CN109110002A - 一种智能搬运机器人 - Google Patents

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李培成
刘永欣
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种智能搬运机器人，涉及搬运机器人技术领域，包括机体、设于机体上的顶板以及设于机体底部的导轮，顶板上连接有安置台，安置台通过转轴转动连接在顶板上，安置台的形状与顶板的形状相同，机体内设有用于带动转轴定角度旋转的驱动机构，驱动机构包括同轴心固定在转轴上的从动盘以及设于机体内的主动件，主动件与从动盘适配，机体内开设有容纳槽，顶板滑移连接在容纳槽中，容纳槽中还设有用于驱动顶板在垂直方向上滑移的升降件，它能够在搬运工件的过程中较为精确地对准下一道工序的设备所处的方位，且花费时间较少，精准度高，提高自动化生产线的精确度和搬运、工作效率。

Description

一种智能搬运机器人
技术领域
本发明涉及搬运机器人技术领域，特别是涉及一种智能搬运机器人。
背景技术
搬运机器人为应用机器人运动轨迹实现代替人工搬运的自动化产品，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1960年的美国，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。部分发达国家已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。
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。
AGV智能搬运机器人也是搬运机器人的一种，其常被成为AGV，主要功用集中在自动物流搬转运，AGV智能搬运机器人是通过特殊地标导航自动将物品运输至指定地点，最常见的引导方式为磁条引导，激光引导，RFID引导等。
磁条引导的方式是常用也是成本最低的方式，但是站点设置有一定的局限性以及对场地装修风格有一定影响;激光引导成本最高对场地要求也比较高所以一般不采用;RFID引导成本适中，其优点是引导精度高，站点设置更方便可满足最复杂的站点布局，对场所整体装修环境无影响，其次RFID高安全性稳定性也是磁条导航和激光导航方式不具备的。
目前，公开号为CN207810515U的中国专利公开了一种智能搬运机器人，其结构包括报警器、无线摄像头、操作面板、紧停按钮、防滑把手、LED照明灯、避障传感器、安全触边装置、电源开关、前轮驱动机构、机体、后轮驱动机构；
机体的底部分别与前轮驱动机构、后轮驱动机构相连接，前轮驱动机构平行设于后轮驱动机构的前面，机体的正面底部安装有与之连接的安全触边装置，安全触边装置位于避障传感器的正下方，避障传感器与机体通过电连接。
这种智能搬运机器人虽然具有摄像监控的功能，可通过无线与外部设备相连接，从而进行实时监控，但当其应用在自动化的生产线中时，搬运工件过程中，在对接下一道工序时，其需要花费较多时间调整自身的角度以适应下一道工序的设备所处的方位，花费的时间较多，且调整精准度较低。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种智能搬运机器人，包括机体、设于机体上的顶板以及设于机体底部的导轮，顶板上连接有安置台，安置台通过转轴转动连接在顶板上，安置台的形状与顶板的形状相同，机体内设有用于带动转轴定角度旋转的驱动机构，驱动机构包括同轴心固定在转轴上的从动盘以及设于机体内的主动件，主动件与从动盘适配，机体内开设有容纳槽，顶板滑移连接在容纳槽中，容纳槽中还设有用于驱动顶板在垂直方向上滑移的升降件。
技术效果：能够在搬运工件的过程中较为精确地对准下一道工序的设备所处的方位，且花费时间较少，精准度高，提高自动化生产线的精确度和搬运、工作效率。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，从动盘整体呈棘轮形状设置，其外圆位置设有若干个完全相同的棘齿，棘齿环绕从动盘中心设置并将从动盘等分成若干部分。
