CN108748081A - 一种标记识别无轨转料机械臂及其工作方法 - Google Patents

一种标记识别无轨转料机械臂及其工作方法 Download PDF

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CN108748081A CN201810742402.7A CN201810742402A CN108748081A CN 108748081 A CN108748081 A CN 108748081A CN 201810742402 A CN201810742402 A CN 201810742402A CN 108748081 A CN108748081 A CN 108748081A
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Abstract

本发明公开了一种标记识别无轨转料机械臂,包括:运动底座、旋转基座、机械臂、机械臂伸缩机构、驱动电机、传动齿轮箱、旋转链轮组、末端夹头、储物料架和标记料车,运动底座上方设置有旋转基座,旋转基座上设置有机械臂,机械臂一端设置有末端夹头;所述机械臂内部设置有旋转链轮组和机械臂伸缩机构;旋转基座内部设置有驱动电机和传动齿轮箱;运动底座一侧设置有储物料架,另一侧设置有标记料车;还公开了一种标记识别无轨转料机械臂的工作方法。其通过自主建立坐标系实现了机械臂的无轨化自由移动,同时能够识别更大范围的目标,实现了机械臂的自由化,同时也不需要工人将物料放置于指定位置机械臂才能工作,减少了工人的劳动量。

Description

一种标记识别无轨转料机械臂及其工作方法
技术领域
本发明属于智能机械臂领域,特别涉及一种标记识别无轨转料机械臂及其工作方法。
背景技术
现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。机械臂是近代自动控制领域出现的一项新技术,并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。这种新技术发展很快,逐渐形成了一门新兴的学科——机械手工程。机械臂是在上世纪五十年代末期出现,近年来才迅速发展起来的重要自动化装置,现已成为实现工业自动化的一种重要手段。机械臂虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲倦,不怕危险,抓举重物的力量比人手大的特点,因此,机械臂已经受到许多部门和企业的重视,并越来越广泛地得到运用。
近年来,由于人们对自动化的追求和对机械臂的关注,机械臂的性能也在不断地提高,开始向着模块化、智能化、自主化发展,其结构更加简单,工作的复杂程度更高,需要人员的地方更少,完美体现了现代产业高效益的追求。
然而,虽然机械臂的发展速度极快,但是快速发展带来了横向发展上的不足,机械臂在细节和功能上仍有许多需要改进的地方,同时随着科技革命浪潮的过去,机械臂已经接近成型,发展没有了以前凶猛的势头,需要向其他方向创新。因此,本申请就机械臂工作时无法自由移动、操作范围不大的缺点进行改进,提高机械臂的普适性,降低成本。
现在的机械臂,主要存在以下几个问题:
1、现在的机械臂大多固定于一个点,不能够自由移动,或者有一些机械臂利用轨道进行移动,自由度均不高,需要工人将物品放在指定位置并保证机械臂能够拿到,工作自由度不高,任然需要工人费心帮助机械臂,不乏彻底的解放人力。
2、现在的机械臂大多只能按照指定的程序工作,对工作区域外的物品无法识别,即使可以识别也不会自行对其操作,自动化程度不高。
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标记识别无轨转料机械臂及其工作方法,其通过自主建立坐标系实现了机械臂的无轨化自由移动,使其能够不拘泥于特定的行动方式,同时能够识别更大范围的目标,极大地实现了机械臂的自由化,自动化,同时也不需要工人将物料放置于指定位置机械臂才能工作,减少了工人的劳动量。
技术方案:为了实现上述目的,本发明提供了一种标记识别无轨转料机械臂,包括:运动底座、旋转基座、第一机械臂、第二机械臂、机械臂伸缩机构、驱动电机、传动齿轮箱、第一旋转链轮组、第二旋转链轮组、末端夹头、储物料架和标记料车,所述运动底座上方设置有旋转基座,所述旋转基座上设置有第一机械臂,所述旋转基座与第一机械臂铰接,所述第一机械臂一端设置有第二机械臂,所述第一机械臂与第二机械臂铰接,所述第二机械臂一端设置有末端夹头;所述旋转基座与第一机械臂铰接处设置有第一旋转链轮组,所述第一机械臂与第二机械臂铰接处设置有第二旋转链轮组,所述第一机械臂内部设置有机械臂伸缩机构;所述旋转基座内部设置有驱动电机和传动齿轮箱,所述驱动电机一端连接有传动齿轮箱,所述传动齿轮箱一端连接有第一旋转链轮组、第二旋转链轮组和机械臂伸缩机构;所述运动底座一侧设置有储物料架,所述运动底座另一侧设置有标记料车。
本发明中所述机械臂的设置,其通过单一的驱动电机实现了机械臂的多关节活动,在保证了机械臂足够自由度的情况下,大量缩减了驱动所需的结构,以齿轮传动替换了电机和液压缸的直接驱动,大大降低了成本。
本发明中所述的第一机械臂包括基础臂和伸缩臂,所述基础臂与旋转基座铰接,所述伸缩臂与第二机械臂铰接,所述伸缩臂设置于基础臂内侧,所述基础臂与伸缩臂之间采用滑轮接触限制自由度。
本发明中所述第一机械臂的设置,其通过机械臂的伸缩使得机械臂的操作范围更大,提高了机械臂的实用性。
本发明中所述的机械臂伸缩机构包括第一传动齿轮、第一传动链、第一中间轮、伸缩动力齿轮、第一传动链收放盘和压力弹簧组,所述第一传动齿轮设置于旋转基座内部,所述第一传动齿轮与传动齿轮箱接触,所述第一传动齿轮外圈设置有第一传动链,所述第一传动链一端设置有伸缩动力齿轮,所述伸缩动力齿轮一侧设置有第一传动链收放盘,所述第一传动链收放盘与第一传动链固定连接,所述第一传动链收放盘与伸缩动力齿轮啮合,所述伸缩动力齿轮和第一传动链收放盘固定于伸缩臂外表面;所述第一传动链中段设置有第一中间轮,所述第一中间轮为四个圆盘状带轮,所述第一中间轮夹持固定第一传动链中段;所述压力弹簧组设置于基础臂内表面,所述压力弹簧组一端接触基础臂,所述压力弹簧组另一端接触伸缩臂,所述压力弹簧组包括多个弹簧与固定弹簧的滑板,所述滑板与基础臂滑动连接。
本发明中所述机械臂伸缩机构的设置,其通过伸缩机械臂获得了更大的操作空间,同时其采用了齿轮传动,使得机械臂可以使用同一驱动电机供能,减少了安装其它驱动组件的需求,减小的所需安装空间,降低了成本。
