CN108946051B - 一种用于u形工件的自动排列工业机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于U形工件的自动排列的工业机器人，包括底板，其特征是：所述底板的上侧一端固定有对称的立板一，所述底板中部固定有支撑柱，所述支撑柱的上侧固定连接倾斜的工件堆积盒的下侧底面，所述底板的另一端固定有对称的立板二，对称的所述立板二的上部和下部分别铰接圆轮一和圆轮二，所述圆轮一和圆轮二通过传送带一连接，所述传送带一上铰接有一组U形工件运输槽，每个所述U形工件运输槽的背面分别通过对称的小弹簧固定连接所述传送带一。本发明涉及工业设备领域，具体地讲，涉及一种用于U形工件的自动码垛工业机器人。本装置能够对杂乱无序的工件进行工整的排列。

Description

一种用于U形工件的自动排列工业机器人
技术领域
本发明涉及工业设备领域，具体地讲，涉及一种用于U形工件的自动排列工业机器人。
背景技术
U形工件在生产后都是杂乱无序的放置在一起，在U形工件存储和运输前，需要将杂乱无序的工件进行工整的排列，以便于存放和运输，目前的处理方式都是采用人工进行整齐排列和码垛，耗费大量的人力，目前将杂乱的U形工件进行自动排序整齐的工业机器人还比较稀少。此为现有技术的不足之处。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于U形工件的自动排列工业机器人，方便对U形工件进行整齐排序。
本发明采用如下技术方案实现发明目的：
一种用于U形工件的自动排列工业机器人，包括底板，其特征是：所述底板的上侧一端固定有对称的立板一，所述底板中部固定有支撑柱，所述支撑柱的上侧固定连接倾斜的工件堆积盒的下侧底面，所述底板的另一端固定有对称的立板二，对称的所述立板二的上部铰接圆轮一，对称的所述立板二下部铰接圆轮二，所述圆轮一和圆轮二通过传送带一连接，所述传送带一上铰接有一组U形工件运输槽，每个所述U形工件运输槽的背面分别通过对称的小弹簧固定连接所述传送带一，每个所述U形工件运输槽的外侧中部分别固定连接挡块，所述U形工件堆积盒的较低一端设置有配合所述U形工件运输槽和挡块穿过的凹槽，一侧的所述立板二的下部固定连接电机一，所述电机一的输出轴铰接穿过对应的所述立板二固定连接所述圆轮二的中心，所述U形工件堆积盒较高一端的内部固定有L形支撑板的短板一端，所述L形支撑板的长板上侧设置有方形孔和固定有三角板的一侧，所述L形支撑板的长板上侧端部固定呈八字形排布的两个挡板，两个所述挡板间距较近的一端间距等于所述方形孔的宽度，所述方形孔的中部两侧的所述L形支撑板上分别固定连接U形挡块的两端，所述L形支撑板的长板一侧中部固定有电机二，所述电机二的输出轴固定连接圆轮三，所述圆轮三通过传送带二连接圆轮四，所述圆轮四的两端分别铰接在固定块上，两个所述固定块均固定在所述L形支撑板的长板下侧，所述传送带二的一侧贴合所述三角板的较高一端，所述三角板的较低一端与传送带三一侧接触，所述U形工件堆积盒的较高端中部固定有对称的竖板，对称的所述竖板之间铰接圆轮五，所述圆轮五通过所述传送带三连接圆轮六，所述圆轮六铰接在对称的所述立板一的上部之间，一侧的所述立板一固定连接电机三，所述电机三的输出轴铰接穿过所述立板一固定连接所述圆轮六的中心轴，所述底板上侧一端铰接有圆轴，所述圆轴的上端固定有连接杆的一端，所述连接杆的另一端下侧固定连接气缸，所述气缸的活塞杆固定连接倒U形支架，所述倒U形支架的两侧下端分别固定连接长条挡板，两个所述长条挡板靠近所述电机三的一端通过方形板固定连接所述倒U形支架，所述倒U形支架的一侧远离所述电机三的一端下部与连接块接触，所述连接块固定连接支撑板上侧一端，所述支撑板的下侧固定连接一组导向杆和小弹簧，每个所述小弹簧的另一端分别固定连接限位槽，每个所述导向杆分别对应插入所述限位槽内，所有所述限位槽均固定在横板上，所述横板固定连接对应的所述竖板的一侧下部，对应的所述竖板的一侧上端固定连接薄板，所述支撑板上侧靠近另一端位置固定有限位板，所述限位板的侧面接触所述薄板。
