CN108861537A - 一种用于瓷砖搬运的智能识别机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于瓷砖搬运的智能识别机器人，包括，机柜，设于机柜上表面的四轴机器人及Y轴调整机构，设于四轴机器人上的瓷砖抓取机构，设于机柜上且位于Y轴调整机构上方的X轴，活动设于X轴上的Z轴放料机构，设于机柜上且位于Z轴放料机构下方的第一推箱机构，设于机柜侧边且位于Z轴放料机构下方的链轮升降装置，设于链轮升降装置侧边的机架，设于机架上的下层传送带及上层传送带，设于机架上用于将下层传送带上的箱体推进链轮升降装置内的第二推箱机构。同现有技术相比，本发明全程无需人工参与，避免工作人员长期在恶劣环境下工作而罹患职业病，解决了招工难的问题，提高了生产效率，并降低了生产成本。
Description
一种用于瓷砖搬运的智能识别机器人
技术领域
[0001]本发明涉及工业自动化设备领域，具体是指一种用于搬运瓷砖，将瓷砖装箱的智 能识别机器人。
背景技术
[0002]现有瓷砖的生产现场统一为人工拿料堆垛，瓷砖生产现场环境非常恶劣，整个车 间灰尘滚滚，不适合人工长期在此环境下作业，且因为环境恶劣导致招工难；由于工作环境 粉尘大、气温高、劳动强度大，按照劳动法还需要有另外的特殊补贴，故人工成本也较高。
发明内容
[0003]为了克服现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种取代人工作业，用于 瓷砖搬运的智能识别机器人。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:一种用于瓷砖搬运的智能识别机器 人，包括，机柜，设于机柜上表面的四轴机器人及Y轴调整机构，设于四轴机器人上的瓷砖抓 取机构，设于机柜上且位于Y轴调整机构上方的X轴，活动设于X轴上的Z轴放料机构，设于机 柜上且位于Z轴放料机构下方的第一推箱机构，设于机柜侧边且位于Z轴放料机构下方的链 轮升降装置，设于链轮升降装置侧边的机架，设于机架上的下层传送带及上层传送带，设于 机架上用于将下层传送带上的箱体推进链轮升降装置内的第二推箱机构;所述Y轴调整机 构位于瓷砖抓取机构下一工位;所述下层传送带位于链轮升降装置上一工位;所述第一推 箱机构用于将装有工件的箱体推向上层传送带。
[0005] 进一步，所述机柜上设有支撑架，在支撑架上设有CCD检测相机，所述CCD检测相机 位于四轴机器人上方;所述X轴固设于支撑架侧壁上;所述支撑架的背面设有显示屏及触摸 屏。
[0006] 优选地，所述瓷砖抓取机构包括:与四轴机器人相连接的安装块，设于安装块上的 气缸安装板，至少一个设于气缸安装板背面的升降气缸，设于升降气缸上的吸盘安装板，至 少一个设于吸盘安装板下表面上用于吸取瓷砖的吸盘。
[0007] 优选地，所述升降气缸为四个，设于吸盘安装板上的吸盘为两个。
[0008] 所述z轴放料机构包括:活动设于x轴上的滑动块，设于滑动块上的滑轨，与滑轨活 动连接的滑动支架，设于滑动支架上的吸盘安装支架，至少一个设于吸盘安装支架的底板 下表面上的放料吸盘。
[0009]所述吸盘安装支架包括:与滑动支架相连接的竖板，设于竖板底面上的底板;设于 底板上的放料吸盘为两个。
[0010] Y轴调整机构包括，产品定位平台，Y轴平台支架，Y轴马达支架，Y轴伺服电机，Y轴 同步轮及Y轴同步带，设于Y轴马达支架内的两根导轨，设于每根导轨上的Y轴滑块，设于Y轴 平台支架上表面的同步带夹块;所述Y轴平台支架固设于产品定位平台底面上，两个Y轴滑 块固设于Y轴平台支架底面上，同步带其中一侧与同步带夹块相连接;所述Y轴同步轮及Y轴 伺服电机设于Y轴马达支架上，Y轴同步轮通过Y轴同步带与设于Y轴伺服电机输出轴上的Y 轴主动轮连接。
[0011] 链轮升降装置包括，升降底板，设于升降底板上的两组链轮支架，每组链轮支架由 固设于升降底板上两块相互平行的立板组成;设于两块立板之间的相互平行的上链轮轴及 下链轮轴，设于上链轮轴上的三个上链轮，设于下链轮轴上的三个下链轮，上链轮位于其正 下方的下链轮为一个链轮组;设于每个链轮组上的一根链条;三层托板，每层托板由两块位 于同一高度上的两块平板组成，平板与其中一组链轮支架内的位于中间的链条相连接;设 于升降底板上的两个电机支架，设于电机支架上的链轮电机；下链轮轴其中一端穿过位于 链轮电机侧边的立板后形成链轮连接端，在链轮连接端设于主动链轮，所述主动链轮与设 于链轮电机输出轴上的主动轮通过主动链条连接。
