CN107414879A - 一种安全防护型玻璃搬运机器人 - Google Patents

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张家奇
韩笑蕾
周广平
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Abstract

本发明公开了一种安全防护型玻璃搬运机器人，涉及机械设备的技术领域；第一关节轴两端分别与所述机身、第二关节轴配合连接，所述第一关节轴、第二关节轴以及夹持机构均通过机身内部设有的伺服电机驱动，所述第二关节轴上部接有连接座；所述伸缩套上部穿过第二关节轴与连接座配合连接，且顶部接有气缸；所述夹持机构通过联轴器与伸缩套相接，所述夹持机构两端内侧均设有V型块；所述机身顶部接有PLC控制器；所述机身上方设有声纳传感器，所述声纳传感器顶部接有声光报警器；所述第二关节轴底部设有与PLC控制器相连的视觉检测机构；本发明机器人操作简单，搬运时对玻璃损伤小，并且工作效率及定位精度高，玻璃位置判断精确，同时安全性非常好。

Description

一种安全防护型玻璃搬运机器人
技术领域
本发明涉及机械设备的技术领域，具体是一种安全防护型玻璃搬运机器人。
背景技术
机械手是能模仿人手臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，并且能在有害环境下操作，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。搬运机器人通过电动或者气动的方式产生动力，以代替频繁手工的搬运动作，在某种程度上减轻了人员的工作强度。其中，玻璃搬运机器人实现了玻璃从清洗机到烘箱的自动搬运，玻璃烘烤后再由机器人自动搬运到输送带上。
然而，随着科技的进步，搬运机器人在不断改进的同时也存在一定的弊端，比如现有的玻璃搬运机器人还存在如下缺陷：
1、夹持机构在搬运时产生的冲击力很容易损坏玻璃；
2、需要工作人员实时进行操作，工作效率低下，劳动量依旧很大，同时定位精度低，搬运时容易出现位置上的偏差；
3、安全性差，无法保障工作人员的生命安全。
发明内容
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种安全防护型玻璃搬运机器人，该机器人操作简单，搬运时对玻璃损伤小，并且工作效率及定位精度高，玻璃位置判断精确，同时安全性非常好。
技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种安全防护型玻璃搬运机器人，包括了机身、连接座、伸缩套、夹持机构和PLC控制器；第一关节轴两端分别与所述机身、第二关节轴配合连接，所述第一关节轴、第二关节轴以及夹持机构均通过机身内部设有的伺服电机驱动，所述第二关节轴上部接有连接座；所述伸缩套上部穿过第二关节轴与连接座配合连接，且顶部接有气缸；所述夹持机构通过联轴器与伸缩套相接，所述夹持机构两端内侧均设有V型块；所述机身顶部接有PLC控制器；所述机身上方设有声纳传感器，所述声纳传感器顶部接有声光报警器；所述第二关节轴底部设有与PLC控制器相连的视觉检测机构。本发明通过PLC控制器对整个机器人进行智能控制，各关节轴按照PLC控制程序自动进行准确定位，无需工作人员实时进行操作，因此工作效率高，人员劳动量小；并且其通过在夹持机构内侧设置带有硅胶衬垫的V型块，从而起到了良好的缓冲减震作用，避免了夹持机构在搬运时对玻璃的损伤；另一方面，其通过视觉检测机构来识别玻璃的轮廓，从而判断玻璃的具体位置，精确判定玻璃的轮廓，定位精度非常高；另外其借助声纳传感器，从而在遇到人体时通过电流的变化，电机可以快速停止，同时声光报警器立即发出警报，安全性非常高，保障了工作人员的生命安全。
本发明中所述PLC控制器带有彩色触摸显示屏，工作人员操控方便，可实时对机器人工作参数进行监控。
本发明中所述夹持机构底部设有与PLC控制器相连的四个激光头。其利用夹持机构底部的四个激光测距，从而精确判断玻璃的姿态和距离，进一步保证了搬运的质量。
本发明中所述机身和夹持机构的表面均设有保护层，所述保护层由耐酸碱腐蚀层、耐高温层和耐磨层组成；所述耐酸碱腐蚀层为环氧树脂涂层，所述耐高温层为聚四氟乙烯层，所述耐磨层为高锰钢层。其通过保护层极大提高了机器人整体的耐候性，从而具有了良好的耐高温、耐磨损以及耐腐蚀的性能，使用寿命长。
本发明中所述夹持机构中部设有清洗机构；所述清洗机构通过塑料管、水泵与外部水箱相连，所述清洗机构头部可360°旋转。其通过可旋转的清洗机构及时对夹持机构表面进行冲洗，有效防止了其表面污垢的产生，从而极大保证了玻璃搬运的正常进行，同时整体使用寿命也大大提高。
本发明中所述清洗机构设有调节阀，从而可以精确控制清洗液的流量，很好地保证清洗的效果。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明中所述的一种安全防护型玻璃搬运机器人，其通过PLC控制器对整个机器人进行智能控制，各关节轴按照PLC控制程序自动进行准确定位，无需工作人员实时进行操作，因此工作效率高，人员劳动量小；并且其通过在夹持机构内侧设置带有硅胶衬垫的V型块，从而起到了良好的缓冲减震作用，避免了夹持机构在搬运时对玻璃的损伤。
2、本发明中所述的一种安全防护型玻璃搬运机器人，其通过视觉检测机构来识别玻璃的轮廓，从而判断玻璃的具体位置，精确判定玻璃的轮廓，定位精度非常高；另外其借助声纳传感器，从而在遇到人体时通过电流的变化，电机可以快速停止，同时声光报警器立即发出警报，安全性非常高，保障了工作人员的生命安全。
3、本发明中所述的一种安全防护型玻璃搬运机器人，其通过保护层极大提高了机器人整体的耐候性，从而具有了良好的耐高温、耐磨损以及耐腐蚀的性能，使用寿命长。
4、本发明中所述的一种安全防护型玻璃搬运机器人，其PLC控制器带有彩色触摸显示屏，工作人员操控方便，可实时对机器人工作参数进行监控；另外其利用夹持机构底部的四个激光测距，从而精确判断玻璃的姿态和距离，进一步保证了搬运的质量。
5、本发明中所述的一种安全防护型玻璃搬运机器人，其通过可旋转的清洗机构及时对夹持机构表面进行冲洗，有效防止了其表面污垢的产生，从而极大保证了玻璃搬运的正常进行。
附图说明
图1为本发明中机器人的整体结构示意图。
图中：机身1、第一关节轴2、第二关节轴3、连接座4、气缸5、伸缩套6、联轴器7、声纳传感器8、夹持机构9、V型块10、PLC控制器11、声光报警器12、清洗机构13、视觉检测机构14、激光头15。
具体实施方式
以下结合具体的实施例对本发明进行详细说明，但同时说明本发明的保护范围并不局限于本实施例的具体范围，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
如图1所示，本实施例的一种安全防护型玻璃搬运机器人，包括了机身1、第一关节轴2、第二关节轴3、连接座4、气缸5、伸缩套6、联轴器7、声纳传感器8、夹持机构9、V型块10、PLC控制器11、声光报警器12、清洗机构13、视觉检测机构14和激光头15。
上述各部件的连接关系如下：第一关节轴2两端分别与所述机身1、第二关节轴3配合连接，所述第一关节轴2、第二关节轴3以及夹持机构9均通过机身1内部设有的伺服电机驱动，所述第二关节轴3上部接有连接座4；所述伸缩套6上部穿过第二关节轴3与连接座4配合连接，且顶部接有气缸5；所述夹持机构9通过联轴器7与伸缩套6相接，所述夹持机构9两端内侧均设有V型块10；所述机身1顶部接有PLC控制器11；所述机身1上方设有声纳传感器8，所述声纳传感器8顶部接有声光报警器12；所述第二关节轴3底部设有与PLC控制器11相连的视觉检测机构14。
本实施例中所述PLC控制器11带有彩色触摸显示屏；所述夹持机构9底部设有与PLC控制器11相连的四个激光头15。
本实施例中所述机身1和夹持机构9的表面均设有保护层，所述保护层由耐酸碱腐蚀层、耐高温层和耐磨层组成；所述耐酸碱腐蚀层为环氧树脂涂层，所述耐高温层为聚四氟乙烯层，所述耐磨层为高锰钢层。
本实施例中所述夹持机构9中部设有清洗机构13；所述清洗机构13通过塑料管、水泵与外部水箱相连，所述清洗机构13头部可360°旋转；所述清洗机构13设有调节阀。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (6)

