CN109761001B - 一种基于机器视觉的机器人智能快速搬运装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于机器视觉的机器人智能快速搬运装置，包括底座，所述底座上固定连接有两个定位板，两个所述定位板的上端共同固定连接有固定板，两个所述定位板的侧壁均贯穿设有连通槽，两个所述连通槽内滑动连接有工作台，所述固定板上设有抬升机构，所述抬升机构贯穿工作台的侧壁并与其螺纹连接，所述工作台上设有两个滑动机构，两个所述滑动机构相对侧壁均设有夹持机构，所述夹持机构的前后侧壁均分别设有第一智能探头和第二智能探头。本发明结构合理，不仅可以自动对物料进行搬运，也可以根据需求将物料放置在位置和高度，可以有效减轻工作人员的劳动强度且提高对物料搬运的效率，最大程度降低安全问题。

Description

一种基于机器视觉的机器人智能快速搬运装置

技术领域

本发明涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的机器人智能快速搬运装置。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置；它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动；它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

目前，多数工厂在搬运物料时，仍是采用人工搬运，这种搬运的方式不仅使得工作人员较为疲惫而且工作效率较低，或存在一些安全隐患等诸多问题，因此我们设计了一种基于机器视觉的机器人智能快速搬运装置来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于机器视觉的机器人智能快速搬运装置，其不仅可以自动对物料进行搬运，也可以根据需求将物料放置在位置和高度，可以有效减轻工作人员的劳动强度且提高对物料搬运的效率，最大程度降低安全问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于机器视觉的机器人智能快速搬运装置，包括底座，所述底座上固定连接有两个定位板，两个所述定位板的上端共同固定连接有固定板，两个所述定位板的侧壁均贯穿设有连通槽，两个所述连通槽内滑动连接有工作台，所述固定板上设有抬升机构，所述抬升机构贯穿工作台的侧壁并与其螺纹连接，所述工作台上设有两个滑动机构，两个所述滑动机构相对侧壁均设有夹持机构，所述夹持机构的前后侧壁均分别设有第一智能探头和第二智能探头，所述工作台的侧壁贯穿设有矩形槽，所述矩形槽内转动连接有多个电动滚筒，所述固定板的上端设有逻辑模块，所述底座的底部侧壁固定连接有多个电动轮。

优选地，所述抬升机构包括固定在固定板上的伺服电机，所述伺服电机的输出端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆贯穿固定板的侧壁并与其转动连接，所述螺纹杆与底座的侧壁转动连接，所述底座与固定板之间设有限位杆，所述限位杆贯穿工作台的侧壁并与其滑动连接。

优选地，所述滑动机构包括固定在工作台上的两个电动滑轨，两个所述电动滑轨相对的侧壁分别滑动连接有与其配套的电动滑块。

优选地，所述夹持机构包括与电动滑块固定连接的伸缩气缸，所述伸缩气缸的输出端固定连接有夹持板，所述第一智能探头位于夹持板的前侧壁，所述第二智能探头位于夹持板的后侧壁，所述夹持板的侧壁设有两个转动机构，两个所述转动机构均贯穿夹持板的侧壁并与其转动连接。

优选地，所述转动机构包括设置在夹持板侧壁的安装槽，所述安装槽内转动连接有齿轮，所述安装槽内滑动连接有与齿轮相互啮合的齿条，所述齿条的侧壁固定连接有橡胶块，所述夹持板的底部侧壁设有连接槽，所述齿轮的底部固定连接有第一连接杆，所述第一连接杆贯穿夹持板的侧壁并与其转动连接，所述第一连接杆延伸至连接槽内，所述第一连接杆的底部侧壁固定连接有第二连接杆，所述第二连接杆的底部侧壁固定支撑板，所述第一连接杆与支撑板之间固定连接有弹簧，所述弹簧套设在第二连接杆的外侧壁，所述安装槽的内侧壁固定设有电磁铁，所述齿条相对电磁铁的侧壁固定连接有磁块，所述电磁铁与磁块相反的侧壁磁极极性相同。

