CN110884904B - 一种可调式布匹上架堆码转运机器人 - Google Patents
一种可调式布匹上架堆码转运机器人 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种可调式布匹上架堆码转运机器人，包括固定底座，固定底座的中部安装有减速电机，减速电机的动力输出端安装有转动板，转动板的表面安装有液压油缸，液压油缸的动力输出端安装有转向调节机构，同时转向调节机构的一端安装有连杆伸缩机构，连杆伸缩机构的一端安装有转动夹紧机构。本发明通过转动板和液压油缸的设置，能够在不移动堆码装置的情况下实现布匹在四周不同位置不同高度的堆码，通过连杆伸缩机构的伸缩扩大了堆码转运半径，进而使得在转向调节机构和连杆伸缩机构的配合下，扩大了四周的堆码转运范围。
Description
技术领域
本发明属于布料生产领域，涉及一种可调式布匹上架堆码转运机器人。
背景技术
在布料生产过程中，对于卷制后的布匹需要进行堆码处理，进而节省存储空间，现有的堆码装置一般只能在较小范围内进行堆码，并且堆码过程中根据堆码位置不同需要移动堆码装置，并且堆码的高度有限；同时在布匹进行转运时，对于堆码在最低层的布匹由于高度较低，不容易进行夹取转移，因此往往通过人工搬运进行移动，不仅浪费人力并且降低了转运效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可调式布匹上架堆码转运机器人，通过转动板和液压油缸的设置，能够在不移动堆码装置的情况下实现布匹在四周不同位置不同高度的堆码，通过连杆伸缩机构的伸缩扩大了堆码转运半径，进而使得在转向调节机构和连杆伸缩机构的配合下，扩大了四周的堆码转运范围。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种可调式布匹上架堆码转运机器人，包括固定底座，固定底座的中部安装有减速电机，减速电机的动力输出端安装有转动板，转动板的表面安装有液压油缸，液压油缸的动力输出端安装有转向调节机构，同时转向调节机构的一端安装有连杆伸缩机构，连杆伸缩机构的一端安装有转动夹紧机构；
转向调节机构包括安装固定在液压油缸的固定座，固定座的顶部安装有两个相对设置的第一调节板和第二调节板，同时固定座的侧壁安装有调节液压缸，调节液压缸的动力输出端铰接有转向固定板，转向固定板卡接在第一调节板和第二调节板之间；
固定座包括安装固定在液压油缸动力输出端的第一支撑板，第一支撑板的底面一侧垂直固定有第二支撑板，第一支撑板的表面一端中部开有延伸至该端的第一通孔，调节液压缸铰接在第二支撑板侧壁；
第一调节板的侧壁前端开有L型第一限位槽，第二调节板的侧壁前端开有L型第二限位槽，L型第二限位槽的L拐角处设置有与L型第二限位槽相连通的拐角孔；
转向固定板的一端右侧壁安装有第一卡轴，另一端面开有延伸至上下表面的安装槽，连杆伸缩机构一端安装在安装槽中；同时转向固定板的中部左侧壁安装有第二卡轴，第一卡轴一端卡接在L型第二限位槽中，并且第一卡轴的侧壁外表面与L型第二限位槽的槽两壁相接，第二卡轴一端穿过L型第一限位槽后铰接在调节液压缸的动力输出端，第二卡轴的侧壁外表面与L型第一限位槽的槽两壁相接。
进一步地，连杆伸缩机构包括两端通过第一转轴安装在转向固定板中安装槽一侧壁的第一连杆和安装在安装槽另一侧壁的齿条传动机构，两个第一转轴上均套设有第二连杆，两个第二连杆的一端之间通过第二转轴铰接有第三连杆，第一连杆、两个第二连杆和第三连杆之间形成平行四边形，第三连杆的中部铰接有连接杆，连接杆的一端铰接有第四连杆，第四连杆的两端分别通过第三转轴铰接有第五连杆，两个第五连杆的一端之间通过第四转轴铰接有第六连杆，同时两个第四转轴安装在铰接传动座上，第四连杆、两个第五连杆和第六连杆之间形成平行四边形。