作为本技术方案的进一步限定，对称的所述竖板的一侧靠近所述三角板的一端分别固定连接倒U形连接架的两端，所述倒U形连接架的上侧中部固定连接T形伸出板的竖板端部，所述T形伸出板的竖板上设置有倾斜的喷气孔。
作为本技术方案的进一步限定，所述U形工件堆积盒与所述底板的夹角为30度。
作为本技术方案的进一步限定，所述L形支撑板的长板和短板的内夹角为105度。
作为本技术方案的进一步限定，所述传送带的上侧位于所述方形孔内。
作为本技术方案的进一步限定，所述U形工件堆积盒与所述U形工件运输槽接触的一端向下倾斜，所述L形支撑板的长板端部向上倾斜。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明采用通过一系列结构将杂乱无章的U型工件进行整齐排序，方便U形工件后续的码垛或者存储运输，节省了大量人力和物力，且提高了排序效率，没有排序成功的U形工件还能够掉入U形工件堆积盒内，进行重新排序。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图一。
图2为本发明的局部立体结构示意图一。
图3为本发明的局部立体结构示意图二。
图4为本发明的局部立体结构示意图三。
图5为本发明的立体结构剖开示意图二。
图6为本发明的图5中A处的局部放大图图。
图7为本发明的图5中B处的局部放大图。
图8为本发明的方形板和长条挡板的立体结构示意图。
图9为本发明的立体结构示意图二。
图10为本发明的立体结构示意图三。
图11为本发明的U形工件运输槽的立体结构示意图。
图12为本发明的U形工件堆积盒的立体结构示意图。
图13为本发明的三角板和L形支撑板的立体结构示意图。
图14为本发明的局部立体结构示意图四。
图15为本发明的局部立体结构示意图五。
图16为本发明的图15中C处的局部放大图。
图17为本发明的局部立体结构示意图六。
图18为本发明的图17中D处的局部放大图。
图中：1、U形工件运输槽，2、圆轮一，3、小弹簧，4、挡块，5、立板二，6、传送带一，61、电机一，6a、圆轮二，7、底板，8、U形工件堆积盒，9、支撑柱，10、圆轴，11、立板一，12、电机二，12a、T形伸出板，13、倒U形支架，14、连接杆，15、气缸，16、喷气孔，20、挡板，21、U形挡块，22、传送带二，24、倒U形连接架，25、竖板，26、传送带三，26a、圆轮六，27、电机三，28、三角板，29、L形支撑板，30、固定块，31、圆轮四，32、圆轮三，33、圆轮五，34、方形孔，35、连接块，36、薄板，37、限位板，38、支撑板，39、限位槽，40、横板，41、导向杆，42、弹簧，43、方形板，44、长条挡板。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1-图18所示，本发明包括底板7，所述底板7的上侧一端固定有对称的立板一11，所述底板7中部固定有支撑柱9，所述支撑柱9的上侧固定连接倾斜的工件堆积盒8的下侧底面，所述底板7的另一端固定有对称的立板二5，对称的所述立板二5的上部铰接圆轮一2，对称的所述立板二5下部铰接圆轮二6a，所述圆轮一2和圆轮二6a通过传送带一6连接，所述传送带一6上铰接有一组U形工件运输槽1，每个所述U形工件运输槽1的背面分别通过对称的小弹簧3固定连接所述传送带一6，每个所述U形工件运输槽1的外侧中部分别固定连接挡块4，所述U形工件堆积盒8的较低一端设置有配合