CN107176469A - 一种共享单车流水线生产专用工业码垛机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种共享单车流水线生产专用工业码垛机器人,包括底板，所述底板上端中部安装有固定座，固定座上通过轴承安装有转动台，转动台外壁上安装有外齿轮，外齿轮上对称啮合有四个驱动机构，驱动机构安装在底板上，四个驱动机构对外齿轮的驱动力大，驱动力均匀；所述转动台上安装有可多角度调节的柔性臂，柔性臂下端与转动台外壁之间安装有调节机构，柔性臂末端下侧安装有机械手，且驱动机构、调节机构、柔性臂与机械手相配合完成共享单车自动码垛工艺。本发明可以实现共享单车的全自动流水线码垛功能，无需人工进行码垛，具有操作简便、码垛速度快、码垛效率高和工作效率高等优点。

Description

一种共享单车流水线生产专用工业码垛机器人

技术领域

本发明涉及工业机器人领域，具体的说是一种共享单车流水线生产专用工业码垛机器人。

背景技术

随着科技技术的不断发达，在各大城市中共享单车随处可见，这些共享单车都是通过生产工厂运输至各大城市进行投放的，在共享单车流水线生产工厂内，共享单车加工完毕之后都需要人工将共享单车整齐码垛在仓库内，然后再由人工按顺序码垛至运输车上，这种共享单车人工码垛方式存在以下缺陷：一、采用人工对共享单车进行码垛，码垛速度慢，码垛效率低下；二、一个工人每天能够码垛的数量有限，由于共享单车需求量大，因此需要大量的操作工人，耗费大量的人力物力，工作效率低下。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种共享单车流水线生产专用工业码垛机器人，可以解决现有共享单车人工码垛方式存在的码垛速度慢、码垛效率低下、耗费大量人力物力和工作效率低下等难题，可以实现共享单车的全自动流水线码垛功能，无需人工进行码垛，具有操作简便、码垛速度快、码垛效率高和工作效率高等优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种共享单车流水线生产专用工业码垛机器人,包括底板，所述底板上端中部安装有固定座，固定座上通过轴承安装有转动台，转动台外壁上安装有外齿轮，外齿轮上对称啮合有四个驱动机构，驱动机构安装在底板上，四个驱动机构对外齿轮的驱动力大，驱动力均匀，通过四个驱动机构能够快速均匀的带动外齿轮转动，外齿轮带动转动台在固定座转动；所述转动台上安装有可多角度调节的柔性臂，柔性臂下端与转动台外壁之间安装有调节机构，在调节机构的驱动下柔性臂可进行多角度调节，从而能将本发明快速调节至共享单车所需夹持角度，工作效率高，柔性臂末端下侧安装有机械手，且驱动机构、调节机构、柔性臂与机械手相配合完成共享单车自动码垛工艺；

所述机械手包括安装在柔性臂末端下侧的支撑面板，支撑面板的下端面后侧安装有把手固定器，把手固定器用于固定共享单车的两个车把手，支撑面板的下端面前侧安装有移动支链，移动支链下端焊接有固定板，固定板的内侧面上安装有两个后轮固定夹，通过移动支链带动固定板上的两个后轮固定夹进行移动，两个后轮固定夹用于固定共享单车的后轮，且把手固定器、移动支链、固定板与后轮固定夹相配合完成自动夹持工艺。

作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动机构包括安装在底板上的驱动电机，驱动电机的输出轴上安装有驱动齿轮，驱动齿轮与外齿轮相啮合，通过驱动电机带动驱动齿轮转动，利用四个驱动机构上的四个驱动齿轮同时带动外齿轮转动，驱动力平稳，传动平稳。

作为本发明的一种优选技术方案，所述柔性臂包括安装在转动台上端面中部的一号球铰链，一号球铰链可进行三百六十度的角度自由调节，一号球铰链上连续安装有若干节转动关节，每个转动关节均可单独进行角度调节，且最后一个转动关节末端安装有固定杆，本发明通过调节机构带动固定杆运动，固定杆借助若干节转动关节和一号球铰链快速将固定杆上的机械手调节至合适共享单车夹持角度，由于不同共享单车的高度和摆放角度不一致，通过柔性臂的多角度自由调节可对本发明进行快速调节，使得本发明适用于不同自动的码垛，适用范围大，工作效率高。

作为本发明的一种优选技术方案，所述转动关节至少为三个，转动关节包括安装在一号球铰链上的转动柱，转动柱上安装有二号球铰链，转动柱通过二号球铰链可进行三百六十度的角度自由调节，每个转动关节均可单独进行角度调节，角度调节性能好。