[0012] 优选地，所述第一推箱机构及第二推箱机构均为气缸。
[0013] 所述机柜背面还设有防护板，防护板位于支撑架侧边;X轴及Z轴放料机构位于防 护板前方。
[00M] 有益技术效果:在支撑架上设有CCD检测相机，用于检测来料位置，因每次来料位 置随机，没有固定位置，需靠CCD检测相机获得位置信号，四轴机器人接收信号根据系统给 出数据到达指定位置取料，设于四轴机器人上的瓷砖抓取机构将来自上一工位的瓷砖抓取 后随着四轴机器人移动，移动至Y轴调整机构后将瓷砖放于Y轴调整机构上，随之，活动设于 X轴上的Z轴放料机构上的放料吸盘抓取瓷砖后随着与之相连接的滑动块移动至链轮升降 装置上方，与此同时，来自下层传送带的空箱体经过链轮升降装置移动至Z轴放料机构下 方，然后，放料吸盘将所抓取瓷砖放于空箱体内，待空箱体装满瓷砖后，第一推箱机构启动， 将装满瓷砖的箱体推至上层传送带，由上层传送带送出，由此完成瓷砖装箱及传输的全部 过程，在瓷砖抓取机构上设置四套瓷砖吸取结构，可同时抓取四块瓷砖；同现有技术相比， 本发明全程无需人工参与，避免工作人员长期在恶劣环境下工作而罹患职业病，解决了招 工难的问题，提高了生产效率，并降低了生产成本。
附图说明
[0015]图1为本发明的主视方向立体示意图；
[0016]图2为本发明的后视方向立体示意图；
[0017]图3为本发明的瓷砖抓取机构立体与四轴机器人相连接的示意图；
[0018]图4为本发明的瓷砖抓取机构立体示意图；
[0019]图5为本发明的瓷砖抓取机构分解示意图；
[0020]图6为本发明的Y轴调整机构分解示意图；
[0021]图7为本发明的Y轴调整机构的局部结构立体示意图；
[0022]图8为本发明的局部结构立体示意图；
[0023]图9为本发明的链轮升降装置的立体示意图。
具体实施方式
[0024]为了使本技术领域的人员更好地理解本新型方案，下面结合附图和实施方式对本 发明作进一步的详细说明。
[0025]如图1-2所示，智能识别机器人，包括，机柜1，设于机柜上表面的四轴机器人2及Y 轴调整机构3,设于四轴机器人2上的瓷砖抓取机构4,设于机柜上且位于Y轴调整机构上方 的X轴5，活动设于X轴5上的Z轴放料机构6，设于机柜上且位于Z轴放料机构下方的第一推箱 机构7,设于机柜侧边且位于Z轴放料机构下方的链轮升降装置8,设于链轮升降装置8侧边 的机架9,设于机架9上的下层传送带10及上层传送带11，设于机架上用于将下层传送带上 的箱体12推进链轮升降装置8内的第二推箱机构13;所述Y轴调整机构3位于瓷砖抓取机构4 下一工位;所述下层传送带10位于链轮升降装置8上一工位;所述第一推箱机构7用于将装 有工件的箱体12推向上层传送带11。
[0026]四轴机器人2、下层传送带10及上层传送带11为市售标准件。
[0027]本实施例中，在所述机柜1上还进一步设有支撑架14,在支撑架14上设有CCD检测 相机15,所述CCD检测相机15位于四轴机器人2上方;所述X轴5固设于支撑架侧壁上;所述支 撑架的背面设有显示屏16及触摸屏17。
[0028] CCD检测相机15用于检测来料位置，因每次来料位置随机，没有固定位置，需靠CCD 检测相机15获得位置信号，四轴机器人2接收信号根据系统给出数据到达指定位置取料。 [0029] 重点参考图3-5所示，所述瓷砖抓取机构4采用以下结构，其包括:与四轴机器人2 相连接的安装块401，设于安装块上的气缸安装板402,至少一个设于气缸安装板背面的升 降气缸403,设于升降气缸上的吸盘安装板404,至少一个设于吸盘安装板下表面上用于吸 取瓷砖的吸盘405。
[0030] 在本实施例中，所述升降气缸403为四个，设于吸盘安装板上的吸盘405为两个。升 降气缸403的数量根据客户的需求而设定，而吸盘405的数量则根据需抓取瓷砖的规格而确 定。
[0031] 如图1及图8所示，所述Z轴放料机构6包括:活动设于X轴5上的滑动块601，设于滑 动块上的滑轨601a，与滑轨活动连接的滑动支架602,设于滑动支架上的吸盘安装支架603， 至少一个设于吸盘安装支架603的底板下表面上的放料吸盘604。