本发明中所述的第一旋转链轮组包括第二传动齿轮、第二传动链、第一旋转齿轮和第一固定轴,所述第二传动齿轮设置于旋转基座内部,所述第二传动齿轮与传动齿轮箱接触,所述第二传动齿轮外圈设置有第二传动链,所述第二传动链一端设置有第一旋转齿轮,所述第一旋转齿轮中央设置有第一固定轴,所述第一固定轴一端固定于第一机械臂内表面,所述第一固定轴另一端固定于第一旋转齿轮侧面。
本发明中所述第一旋转链轮组的设置,其通过齿轮和链条将驱动电机的动力传递给了机械臂,实现机械臂关节的自由运动,同时由于齿轮的特性杜绝了惯性和滑动,保证了机械臂的生产精度。
本发明中所述的第二旋转链轮组包括第三传动齿轮、第三传动链、第二中间轮、第二旋转齿轮、第二固定轴和第三传动链收放盘,所述第三传动齿轮设置于传动齿轮箱一端,所述第三传动齿轮外圈设置有第三传动链,所述第三传动链中段设置有第二中间轮,所述第一中间轮设置于基座与第一机械臂铰接处,所述第三传动链一端设置有第二旋转齿轮,所述第二旋转齿轮中央设置有第二固定轴,所述第二固定轴一端固定于第二机械臂内表面,所述第二固定轴另一端固定于第二旋转齿轮侧面;所述第三传动链上设置有第三传动链收放盘,所述第三传动链收放盘与第三传动链固定连接,所述第三传动链收放盘与第一传动链收放盘啮合接触,所述第三传动链收放盘与第一传动链收放盘尺寸相同,所述第三传动链收放盘固定于第一机械臂上,所述第二中间轮为四个圆盘状带轮,所述第二中间轮夹持固定第三传动链中段。
本发明中所述第二旋转链轮组的设置,其通过齿轮和链条将驱动电机的动力传递给了机械臂,实现机械臂关节的自由运动,第一中间轮的设置能够很好的避免链条的运动过程中与机械臂外壳的碰擦,提高了机械臂的稳定性,同时由于齿轮的特性杜绝了惯性和滑动,保证了机械臂的生产精度。
本发明中所述的运动底座包括外壳、电机、减速传动箱、旋转传动齿轮组、基座旋转动力轴、换向轴组、滑动支撑盘、换向控制电磁铁、第一方向传动齿轮系、第一方向运动轮、第二方向传动齿轮系、第二方向运动轮、换向杠杆、第二方向运动支架,所述外壳设置于旋转基座下方,所述外壳内部设置有电机,所述电机一端设置有减速传动箱,所述减速传动箱另一端设置有旋转传动齿轮组和换向轴组,所述旋转传动齿轮组上设置有基座旋转动力轴所述基座旋转动力轴固定于旋转基座上,所述换向轴组两侧设置有滑动支撑盘,所述滑动支撑盘两侧设置有换向控制电磁铁,所述换向轴组上设置有第一方向传动齿轮系和第二方向传动齿轮系,所述第一方向传动齿轮系两端设置有第一方向运动轮,所述第二方向传动齿轮系两端设置有第二方向运动轮,所述换向轴组上设置有换向杠杆,所述换向杠杆上设置有第二方向运动支架,所述第二方向运动支架固定第二方向传动齿轮系。
本发明中所述运动底座的设置,其能够为机械臂提供平面上的位移,保证了机械臂的活动性,使其实现了自由移动,方便了机械臂在工作时的活动。
本发明中所述的旋转基座上设置有运动控制机构,所述运动控制机构包括荧光信标、视觉传感器、光电传感器、PLC控制器和参考标记点,所述荧光信标设置于储物料架和标记料车上,所述旋转基座外表面设置有视觉传感器和光电传感器,所述视觉传感器连接PLC控制器,所述光电传感器连接PLC控制器,所述PLC控制器设置于旋转基座内部,所述参考标记点设置于储物料架一侧。
本发明中所述运动控制机构的设置,其通过自主建立坐标系实现了机械臂的无轨化自由移动,使其能够不拘泥于特定的行动方式,同时能够识别更大范围的目标,极大地实现了机械臂的自由化,自动化,同时也不需要工人将物料放置于指定位置机械臂才能工作,减少了工人的劳动量。
本发明中所述的一种标记识别无轨转料机械臂工作方法,包括存取物料,其特征在于:具体包括以下步骤:
步骤一:移动,从标记料车上取下物料,通过运动底座移动至储物料架前;
步骤二:基座旋转,通过运动底座转动旋转基座,机械臂转动;
步骤三:机械臂伸缩,所述驱动电机通过传动齿轮箱带动机械臂伸缩机构,通过机械臂伸缩机构伸缩第一机械臂,调节物料高度;
步骤四:机械臂旋转,所述驱动电机通过传动齿轮箱带动第一旋转链轮组和第二旋转链轮组,旋转第一机械臂和第二机械臂,调节物料位置并进入储物料架;
步骤五:放置物料。
本发明中所述的一种标记识别无轨转料机械臂工作方法,包括识别储物料架和标记料车位置,其特征在于:具体包括以下步骤:
步骤一:确定参考标记点位置,所述旋转基座转动,通过视觉传感器和光电传感器确定参考标记点位置,所述PLC控制器利用参考标记点建立坐标系;
步骤二:确定荧光信标位置,继续转动旋转基座,通过视觉传感器和光电传感器确定参考标记点位置,所述视觉传感器确定荧光信标与参考标记点之间的角度,所述光电传感器确定荧光信标与旋转基座之间的距离。
本发明中所述的传动齿轮箱上设置有臂控机构,所述臂控机构设置配合接触第一旋转链轮组、第二旋转链轮组和第三旋转链轮组,所述臂控机构包括限位板、控制轴组、第一电磁盘、第二电磁盘、第一电磁铁阵列、第二电磁铁阵列、第二PLC控制器和控制面板,所述限位板设置于传动齿轮箱外侧,所述限位板上设置有控制轴组,所述控制轴组接触第一旋转链轮组、第二旋转链轮组和第三旋转链轮组,所述控制轴组一端设置有第一电磁盘,所述控制轴组另一端设置有第二电磁盘,所述第一电磁盘上设置有第一电磁铁阵列,所述第二电磁盘上设置有第二电磁铁阵列,所述第一电磁铁阵列和第二电磁铁阵列分别设置有三个电磁铁,所述电磁铁通过导线与第二PLC控制器连接,所述PLC控制器连接有控制面板,所述控制面板设置于基座外表面。
本发明中所述臂控机构的设置,其通过电生磁原理和磁体对金属的吸引力控制了控制轴组的移动,从而实现了第一旋转链轮组、第二旋转链轮组、第三旋转链轮组、旋转基座的运动、停止和反向运动三个动作,从而实现了机械臂的全自由度运动。
本发明中所述的传动齿轮箱包括壳体、主传动轴、主传动轮、分传动轮组、反向分传动轮组和反向中间轮组,所述壳体设置于驱动电机一侧,所述壳体内部设置有主传动轴,所述主传动轴一端与驱动电机配合连接,所述主传动轴另一端通过轴承设置于壳体上,所述主传动轴上套有主传动轮,所述主传动轮外圈啮合有分传动轮组,所述分传动轮组一端穿出壳体,所述主传动轮外圈还啮合有反向中间轮,所述反向中间轮设置于分传动轮组一侧,所述反向中间轮外侧啮合有反向分传动轮组,所述反向分传动轮组穿出壳体,所述分传动轮组与反向分传动轮组尺寸相同。
上述技术方案可以看出,本发明具有如下有益效果:
1、本发明中所述的一种标记识别无轨转料机械臂及其工作方法,其通过单一的驱动电机实现了机械臂的多关节活动,在保证了机械臂足够自由度的情况下,大量缩减了驱动所需的结构,以齿轮传动替换了电机和液压缸的直接驱动,大大降低了成本。
2、本发明中所述的一种标记识别无轨转料机械臂及其工作方法,其通过伸缩机械臂获得了更大的操作空间,同时其采用了齿轮传动,使得机械臂可以使用同一驱动电机供能,减少了安装其它驱动组件的需求,减小的所需安装空间,降低了成本。