作为本发明的一种优选技术方案，所述调节机构包括安装在转动台外壁上的调节台，调节台上安装有一号耳座，一号耳座上通过销轴安装有液压缸，液压缸类型为多级液压缸，伸缩范围大，液压缸的顶端通过销轴安装在二号耳座上，二号耳座背向安装在固定杆的下端面，通过液压缸带动固定杆转动，固定杆借助柔性臂的多角度自由调节功能快速的将机械手调节至合适共享单车夹持角度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述把手固定器包括焊接在支撑面板下端面的把手支板，把手支板下端面左右两侧对称安装有两个把手固定支链，两个把手固定支链分别对共享单车的两个车把手进行固定，把手固定支链包括焊接在把手支板下端面的L行支架，L型支架下端面对称安装有两个把手夹，L型支架后端面安装有定板，定板下端面对称安装两个电动推杆，两个电动推杆的下端面安装有动板，动板前端面安装有锁紧夹，当共享单车的车把手抵靠在L型支架的两个把手夹上后，两个电动推杆开始工作，两个电动推杆通过动板带动锁紧夹往上运动，将共享单车的车把手紧紧锁紧抵靠在两个把手夹上，对共享单车前端进行良好的固定。

作为本发明的一种优选技术方案，所述电动推杆处于最小伸缩量时把手夹中心轴线与锁紧夹中心轴线相互重合，确保了把手夹在锁紧夹的配合下能将自动车的车把手进行良好的锁紧固定。

作为本发明的一种优选技术方案，所述移动支链包括安装在支撑面板下端面的两个移动板，两个移动板之间通过轴承安装有丝杠，丝杠的后端通过联轴器安装有移动电机，移动电机安装在电机座上，电机座安装在支撑面板下端面上，丝杠的外壁上安装有移动块，移动块左右两侧对称安装有两根滑柱，每根滑柱均安装在一根滑轨上，滑轨安装在支撑面板下端面上，通过移动电机带动丝杠转动，丝杠带动移动块进行移动，移动块在滑柱与滑轨的限位辅助下能够带动固定板上的两个后轮固定夹进行稳定的移动，便于两个后轮固定夹对共享单车后路的固定。

作为本发明的一种优选技术方案，所述后轮固定夹包括对称安装在固定板侧面上的两个限位板，两个限位板之间通过缓冲弹簧安装有U型夹，缓冲弹簧在正常情况下U型夹之间的宽度小于共享单车后轮的宽度，所述U型夹为柔性橡胶材质，且U型夹两端均为向外弯曲延伸结构，采用向外弯曲延伸结构便于共享单车后轮快速的进入到U型夹中，由于U型夹为柔性橡胶材质，具有良好的柔韧性，当共享单车后轮进入到U型夹中后能利用缓冲弹簧进行良好的缓冲固定，且后轮固定夹有两个，固定效果好。

本发明工作时，首先通过底板将本发明固定在所需码垛位置，然后四个驱动机构同时开始工作，四个驱动机构通过外齿轮带动转动台在固定座转动，当转动台带动机械手旋转至共享单车正上方时驱动机构停止工作，接着调节机构上的液压缸开始工作，液压缸带动固定杆转动，固定杆借助柔性臂上若干节转动关节和一号球铰链的多角度自由调节功能快速的将机械手调节至合适共享单车夹持角度，再然后机械手上的移动支链开始工作，移动电机带动丝杠转动，丝杠带动移动块进行移动，移动块在滑柱与滑轨的限位辅助下能够带动固定板上的两个后轮固定夹进行稳定的移动，当两个后轮固定夹抵靠在共享单车后轮后，借助移动支链的驱动力，两个后轮固定夹推动共享单车移动，当共享单车前端的两个车把手分别抵靠在把手固定器上两个把手固定支链的把手夹上后，电动推杆开始工作，电动推杆通过动板带动锁紧夹往上运动，将共享单车的车把手紧紧锁紧抵靠在两个把手夹上，把手夹在锁紧夹的配合下能将自动车的车把手进行良好的锁紧固定，共享单车前端进行了良好的固定，与此同时移动支链还在继续工作，由于共享单车前端已经固定，此时借助驱动力将共享单车后轮卡入至两个后轮固定夹中，当共享单车后轮进入到U型夹中后能利用缓冲弹簧进行良好的缓冲固定，从而对共享单车后端进行良好的固定，最后液压缸和驱动机构再次工作，借助柔性臂的调节作用和转动台的旋转运动将共享单车码垛至合适位置即可，实现了共享单车的全自动流水线码垛功能。