[0032]所述吸盘安装支架603包括:与滑动支架相连接的竖板603a，设于竖板底面上的底 板603b;设于底板上的放料吸盘604为两个，显然，放料吸盘的数量根据瓷砖的规格而确定。 [0033] 请参考图6-8所示，Y轴调整机构3包括，产品定位平台301，Y轴平台支架302，Y轴马 达支架3〇3，Y轴伺服电机304，Y轴同步轮305及Y轴同步带306,设于Y轴马达支架内的两根导 轨307，设于每根导轨上的Y轴滑块308，设于Y轴平台支架上表面的同步带夹块309;所述Y轴 平台支架302固设于产品定位平台301底面上，两个Y轴滑块308固设于Y轴平台支架302底面 上，同步带其中一侧与同步带夹块309相连接;所述Y轴同步轮305及Y轴伺服电机304设于Y 轴马达支架3〇3上，Y轴同步轮305通过Y轴同步带306与设于Y轴伺服电机输出轴上的Y轴主 动轮310连接。
[0034] Y轴伺服电机3〇4启动时带动Y轴主动轮310转动，进而带动Y轴同步带306随之运 动，与Y轴同步带3〇6其中一侧相连接的同步带夹块309随之移动，与同步带夹块309相连接 的Y轴平台支架3〇2随之移动，与Y轴平台支架302固定连接的产品定位平台301随之移动，从 而实现Y轴方向的位置调整。
[0035]在机柜1上设有用于固定产品定位平台301的固定平台20。
[0036] Y轴调整机构用于摆放来自四轴机器人2的瓷砖。
[0037]如图9所示，链轮升降装置8包括，升降底板801，设于升降底板上的两组链轮支架， 每组链轮支架由固设于升降底板上两块相互平行的立板802组成;设于两块立板之间的相 互平行的上链轮轴803及下链轮轴804，设于上链轮轴上的三个上链轮805，设于下链轮轴上 的三个下链轮806,上链轮位于其正下方的下链轮为一个链轮组;设于每个链轮组上的一根 链条807;三层托板，每层托板由两块位于同一高度上的两块平板808组成，平板与其中一组 链轮支架内的位于中间的链条807相连接;设于升降底板上的两个电机支架809,设于电机 支架上的链轮电机810;下链轮轴804其中一端穿过位于链轮电机810侧边的立板后形成链 轮连接端，在链轮连接端设于主动链轮811，所述主动链轮811与设于链轮电机输出轴上的 主动轮812通过主动链条813连接。
[0038] 链轮电机810启动时，带动主动链轮811转动，主动链轮811带动与之相连接的下链 轮轴804转动，下链轮轴804带动设于其上的下链轮806转动，下链轮806带动与之相连接的 链条807移动，与链条807相连接的平板随之升降，为了同一层的两块平板始终保持同一高 度，放于同一层托板上的空箱体随之升降，空箱体上升至两组链轮支架的最高位置时，链轮 电机810停止运转，放料吸盘604将所抓取瓷砖19放于空箱体内，待空箱体装满瓷砖后，第一 推箱机构启动，将装满瓷砖的箱体12推至上层传送带11;链轮电机810继续运转，带动下一 层托盘上的空箱体上升，而箱体已移走的那一层托盘则继续前行，随着链条807移动至工作 位置，用于放置一个空箱体。
[0039]本实施例中的第一推箱机构7及第二推箱机构13均为气缸，采用气缸，不仅可满足 生产需求，而且结构简单，成本低。
[0040] 所述机柜1背面还设有防护板18,防护板位于支撑架14侧边;X轴5及Z轴放料机构6 位于防护板18前方。
[0041]设置CCD检测相机15用于检测来料位置，因每次来料位置随机，没有固定位置，需 靠CCD检测相机15获得位置信号，四轴机器人2接收信号根据系统给出数据到达指定位置取 料，设于四轴机器人2上的瓷砖抓取机构4将来自上一工位的瓷砖19抓取后随着四轴机器人 2移动，移动至Y轴调整机构3后将瓷砖19放于Y轴调整机构上，随之，活动设于X轴5上的Z轴 放料机构6上的放料吸盘604抓取瓷砖后随着与之相连接的滑动块601移动至链轮升降装置 8上方，与此同时，来自下层传送带10的空箱体经过链轮升降装置8移动至Z轴放料机构6下 方，然后，放料吸盘604将所抓取瓷砖19放于空箱体内，待空箱体装满瓷砖后，第一推箱机构 7启动，将装满瓷砖的箱体12推至上层传送带11，由上层传送带11送出，由此完成瓷砖装箱 及传输的全部过程，在瓷砖抓取机构上设置四套瓷砖吸取结构，可同时抓取四块瓷砖;同现 有技术相比，本发明全程无需人工参与，避免工作人员长期在恶劣环境下工作而罹患职业 病，解决了招工难的问题;可24小时持续运转，提高了生产效率，并降低了生产成本。