3、本发明中所述的一种标记识别无轨转料机械臂及其工作方法,其通过自主建立坐标系实现了机械臂的无轨化自由移动,使其能够不拘泥于特定的行动方式,同时能够识别更大范围的目标,极大地实现了机械臂的自由化,自动化,同时也不需要工人将物料放置于指定位置机械臂才能工作,减少了工人的劳动量。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明机械臂伸缩机构的结构示意图;
图3为本发明第一旋转链轮组的结构示意图;
图4为本发明第二旋转链轮组的结构示意图;
图5为本发明运动底座的结构示意图;
图6为本发明运动底座的侧视结构示意图;
图7为本发明运动控制机构的结构示意图;
图中:运动底座-1、外壳-101、电机-102、减速传动箱-103、旋转传动齿轮组-104、基座旋转动力轴-105、换向轴组-106、滑动支撑盘-107、换向控制电磁铁-108、第一方向传动齿轮系-109、第一方向运动轮-110、第二方向传动齿轮系-111、第二方向运动轮-112、换向杠杆-113、第二方向运动支架-114、旋转基座-2、第一机械臂-3、基础臂-31、伸缩臂-32、第二机械臂-4、机械臂伸缩机构-5、第一传动齿轮-51、第一传动链-52、第一中间轮-53、伸缩动力齿轮-54、第一传动链收放盘-55、压力弹簧组-56、驱动电机-6、传动齿轮箱-7、第一旋转链轮组-8、第二传动齿轮-81、第二传动链-82、第一旋转齿轮-83、第一固定轴-84、第二旋转链轮组-9、第三传动齿轮-91、第三传动链-92、第二中间轮-93、第二旋转齿轮-94、第二固定轴-95、第三传动链收放盘-96、末端夹头-10、储物料架-11、标记料车-12、运动控制机构-13、荧光信标-131、视觉传感器-132、光电传感器-133、PLC控制器-134、参考标记点-135。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明。
实施例1
如图1所示的一种标记识别无轨转料机械臂,包括:运动底座1、旋转基座2、第一机械臂3、第二机械臂4、机械臂伸缩机构5、驱动电机6、传动齿轮箱7、第一旋转链轮组8、第二旋转链轮组9、末端夹头10、储物料架11和标记料车12,所述运动底座1上方设置有旋转基座2,所述旋转基座2上设置有第一机械臂3,所述旋转基座2与第一机械臂3铰接,所述第一机械臂3一端设置有第二机械臂4,所述第一机械臂3与第二机械臂4铰接,所述第二机械臂4一端设置有末端夹头10;所述旋转基座2与第一机械臂3铰接处设置有第一旋转链轮组8,所述第一机械臂3与第二机械臂4铰接处设置有第二旋转链轮组9,所述第一机械臂3内部设置有机械臂伸缩机构5;所述旋转基座2内部设置有驱动电机6和传动齿轮箱7,所述驱动电机6一端连接有传动齿轮箱7,所述传动齿轮箱7一端连接有第一旋转链轮组8、第二旋转链轮组9和机械臂伸缩机构5;所述运动底座1一侧设置有储物料架11,所述运动底座1另一侧设置有标记料车12。
本实施例中所述的第一机械臂3包括基础臂31和伸缩臂32,所述基础臂31与旋转基座2铰接,所述伸缩臂32与第二机械臂4铰接,所述伸缩臂32设置于基础臂31内侧,所述基础臂31与伸缩臂32之间采用滑轮接触限制自由度。
本实施例中所述的机械臂伸缩机构5包括第一传动齿轮51、第一传动链52、第一中间轮53、伸缩动力齿轮54、第一传动链收放盘55和压力弹簧组56,所述第一传动齿轮51设置于旋转基座2内部,所述第一传动齿轮51与传动齿轮箱7接触,所述第一传动齿轮51外圈设置有第一传动链52,所述第一传动链52一端设置有伸缩动力齿轮54,所述伸缩动力齿轮54一侧设置有第一传动链收放盘55,所述第一传动链收放盘55与第一传动链52固定连接,所述第一传动链收放盘55与伸缩动力齿轮54啮合,所述伸缩动力齿轮54和第一传动链收放盘55固定于伸缩臂32外表面;所述第一传动链52中段设置有第一中间轮53,所述第一中间轮53为四个圆盘状带轮,所述第一中间轮53夹持固定第一传动链52中段;所述压力弹簧组56设置于基础臂31内表面,所述压力弹簧组56一端接触基础臂31,所述压力弹簧组56另一端接触伸缩臂32,所述压力弹簧组56包括多个弹簧与固定弹簧的滑板,所述滑板与基础臂滑动连接。
本实施例中所述的第一旋转链轮组8包括第二传动齿轮81、第二传动链82、第一旋转齿轮83和第一固定轴84,所述第二传动齿轮81设置于旋转基座2内部,所述第二传动齿轮81与传动齿轮箱7接触,所述第二传动齿轮81外圈设置有第二传动链82,所述第二传动链82一端设置有第一旋转齿轮83,所述第一旋转齿轮83中央设置有第一固定轴84,所述第一固定轴84一端固定于第一机械臂3内表面,所述第一固定轴84另一端固定于第一旋转齿轮803侧面。
本实施例中所述的第二旋转链轮组9包括第三传动齿轮91、第三传动链92、第二中间轮93、第二旋转齿轮94、第二固定轴95和第三传动链收放盘96,所述第三传动齿轮91设置于传动齿轮箱7一端,所述第三传动齿轮91外圈设置有第三传动链92,所述第三传动链92中段设置有第二中间轮93,所述第一中间轮93设置于基座1与第一机械臂3铰接处,所述第三传动链92一端设置有第二旋转齿轮94,所述第二旋转齿轮94中央设置有第二固定轴95,所述第二固定轴95一端固定于第二机械臂4内表面,所述第二固定轴95另一端固定于第二旋转齿轮94侧面;所述第三传动链92上设置有第三传动链收放盘96,所述第三传动链收放盘96与第三传动链92固定连接,所述第三传动链收放盘96与第一传动链收放盘55啮合接触,所述第三传动链收放盘96与第一传动链收放盘55尺寸相同,所述第三传动链收放盘96固定于第一机械臂3上,所述第二中间轮93为四个圆盘状带轮,所述第二中间轮93夹持固定第三传动链92中段。
本实施例中所述的运动底座1包括外壳101、电机102、减速传动箱103、旋转传动齿轮组104、基座旋转动力轴105、换向轴组106、滑动支撑盘107、换向控制电磁铁108、第一方向传动齿轮系109、第一方向运动轮110、第二方向传动齿轮系111、第二方向运动轮112、换向杠杆113和第二方向运动支架114,所述外壳101设置于旋转基座2下方,所述外壳101内部设置有电机102,所述电机102一端设置有减速传动箱103,所述减速传动箱103另一端设置有旋转传动齿轮组104和换向轴组106,所述旋转传动齿轮组104上设置有基座旋转动力轴105所述基座旋转动力轴105固定于旋转基座2上,所述换向轴组106两侧设置有滑动支撑盘107,所述滑动支撑盘107两侧设置有换向控制电磁铁108,所述换向轴组106上设置有第一方向传动齿轮系109和第二方向传动齿轮系111,所述第一方向传动齿轮系109两端设置有第一方向运动轮110,所述第二方向传动齿轮系111两端设置有第二方向运动轮112,所述换向轴组106上设置有换向杠杆113,所述换向杠杆113上设置有第二方向运动支架114,所述第二方向运动支架114固定第二方向传动齿轮系111。
