CN108638050A - 一种旋转式搬运机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋转式搬运机器人,包括底座,所述底座的下侧和操作平台的上侧固定连接,所述底座的上方固定连接有竖管,所述竖管内贯穿转动套接有主轴,所述主轴的下端套接第二传动齿轮,所述竖管的一侧设置有第一电机,所述第一电机的输出轴一端设置有第一传动齿轮,所述第一传动齿轮和第二传动齿轮传动啮合,所述主轴的上端和横管的下侧固定连接,所述横管的一端设置有第二电机,该旋转式搬运机器人,结构简单使用,通过第一电机实现了对横管的转动的功能,通过第二电机实现了滑杆的伸缩的功能,通过液压缸实现了夹具的升降功能,并通过连接板和连接块间的重力传感器对夹具夹持的物体的重量进行检测。

Description

一种旋转式搬运机器人
技术领域
[0001] 本发明涉及搬运机器人技术领域,具体为一种旋转式搬运机器人。
背景技术
[0002] 搬运机器人是可以进行自动化搬运作业的工业机器人。最早的搬运机器人出现在 1%〇年的美国,Versatran和Unimate两种机器人首次用于搬运作业。搬运作业是指用一种 设备握持工件,是指从一个加工位置移到另一个加工位置。搬运机器人可安装不同的末端 执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作,大大减轻了人类繁重的体力劳动。世 界上使用的搬运机器人逾10万台,被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装 配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运。部分发达国家己制定出人工搬运的最大限度, 超过限度的必须由搬运机器人来完成。
[0003]搬运机器人是近代自动控制领域出现的一项高新技术,涉及到了力学,机械学,电 器液压气压技术,自动控制技术,传感器技术,单片机技术和计算机技术等学科领域,已成 为现代机械制造生产体系中的一项重要组成部分。它的优点是可以通过编程完成各种预期 的任务,在自身结构和性能上有了人和机器的各自优势,尤其体现出了人工智能和适应性。
[0004] 现有的搬运机器人多是根据实际使用环境,专门设计的工业机器人,其使用环境 特定,而且现有的搬运机器人结构复杂,造价昂贵,提高了生产成本。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种旋转式搬运机器人,结构简单使用,通过第一电机实 现了对横管的转动的功能,通过第二电机实现了滑杆的伸缩的功能,通过液压缸实现了夹 具的升降功能,并通过连接板和连接块间的重力传感器对夹具夹持的物体的重量进行检 测,以解决上述背景技术中提出的问题。
[0006] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种旋转式搬运机器人,包括底座, 所述底座的下侧和操作平台的上侧固定连接,所述底座的上方固定连接有竖管,所述竖管 内贯穿转动套接有主轴,所述主轴的下端套接第二传动齿轮,所述竖管的一侧设置有第一 电机,所述第一电机的输出轴一端设置有第一传动齿轮,所述第一传动齿轮和第二传动齿 轮传动啮合,所述主轴的上端和横管的下侧固定连接,所述横管的一端设置有第二电机,所 述第二电机的输出轴一端和螺杆的一端固定连接,所述螺杆活动套接在横管内,所述横管 的另一端活动套接有滑杆,所述滑杆的一端设置有第二空腔,所述第二空腔内设置有内螺 纹,所述螺杆的另一端和第二空腔螺接,所述滑杆的另一端和液压缸的一侧固定连接,所述 液压缸的活塞杆一端和连接块的上侧固定连接,所述连接块的第三空腔内套接有连接板, 所述连接板的下侧和第三空腔的下侧之间设置有重力传感器,所述连接板的下侧通过连接 杆和夹具的上侧固定连接,所述横管的下侧对称固定连接有支撑杆,所述支撑杆的下端和 底座的上侧滑动连接。
[0007] 优选的,所述底座上设置有第一空腔,所述第一传动齿轮和第二传动齿轮均设置 在第一空腔内,所述主轴的下端和第一电机的输出轴一端均通过轴套和第一空腔的下端轴 接。
[0008] 优选的,所述竖管的上端通过轴承和横管的下侧活动连接。
[0009] 优选的,所述滑杆的外侧设置有第二滑块,所述横管的内壁上设置有第二滑槽,所 述第二滑块滑动卡接在第二滑槽内。