进一步地，齿条传动机构包括安装在其中一个第一转轴一端的第一传动齿轮，同时转向固定板的底部安装有微型液压缸，微型液压缸的动力输出端固定有传动齿条，第一传动齿轮与传动齿条啮合，同时位于第三连杆下方的第二转轴和第四连杆下方的第三转轴一端分别安装有第二传动齿轮和第三传动齿轮，第二传动齿轮和第三传动齿轮啮合。
进一步地，铰接传动座包括传动固定块，传动固定块顶端面开有延伸至一边侧的固定槽，两个第四转轴安装在固定槽侧壁，同时传动固定块的侧壁安装有减速小马达，转动夹紧机构安装在减速小马达的动力输出端。
进一步地，转动夹紧机构包括安装在减速小马达动力输出端的转动板，转动板的侧壁一端垂直固定有安装条，安装条的侧壁中部安装有夹紧液压缸，夹紧液压缸的动力输出端对称铰接有两个第一拉杆，两个第一拉杆的一端均铰接有第二拉杆，同时转动板的侧壁一端对称固定有两个调节轴，两个第二拉杆的中部铰接在调节轴上，同时两个第二拉杆的一端固定有夹杆，夹杆的一端设置有挡条。
本发明的有益效果：
1、本发明通过转动板和液压油缸的设置，能够在不移动堆码装置的情况下实现布匹在四周不同位置不同高度的堆码，通过连杆伸缩机构的伸缩扩大了堆码转运半径，进而使得在转向调节机构和连杆伸缩机构的配合下，扩大了四周的堆码转运范围。
2、本发明设置的转向调节机构能够实现连杆伸缩机构位置的横竖向变换，进而实现在堆码后的布匹进行转运时，当处于低处布匹进行夹紧固定时，当液压油缸移动至最低端时，控制连杆伸缩机构位于竖直方向，通过伸开实现转动夹紧机构移动至最低处的布匹处，进而实现对低处布匹的夹取，然后再通过专项调节机构的作用实现对连杆伸缩机构转动至横向，然后通过控制液压油缸和连杆伸缩机构的工作实现布匹移动至不同高度和不同伸展位置的堆码和转运。
3、本发明设置的连杆伸缩机构通过设置两组平行四边形连杆，同时两组平行四边形连杆之间通过齿条传动机构进行连接和传动，实现连杆伸缩机构在移动过程中铰接传动座始终保持一个方向，进而能够有效控制连杆伸缩机构伸缩时带动铰接传动座在一个方向进行时伸缩移动，便于移动位置的控制。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为连杆伸缩机构收缩时上架堆码转运机器人结构示意图；
图2为连杆伸缩机构收缩时上架堆码转运机器人结构示意图；
图3为连杆伸缩机构伸开时上架堆码转运机器人结构示意图；
图4为转向固定板竖直时上架堆码转运机器人局部结构示意图；
图5为转向固定板水平时上架堆码转运机器人局部结构示意图；
图6为图1的局部结构示意图；
图7为图1的局部结构示意图；
图8为转动夹紧机构结构示意图。
具体实施方式
一种可调式布匹上架堆码转运机器人，如图1、图2和图3所示，包括固定底座1，固定底座1的中部安装有减速电机，减速电机的动力输出端安装有转动板11，转动板11的表面安装有液压油缸2，液压油缸2的动力输出端安装有转向调节机构3，同时转向调节机构3的一端安装有连杆伸缩机构4，连杆伸缩机构4的一端安装有转动夹紧机构5；
如图4和图5所示，转向调节机构3包括安装固定在液压油缸2的固定座31，固定座31的顶部安装有两个相对设置的第一调节板32和第二调节板33，同时固定座31的侧壁安装有调节液压缸34，调节液压缸34的动力输出端铰接有转向固定板35，转向固定板35卡接在第一调节板32和第二调节板33之间；