本实施例中所述的旋转基座2上设置有运动控制机构13,所述运动控制机构13包括荧光信标131、视觉传感器132、光电传感器133、PLC控制器134和参考标记点135,所述荧光信标131设置于储物料架11和标记料车12上,所述旋转基座2外表面设置有视觉传感器132和光电传感器133,所述视觉传感器132连接PLC控制器134,所述光电传感器133连接PLC控制器134,所述PLC控制器134设置于旋转基座2内部,所述参考标记点135设置于储物料架11一侧。
本实施例中所述的一种标记识别无轨转料机械臂工作方法,包括存取物料,具体包括以下步骤:
步骤一:移动,从标记料车12上取下物料,通过运动底座1移动至储物料架11前;
步骤二:基座旋转,通过运动底座1转动旋转基座2,机械臂转动;
步骤三:机械臂伸缩,所述驱动电机6通过传动齿轮箱7带动机械臂伸缩机构5,通过机械臂伸缩机构5伸缩第一机械臂3,调节物料高度;
步骤四:机械臂旋转,所述驱动电机6通过传动齿轮箱7带动第一旋转链轮组8和第二旋转链轮组9,旋转第一机械臂3和第二机械臂4,调节物料位置并进入储物料架11;
步骤五:放置物料。
本实施例中所述的一种标记识别无轨转料机械臂工作方法,包括识别储物料架11和标记料车12位置,具体包括以下步骤:
步骤一:确定参考标记点135位置,所述旋转基座2转动,通过视觉传感器132和光电传感器133确定参考标记点135位置,所述PLC控制器134利用参考标记点135建立坐标系;
步骤二:确定荧光信标131位置,继续转动旋转基座2,通过视觉传感器132和光电传感器133确定参考标记点135位置,所述视觉传感器132确定荧光信标131与参考标记点135之间的角度,所述光电传感器133确定荧光信标131与旋转基座2之间的距离。
实施例2
如图2所示的一种标记识别无轨转料机械臂,包括:运动底座1、旋转基座2、第一机械臂3、第二机械臂4、机械臂伸缩机构5、驱动电机6、传动齿轮箱7、第一旋转链轮组8、第二旋转链轮组9、末端夹头10、储物料架11和标记料车12,所述运动底座1上方设置有旋转基座2,所述旋转基座2上设置有第一机械臂3,所述旋转基座2与第一机械臂3铰接,所述第一机械臂3一端设置有第二机械臂4,所述第一机械臂3与第二机械臂4铰接,所述第二机械臂4一端设置有末端夹头10;所述旋转基座2与第一机械臂3铰接处设置有第一旋转链轮组8,所述第一机械臂3与第二机械臂4铰接处设置有第二旋转链轮组9,所述第一机械臂3内部设置有机械臂伸缩机构5;所述旋转基座2内部设置有驱动电机6和传动齿轮箱7,所述驱动电机6一端连接有传动齿轮箱7,所述传动齿轮箱7一端连接有第一旋转链轮组8、第二旋转链轮组9和机械臂伸缩机构5;所述运动底座1一侧设置有储物料架11,所述运动底座1另一侧设置有标记料车12。
本实施例中所述的第一机械臂3包括基础臂31和伸缩臂32,所述基础臂31与旋转基座2铰接,所述伸缩臂32与第二机械臂4铰接,所述伸缩臂32设置于基础臂31内侧,所述基础臂31与伸缩臂32之间采用滑轮接触限制自由度。
本实施例中所述的机械臂伸缩机构5包括第一传动齿轮51、第一传动链52、第一中间轮53、伸缩动力齿轮54、第一传动链收放盘55和压力弹簧组56,所述第一传动齿轮51设置于旋转基座2内部,所述第一传动齿轮51与传动齿轮箱7接触,所述第一传动齿轮51外圈设置有第一传动链52,所述第一传动链52一端设置有伸缩动力齿轮54,所述伸缩动力齿轮54一侧设置有第一传动链收放盘55,所述第一传动链收放盘55与第一传动链52固定连接,所述第一传动链收放盘55与伸缩动力齿轮54啮合,所述伸缩动力齿轮54和第一传动链收放盘55固定于伸缩臂32外表面;所述第一传动链52中段设置有第一中间轮53,所述第一中间轮53为四个圆盘状带轮,所述第一中间轮53夹持固定第一传动链52中段;所述压力弹簧组56设置于基础臂31内表面,所述压力弹簧组56一端接触基础臂31,所述压力弹簧组56另一端接触伸缩臂32,所述压力弹簧组56包括多个弹簧与固定弹簧的滑板,所述滑板与基础臂滑动连接。
实施例3
如图3所示的一种标记识别无轨转料机械臂,包括:运动底座1、旋转基座2、第一机械臂3、第二机械臂4、机械臂伸缩机构5、驱动电机6、传动齿轮箱7、第一旋转链轮组8、第二旋转链轮组9、末端夹头10、储物料架11和标记料车12,所述运动底座1上方设置有旋转基座2,所述旋转基座2上设置有第一机械臂3,所述旋转基座2与第一机械臂3铰接,所述第一机械臂3一端设置有第二机械臂4,所述第一机械臂3与第二机械臂4铰接,所述第二机械臂4一端设置有末端夹头10;所述旋转基座2与第一机械臂3铰接处设置有第一旋转链轮组8,所述第一机械臂3与第二机械臂4铰接处设置有第二旋转链轮组9,所述第一机械臂3内部设置有机械臂伸缩机构5;所述旋转基座2内部设置有驱动电机6和传动齿轮箱7,所述驱动电机6一端连接有传动齿轮箱7,所述传动齿轮箱7一端连接有第一旋转链轮组8、第二旋转链轮组9和机械臂伸缩机构5;所述运动底座1一侧设置有储物料架11,所述运动底座1另一侧设置有标记料车12。
本实施例中所述的第一旋转链轮组8包括第二传动齿轮81、第二传动链82、第一旋转齿轮83和第一固定轴84,所述第二传动齿轮81设置于旋转基座2内部,所述第二传动齿轮81与传动齿轮箱7接触,所述第二传动齿轮81外圈设置有第二传动链82,所述第二传动链82一端设置有第一旋转齿轮83,所述第一旋转齿轮83中央设置有第一固定轴84,所述第一固定轴84一端固定于第一机械臂3内表面,所述第一固定轴84另一端固定于第一旋转齿轮803侧面。
实施例4
如图4所示的一种标记识别无轨转料机械臂,包括:运动底座1、旋转基座2、第一机械臂3、第二机械臂4、机械臂伸缩机构5、驱动电机6、传动齿轮箱7、第一旋转链轮组8、第二旋转链轮组9、末端夹头10、储物料架11和标记料车12,所述运动底座1上方设置有旋转基座2,所述旋转基座2上设置有第一机械臂3,所述旋转基座2与第一机械臂3铰接,所述第一机械臂3一端设置有第二机械臂4,所述第一机械臂3与第二机械臂4铰接,所述第二机械臂4一端设置有末端夹头10;所述旋转基座2与第一机械臂3铰接处设置有第一旋转链轮组8,所述第一机械臂3与第二机械臂4铰接处设置有第二旋转链轮组9,所述第一机械臂3内部设置有机械臂伸缩机构5;所述旋转基座2内部设置有驱动电机6和传动齿轮箱7,所述驱动电机6一端连接有传动齿轮箱7,所述传动齿轮箱7一端连接有第一旋转链轮组8、第二旋转链轮组9和机械臂伸缩机构5;所述运动底座1一侧设置有储物料架11,所述运动底座1另一侧设置有标记料车12。
本实施例中所述的第一机械臂3包括基础臂31和伸缩臂32,所述基础臂31与旋转基座2铰接,所述伸缩臂32与第二机械臂4铰接,所述伸缩臂32设置于基础臂31内侧,所述基础臂31与伸缩臂32之间采用滑轮接触限制自由度。