优选地，所述安装槽相对的内顶部和内底部侧壁均设有滑动槽，所述齿条与两个滑动槽滑动连接，所述齿条的上下侧壁均设有多个滚珠，多个所述滚珠与相对的滑动槽的侧壁相抵。

优选地，所述伺服电机、电磁铁、两个电动滑轨、两个伸缩气缸、多个电动滚筒、多个电动轮均与逻辑模块电连接。

优选地，两个所述夹持板相对的侧壁均设有橡胶层，两个所述橡胶层均通过黏胶的方式与夹持板相连接。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

1、本发明，通过第一智能探头可以探测出物料的位置，伺服电机控制工作台的位置，启动两个伸缩气缸，实现两个夹持板相对运动，此时橡胶块和齿条先与物料接触相抵并被挤压至安装槽内齿条的移动带动齿轮的转动，齿轮的转动带动第一连接杆和第二连接杆的转动，第二连接杆的转动带动支撑板的转动并移动至物料底部，可以对物料起到撑托防止其掉落，可以代替工作人员搬运物料，减轻工作人员的劳动强度，消除安全隐患。

2、本发明，通过第二智能探头、伸缩气缸、电动滑轨可以将物料最大化放置在工作台上，通过电动轮可以对物料进行搬运，有效提高对物料的搬运效率，通过伺服电机将工作台抬升到放置物料的位置，电动滚筒滚动可以将物料放置到放置区，节省工作人员的体力，也可以将物料放置到较高的位置，方便安全。

综上所述，本发明结构合理，不仅可以自动对物料进行搬运，也可以根据需求将物料放置在位置和高度，可以有效减轻工作人员的劳动强度且提高对物料搬运的效率，最大程度降低安全问题。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于机器视觉的机器人智能快速搬运装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于机器视觉的机器人智能快速搬运装置中工作台的俯视图；

图3为本发明提出的一种基于机器视觉的机器人智能快速搬运装置中定位板的侧视图；

图4为本发明提出的一种基于机器视觉的机器人智能快速搬运装置中夹持板的侧视图；

图5为图1中A处结构放大图；

图6为图2中B处结构放大图；

图7为图4中C处结构放大图；

图8为本发明提出的一种基于机器视觉的机器人智能快速搬运装置中安装槽内部部分机构连接示意图。

图中：1底座、2定位板、3固定板、4连通槽、5工作台、6伺服电机、7螺纹杆、8限位杆、9电动滑轨、10电动滑块、11伸缩气缸、12夹持板、13矩形槽、14电动滚筒、15第一智能探头、16第二智能探头、17橡胶块、18齿条、19支撑板、20安装槽、21齿轮、 22电动轮、23第一连接杆、24第二连接杆、25弹簧、26连接槽、 27滑动槽、28滚珠、29逻辑模块、30电磁铁、31磁块。

具体实施方式

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。

参照图1-8，一种基于机器视觉的机器人智能快速搬运装置，包括底座1，底座1上固定连接有两个定位板2，两个定位板2的上端共同固定连接有固定板3，底座1、两个定位板2、固定板3均为中空钢板，且三者通过焊接的方式连接在一起；两个定位板2的侧壁均贯穿设有连通槽4，两个连通槽4内滑动连接有工作台5，固定板3 上设有抬升机构，抬升机构贯穿工作台5的侧壁并与其螺纹连接，具体的，抬升机构包括固定在固定板3上的伺服电机6，伺服电机6的输出端固定连接有螺纹杆7，螺纹杆7贯穿固定板3的侧壁并与其转动连接，螺纹杆7与底座1的侧壁转动连接，底座1与固定板3之间设有限位杆8，限位杆8贯穿工作台5的侧壁并与其滑动连接，伺服电机6的转动带动螺纹杆7的转动，工作台5在限位杆8的限位下无法转动，螺纹杆7的转动可以实现工作台5在螺纹杆7上向下移动。

工作台5上设有两个滑动机构，具体的，滑动机构包括固定在工作台5上的两个电动滑轨9，两个电动滑轨9相对的侧壁分别滑动连接有与其配套的电动滑块10，现有技术，不在此赘述。

两个滑动机构相对侧壁均设有夹持机构，夹持机构的前后侧壁均分别设有第一智能探头15和第二智能探头16，可以为机器人提供物料的位置，便于对物料进行夹持；夹持机构包括与电动滑块10固定连接的伸缩气缸11，伸缩气缸11的输出端固定连接有夹持板12，第一智能探头15位于夹持板12的前侧壁，第二智能探头位于夹持板 12的后侧壁，夹持板12的侧壁设有两个转动机构，两个转动机构均贯穿夹持板12的侧壁并与其转动连接，两个夹持板12相对的侧壁均设有橡胶层，两个橡胶层均通过黏胶的方式与夹持板12相连接，可以增加与物料之间的摩擦力，可以更加稳定的夹持物料，也可以保护物料防止其被损坏。