所述U形工件运输槽1和挡块4穿过的凹槽，一侧的所述立板二5的下部固定连接电机一61，所述电机一61的输出轴铰接穿过对应的所述立板二5固定连接所述圆轮二6a的中心，所述U形工件堆积盒8较高一端的内部固定有L形支撑板29的短板一端，所述L形支撑板29的长板上侧设置有方形孔34和固定有三角板28的一侧，所述L形支撑板29的长板上侧端部固定呈八字形排布的两个挡板20，两个所述挡板20间距较近的一端间距等于所述方形孔34的宽度，所述方形孔34的中部两侧的所述L形支撑板29上分别固定连接U形挡块21的两端，所述L形支撑板29的长板一侧中部固定有电机二12，所述电机二12的输出轴固定连接圆轮三32，所述圆轮三32通过传送带二22连接圆轮四31，所述圆轮四31的两端分别铰接在固定块30上，两个所述固定块30均固定在所述L形支撑板29的长板下侧，所述传送带二22的一侧贴合所述三角板28的较高一端，所述三角板28的较低一端与传送带三26一侧接触，所述U形工件堆积盒8的较高端中部固定有对称的竖板25，对称的所述竖板25之间铰接圆轮五33，所述圆轮五33通过所述传送带三26连接圆轮六26a，所述圆轮六26a铰接在对称的所述立板一11的上部之间，一侧的所述立板一11固定连接电机三27，所述电机三27的输出轴铰接穿过所述立板一11固定连接所述圆轮六26a的中心轴，所述底板7上侧一端铰接有圆轴10，所述圆轴10的上端固定有连接杆14的一端，所述连接杆14的另一端下侧固定连接气缸15，所述气缸15的活塞杆固定连接倒U形支架13，所述倒U形支架13的两侧下端分别固定连接长条挡板44，两个所述长条挡板44靠近所述电机三27的一端通过方形板43固定连接所述倒U形支架13，所述倒U形支架13的一侧远离所述电机三27的一端下部与连接块35接触，所述连接块35固定连接支撑板38上侧一端，所述支撑板38的下侧固定连接一组导向杆41和小弹簧42，每个所述小弹簧42的另一端分别固定连接限位槽39，每个所述导向杆41分别对应插入所述限位槽39内，所有所述限位槽39均固定在横板40上，所述横板40固定连接对应的所述竖板25的一侧下部，对应的所述竖板25的一侧上端固定连接薄板36，所述支撑板38上侧靠近另一端位置固定有限位板37，所述限位板37的侧面接触所述薄板36。
对称的所述竖板25的一侧靠近所述三角板28的一端分别固定连接倒U形连接架24的两端，所述倒U形连接架24的上侧中部固定连接T形伸出板12a的竖板端部，所述T形伸出板12a的竖板上设置有倾斜的喷气孔16。
所述U形工件堆积盒8与所述底板7的夹角为30度。
所述L形支撑板29的长板和短板的内夹角为105度。
所述传送带22的上侧位于所述方形孔34内。所述三角板28的一端匹配所述传送带三26，所述U形工件堆积盒8与所述U形工件运输槽1接触的一端向下倾斜，所述L形支撑板29的长板端部向上倾斜。
所述薄板36上设置有计数传感器(图中未示出)，计数传感器能够对经过薄板36进入倒U形支架13的U形工件的数量进行计数，并将计数信息发送给控制器，当达到设定的计数数量时，说明倒U形支架13内的U形工件的数量已经达到设定的数量，控制器控制气缸15动作，将倒U形支架13提升起来进行后续的操作，控制器采用STC89C系列的单片机，计数传感器和气缸都是采用现有产品，不再赘述。