本实施例中所述的机械臂伸缩机构5包括第一传动齿轮51、第一传动链52、第一中间轮53、伸缩动力齿轮54、第一传动链收放盘55和压力弹簧组56,所述第一传动齿轮51设置于旋转基座2内部,所述第一传动齿轮51与传动齿轮箱7接触,所述第一传动齿轮51外圈设置有第一传动链52,所述第一传动链52一端设置有伸缩动力齿轮54,所述伸缩动力齿轮54一侧设置有第一传动链收放盘55,所述第一传动链收放盘55与第一传动链52固定连接,所述第一传动链收放盘55与伸缩动力齿轮54啮合,所述伸缩动力齿轮54和第一传动链收放盘55固定于伸缩臂32外表面;所述第一传动链52中段设置有第一中间轮53,所述第一中间轮53为四个圆盘状带轮,所述第一中间轮53夹持固定第一传动链52中段;所述压力弹簧组56设置于基础臂31内表面,所述压力弹簧组56一端接触基础臂31,所述压力弹簧组56另一端接触伸缩臂32,所述压力弹簧组56包括多个弹簧与固定弹簧的滑板,所述滑板与基础臂滑动连接。
本实施例中所述的第二旋转链轮组9包括第三传动齿轮91、第三传动链92、第二中间轮93、第二旋转齿轮94、第二固定轴95和第三传动链收放盘96,所述第三传动齿轮91设置于传动齿轮箱7一端,所述第三传动齿轮91外圈设置有第三传动链92,所述第三传动链92中段设置有第二中间轮93,所述第一中间轮93设置于基座1与第一机械臂3铰接处,所述第三传动链92一端设置有第二旋转齿轮94,所述第二旋转齿轮94中央设置有第二固定轴95,所述第二固定轴95一端固定于第二机械臂4内表面,所述第二固定轴95另一端固定于第二旋转齿轮94侧面;所述第三传动链92上设置有第三传动链收放盘96,所述第三传动链收放盘96与第三传动链92固定连接,所述第三传动链收放盘96与第一传动链收放盘55啮合接触,所述第三传动链收放盘96与第一传动链收放盘55尺寸相同,所述第三传动链收放盘96固定于第一机械臂3上,所述第二中间轮93为四个圆盘状带轮,所述第二中间轮93夹持固定第三传动链92中段。
实施例5
如图5和6所示的一种标记识别无轨转料机械臂,包括:运动底座1、旋转基座2、第一机械臂3、第二机械臂4、机械臂伸缩机构5、驱动电机6、传动齿轮箱7、第一旋转链轮组8、第二旋转链轮组9、末端夹头10、储物料架11和标记料车12,所述运动底座1上方设置有旋转基座2,所述旋转基座2上设置有第一机械臂3,所述旋转基座2与第一机械臂3铰接,所述第一机械臂3一端设置有第二机械臂4,所述第一机械臂3与第二机械臂4铰接,所述第二机械臂4一端设置有末端夹头10;所述旋转基座2与第一机械臂3铰接处设置有第一旋转链轮组8,所述第一机械臂3与第二机械臂4铰接处设置有第二旋转链轮组9,所述第一机械臂3内部设置有机械臂伸缩机构5;所述旋转基座2内部设置有驱动电机6和传动齿轮箱7,所述驱动电机6一端连接有传动齿轮箱7,所述传动齿轮箱7一端连接有第一旋转链轮组8、第二旋转链轮组9和机械臂伸缩机构5;所述运动底座1一侧设置有储物料架11,所述运动底座1另一侧设置有标记料车12。
本实施例中所述的运动底座1包括外壳101、电机102、减速传动箱103、旋转传动齿轮组104、基座旋转动力轴105、换向轴组106、滑动支撑盘107、换向控制电磁铁108、第一方向传动齿轮系109、第一方向运动轮110、第二方向传动齿轮系111、第二方向运动轮112、换向杠杆113、第二方向运动支架114,所述外壳101设置于旋转基座2下方,所述外壳101内部设置有电机102,所述电机102一端设置有减速传动箱103,所述减速传动箱103另一端设置有旋转传动齿轮组104和换向轴组106,所述旋转传动齿轮组104上设置有基座旋转动力轴105所述基座旋转动力轴105固定于旋转基座2上,所述换向轴组106两侧设置有滑动支撑盘107,所述滑动支撑盘107两侧设置有换向控制电磁铁108,所述换向轴组106上设置有第一方向传动齿轮系109和第二方向传动齿轮系111,所述第一方向传动齿轮系109两端设置有第一方向运动轮110,所述第二方向传动齿轮系111两端设置有第二方向运动轮112,所述换向轴组106上设置有换向杠杆113,所述换向杠杆113上设置有第二方向运动支架114,所述第二方向运动支架114固定第二方向传动齿轮系111。
实施例6
如图7所示的一种标记识别无轨转料机械臂,包括:运动底座1、旋转基座2、第一机械臂3、第二机械臂4、机械臂伸缩机构5、驱动电机6、传动齿轮箱7、第一旋转链轮组8、第二旋转链轮组9、末端夹头10、储物料架11和标记料车12,所述运动底座1上方设置有旋转基座2,所述旋转基座2上设置有第一机械臂3,所述旋转基座2与第一机械臂3铰接,所述第一机械臂3一端设置有第二机械臂4,所述第一机械臂3与第二机械臂4铰接,所述第二机械臂4一端设置有末端夹头10;所述旋转基座2与第一机械臂3铰接处设置有第一旋转链轮组8,所述第一机械臂3与第二机械臂4铰接处设置有第二旋转链轮组9,所述第一机械臂3内部设置有机械臂伸缩机构5;所述旋转基座2内部设置有驱动电机6和传动齿轮箱7,所述驱动电机6一端连接有传动齿轮箱7,所述传动齿轮箱7一端连接有第一旋转链轮组8、第二旋转链轮组9和机械臂伸缩机构5;所述运动底座1一侧设置有储物料架11,所述运动底座1另一侧设置有标记料车12。
本实施例中所述的旋转基座2上设置有运动控制机构13,所述运动控制机构13包括荧光信标131、视觉传感器132、光电传感器133、PLC控制器134和参考标记点135,所述荧光信标131设置于储物料架11和标记料车12上,所述旋转基座2外表面设置有视觉传感器132和光电传感器133,所述视觉传感器132连接PLC控制器134,所述光电传感器133连接PLC控制器134,所述PLC控制器134设置于旋转基座2内部,所述参考标记点135设置于储物料架11一侧。
实施例7
如图1所示的一种标记识别无轨转料机械臂,包括:运动底座1、旋转基座2、第一机械臂3、第二机械臂4、机械臂伸缩机构5、驱动电机6、传动齿轮箱7、第一旋转链轮组8、第二旋转链轮组9、末端夹头10、储物料架11和标记料车12,所述运动底座1上方设置有旋转基座2,所述旋转基座2上设置有第一机械臂3,所述旋转基座2与第一机械臂3铰接,所述第一机械臂3一端设置有第二机械臂4,所述第一机械臂3与第二机械臂4铰接,所述第二机械臂4一端设置有末端夹头10;所述旋转基座2与第一机械臂3铰接处设置有第一旋转链轮组8,所述第一机械臂3与第二机械臂4铰接处设置有第二旋转链轮组9,所述第一机械臂3内部设置有机械臂伸缩机构5;所述旋转基座2内部设置有驱动电机6和传动齿轮箱7,所述驱动电机6一端连接有传动齿轮箱7,所述传动齿轮箱7一端连接有第一旋转链轮组8、第二旋转链轮组9和机械臂伸缩机构5;所述运动底座1一侧设置有储物料架11,所述运动底座1另一侧设置有标记料车12。