具体的，转动机构包括设置在夹持板12侧壁的安装槽20，安装槽20内转动连接有齿轮21，安装槽20内滑动连接有与齿轮21相互啮合的齿条18，安装槽20相对的内顶部和内底部侧壁均设有滑动槽 27，齿条18与两个滑动槽27滑动连接，齿条18的上下侧壁均设有多个滚珠28，多个滚珠28与相对的滑动槽27的侧壁相抵，通过滚珠28，便于齿条18在滑动槽27内滑动；齿条18的侧壁固定连接有橡胶块17，橡胶块17通过黏胶的方式与齿条18的侧壁相连接；夹持板12的底部侧壁设有连接槽26，齿轮21的底部固定连接有第一连接杆23，第一连接杆23贯穿夹持板12的侧壁并与其转动连接，第一连接杆23延伸至连接槽26内，第一连接杆23的底部侧壁固定连接有第二连接杆24，第二连接杆24的底部侧壁固定支撑板19，第一连接杆23与支撑板19之间固定连接有弹簧25，弹簧25的两端分别与第一连接杆23与支撑板19的侧壁焊接在一起，弹簧25套设在第二连接杆24的外侧壁，安装槽20的内侧壁固定设有电磁铁30，齿条18相对电磁铁30的侧壁固定连接有磁块31，电磁铁30与磁块 31相反的侧壁磁极极性相同，电磁铁30的工作原理：在通电螺线管内部插入铁芯，铁芯被通电螺线管的磁场磁化；磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。

工作台5的侧壁贯穿设有矩形槽13，矩形槽13内转动连接有多个电动滚筒14，固定板3的上端设有逻辑模块29，底座1的底部侧壁固定连接有多个电动轮22；伺服电机6、电磁铁30、两个电动滑轨9、两个伸缩气缸11、多个电动滚筒14、多个电动轮22均与逻辑模块29电连接，逻辑模块29与控制设备电连接，可以通过第一智能探头15和第二智能探头16对物料的定位反馈到逻辑模块29再到控制设备，控制设备在对逻辑模块29行使命令，再对电动滑轨9、伸缩气缸11等进行命令行使，实现对物料的定位搬运等工作。

本发明中，当需要对物料进行搬运时，启动电动轮22，通过第一智能探头15可以探测出物料的位置并将底座1移动至物料旁，关闭电动轮22，启动伺服电机6，伺服电机6的转动带动螺纹杆7的转动，由于工作台5在连通槽4和限位杆8的限位下，工作台5不会发生转动，进而螺纹杆7的转动可以实现工作台5在螺纹杆7上上下移动，在连通槽4和限位杆8的限位下，可以保证其稳定的移动。

通过第一智能探头15可以探测出物料的位置，通过伺服电机6 控制工作台5的位置，使得夹持板12的底部与物料的底部在同一水平线上；启动两个伸缩气缸11，实现两个夹持板12相对运动，此时橡胶块17和齿条18先与物料接触相抵并被挤压至安装槽20内齿条18的移动带动齿轮21的转动，齿轮21的转动带动第一连接杆23和第二连接杆24的转动；若物料底部没有物料时，第二连接杆24的转动带动支撑板19的转动并移动至物料底部，可以对物料起到撑托防止其掉落；若物料底部仍有物料，第二连接杆24的转动时，支撑板 19被其他物料阻挡无法转动，则弹簧25发生扭转；启动伺服电机6，实现对工作台5的抬升，此时支撑板19不会被其他物料阻挡，支撑板19在弹簧25的作用下，可旋转至物料底部，起到支撑和预防的作用。

物料被加持后，启动电动滑轨9可以实现将物料搬运至工作台5 上，通过第二智能探头16可以对物料进行摆放至电动滚筒14上；再次启动电动滑轨9和电磁铁30，电磁铁30与磁块31的磁极相同，实现齿条18远离电磁铁30，实现齿条18的复位，齿条18带动齿轮 21、第一连接杆23、第二连接杆24、支撑板19的转动，实现复位，便于再次对物料进行夹持。

