图，此时第三气缸512和第四气缸513均为收缩状态，U型轴承滑车514滑落在第四气缸513的下端。需要将取料筒抬升时，第四气缸513的可伸缩端伸出将取料筒上移，第三气缸512的可伸缩端伸出将第四气缸513整体推出从而带动取料筒再次上移，第四气缸513上移的过程中，U型轴承滑车514随着第四气缸513的下端一起上移，使得第三气缸512和第四气缸513始终保持平行。

取料筒506倾斜设置，取料筒506的下端设有一对相向旋转的摩擦吸弹轮507，取料筒506的上端与输送管相连。输送管包括外槽509和内槽510，外槽509套设于内槽510且外槽509可沿着内槽510的轴向移动，内槽510上安装有第五气缸511，第五气缸511的可伸缩端与外槽509相连。第五气缸511可推动外槽509沿着内槽510滑动。

如图11所示，摩擦吸弹轮507包括转子电机515，转子电机515的转轴与钢套516相连，钢套516的外圆周面上套设有橡胶套517。如图6所示，取料筒506的下端还设有引导轮508，两个摩擦吸弹轮507的连线将取料筒506下端截面分为对称的两半，引导轮508位于两个摩擦吸弹轮507连线的中垂线上。引导轮508和两个摩擦吸弹轮507将弹丸限制在取料筒506下端的圆心位置，并获得动力进入取料筒。

摩擦吸弹轮507主要是在取料的过程把取料筒506前方的弹丸扫进取料筒，保证取料量的足够。弹丸只能够在这里获得动力进入筛料装置6。所以需要保证弹丸在这里能够获得足够的动力。

在本实施例中，取料筒506与水平面的夹角为45°，如果角度太大会导致弹丸不能很好地反弹进入筛料装置6，因为摩擦吸弹轮取弹的方法主要给球提供一次动力让其运动，主要靠射到内槽510顶端然后反弹到筛料装置6。如果角度太小会使取料筒无法伸到固定位置的放料桶内。

取料装置5的取料过程如图3和图5所示，图3是取料装置原始状态的结构示意图。此时水平气缸503收缩，第三气缸512和第四气缸513均伸出，使得取料筒506处于一个较高的位置。确定取料位置后，水平气缸503的可伸缩端推动水平滑轨502沿着第一滑块501伸出，取料筒506随之伸出到达取料位置上方，此时第三气缸512和第四气缸513均收缩，取料筒506下降直到取料筒506下端的摩擦吸弹轮507与取料位置的弹丸接触，此时取料筒的位置如图5所示。两个摩擦吸弹轮507相向旋转，弹丸获得动力进入取料筒，射到内槽510顶端然后反弹到外槽509并进入筛料装置6，筛料装置6用于将弹丸按照大小筛分。

如图1、图2、图7和图8所示，筛料装置6位于外槽509下方，筛料装置6倾斜设置，筛料装置6包括固定安装在底盘1上安装板601，安装板601上设有转轮602和翻滚电机612，翻滚电机612的转轴通过皮带与转轮602相连。转轮602与转板613固定连接，转板613与滚筒603相连，转轮602、转板613和滚筒603可绕着转轮602的轴线自转，滚筒603的外壁上开设有筛料孔605。筛料孔605应小于大弹丸的直径，大于小弹丸的直径。如果弹丸的大小种类超过两种，那么可以将筛料孔605的大小设置为小于最大弹丸的直径，大于剩下的小弹丸的直径即可，筛料装置6依然可以将除了最大的弹丸的小弹丸筛出，留下最大的弹丸。

如图10所示，转板613的轴心位置开设有出料孔604，转轮602内沿其轴向设有出料通道，出料孔604与出料通道连通，滚筒603的入口处设有进料槽。进料槽包括顺着料的运动方向设置的U型槽608和储料槽609，U型槽608与储料槽609相连，储料槽609安装在支撑板610上，支撑板610与安装板601固定连接，滚筒603位于支撑板610和安装板601之间。

通过取料装置5取的弹丸顺着外槽509进入U型槽608到达储料槽609和滚筒603内，滚筒603和储料槽609的下方设有接料斗。储料槽609底部顺着弹丸的滚动方向开设有条形槽，条形槽的宽度小于大弹丸而大于小弹丸。在小弹丸经过储料槽609时因为重力因素被条形槽筛出，掉落到接料斗中被收集起来。同时利用滚筒603的不停的翻滚让弹丸得到进一步筛选，小弹丸从筛料孔605筛出，大弹丸顺着出料孔604和出料通道排出并被收集起来。

如图2所示，支撑板610通过支撑件611与安装板601相连，支撑件611位于滚筒603的上方，支撑件611可以为紧密排布的支撑棍，两两支撑棍的间隔小于小弹丸的直径，因而从筛料孔605内筛出的小弹丸被支撑棍限制住，落入接料斗被收集起来。支撑件611也可以优选为设于滚筒603上部外围的弧形板，用于限制小弹丸。