[0010] 优选的,所述连接杆贯穿套接在连接块的下方,所述连接杆和连接块之间设有空 隙。
[0011] 优选的,所述支撑杆的下端设置有第一滑块,所述底座的上侧设置有环状的第一 滑槽,所述第一滑块滑动卡接在第一滑槽内。
[0012] 优选的,所述重力传感器通过A/D转换器和外置的计算机电性连接。
[0013] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0014] 1、本发明利用第一电机提供动力,通过第一传动齿轮和第二传动齿轮传动,实现 了主轴的转动,而且主轴活动套接在竖管内,保证主轴在转动过程中保持平稳;
[0015] 2、本发明利用第二电机提供动力,通过螺杆外螺纹和滑杆的第二空腔的内螺纹传 动连接,实现了滑杆的伸缩运动,而且第二电机设置在横管的一端,起到了配重的作用,使 装置在运行过程中保持平稳;
[0016] 3、本发明利用液压缸提供动力,实现了对夹具的升降操作,从而完成了对产品的 夹持搬运操作,而且通过连接块和连接板间的重力传感器对夹具夹持的产品的重量进行监 测,保证产品重量在装置额定载重范围内。
附图说明
[0017] 图1为本发明的结构示意图;
[0018] 图2为本发明A处放大示意图;
[0019] 图3为本发明B处放大示意图;
[0020] 图4为本发明C处放大示意图。
[0021]图中:1底座、1〇1第一空腔、102第一滑槽、2操作平台、3竖管、4主轴、5第一电机、6 第一传动齿轮、7第二传动齿轮、8横管、801第二滑槽、9第二电机、10螺杆、11滑杆、111第二 空腔、I2第二滑块、I3液压缸、14连接块、141第三空腔、15连接板、16重力传感器、17连接 杆、18夹具、19支撑杆、191第一滑块。
具体实施方式
[0022]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。
[0023]请参阅图1-4,本发明提供一种技术方案:一种旋转式搬运机器人,包括底座丨,所 述底座1的下侧和操作平台2的上侧固定连接,所述底座丨的上方固定连接有竖管3,所述竖 管3内贯穿转动套接有主轴4,所述主轴4的下端套接第二传动齿轮7,所述竖管3的一侧设置 有第一电机5,所述弟一电机5的输出轴一端设置有第一传动齿轮6,所述第一传动齿轮6和 第二传动齿轮7传动啮合,第一电机5提供动力,实现了主轴4的转动功能;所述主轴4的上 端和横管8的下侧固定连接,所述横管8的一端设置有第二电机9,所述第二电机9的输出轴 一端和螺杆10的一端固定连接,所述螺杆1〇活动套接在横管8内,所述横管8的另一端活动 套接有滑杆11,所述滑杆n的一端设置有第二空腔m,所述第二空腔m内设置有内螺纹, 所述螺杆10的另一端和第二空腔111螺接,所述第二电机9提供动力,实现了滑杆11的伸缩 功能;所述滑杆11的另一端和液压缸13的一侧固定连接,所述液压缸13的活塞杆一端和连 接块14的上侧固定连接,所述连接块14的第三空腔141内套接有连接板15,所述连接板15的 下侧和第三空腔141的下侧之间设置有重力传感器16,所述连接板15的下侧通过连接杆17 和夹具18的上侧固定连接,液压缸13控制夹具18升降,对产品进行夹持,重力传感器16对产 品的重量实现测量;所述横管8的下侧对称固定连接有支撑杆19,所述支撑杆19的下端和底 座1的上侧滑动连接,支撑杆19对横管8起到支撑作用。
[0024]具体的,所述底座1上设置有第一空腔101,所述第一传动齿轮6和第二传动齿轮7 均设置在第一空腔101内,所述主轴4的下端和第一电机5的输出轴一端均通过轴套和第一 空腔101的下端轴接,保证主轴4能够正常转动。
[0025]具体的,所述竖管3的上端通过轴承和横管8的下侧活动连接,保证了横管8能够跟 随主轴4正常转动,横管8不会和竖管3发生摩擦。
[0026]具体的,所述滑杆11的外侧设置有第二滑块12,所述横管8的内壁上设置有第二滑 槽801,所述第二滑块12滑动卡接在第二滑槽801内,对滑杆11起到限位而定作用,保证滑 杆11在水平方向上移动。
[0027]具体的,所述连接杆17贯穿套接在连接块14的下方,所述连接杆17和连接块14之 间设有空隙,保证连接杆17和连接块14间无摩擦,确保重力传感器16测量的数据准确有效。 [0028]具体的,所述支撑杆19的下端设置有第一滑块191,所述底座1的上侧设置有环状 的第一滑槽102,所述第一滑块191滑动卡接在第一滑槽102内,支撑杆19起到支撑横管8的 作用。