固定座31包括安装固定在液压油缸2动力输出端的第一支撑板311，第一支撑板311的底面一侧垂直固定有第二支撑板312，第一支撑板311的表面一端中部开有延伸至该端的第一通孔313，第二支撑板312的侧壁安装有第一铰接轴314，调节液压缸34的缸体底端铰接在第一铰接轴314上；
第一调节板32的侧壁底端垂直固定有第一连接条321，第一调节板32通过第一连接条321固定在第一支撑板311的表面，同时第一调节板32的侧壁前端开有L型第一限位槽322；
第二调节板33的侧壁底端垂直固定有第二连接条331，第二调节板33通过第二连接条331固定在第一支撑板311的表面，第二调节板33的侧壁前端开有L型第二限位槽332，L型第二限位槽332的L拐角处设置有与L型第二限位槽332相连通的拐角孔333；L型第一限位槽322和L型第二限位槽332均包括横向槽和与横向槽相连通的竖向槽，横向槽位于竖向槽的上方，拐角孔333位于横向槽和竖向槽的相接处；
转向固定板35的一端右侧壁安装有第一卡轴351，另一端面开有延伸至上下表面的安装槽353，连杆伸缩机构4一端安装在安装槽353中；同时转向固定板35的中部左侧壁安装有第二卡轴352，第一卡轴351一端卡接在L型第二限位槽332中，并且第一卡轴351的侧壁外表面与L型第二限位槽332的槽两壁相接，同时第二卡轴352一端穿过L型第一限位槽322后铰接在调节液压缸34的动力输出端，第二卡轴352的侧壁外表面与L型第一限位槽322的槽两壁相接；转向过程中，当转向固定板35在竖直方向时，此时调节液压缸34可以通过第二卡轴352向下拉动转向固定板35移动，并且转向固定板35一端通过第一卡轴351卡合在L型第二限位槽332中进行限位，使得转向固定板35始终处于竖直状态，沿L型第二限位槽332和L型第一限位槽322的竖向槽上下移动，当转向固定板35向上移动至横向槽和竖向槽的相接处时，此时第一卡轴351移动至拐角孔333中，调节液压缸34推动转向固定板35向上旋转变成横向，然后再通过调节液压缸34推动转向固定板35沿横向槽来回移动；
如图6所示，连杆伸缩机构4包括两端通过第一转轴安装在转向固定板35中安装槽353一侧壁的第一连杆41和安装在安装槽353另一侧壁的齿条传动机构42，两个第一转轴上均套设有第二连杆43，两个第二连杆43的一端之间通过第二转轴铰接有第三连杆44，第一连杆41、两个第二连杆43和第三连杆44之间形成平行四边形；
第三连杆44的中部铰接有连接杆45，连接杆45的一端铰接有第四连杆46，第四连杆46的两端分别通过第三转轴铰接有第五连杆47，两个第五连杆47的一端之间通过第四转轴铰接有第六连杆48，同时两个第四转轴安装在铰接传动座49上，第四连杆46、两个第五连杆47和第六连杆48之间形成平行四边形；
齿条传动机构42包括安装在其中一个第一转轴一端的第一传动齿轮421，同时转向固定板35的底部安装有微型液压缸422，微型液压缸422的动力输出端固定有传动齿条423，第一传动齿轮421与传动齿条423啮合，同时位于第三连杆44下方的第二转轴和第四连杆46下方的第三转轴一端分别安装有第二传动齿轮424和第三传动齿轮425，第二传动齿轮424和第三传动齿轮425啮合；连杆伸缩机构4工作时，通过微型液压缸422控制传动齿条423来回移动，传动齿条423移动过程中通过啮合作用带动第一传动齿轮421转动，第一传动齿轮421转动过程中带动一个第一转轴转动，第一转轴转动过程中带动一个第二连杆43转动，一个第二连杆43转动过程中带动通过第三连杆44推动另一个第二连杆43转动，由于第一连杆