[0042]虽然通过实施例描绘了本发明创造，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变 形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发 明的精神。
Claims (10)
1. 一种用于瓷砖搬运的智能识别机器人，其特征在于，包括，机柜，设于机柜上表面的 四轴机器人及Y轴调整机构，设于四轴机器人上的瓷砖抓取机构，设于机柜上且位于Y轴调 整机构上方的X轴，活动设于X轴上的Z轴放料机构，设于机柜上且位于Z轴放料机构下方的 第一推箱机构，设于机柜侧边且位于Z轴放料机构下方的链轮升降装置，设于链轮升降装置 侧边的机架，设于机架上的下层传送带及上层传送带，设于机架上用于将下层传送带上的 箱体推进链轮升降装置内的第二推箱机构;所述Y轴调整机构位于瓷砖抓取机构下一工位； 所述下层传送带位于链轮升降装置上一工位;所述第一推箱机构用于将装有工件的箱体推 向上层传送带。
2. 如权利要求1所述的一种用于瓷砖搬运的智能识别机器人，其特征在于，所述机柜上 设有支撑架，在支撑架上设有CCD检测相机，所述CCD检测相机位于四轴机器人上方;所述X 轴固设于支撑架侧壁上。
3. 如权利要求2所述的一种用于瓷砖搬运的智能识别机器人，其特征在于，瓷砖抓取机 构包括:与四轴机器人相连接的安装块，设于安装块上的气缸安装板，至少一个设于气缸安 装板背面的升降气缸，设于升降气缸上的吸盘安装板，至少一个设于吸盘安装板下表面上 用于吸取瓷砖的吸盘。
4. 如权利要求3所述的一种用于瓷砖搬运的智能识别机器人，其特征在于，所述升降气 缸为四个，设于吸盘安装板上的吸盘为两个。
5. 如权利要求2所述的一种用于瓷砖搬运的智能识别机器人，其特征在于，Z轴放料机 构包括:活动设于X轴上的滑动块，设于滑动块上的滑轨，与滑轨活动连接的滑动支架，设于 滑动支架上的吸盘安装支架，至少一个设于吸盘安装支架的底板下表面上的放料吸盘。
6. 如权利要求5所述的一种用于瓷砖搬运的智能识别机器人，其特征在于，所述吸盘安 装支架包括:与滑动支架相连接的竖板，设于竖板底面上的底板;设于底板上的放料吸盘为 两个。
7. 如权利要求2所述的一种用于瓷砖搬运的智能识别机器人，其特征在于，Y轴调整机 构包括，产品定位平台，Y轴平台支架，Y轴马达支架，Y轴伺服电机，Y轴同步轮及Y轴同步带， 设于Y轴马达支架内的两根导轨，设于每根导轨上的Y轴滑块，设于Y轴平台支架上表面的同 步带夹块;所述Y轴平台支架固设于产品定位平台底面上，两个Y轴滑块固设于Y轴平台支架 底面上，同步带其中一侧与同步带夹块相连接;所述Y轴同步轮及Y轴伺服电机设于Y轴马达 支架上，Y轴同步轮通过Y轴同步带与设于Y轴伺服电机输出轴上的Y轴主动轮连接。
8. 如权利要求2所述的一种用于瓷砖搬运的智能识别机器人，其特征在于，链轮升降装 置包括，升降底板，设于升降底板上的两组链轮支架，每组链轮支架由固设于升降底板上两 块相互平行的立板组成;设于两块立板之间的相互平行的上链轮轴及下链轮轴，设于上链 轮轴上的三个上链轮，设于下链轮轴上的三个下链轮，上链轮位于其正下方的下链轮为一 个链轮组;设于每个链轮组上的一根链条;三层托板，每层托板由两块位于同一高度上的两 块平板组成，平板与其中一组链轮支架内的位于中间的链条相连接;设于升降底板上的两 个电机支架，设于电机支架上的链轮电机;下链轮轴其中一端穿过位于链轮电机侧边的立 板后形成链轮连接端，在链轮连接端设有主动链轮，所述主动链轮与设于链轮电机输出轴 上的主动轮通过主动链条连接。
9. 如权利要求1所述的一种用于瓷砖搬运的智能识别机器人，其特征在于，所述第一推 箱机构及第二推箱机构均为气缸。
10.如权利要求2所述的一种用于瓷砖搬运的智能识别机器人，其特征在于，所述机柜 背面还设有防护板，防护板位于支撑架侧边;x轴及2轴放料机构位于防护板前方;所述支撑 架的背面设有显示屏及触摸屏。
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