如图9所示，为了使得滚筒603转动时，大弹丸可以顺利的进入出料孔604，在转板613上还开设有槽孔606，槽孔606与出料孔604连通，滚筒603内设有引导钩607，引导钩607的底部围绕在出料孔604外围并与转板613相连，引导钩607的端部为L形结构，L形结构平行于转板613，且L形结构与转板613的距离略小于大弹丸的直径。引导钩607随着转板和滚筒一起转动，L形结构将大弹丸钩住，使其部分卡在槽孔606内，当被卡住的大弹丸随着转板613转动到高点时，大弹丸顺着槽孔606滑入出料孔604，随之进入出料通道。

引导钩607可随着转板和滚筒一起转动，相对于引导钩不转动的设计，这样就可以消除摩擦，去除了因此导致的大弹丸很难进入出料孔604的缺点。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种机器人取料系统，其特征在于：包括底盘(1)，底盘(1)上设有取料装置(5)，取料装置(5)包括固定安装在底盘(1)上的第一滑块(501)，水平滑轨(502)与第一滑块(501)活动连接，水平气缸(503)安装在底盘(1)上，水平气缸(503)的可伸缩端与水平滑轨(502)固定相连；水平滑轨(502)上设有第二滑块(504)，竖直导杆(505)与第二滑块(504)活动连接，竖直导杆(505)下端与取料筒(506)相连，竖直导杆(505)上端与气缸组相连，气缸组可驱动竖直导杆(505)上下运动，取料筒(506)的下端设有一对摩擦吸弹轮(507)，取料筒(506)的上端与输送管相连。

2.根据权利要求1所述的机器人取料系统，其特征在于：所述气缸组包括竖直设置的第三气缸(512)和第四气缸(513)，第三气缸(512)与水平滑轨(502)固定连接，第三气缸(512)的可伸缩端与第四气缸(513)的缸体固定连接，第四气缸(513)的可伸缩端与竖直导杆(505)上端固定连接，U型轴承滑车(514)分别套设于第三气缸(512)的缸体和第四气缸(513)缸体，且U型轴承滑车(514)仅可在第三气缸(512)的缸体和第四气缸(513)的缸体上竖直移动。

3.根据权利要求1所述的机器人取料系统，其特征在于：所述输送管包括外槽(509)和内槽(510)，外槽(509)套设于内槽(510)且外槽(509)可沿着内槽(510)的轴向移动，内槽(510)上安装有第五气缸(511)，第五气缸(511)的可伸缩端与外槽(509)相连。

4.根据权利要求1所述的机器人取料系统，其特征在于：所述摩擦吸弹轮(507)包括转子电机(515)，转子电机(515)的转轴与钢套(516)相连，钢套(516)的外圆周面上套设有橡胶套(517)。

5.根据权利要求1所述的机器人取料系统，其特征在于：所述取料筒(506)的下端还设有引导轮(508)，引导轮(508)位于两个摩擦吸弹轮(507)连线的中垂线上。

6.根据权利要求1所述的机器人取料系统，其特征在于：所述底盘(1)上还设有筛料装置(6)，筛料装置(6)位于输送管下方，筛料装置(6)包括固定安装在底盘(1)上安装板(601)，安装板(601)上设有转轮(602)，转轮(602)与转板(613)固定连接，转板(613)与滚筒(603)相连，转板(613)的轴心位置开设有出料孔(604)，转轮(602)内沿其轴向设有出料通道，出料孔(604)与出料通道连通，滚筒(603)的外壁上开设有筛料孔(605)，滚筒(603)的入口处设有进料槽。

7.根据权利要求6所述的机器人取料系统，其特征在于：所述转板(613)上还开设有槽孔(606)，槽孔(606)与出料孔(604)连通，滚筒(603)内设有引导钩(607)，引导钩(607)的底部围绕在出料孔(604)外围并与转板(613)相连，引导钩(607)的端部为L形结构，L形结构平行于转板(613)。

8.根据权利要求6所述的机器人取料系统，其特征在于：所述进料槽包括顺着料的运动方向设置的U型槽(608)和储料槽(609)，U型槽(608)与储料槽(609)相连，储料槽(609)安装在支撑板(610)上，支撑板(610)与安装板(601)固定连接，滚筒(603)位于支撑板(610)和安装板(601)之间。

9.根据权利要求8所述的机器人取料系统，其特征在于：所述支撑板(610)通过支撑件(611)与安装板(601)相连，支撑件(611)位于滚筒(603)的上方，滚筒(603)和储料槽(609)的下方设有接料斗。

10.根据权利要求6所述的机器人取料系统，其特征在于：所述安装板(601)上设有翻滚电机(612)，翻滚电机(612)的转轴与转轮(602)相连。