41、两个第二连杆43和第三连杆44之间形成平行四边形，因此实现平行四边形的变形移动，同时在第二连杆43移动过程中带动第二传动齿轮424移动，并且第三连杆44移动过程中通过连接杆45带动第四连杆46一起移动，此时由于第二传动齿轮424和第三传动齿轮425之间的啮合作用使得第三传动齿轮425在啮合作用下转动，通过第三传动齿轮425的转动和第四连杆46的移动实现两个第五连杆47转动，两个第五连杆47带动第六连杆48移动，同时通过两个第五连杆47带动铰接传动座49移动，由于第四连杆46、两个第五连杆47和第六连杆48之间形成平行四边形，并且连接杆45水平设置，同时第二传动齿轮和第三传动齿轮425之间的啮合作用，使得铰接传动座49一直沿着水平方向移动；
铰接传动座49包括传动固定块491，传动固定块491顶端面开有延伸至一边侧的固定槽492，两个第四转轴安装在固定槽492侧壁，同时传动固定块491的侧壁安装有减速小马达，转动夹紧机构5安装在减速小马达的动力输出端；
如图7和图8所示，转动夹紧机构5包括安装在减速小马达动力输出端的转动板51，转动板51的侧壁一端垂直固定有安装条52，安装条52的侧壁中部安装有夹紧液压缸53，夹紧液压缸53的动力输出端对称铰接有两个第一拉杆54，两个第一拉杆54的一端均铰接有第二拉杆55，同时转动板51的侧壁一端对称固定有两个调节轴56，两个第二拉杆55的中部铰接在调节轴56上，同时两个第二拉杆55的一端固定有夹杆57，夹杆57的一端设置有挡条58；通过减速小马达工作带动整个转动夹紧机构5转动，同时在对布卷进行夹紧时，同时夹紧液压缸53工作带动第一拉杆54向前移动，两个第一拉杆54向前移动过程中，其一端推动第二拉杆55的一端转动，使得两个夹杆57向中部靠拢实现对布卷的夹紧，并且在夹紧后通过挡条58进行阻挡，防止布卷打滑掉落；
该上架堆码转运机器人的具体工作过程如下：
第一步，在对布卷进行夹取时，此时转动夹紧机构5处于竖直向下的状态，同时转向固定板35处于竖向设置，并且控制转动夹紧机构5位于布卷的上方，然后控制转向固定板35向下移动至待堆码布卷的上方，控制转动夹紧机构5中的两个第二拉杆55转动实现两个夹杆57对布卷的夹紧，然后控制减速小马达工作带动整个转动夹紧机构5转动至水平位置，此时能够有效防止布卷在移动过程中由于重力左右过大使得夹杆57夹持不牢固而掉落；
第二步，在布卷夹紧后，根据布卷堆码位置控制减速电机带动转动板11转动，进而实现液压油缸2的转动，通过液压油缸2的转动实现整个转向调节机构3、连杆伸缩机构4和转动夹紧机构5的转动，直到其转动至布卷堆码方向；
第三步，然后通过控制调节液压缸34可以通过第二卡轴352向上推动转向固定板35移动，并且转向固定板35一端通过第一卡轴351卡合在L型第二限位槽332中进行限位，使得转向固定板35始终处于竖直状态，沿L型第二限位槽332和L型第一限位槽322的竖向槽向上移动，当转向固定板35向上移动至横向槽和竖向槽的相接处时，此时第一卡轴351移动至拐角孔333中，调节液压缸34推动转向固定板35向上旋转变成横向，然后再通过调节液压缸34推动转向固定板35沿横向槽移动；