前所述的一种智能搬运机器人，主动件包括主动杆，主动杆包括相互垂直的驱动部和从动部，从动部两端均铰接有驱动棘爪，驱动棘爪分别与从动盘上不同位置的棘齿啮合。
前所述的一种智能搬运机器人，主动件包括设于机体内的驱动气缸，驱动气缸的本体铰接在机体内，且驱动气缸的输出轴铰接在驱动部末端。
前所述的一种智能搬运机器人，机体内位于从动部的两侧固定有挡板，挡板与驱动棘爪之间连接有弹簧，用于拉动驱动棘爪朝向棘轮一侧旋转。
前所述的一种智能搬运机器人，升降件包括滑移连接在容纳槽中且一端固定在安置板底部的驱动齿条，还包括转动连接在容纳槽中的驱动齿轮，驱动齿轮与驱动齿条相互啮合。
前所述的一种智能搬运机器人，升降件包括驱动电机，驱动电机的输出轴上一体设有驱动蜗杆，驱动齿轮通过中间轴转动连接在容纳槽内，中间轴上同轴心设有驱动蜗轮，驱动蜗轮与驱动蜗杆相啮合。
前所述的一种智能搬运机器人，机体前方设有操控面板，且机体底部转动连接有导辊，机体整体通过设于机体内的伺服电机驱动。
本发明的有益效果是：
（1）本发明中当搬运机器人工作时，机体中的主动件可以带动从动盘旋转，带动转轴和安置台旋转，由于主动件能够确定旋转的角度，搬运机器人可以预先设置好主动件的旋转角度以适配下一工序的设备，从而减少搬运机器人整体转动所需的时间，提高整体工作效率；
（2）本发明中驱动气缸带动主动杆活动，由于从动部中间铰接在机体上，当主动杆活动，就能够带动从动部绕着铰接点旋转，从而拉动两根驱动棘爪活动，驱动棘爪与棘齿配合，就能够拉动从动盘旋转，而由于棘齿等角度分布，驱动气缸每次活动带动从动盘旋转的角度固定，因此达到定角度旋转的效果；
（3）本发明中在挡板与驱动棘齿之间设置弹簧，能够拉动驱动弹簧朝向棘轮旋转，以保持驱动弹簧与主动盘之间的配合；
（4）本发明中当驱动电机旋转，能够带动驱动齿轮旋转，从而带动驱动齿条在容纳槽中上下滑移，打洞升降顶板和安置板的效果；
（5）本发明中蜗杆与蜗轮之间具有自锁性，因此在驱动蜗轮旋转停止后，存在的自锁性能够保证驱动齿条保持在现有高度和位置。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图；
图2为实施例1中用于显示主动件的示意图；
图3为实施例1中用于显示驱动机构的示意图；
其中：1、机体；11、顶板；12、导轮；13、容纳槽；14、操控面板；15、导辊；2、安置台；21、转轴；3、驱动机构；31、主动件；311、主动杆；312、驱动部；313、从动部；314、驱动棘爪；315、驱动气缸；316、挡板；317、弹簧；32、从动盘；321、棘齿；4、升降件；41、驱动齿条；42、驱动齿轮；43、驱动电机；44、驱动蜗杆；45、驱动蜗轮；46、中间轴。
具体实施方式
本实施例提供的一种智能搬运机器人，结构如图1-3所示，其包括整体为长方体形状的机体1，机体1前方呈梯形状，机体1顶部设有顶板11，机体1底部设有若干个转动连接在机体1上的导轮12，机体1前方设有操控面板14，且机体1底部转动连接有导辊15，机体1整体通过设于机体1内的伺服电机驱动。
顶板11上连接有安置台2，安置台2通过转轴21转动连接在顶板11上，安置台2的形状与顶板11的形状相同。机体1内设有用于带动转轴21定角度旋转的驱动机构3，驱动机构3包括同轴心固定在转轴21上的从动盘32以及设于机体1内的主动件31，主动件31与从动盘32适配。
从动盘32整体呈棘轮形状设置，其外圆位置设有若干个完全相同的棘齿321，棘齿321环绕从动盘32中心设置并将从动盘32等分成若干部分。主动件31包括主动杆311，主动杆311包括相互垂直的驱动部312和从动部313，从动部313两端均铰接有驱动棘爪314，驱动棘爪314分别与从动盘32上不同位置的棘齿321啮合。