1.一种安全防护型玻璃搬运机器人，其特征在于：包括：机身（1）、连接座（4）、伸缩套（6）、夹持机构（9）和PLC控制器（11）；
第一关节轴（2）两端分别与所述机身（1）、第二关节轴（3）配合连接，所述第一关节轴（2）、第二关节轴（3）以及夹持机构（9）均通过机身（1）内部设有的伺服电机驱动，所述第二关节轴（3）上部接有连接座（4）；所述伸缩套（6）上部穿过第二关节轴（3）与连接座（4）配合连接，且顶部接有气缸（5）；所述夹持机构（9）通过联轴器（7）与伸缩套（6）相接，所述夹持机构（9）两端内侧均设有V型块（10）；所述机身（1）顶部接有PLC控制器（11）；
所述机身（1）上方设有声纳传感器（8），所述声纳传感器（8）顶部接有声光报警器（12）；所述第二关节轴（3）底部设有与PLC控制器（11）相连的视觉检测机构（14）。
2.根据权利要求1所述的一种安全防护型玻璃搬运机器人，其特征在于：所述PLC控制器（11）带有彩色触摸显示屏。
3.根据权利要求1所述的一种安全防护型玻璃搬运机器人，其特征在于：所述夹持机构（9）底部设有与PLC控制器（11）相连的四个激光头（15）。
4.根据权利要求1所述的一种安全防护型玻璃搬运机器人，其特征在于：所述机身（1）和夹持机构（9）的表面均设有保护层，所述保护层由耐酸碱腐蚀层、耐高温层和耐磨层组成；所述耐酸碱腐蚀层为环氧树脂涂层，所述耐高温层为聚四氟乙烯层，所述耐磨层为高锰钢层。
5.根据权利要求1所述的一种安全防护型玻璃搬运机器人，其特征在于：所述夹持机构（9）中部设有清洗机构（13）；所述清洗机构（13）通过塑料管、水泵与外部水箱相连，所述清洗机构（13）头部可360°旋转。
6.根据权利要求5所述的一种安全防护型玻璃搬运机器人，其特征在于：所述清洗机构（13）设有调节阀。
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