本发明的有益效果是：

1、本发明设置了柔性臂，通过调节机构带动固定杆运动，固定杆借助若干节转动关节和一号球铰链快速将固定杆上的机械手调节至合适共享单车夹持角度，由于不同共享单车的高度和摆放角度不一致，通过柔性臂的多角度自由调节可对本发明进行快速调节，使得本发明适用于不同自动的码垛，适用范围大，工作效率高；

2、本发明设置了把手固定器，当共享单车的车把手抵靠在L型支架的两个把手夹上后，两个电动推杆开始工作，两个电动推杆通过动板带动锁紧夹往上运动，将共享单车的车把手紧紧锁紧抵靠在两个把手夹上，对共享单车前端进行良好的固定；

3、本发明设置了后轮固定夹，当共享单车后轮进入到U型夹中后能利用缓冲弹簧进行良好的缓冲固定，且后轮固定夹有两个，固定效果好，能对共享单车后端进行良好的固定；

4、本发明相比现有技术，本发明解决了现有共享单车人工码垛方式存在的码垛速度慢、码垛效率低下、耗费大量人力物力和工作效率低下等难题，实现了共享单车的全自动流水线码垛功能，无需人工进行码垛，具有操作简便、码垛速度快、码垛效率高和工作效率高等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明机械手的结构示意图；

图3是本发明把手固定器的结构示意图；

图4是本发明后轮固定夹与固定板之间的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1至图4所示，一种共享单车流水线生产专用工业码垛机器人,包括底板1，所述底板1上端中部安装有固定座2，固定座2上通过轴承安装有转动台3，转动台3外壁上安装有外齿轮4，外齿轮4上对称啮合有四个驱动机构5，驱动机构5安装在底板1上，四个驱动机构5对外齿轮4的驱动力大，驱动力均匀，通过四个驱动机构5能够快速均匀的带动外齿轮4转动，外齿轮4带动转动台3在固定座2转动；所述转动台3上安装有可多角度调节的柔性臂6，柔性臂6下端与转动台3外壁之间安装有调节机构7，在调节机构7的驱动下柔性臂6可进行多角度调节，从而能将本发明快速调节至共享单车所需夹持角度，工作效率高，柔性臂6末端下侧安装有机械手8，且驱动机构5、调节机构7、柔性臂6与机械手8相配合完成共享单车自动码垛工艺；

所述机械手8包括安装在柔性臂6末端下侧的支撑面板81，支撑面板81的下端面后侧安装有把手固定器82，把手固定器82用于固定共享单车的两个车把手，支撑面板81的下端面前侧安装有移动支链83，移动支链83下端焊接有固定板84，固定板84的内侧面上安装有两个后轮固定夹85，通过移动支链83带动固定板84上的两个后轮固定夹85进行移动，两个后轮固定夹85用于固定共享单车的后轮，且把手固定器82、移动支链83、固定板84与后轮固定夹85相配合完成自动夹持工艺。

所述驱动机构5包括安装在底板1上的驱动电机51，驱动电机51的输出轴上安装有驱动齿轮52，驱动齿轮52与外齿轮4相啮合，通过驱动电机51带动驱动齿轮52转动，利用四个驱动机构5上的四个驱动齿轮52同时带动外齿轮4转动，驱动力平稳，传动平稳。

所述柔性臂6包括安装在转动台3上端面中部的一号球铰链61，一号球铰链61可进行三百六十度的角度自由调节，一号球铰链61上连续安装有若干节转动关节62，每个转动关节62均可单独进行角度调节，且最后一个转动关节62末端安装有固定杆63，本发明通过调节机构7带动固定杆63运动，固定杆63借助若干节转动关节62和一号球铰链61快速将固定杆63上的机械手8调节至合适共享单车夹持角度，由于不同共享单车的高度和摆放角度不一致，通过柔性臂6的多角度自由调节可对本发明进行快速调节，使得本发明适用于不同自动的码垛，适用范围大，工作效率高。

所述转动关节62至少为三个，转动关节62包括安装在一号球铰链61上的转动柱621，转动柱621上安装有二号球铰链622，转动柱621通过二号球铰链622可进行三百六十度的角度自由调节，每个转动关节62均可单独进行角度调节，角度调节性能好。

所述调节机构7包括安装在转动台3外壁上的调节台71，调节台71上安装有一号耳座72，一号耳座72上通过销轴安装有液压缸73，液压缸73类型为多级液压缸，伸缩范围大，液压缸73的顶端通过销轴安装在二号耳座74上，二号耳座74背向安装在固定杆63的下端面，通过液压缸73带动固定杆63转动，固定杆63借助柔性臂6的多角度自由调节功能快速的将机械手8调节至合适共享单车夹持角度。