本实施例中所述的第一机械臂3包括基础臂31和伸缩臂32,所述基础臂31与旋转基座2铰接,所述伸缩臂32与第二机械臂4铰接,所述伸缩臂32设置于基础臂31内侧,所述基础臂31与伸缩臂32之间采用滑轮接触限制自由度。
本实施例中所述的机械臂伸缩机构5包括第一传动齿轮51、第一传动链52、第一中间轮53、伸缩动力齿轮54、第一传动链收放盘55和压力弹簧组56,所述第一传动齿轮51设置于旋转基座2内部,所述第一传动齿轮51与传动齿轮箱7接触,所述第一传动齿轮51外圈设置有第一传动链52,所述第一传动链52一端设置有伸缩动力齿轮54,所述伸缩动力齿轮54一侧设置有第一传动链收放盘55,所述第一传动链收放盘55与第一传动链52固定连接,所述第一传动链收放盘55与伸缩动力齿轮54啮合,所述伸缩动力齿轮54和第一传动链收放盘55固定于伸缩臂32外表面;所述第一传动链52中段设置有第一中间轮53,所述第一中间轮53为四个圆盘状带轮,所述第一中间轮53夹持固定第一传动链52中段;所述压力弹簧组56设置于基础臂31内表面,所述压力弹簧组56一端接触基础臂31,所述压力弹簧组56另一端接触伸缩臂32,所述压力弹簧组56包括多个弹簧与固定弹簧的滑板,所述滑板与基础臂滑动连接。
本实施例中所述的第一旋转链轮组8包括第二传动齿轮81、第二传动链82、第一旋转齿轮83和第一固定轴84,所述第二传动齿轮81设置于旋转基座2内部,所述第二传动齿轮81与传动齿轮箱7接触,所述第二传动齿轮81外圈设置有第二传动链82,所述第二传动链82一端设置有第一旋转齿轮83,所述第一旋转齿轮83中央设置有第一固定轴84,所述第一固定轴84一端固定于第一机械臂3内表面,所述第一固定轴84另一端固定于第一旋转齿轮803侧面。
本实施例中所述的第二旋转链轮组9包括第三传动齿轮91、第三传动链92、第二中间轮93、第二旋转齿轮94、第二固定轴95和第三传动链收放盘96,所述第三传动齿轮91设置于传动齿轮箱7一端,所述第三传动齿轮91外圈设置有第三传动链92,所述第三传动链92中段设置有第二中间轮93,所述第一中间轮93设置于基座1与第一机械臂3铰接处,所述第三传动链92一端设置有第二旋转齿轮94,所述第二旋转齿轮94中央设置有第二固定轴95,所述第二固定轴95一端固定于第二机械臂4内表面,所述第二固定轴95另一端固定于第二旋转齿轮94侧面;所述第三传动链92上设置有第三传动链收放盘96,所述第三传动链收放盘96与第三传动链92固定连接,所述第三传动链收放盘96与第一传动链收放盘55啮合接触,所述第三传动链收放盘96与第一传动链收放盘55尺寸相同,所述第三传动链收放盘96固定于第一机械臂3上,所述第二中间轮93为四个圆盘状带轮,所述第二中间轮93夹持固定第三传动链92中段。
实施例8
如图1所示的一种标记识别无轨转料机械臂,包括:运动底座1、旋转基座2、第一机械臂3、第二机械臂4、机械臂伸缩机构5、驱动电机6、传动齿轮箱7、第一旋转链轮组8、第二旋转链轮组9、末端夹头10、储物料架11和标记料车12,所述运动底座1上方设置有旋转基座2,所述旋转基座2上设置有第一机械臂3,所述旋转基座2与第一机械臂3铰接,所述第一机械臂3一端设置有第二机械臂4,所述第一机械臂3与第二机械臂4铰接,所述第二机械臂4一端设置有末端夹头10;所述旋转基座2与第一机械臂3铰接处设置有第一旋转链轮组8,所述第一机械臂3与第二机械臂4铰接处设置有第二旋转链轮组9,所述第一机械臂3内部设置有机械臂伸缩机构5;所述旋转基座2内部设置有驱动电机6和传动齿轮箱7,所述驱动电机6一端连接有传动齿轮箱7,所述传动齿轮箱7一端连接有第一旋转链轮组8、第二旋转链轮组9和机械臂伸缩机构5;所述运动底座1一侧设置有储物料架11,所述运动底座1另一侧设置有标记料车12。
本实施例中所述的第一机械臂3包括基础臂31和伸缩臂32,所述基础臂31与旋转基座2铰接,所述伸缩臂32与第二机械臂4铰接,所述伸缩臂32设置于基础臂31内侧,所述基础臂31与伸缩臂32之间采用滑轮接触限制自由度。
本实施例中所述的机械臂伸缩机构5包括第一传动齿轮51、第一传动链52、第一中间轮53、伸缩动力齿轮54、第一传动链收放盘55和压力弹簧组56,所述第一传动齿轮51设置于旋转基座2内部,所述第一传动齿轮51与传动齿轮箱7接触,所述第一传动齿轮51外圈设置有第一传动链52,所述第一传动链52一端设置有伸缩动力齿轮54,所述伸缩动力齿轮54一侧设置有第一传动链收放盘55,所述第一传动链收放盘55与第一传动链52固定连接,所述第一传动链收放盘55与伸缩动力齿轮54啮合,所述伸缩动力齿轮54和第一传动链收放盘55固定于伸缩臂32外表面;所述第一传动链52中段设置有第一中间轮53,所述第一中间轮53为四个圆盘状带轮,所述第一中间轮53夹持固定第一传动链52中段;所述压力弹簧组56设置于基础臂31内表面,所述压力弹簧组56一端接触基础臂31,所述压力弹簧组56另一端接触伸缩臂32,所述压力弹簧组56包括多个弹簧与固定弹簧的滑板,所述滑板与基础臂滑动连接。
本实施例中所述的第一旋转链轮组8包括第二传动齿轮81、第二传动链82、第一旋转齿轮83和第一固定轴84,所述第二传动齿轮81设置于旋转基座2内部,所述第二传动齿轮81与传动齿轮箱7接触,所述第二传动齿轮81外圈设置有第二传动链82,所述第二传动链82一端设置有第一旋转齿轮83,所述第一旋转齿轮83中央设置有第一固定轴84,所述第一固定轴84一端固定于第一机械臂3内表面,所述第一固定轴84另一端固定于第一旋转齿轮803侧面。
本实施例中所述的第二旋转链轮组9包括第三传动齿轮91、第三传动链92、第二中间轮93、第二旋转齿轮94、第二固定轴95和第三传动链收放盘96,所述第三传动齿轮91设置于传动齿轮箱7一端,所述第三传动齿轮91外圈设置有第三传动链92,所述第三传动链92中段设置有第二中间轮93,所述第一中间轮93设置于基座1与第一机械臂3铰接处,所述第三传动链92一端设置有第二旋转齿轮94,所述第二旋转齿轮94中央设置有第二固定轴95,所述第二固定轴95一端固定于第二机械臂4内表面,所述第二固定轴95另一端固定于第二旋转齿轮94侧面;所述第三传动链92上设置有第三传动链收放盘96,所述第三传动链收放盘96与第三传动链92固定连接,所述第三传动链收放盘96与第一传动链收放盘55啮合接触,所述第三传动链收放盘96与第一传动链收放盘55尺寸相同,所述第三传动链收放盘96固定于第一机械臂3上,所述第二中间轮93为四个圆盘状带轮,所述第二中间轮93夹持固定第三传动链92中段。