本发明的工作流程为：使用时，首先将U形工件倒在U形工件堆积盒8上，U形工件在重力作用下，堆积在U形工件堆积盒8较低一端，然后打开电机一61、电机二12和电机三27，电机一61的输出轴转动带动圆轮二6a转动，在传送带一6的作用下，圆轮二2转动，传送带一6转动带动U形工件运输槽1转动，U形工件运输槽1转动到与U形工件堆积盒8匹配的一端时，U形工件落入U形工件堆积盒8内，传送带一6继续带动U形工件运输槽1转动，U形工件运输槽1转动到L形支撑板29的长板端部时，挡块4被L形支撑板29的长板挡住，传送带一6继续转动，U形工件运输槽1继续转动，在L形支撑板29的作用下，挡块4一端向下摆动，弹簧3被压缩，U形工件运输槽1一端向下摆动，将U形工件倒出到L形支撑板29的长板上，传送带一6继续转动带动挡块4不再接触L形支撑板29，弹簧3回弹，U形工件运输槽1回位继续转动，此过程不断重复，将U形工件运到L形支撑板29的长板上，由于L形支撑板29的长板端部较高，U形工件在重力作用下沿L形支撑板29的长板下移，在呈八字形排布的两个挡板20的作用下，U形工件下移至传送带二22上，有一部分U形工件两端朝下恰好配合在传送带二22的两侧，电机二12转动带动圆轮三32转动，在传送带二22的作用下，圆轮四31转动，传送带二22转动带动U形工件向前移动，U形工件在传送带二22上运动穿过U形挡块21时，没有卡合在传送带二22上的一部分U形工件被U形挡块21挡住掉落在U形工件堆积盒8内，未被挡住的U形工件跟随传送带二22继续移动到T形伸出板12a的横板前端，T形伸出板12a的横板将没有配合在传送带二22上的所有U形工件挡住，配合在传送带二22上的U形工件下侧套住三角板28上，不会被T形伸出板12a的横板挡住，被挡住的U形工件被倾斜的喷气孔16喷出的气体吹开，落下到U形工件堆积盒8内，喷气孔16连接现有的喷气装置，不再赘述。没有被挡住的U形工件在重力和后侧的U形工件的推动作用下在三角板28上向较低一端移动，直至移动到传送带三26上，电机三27的输出轴转动带动圆轮六26a转动，在传送带三26的作用下，圆轮五33转动，在传送带三26上的工件跟随传送带三26移动进入倒U形支架13内，U形工件的两端下侧与长条挡板44接触，最先进入的U形工件被方形板43挡住，后进入的U形工件依次堆积，整个过程中计数传感器一直在计数传送给控制器，达到规定的数量时，控制器控制气缸15动作，气缸15的活塞杆收缩，带动倒U形支架13和内部的U形工件上移，小弹簧42回弹，导向杆41在限位槽39内上移，支撑板38上移，限位板37上移，挡住没有进入倒U形支架13的工件，支撑板38接触到薄板36时，小弹簧42不再回弹。然后转动圆轴10，带动连接杆14和气缸15转动，带动倒U形支架13转动到其他位置，将倒U形支架13内的U形工件从一侧推出，进行码垛，然后将圆轴10反向转动，带动连接杆14和气缸15反向转动，带动倒U形支架13转动到传送带三26上侧，停止转动，气缸15的活塞杆下移到原始位置，压下连接块35，支撑板38下移，小弹簧42被压缩，导向杆41在限位槽39内下移，限位板37下移不再挡住U形工件，U形工件继续进入倒U形支架13内，以上过程不断重复，实现U形工件的有序排序工作。本发明仅对U形工件进行整合排序，并不解决如何将U形工件之后的码垛问题。
以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于U形工件的自动排列工业机器人，包括底板(7)，其特征是：所述底板(7)的上侧一端固定有对称的立板一(11)，所述底板(7)中部固定有支撑柱(9)，所述支撑柱(9)的上侧固定连接倾斜的U形工件堆积盒(8)的下侧底面，所述底板(7)的另一端固定有对称的立板二(5)，对称的所述立板二(5)的上部铰接圆轮一(2)，对称的所述立板二(5)下部铰接圆轮二(6a)，所述圆轮一(2)和圆轮二(6a)通过传送带一(6)连接，所述传送带一(6)上铰接有一组U形工件运输槽(1)，每个所述U形工件运输槽(1)的背面分别通过对称的小弹簧(3)固定连接所述传送带一(6)，每个所述U形工件运输槽(1)的外侧中部分别固定连接挡块(4)，所述U形工件堆积盒(8)的较低一端设置有配合所述U形工件运