所述把手固定器82包括焊接在支撑面板81下端面的把手支板821，把手支板821下端面左右两侧对称安装有两个把手固定支链822，两个把手固定支链822分别对共享单车的两个车把手进行固定，把手固定支链822包括焊接在把手支板821下端面的L行支架8221，L型支架8221下端面对称安装有两个把手夹8222，L型支架8221后端面安装有定板8223，定板8223下端面对称安装两个电动推杆8224，两个电动推杆8224的下端面安装有动板8225，动板8225前端面安装有锁紧夹8226，当共享单车的车把手抵靠在L型支架8221的两个把手夹8222上后，两个电动推杆8224开始工作，两个电动推杆8224通过动板8225带动锁紧夹8226往上运动，将共享单车的车把手紧紧锁紧抵靠在两个把手夹8222上，对共享单车前端进行良好的固定。

所述电动推杆8224处于最小伸缩量时把手夹8222中心轴线与锁紧夹8226中心轴线相互重合，确保了把手夹8222在锁紧夹8226的配合下能将自动车的车把手进行良好的锁紧固定。

所述移动支链83包括安装在支撑面板81下端面的两个移动板831，两个移动板831之间通过轴承安装有丝杠832，丝杠832的后端通过联轴器安装有移动电机833，移动电机833安装在电机座834上，电机座834安装在支撑面板81下端面上，丝杠832的外壁上安装有移动块835，移动块835左右两侧对称安装有两根滑柱836，每根滑柱836均安装在一根滑轨837上，滑轨837安装在支撑面板81下端面上，通过移动电机833带动丝杠832转动，丝杠832带动移动块835进行移动，移动块835在滑柱836与滑轨837的限位辅助下能够带动固定板84上的两个后轮固定夹85进行稳定的移动，便于两个后轮固定夹85对共享单车后路的固定。

所述后轮固定夹85包括对称安装在固定板84侧面上的两个限位板851，两个限位板851之间通过缓冲弹簧852安装有U型夹853，缓冲弹簧852在正常情况下U型夹853之间的宽度小于共享单车后轮的宽度，所述U型夹853为柔性橡胶材质，且U型夹853两端均为向外弯曲延伸结构，采用向外弯曲延伸结构便于共享单车后轮快速的进入到U型夹853中，由于U型夹853为柔性橡胶材质，具有良好的柔韧性，当共享单车后轮进入到U型夹853中后能利用缓冲弹簧852进行良好的缓冲固定，且后轮固定夹85有两个，固定效果好。

本发明工作时，首先通过底板1将本发明固定在所需码垛位置，然后四个驱动机构5同时开始工作，四个驱动机构5通过外齿轮4带动转动台3在固定座2转动，当转动台3带动机械手8旋转至共享单车正上方时驱动机构5停止工作，接着调节机构7上的液压缸73开始工作，液压缸73带动固定杆63转动，固定杆63借助柔性臂6上若干节转动关节62和一号球铰链61的多角度自由调节功能快速的将机械手8调节至合适共享单车夹持角度，再然后机械手8上的移动支链83开始工作，移动电机833带动丝杠832转动，丝杠832带动移动块835进行移动，移动块835在滑柱836与滑轨837的限位辅助下能够带动固定板84上的两个后轮固定夹85进行稳定的移动，当两个后轮固定夹85抵靠在共享单车后轮后，借助移动支链83的驱动力，两个后轮固定夹85推动共享单车移动，当共享单车前端的两个车把手分别抵靠在把手固定器82上两个把手固定支链822的把手夹8222上后，电动推杆8224开始工作，电动推杆8224通过动板8225带动锁紧夹8226往上运动，将共享单车的车把手紧紧锁紧抵靠在两个把手夹8222上，把手夹8222在锁紧夹8226的配合下能将自动车的车把手进行良好的锁紧固定，共享单车前端进行了良好的固定，与此同时移动支链83还在继续工作，由于共享单车前端已经固定，此时借助驱动力将共享单车后轮卡入至两个后轮固定夹85中，当共享单车后轮进入到U型夹853中后能利用缓冲弹簧852进行良好的缓冲固定，从而对共享单车后端进行良好的固定，最后液压缸73和驱动机构5再次工作，借助柔性臂6的调节作用和转动台3的旋转运动将共享单车码垛至合适位置即可，实现了共享单车的全自动流水线码垛功能，解决了现有共享单车人工码垛方式存在的码垛速度慢、码垛效率低下、耗费大量人力物力和工作效率低下等难题,达到了目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (10)