本实施例中所述的运动底座1包括外壳101、电机102、减速传动箱103、旋转传动齿轮组104、基座旋转动力轴105、换向轴组106、滑动支撑盘107、换向控制电磁铁108、第一方向传动齿轮系109、第一方向运动轮110、第二方向传动齿轮系111、第二方向运动轮112、换向杠杆113、第二方向运动支架114,所述外壳101设置于旋转基座2下方,所述外壳101内部设置有电机102,所述电机102一端设置有减速传动箱103,所述减速传动箱103另一端设置有旋转传动齿轮组104和换向轴组106,所述旋转传动齿轮组104上设置有基座旋转动力轴105所述基座旋转动力轴105固定于旋转基座2上,所述换向轴组106两侧设置有滑动支撑盘107,所述滑动支撑盘107两侧设置有换向控制电磁铁108,所述换向轴组106上设置有第一方向传动齿轮系109和第二方向传动齿轮系111,所述第一方向传动齿轮系109两端设置有第一方向运动轮110,所述第二方向传动齿轮系111两端设置有第二方向运动轮112,所述换向轴组106上设置有换向杠杆113,所述换向杠杆113上设置有第二方向运动支架114,所述第二方向运动支架114固定第二方向传动齿轮系111。
本实施例中所述的旋转基座2上设置有运动控制机构13,所述运动控制机构13包括荧光信标131、视觉传感器132、光电传感器133、PLC控制器134和参考标记点135,所述荧光信标131设置于储物料架11和标记料车12上,所述旋转基座2外表面设置有视觉传感器132和光电传感器133,所述视觉传感器132连接PLC控制器134,所述光电传感器133连接PLC控制器134,所述PLC控制器134设置于旋转基座2内部,所述参考标记点135设置于储物料架11一侧。
本实施例中所述的传动齿轮箱上设置有臂控机构,所述臂控机构设置配合接触第一旋转链轮组、第二旋转链轮组和第三旋转链轮组,所述臂控机构包括限位板、控制轴组、第一电磁盘、第二电磁盘、第一电磁铁阵列、第二电磁铁阵列、第二PLC控制器和控制面板,所述限位板设置于传动齿轮箱外侧,所述限位板上设置有控制轴组,所述控制轴组接触第一旋转链轮组、第二旋转链轮组和第三旋转链轮组,所述控制轴组一端设置有第一电磁盘,所述控制轴组另一端设置有第二电磁盘,所述第一电磁盘上设置有第一电磁铁阵列,所述第二电磁盘上设置有第二电磁铁阵列,所述第一电磁铁阵列和第二电磁铁阵列分别设置有三个电磁铁,所述电磁铁通过导线与第二PLC控制器连接,所述PLC控制器连接有控制面板,所述控制面板设置于基座外表面。
本实施例中所述的传动齿轮箱包括壳体、主传动轴、主传动轮、分传动轮组、反向分传动轮组和反向中间轮组,所述壳体设置于驱动电机一侧,所述壳体内部设置有主传动轴,所述主传动轴一端与驱动电机配合连接,所述主传动轴另一端通过轴承设置于壳体上,所述主传动轴上套有主传动轮,所述主传动轮外圈啮合有分传动轮组,所述分传动轮组一端穿出壳体,所述主传动轮外圈还啮合有反向中间轮,所述反向中间轮设置于分传动轮组一侧,所述反向中间轮外侧啮合有反向分传动轮组,所述反向分传动轮组穿出壳体,所述分传动轮组与反向分传动轮组尺寸相同。
本实施例中所述的一种标记识别无轨转料机械臂工作方法,包括存取物料,具体包括以下步骤:
步骤一:移动,从标记料车12上取下物料,通过运动底座1移动至储物料架11前;
步骤二:基座旋转,通过运动底座1转动旋转基座2,机械臂转动;
步骤三:机械臂伸缩,所述驱动电机6通过传动齿轮箱7带动机械臂伸缩机构5,通过机械臂伸缩机构5伸缩第一机械臂3,调节物料高度;
步骤四:机械臂旋转,所述驱动电机6通过传动齿轮箱7带动第一旋转链轮组8和第二旋转链轮组9,旋转第一机械臂3和第二机械臂4,调节物料位置并进入储物料架11;
步骤五:放置物料。
本实施例中所述的一种标记识别无轨转料机械臂工作方法,包括识别储物料架11和标记料车12位置,具体包括以下步骤:
步骤一:确定参考标记点135位置,所述旋转基座2转动,通过视觉传感器132和光电传感器133确定参考标记点135位置,所述PLC控制器134利用参考标记点135建立坐标系;
步骤二:确定荧光信标131位置,继续转动旋转基座2,通过视觉传感器132和光电传感器133确定参考标记点135位置,所述视觉传感器132确定荧光信标131与参考标记点135之间的角度,所述光电传感器133确定荧光信标131与旋转基座2之间的距离。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种标记识别无轨转料机械臂,其特征在于:包括:运动底座(1)、旋转基座(2)、第一机械臂(3)、第二机械臂(4)、机械臂伸缩机构(5)、驱动电机(6)、传动齿轮箱(7)、第一旋转链轮组(8)、第二旋转链轮组(9)、末端夹头(10)、储物料架(11)和标记料车(12),所述运动底座(1)上方设置有旋转基座(2),所述旋转基座(2)上设置有第一机械臂(3),所述旋转基座(2)与第一机械臂(3)铰接,所述第一机械臂(3)一端设置有第二机械臂(4),所述第一机械臂(3)与第二机械臂(4)铰接,所述第二机械臂(4)一端设置有末端夹头(10);所述旋转基座(2)与第一机械臂(3)铰接处设置有第一旋转链轮组(8),所述第一机械臂(3)与第二机械臂(4)铰接处设置有第二旋转链轮组(9),所述第一机械臂(3)内部设置有机械臂伸缩机构(5);所述旋转基座(2)内部设置有驱动电机(6)和传动齿轮箱(7),所述驱动电机(6)一端连接有传动齿轮箱(7),所述传动齿轮箱(7)一端连接有第一旋转链轮组(8)、第二旋转链轮组(9)和机械臂伸缩机构(5);所述运动底座(1)一侧设置有储物料架(11),所述运动底座(1)另一侧设置有标记料车(12)。
2.根据权利要求1所述的一种标记识别无轨转料机械臂,其特征在于:所述的第一机械臂(3)包括基础臂(31)和伸缩臂(32),所述基础臂(31)与旋转基座(2)铰接,所述伸缩臂(32)与第二机械臂(4)铰接,所述伸缩臂(32)设置于基础臂(31)内侧,所述基础臂(31)与伸缩臂(32)之间采用滑轮接触限制自由度。