输槽(1)和挡块(4)穿过的凹槽，一侧的所述立板二(5)的下部固定连接电机一(61)，所述电机一(61)的输出轴铰接穿过对应的所述立板二(5)固定连接所述圆轮二(6a)的中心，所述U形工件堆积盒(8)较高一端的内部固定有L形支撑板(29)的短板一端，所述L形支撑板(29)的长板上侧设置有方形孔(34)和固定有三角板(28)，所述L形支撑板(29)的长板上侧端部固定呈八字形排布的两个挡板(20)，两个所述挡板(20)间距较近的一端间距等于所述方形孔(34)的宽度，所述方形孔(34)的中部两侧的所述L形支撑板(29)上分别固定连接U形挡块(21)的两端，所述L形支撑板(29)的长板一侧中部固定有电机二(12)，所述电机二(12)的输出轴固定连接圆轮三(32)，所述圆轮三(32)通过传送带二(22)连接圆轮四(31)，所述圆轮四(31)的两端分别铰接在固定块(30)上，两个所述固定块(30)均固定在所述L形支撑板(29)的长板下侧，所述传送带二(22)的一侧靠近所述三角板(28)的较高一端，所述三角板(28)的较低一端与传送带三(26)一侧接触，所述U形工件堆积盒(8)的较高端中部固定有对称的竖板(25)，对称的所述竖板(25)之间铰接圆轮五(33)，所述圆轮五(33)通过所述传送带三(26)连接圆轮六(26a)，所述圆轮六(26a)铰接在对称的所述立板一(11)的上部之间，一侧的所述立板一(11)固定连接电机三(27)，所述电机三(27)的输出轴铰接穿过所述立板一(11)固定连接所述圆轮六(26a)的中心轴，所述底板(7)上侧一端铰接有圆轴(10)，所述圆轴(10)的上端固定有连接杆(14)，所述连接杆(14)的另一端下侧固定连接气缸(15)，所述气缸(15)的活塞杆固定连接倒U形支架(13)，所述倒U形支架(13)的两侧下端分别固定连接长条挡板(44)，两个所述长条挡板(44)靠近所述电机三(27)的一端通过方形板(43)固定连接所述倒U形支架(13)，所述倒U形支架(13)的一侧远离所述电机三(27)的一端下部与连接块(35)接触，所述连接块(35)固定连接支撑板(38)上侧一端，所述支撑板(38)的下侧固定连接一组导向杆(41)和弹簧(42)，每个所述弹簧(42)的另一端分别固定连接限位槽(39)，每个所述导向杆(41)分别对应插入所述限位槽(39)内，所有所述限位槽(39)均固定在横板(40)上，所述横板(40)固定连接对应的所述竖板(25)的一侧下部，对应的所述竖板(25)的一侧上端固定连接薄板(36)，所述支撑板(38)上侧固定有限位板(37)，所述限位板(37)的侧面接触所述薄板(36)。
2.根据权利要求1所述的用于U形工件的自动排列工业机器人，其特征是：对称的所述竖板(25)的一侧靠近所述三角板(28)的一端分别固定连接倒U形连接架(24)的两端，所述倒U形连接架(24)的上侧中部固定连接T形伸出板(12a)的竖板端部，所述T形伸出板(12a)的竖板上设置有倾斜的喷气孔(16)。
3.根据权利要求1所述的用于U形工件的自动排列工业机器人，其特征是：所述U形工件堆积盒(8)与所述底板(7)的夹角为30度。
4.根据权利要求1所述的用于U形工件的自动排列工业机器人，其特征是：所述L形支撑板(29)的长板和短板的内夹角为105度。
5.根据权利要求1所述的用于U形工件的自动排列工业机器人，其特征是：所述传送带二(22)的上侧位于所述方形孔(34)内。
6.根据权利要求1所述的用于U形工件的自动排列工业机器人，其特征是：所述U形工件堆积盒(8)与所述U形工件运输槽(1)接触的一端向下倾斜，所述L形支撑板(29)的长板端部向上倾斜。
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