1.一种共享单车流水线生产专用工业码垛机器人,其特征在于：包括底板(1)，所述底板(1)上端中部安装有固定座(2)，固定座(2)上通过轴承安装有转动台(3)，转动台(3)外壁上安装有外齿轮(4)，外齿轮(4)上对称啮合有四个驱动机构(5)，驱动机构(5)安装在底板(1)上；所述转动台(3)上安装有可多角度调节的柔性臂(6)，柔性臂(6)下端与转动台(3)外壁之间安装有调节机构(7)，柔性臂(6)末端下侧安装有机械手(8)，且驱动机构(5)、调节机构(7)、柔性臂(6)与机械手(8)相配合完成共享单车自动码垛工艺；

所述机械手(8)包括安装在柔性臂(6)末端下侧的支撑面板(81)，支撑面板(81)的下端面后侧安装有把手固定器(82)，支撑面板(81)的下端面前侧安装有移动支链(83)，移动支链(83)下端焊接有固定板(84)，固定板(84)的内侧面上安装有两个后轮固定夹(85)，且把手固定器(82)、移动支链(83)、固定板(84)与后轮固定夹(85)相配合完成自动夹持工艺。

2.根据权利要求1所述的一种共享单车流水线生产专用工业码垛机器人，其特征在于：所述驱动机构(5)包括安装在底板(1)上的驱动电机(51)，驱动电机(51)的输出轴上安装有驱动齿轮(52)，驱动齿轮(52)与外齿轮(4)相啮合。

3.根据权利要求1所述的一种共享单车流水线生产专用工业码垛机器人，其特征在于：所述柔性臂(6)包括安装在转动台(3)上端面中部的一号球铰链(61)，一号球铰链(61)上连续安装有若干节转动关节(62)，且最后一个转动关节(62)末端安装有固定杆(63)。

4.根据权利要求3所述的一种共享单车流水线生产专用工业码垛机器人，其特征在于：所述转动关节(62)至少为三个，转动关节(62)包括安装在一号球铰链(61)上的转动柱(621)，转动柱(621)上安装有二号球铰链(622)。

5.根据权利要求1所述的一种共享单车流水线生产专用工业码垛机器人，其特征在于：所述调节机构(7)包括安装在转动台(3)外壁上的调节台(71)，调节台(71)上安装有一号耳座(72)，一号耳座(72)上通过销轴安装有液压缸(73)，液压缸(73)的顶端通过销轴安装在二号耳座(74)上，二号耳座(74)背向安装在固定杆(63)的下端面。

6.根据权利要求1所述的一种共享单车流水线生产专用工业码垛机器人，其特征在于：所述把手固定器(82)包括焊接在支撑面板(81)下端面的把手支板(821)，把手支板(821)下端面左右两侧对称安装有两个把手固定支链(822)，把手固定支链(822)包括焊接在把手支板(821)下端面的L行支架(8221)，L型支架(8221)下端面对称安装有两个把手夹(8222)，L型支架(8221)后端面安装有定板(8223)，定板(8223)下端面对称安装两个电动推杆(8224)，两个电动推杆(8224)的下端面安装有动板(8225)，动板(8225)前端面安装有锁紧夹(8226)。

7.根据权利要求6所述的一种共享单车流水线生产专用工业码垛机器人，其特征在于：所述电动推杆(8224)处于最小伸缩量时把手夹(8222)中心轴线与锁紧夹(8226)中心轴线相互重合。

8.根据权利要求1所述的一种共享单车流水线生产专用工业码垛机器人，其特征在于：所述移动支链(83)包括安装在支撑面板(81)下端面的两个移动板(831)，两个移动板(831)之间通过轴承安装有丝杠(832)，丝杠(832)的后端通过联轴器安装有移动电机(833)，移动电机(833)安装在电机座(834)上，电机座(834)安装在支撑面板(81)下端面上，丝杠(832)的外壁上安装有移动块(835)，移动块(835)左右两侧对称安装有两根滑柱(836)，每根滑柱(836)均安装在一根滑轨(837)上，滑轨(837)安装在支撑面板(81)下端面上。

9.根据权利要求1所述的一种共享单车流水线生产专用工业码垛机器人，其特征在于：所述后轮固定夹(85)包括对称安装在固定板(84)侧面上的两个限位板(851)，两个限位板(851)之间通过缓冲弹簧(852)安装有U型夹(853)。

10.根据权利要求9所述的一种共享单车流水线生产专用工业码垛机器人，其特征在于：所述U型夹(853)为柔性橡胶材质，且U型夹(853)两端均为向外弯曲延伸结构。