3.根据权利要求2所述的一种标记识别无轨转料机械臂,其特征在于:所述的机械臂伸缩机构(5)包括第一传动齿轮(51)、第一传动链(52)、第一中间轮(53)、伸缩动力齿轮(54)、第一传动链收放盘(55)和压力弹簧组(56),所述第一传动齿轮(51)设置于旋转基座(2)内部,所述第一传动齿轮(51)与传动齿轮箱(7)接触,所述第一传动齿轮(51)外圈设置有第一传动链(52),所述第一传动链(52)一端设置有伸缩动力齿轮(54),所述伸缩动力齿轮(54)一侧设置有第一传动链收放盘(55),所述第一传动链收放盘(55)与第一传动链(52)固定连接,所述第一传动链收放盘(55)与伸缩动力齿轮(54)啮合,所述伸缩动力齿轮(54)和第一传动链收放盘(55)固定于伸缩臂(32)外表面;所述第一传动链(52)中段设置有第一中间轮(53),所述第一中间轮(53)为四个圆盘状带轮,所述第一中间轮(53)夹持固定第一传动链(52)中段;所述压力弹簧组(56)设置于基础臂(31)内表面,所述压力弹簧组(56)一端接触基础臂(31),所述压力弹簧组(56)另一端接触伸缩臂(32),所述压力弹簧组(56)包括多个弹簧与固定弹簧的滑板,所述滑板与基础臂滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种标记识别无轨转料机械臂,其特征在于:所述的第一旋转链轮组(8)包括第二传动齿轮(81)、第二传动链(82)、第一旋转齿轮(83)和第一固定轴(84),所述第二传动齿轮(81)设置于旋转基座(2)内部,所述第二传动齿轮(81)与传动齿轮箱(7)接触,所述第二传动齿轮(81)外圈设置有第二传动链(82),所述第二传动链(82)一端设置有第一旋转齿轮(83),所述第一旋转齿轮(83)中央设置有第一固定轴(84),所述第一固定轴(84)一端固定于第一机械臂(3)内表面,所述第一固定轴(84)另一端固定于第一旋转齿轮(803)侧面。
5.根据权利要求3所述的一种标记识别无轨转料机械臂,其特征在于:所述的第二旋转链轮组(9)包括第三传动齿轮(91)、第三传动链(92)、第二中间轮(93)、第二旋转齿轮(94)、第二固定轴(95)和第三传动链收放盘(96),所述第三传动齿轮(91)设置于传动齿轮箱(7)一端,所述第三传动齿轮(91)外圈设置有第三传动链(92),所述第三传动链(92)中段设置有第二中间轮(93),所述第二中间轮(93)设置于基座(1)与第一机械臂(3)铰接处,所述第三传动链(92)一端设置有第二旋转齿轮(94),所述第二旋转齿轮(94)中央设置有第二固定轴(95),所述第二固定轴(95)一端固定于第二机械臂(4)内表面,所述第二固定轴(95)另一端固定于第二旋转齿轮(94)侧面;所述第三传动链(92)上设置有第三传动链收放盘(96),所述第三传动链收放盘(96)与第三传动链(92)固定连接,所述第三传动链收放盘(96)与第一传动链收放盘(55)啮合接触,所述第三传动链收放盘(96)与第一传动链收放盘(55)尺寸相同,所述第三传动链收放盘(96)固定于第一机械臂(3)上,所述第二中间轮(93)为四个圆盘状带轮,所述第二中间轮(93)夹持固定第三传动链(92)中段。
6.根据权利要求1所述的一种标记识别无轨转料机械臂,其特征在于:所述的运动底座(1)包括外壳(101)、电机(102)、减速传动箱(103)、旋转传动齿轮组(104)、基座旋转动力轴(105)、换向轴组(106)、滑动支撑盘(107)、换向控制电磁铁(108)、第一方向传动齿轮系(109)、第一方向运动轮(110)、第二方向传动齿轮系(111)、第二方向运动轮(112)、换向杠杆(113)和第二方向运动支架(114),所述外壳(101)设置于旋转基座(2)下方,所述外壳(101)内部设置有电机(102),所述电机(102)一端设置有减速传动箱(103),所述减速传动箱(103)另一端设置有旋转传动齿轮组(104)和换向轴组(106),所述旋转传动齿轮组(104)上设置有基座旋转动力轴(105)所述基座旋转动力轴(105)固定于旋转基座(2)上,所述换向轴组(106)两侧设置有滑动支撑盘(107),所述滑动支撑盘(107)两侧设置有换向控制电磁铁(108),所述换向轴组(106)上设置有第一方向传动齿轮系(109)和第二方向传动齿轮系(111),所述第一方向传动齿轮系(109)两端设置有第一方向运动轮(110),所述第二方向传动齿轮系(111)两端设置有第二方向运动轮(112),所述换向轴组(106)上设置有换向杠杆(113),所述换向杠杆(113)上设置有第二方向运动支架(114),所述第二方向运动支架(114)固定第二方向传动齿轮系(111)。
7.根据权利要求1所述的一种标记识别无轨转料机械臂,其特征在于:所述的旋转基座(2)上设置有运动控制机构(13),所述运动控制机构(13)包括荧光信标(131)、视觉传感器(132)、光电传感器(133)、PLC控制器(134)和参考标记点(135),所述荧光信标(131)设置于储物料架(11)和标记料车(12)上,所述旋转基座(2)外表面设置有视觉传感器(132)和光电传感器(133),所述视觉传感器(132)连接PLC控制器(134),所述光电传感器(133)连接PLC控制器(134),所述PLC控制器(134)设置于旋转基座(2)内部,所述参考标记点(135)设置于储物料架(11)一侧。
8.根据权利要求1所述的一种标记识别无轨转料机械臂工作方法,包括存取物料,其特征在于:具体包括以下步骤:
步骤一:移动,从标记料车(12)上取下物料,通过运动底座(1)移动至储物料架(11)前;
步骤二:基座旋转,通过运动底座(1)转动旋转基座(2),机械臂转动;
步骤三:机械臂伸缩,所述驱动电机(6)通过传动齿轮箱(7)带动机械臂伸缩机构(5),通过机械臂伸缩机构(5)伸缩第一机械臂(3),调节物料高度;
步骤四:机械臂旋转,所述驱动电机(6)通过传动齿轮箱(7)带动第一旋转链轮组(8)和第二旋转链轮组(9),旋转第一机械臂(3)和第二机械臂(4),调节物料位置并进入储物料架(11);
步骤五:放置物料。
9.根据权利要求7所述的一种标记识别无轨转料机械臂工作方法,包括识别储物料架(11)和标记料车(12)位置,其特征在于:具体包括以下步骤:
步骤一:确定参考标记点(135)位置,所述旋转基座(2)转动,通过视觉传感器(132)和光电传感器(133)确定参考标记点(135)位置,所述PLC控制器(134)利用参考标记点(135)建立坐标系;
步骤二:确定荧光信标(131)位置,继续转动旋转基座(2),通过视觉传感器(132)和光电传感器(133)确定参考标记点(135)位置,所述视觉传感器(132)确定荧光信标(131)与参考标记点(135)之间的角度,所述光电传感器(133)确定荧光信标(131)与旋转基座(2)之间的距离。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109807855A (zh) * 2019-04-02 2019-05-28 巢湖学院 一种捡球机器人及其控制方法
CN112836558A (zh) * 2019-11-25 2021-05-25 杭州海康机器人技术有限公司 机械臂末端调整方法、装置、系统、设备及介质
CN114055446A (zh) * 2021-11-10 2022-02-18 常德市柳城建筑机械有限公司 一种具有多方位调节的精密机械部件抓取结构

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