物料在工作台5上摆满时，启动电动轮22，使底座1移动至防止物料的地方，可以根据放置物料的高度调整工作台的高度，启动电动滚筒14可以实现对聊的卸载；此过程实现对物料的搬运，不仅可以节省大量人力资源和减轻工作人员的劳动体力，且搬运效率高。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于机器视觉的机器人智能快速搬运装置，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）上固定连接有两个定位板（2），两个所述定位板（2）的上端共同固定连接有固定板（3），两个所述定位板（2）的侧壁均贯穿设有连通槽（4），两个所述连通槽（4）内滑动连接有工作台（5），所述固定板（3）上设有抬升机构，所述抬升机构贯穿工作台（5）的侧壁并与其螺纹连接，所述工作台（5）上设有两个滑动机构，两个所述滑动机构相对侧壁均设有夹持机构，所述夹持机构的前后侧壁均分别设有第一智能探头（15）和第二智能探头（16），所述工作台（5）的侧壁贯穿设有矩形槽（13），所述矩形槽（13）内转动连接有多个电动滚筒（14），所述固定板（3）的上端设有逻辑模块（29），所述底座（1）的底部侧壁固定连接有多个电动轮（22）；所述抬升机构包括固定在固定板（3）上的伺服电机（6），所述伺服电机（6）的输出端固定连接有螺纹杆（7），所述螺纹杆（7）贯穿固定板（3）的侧壁并与其转动连接，所述螺纹杆（7）与底座（1）的侧壁转动连接，所述底座（1）与固定板（3）之间设有限位杆（8），所述限位杆（8）贯穿工作台（5）的侧壁并与其滑动连接；所述滑动机构包括固定在工作台（5）上的两个电动滑轨（9），两个所述电动滑轨（9）相对的侧壁分别滑动连接有与其配套的电动滑块（10）；所述夹持机构包括与电动滑块（10）固定连接的伸缩气缸（11），所述伸缩气缸（11）的输出端固定连接有夹持板（12），所述第一智能探头（15）位于夹持板（12）的前侧壁，所述第二智能探头位于夹持板（12）的后侧壁，所述夹持板（12）的侧壁设有两个转动机构，两个所述转动机构均贯穿夹持板（12）的侧壁并与其转动连接；所述转动机构包括设置在夹持板（12）侧壁的安装槽（20），所述安装槽（20）内转动连接有齿轮（21），所述安装槽（20）内滑动连接有与齿轮（21）相互啮合的齿条（18），所述齿条（18）的侧壁固定连接有橡胶块（17），所述夹持板（12）的底部侧壁设有连接槽（26），所述齿轮（21）的底部固定连接有第一连接杆（23），所述第一连接杆（23）贯穿夹持板（12）的侧壁并与其转动连接，所述第一连接杆（23）延伸至连接槽（26）内，所述第一连接杆（23）的底部侧壁固定连接有第二连接杆（24），所述第二连接杆（24）的底部侧壁固定支撑板（19），所述第一连接杆（23）与支撑板（19）之间固定连接有弹簧（25），所述弹簧（25）套设在第二连接杆（24）的外侧壁，所述安装槽（20）的内侧壁固定设有电磁铁（30），所述齿条（18）相对电磁铁（30）的侧壁固定连接有磁块（31），所述电磁铁（30）与磁块（31）相反的侧壁磁极极性相同。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的机器人智能快速搬运装置，其特征在于，所述安装槽（20）相对的内顶部和内底部侧壁均设有滑动槽（27），所述齿条（18）与两个滑动槽（27）滑动连接，所述齿条（18）的上下侧壁均设有多个滚珠（28），多个所述滚珠（28）与相对的滑动槽（27）的侧壁相抵。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的机器人智能快速搬运装置，其特征在于，所述伺服电机（6）、电磁铁（30）、两个电动滑轨（9）、两个伸缩气缸（11）、多个电动滚筒（14）、多个电动轮（22）均与逻辑模块（29）电连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的机器人智能快速搬运装置，其特征在于，两个所述夹持板（12）相对的侧壁均设有橡胶层，两个所述橡胶层均通过黏胶的方式与夹持板（12）相连接。

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