[0029]具体的,所述重力传感器16通过A/D转换器和外置的计算机电性连接,重力传感器 16测量的信息通过A/D转换器进行信号转换,将产品的重量数据传输至计算机内。
[0030]夹具是指机械制造过程中用来固定加工对象,使之占有正确的位置,以接受施工 或检测的装置。从广义上说,在工艺过程中的任何工序,用来迅速、方便、安全地安装工件的 装置,都可称为夹具。夹具通常由定位元件(确定工件在夹具中的正确位置)、夹紧装置、对 刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置(使工件在一次安装 中能完成数个工位的加工,有回转分度装置和直线移动分度装置两类)、连接元件以及夹具 体(夹具底座)等组成。
[0031]工作原理:安装时,将底座1固定在操作平台上即可;使用时,第一电机5运行,第一 传动齿轮6和第二传动齿轮7传动,主轴4转动,使夹具18转动,夹具18转动至产品的上方 时,液压缸I3控制夹具1S下移,对产品进行夹持,第一电机5运行,利用夹具18携带产品进行 旋转,第二电机9运行,螺杆10转动,滑杆11伸缩,将产品移动至目的地上方,夹具18将产品 平稳放置在目的地;夹具18在夹持产品过程中,连接板15受产品重力牵引和连接块14产生 挤压,重力传感器16完成对产品重量的检测,并通过A/D转换器将产品重量信息传递至外置 计算机,便于操作人员记录。
[0032]尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1. 一种旋转式搬运机器人,包括底座a),其特征在于:所述底座a)的下侧和操作平台 (2)的上侧固定连接,所述底座(1)的上方固定连接有竖管(3),所述竖管(3)内贯穿转动套 接有主轴(4),所述主轴(4)的下端套接第二传动齿轮(7),所述竖管(3)的一侧设置有第一 电机(5),所述第一电机(5)的输出轴一端设置有第一传动齿轮(6),所述第一传动齿轮(6) 和第二传动齿轮(7)传动啮合,所述主轴(4)的上端和横管(8)的下侧固定连接,所述横管 (8)的一端设置有第二电机(9),所述第二电机(9)的输出轴一端和螺杆(10)的一端固定连 接,所述螺杆(10)活动套接在横管(8)内,所述横管(8)的另一端活动套接有滑杆(11),所述 滑杆(11)的一端设置有第二空腔(111),所述第二空腔(111)内设置有内螺纹,所述螺杆 (10)的另一端和第二空腔(111)螺接,所述滑杆(11)的另一端和液压缸(13)的一侧固定连 接,所述液压缸(13)的活塞杆一端和连接块(14)的上侧固定连接,所述连接块(14)的第三 空腔(141)内套接有连接板(I5),所述连接板(15)的下侧和第三空腔(141)的下侧之间设置 有重力传感器(16),所述连接板(15)的下侧通过连接杆(17)和夹具(18)的上侧固定连接, 所述横管⑻的下侧对称固定连接有支撑杆(19),所述支撑杆(19)的下端和底座⑴的上侧 滑动连接。
2. 根据权利要求1所述的一种旋转式搬运机器人,其特征在于:所述底座(1)上设置有 第一空腔(101),所述第一传动齿轮⑹和第二传动齿轮(7)均设置在第一空腔(101)内,所 述主轴04)的下端和第一电机(5)的输出轴一端均通过轴套和第一空腔(101)的下端轴接。
3. 根据权利要求1所述的一种旋转式搬运机器人,其特征在于:所述竖管(3)的上端通 过轴承和横管⑻的下侧活动连接。
4.根据权利要求1所述的一种旋转式搬运机器人,其特征在于:所述滑杆(11)的外侧设 置有第二滑块(12),所述横管(8)的内壁上设置有第二滑槽(801),所述第二滑块(12)滑动 卡接在第二滑槽(801)内。
5. 根据权利要求1所述的一种旋转式搬运机器人,其特征在于:所述连接杆(17)贯穿套 接在连接块(14)的下方,所述连接杆(17)和连接块(14)之间设有空隙。
6. 根据权利要求1所述的一种旋转式搬运机器人,其特征在于:所述支撑杆(19)的下端 设置有第一滑块(191),所述底座(1)的上侧设置有环状的第一滑槽(102),所述第一滑块 (191)滑动卡接在第一滑槽(102)内。
7.根据权利要求1所述的一种旋转式搬运机器人,其特征在于:所述重力传感器(16)通 过A/D转换器和外置的计算机电性连接。
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