主动件31还包括设于机体1内的驱动气缸315，驱动气缸315的本体铰接在机体1内，且驱动气缸315的输出轴铰接在驱动部312末端。机体1内位于从动部313的两侧固定有挡板316，挡板316与驱动棘爪314之间连接有弹簧317，用于拉动驱动棘爪314朝向棘轮一侧旋转。
驱动气缸315带动主动杆311活动，由于从动部313中间铰接在机体1上，当主动杆311活动，就能够带动从动部313绕着铰接点旋转，从而拉动两根驱动棘爪314活动，驱动棘爪314与棘齿321配合，就能够拉动从动盘32旋转，而由于棘齿321等角度分布，驱动气缸315每次活动带动从动盘32旋转的角度固定，因此达到定角度旋转的效果。
机体1内开设有容纳槽13，顶板11滑移连接在容纳槽13中，容纳槽13中还设有用于驱动顶板11在垂直方向上滑移的升降件4，升降件4包括滑移连接在容纳槽13中且一端固定在安置板底部的驱动齿条41，还包括转动连接在容纳槽13中的驱动齿轮42，驱动齿轮42与驱动齿条41相互啮合。
升降件4还包括驱动电机43，驱动电机43的输出轴上一体设有驱动蜗杆44，驱动齿轮42通过中间轴46转动连接在容纳槽13内，中间轴46上同轴心设有驱动蜗轮45，驱动蜗轮45与驱动蜗杆44相啮合。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能搬运机器人，包括机体(1)、设于机体(1)上的顶板(11)以及设于机体(1)底部的导轮(12)，其特征在于：所述顶板(11)上连接有安置台(2)，安置台(2)通过转轴(21)转动连接在顶板(11)上，安置台(2)的形状与顶板(11)的形状相同，机体(1)内设有用于带动转轴(21)定角度旋转的驱动机构(3)，驱动机构(3)包括同轴心固定在转轴(21)上的从动盘(32)以及设于机体(1)内的主动件(31)，主动件(31)与从动盘(32)适配，机体(1)内开设有容纳槽(13)，顶板(11)滑移连接在容纳槽(13)中，容纳槽(13)中还设有用于驱动顶板(11)在垂直方向上滑移的升降件(4)。
2.根据权利要求1所述的一种智能搬运机器人，其特征在于：所述从动盘(32)整体呈棘轮形状设置，其外圆位置设有若干个完全相同的棘齿(321)，棘齿(321)环绕从动盘(32)中心设置并将从动盘(32)等分成若干部分。
3.根据权利要求1所述的一种智能搬运机器人，其特征在于：所述主动件(31)包括主动杆(311)，主动杆(311)包括相互垂直的驱动部(312)和从动部(313)，从动部(313)两端均铰接有驱动棘爪(314)，驱动棘爪(314)分别与从动盘(32)上不同位置的棘齿(321)啮合。
4.根据权利要求3所述的一种智能搬运机器人，其特征在于：所述主动件(31)包括设于机体(1)内的驱动气缸(315)，驱动气缸(315)的本体铰接在机体(1)内，且驱动气缸(315)的输出轴铰接在驱动部(312)末端。
5.根据权利要求4所述的一种智能搬运机器人，其特征在于：所述机体(1)内位于从动部(313)的两侧固定有挡板(316)，挡板(316)与驱动棘爪(314)之间连接有弹簧(317)，用于拉动驱动棘爪(314)朝向棘轮一侧旋转。
6.根据权利要求1所述的一种智能搬运机器人，其特征在于：所述升降件(4)包括滑移连接在容纳槽(13)中且一端固定在安置板底部的驱动齿条(41)，还包括转动连接在容纳槽(13)中的驱动齿轮(42)，驱动齿轮(42)与驱动齿条(41)相互啮合。
7.根据权利要求6所述的一种智能搬运机器人，其特征在于：所述升降件(4)包括驱动电机(43)，驱动电机(43)的输出轴上一体设有驱动蜗杆(44)，驱动齿轮(42)通过中间轴(46)转动连接在容纳槽(13)内，中间轴(46)上同轴心设有驱动蜗轮(45)，驱动蜗轮(45)与驱动蜗杆(44)相啮合。
8.根据权利要求1所述的一种智能搬运机器人，其特征在于：所述机体(1)前方设有操控面板(14)，且机体(1)底部转动连接有导辊(15)，机体(1)整体通过设于机体(1)内的伺服电机驱动。
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