第三步，然后再通过微型液压缸422控制传动齿条423移动，传动齿条423移动过程中通过啮合作用带动第一传动齿轮421转动，第一传动齿轮421转动过程中带动一个第一转轴转动，第一转轴转动过程中带动一个第二连杆43转动，一个第二连杆43转动过程中带动通过第三连杆44推动另一个第二连杆43转动，由于第一连杆41、两个第二连杆43和第三连杆44之间形成平行四边形，因此实现平行四边形的变形移动，同时在第二连杆43移动过程中带动第二传动齿轮424移动，并且第三连杆44移动过程中通过连接杆45带动第四连杆46一起移动，此时由于第二传动齿轮424和第三传动齿轮425之间的啮合作用使得第三传动齿轮425在啮合作用下转动，通过第三传动齿轮425的转动和第四连杆46的移动实现两个第五连杆47转动，两个第五连杆47带动第六连杆48移动，同时通过两个第五连杆47带动铰接传动座49移动，由于第四连杆46、两个第五连杆47和第六连杆48之间形成平行四边形，并且连接杆45水平设置，同时第二传动齿轮和第三传动齿轮425之间的啮合作用，使得铰接传动座49一直沿着水平方向移动，直到铰接传动座49移动至布卷待堆码位置的正上方时停止；
第四步，控制减速小马达工作带动整个转动夹紧机构5转动，直到转动夹紧机构5转动至竖直方向停止，然后控制夹紧液压缸53工作带动第一拉杆54向后移动，两个第一拉杆54向前移动过程中，其一端推动第二拉杆55的一端转动，使得两个夹杆57向两侧分开实现对布卷的松开，直到布卷掉落至堆码位置处；
第五步，当布卷堆码的越来越高时，通过控制液压油缸2实现整个装置高度的调节，实现对不同堆码高度的堆码。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (5)
1.一种可调式布匹上架堆码转运机器人，包括固定底座(1)，其特征在于，固定底座(1)的中部安装有减速电机，减速电机的动力输出端安装有转动板(11)，转动板(11)的表面安装有液压油缸(2)，液压油缸(2)的动力输出端安装有转向调节机构(3)，同时转向调节机构(3)的一端安装有连杆伸缩机构(4)，连杆伸缩机构(4)的一端安装有转动夹紧机构(5)；
转向调节机构(3)包括安装固定在液压油缸(2)的固定座(31)，固定座(31)的顶部安装有两个相对设置的第一调节板(32)和第二调节板(33)，同时固定座(31)的侧壁安装有调节液压缸(34)，调节液压缸(34)的动力输出端铰接有转向固定板(35)，转向固定板(35)卡接在第一调节板(32)和第二调节板(33)之间；
固定座(31)包括安装固定在液压油缸(2)动力输出端的第一支撑板(311)，第一支撑板(311)的底面一侧垂直固定有第二支撑板(312)，第一支撑板(311)的表面一端中部开有延伸至该端的第一通孔(313)，调节液压缸(34)铰接在第二支撑板(312)侧壁；
第一调节板(32)的侧壁前端开有L型第一限位槽(322)，第二调节板(33)的侧壁前端开有L型第二限位槽(332)，L型第二限位槽(332)的L拐角处设置有与L型第二限位槽(332)相连通的拐角孔(333)；
转向固定板(35)的一端右侧壁安装有第一卡轴(351)，另一端面开有延伸至上下表面的安装槽(353)，连杆伸缩机构(4)一端安装在安装槽(353)中；同时转向固定板(35)的中部左侧壁安装有第二卡轴(352)，第一卡轴(351)一端卡接在L型第二限位槽(332)中，并且第一卡轴(351)的侧壁外表面与L型第二限位槽(332)的槽两壁相接，第二卡轴(352)一端穿过L型第一限位槽(322)后铰接在调节液压缸(34)的动力输出端，第二卡轴(352)的侧壁外表面与L型第一限位槽(322)的槽两壁相接。
2.根据权利要求1所述的一种可调式布匹上架堆码转运机器人，其特征在于，连杆伸缩机构(4)包括两端通过第一转轴安装在转向固定板(35)中安装槽(353)一侧壁的第一连杆(41)和安装在安装槽(353)另一侧壁的齿条传动机构(42)，两个第一转轴上均套设有第二连杆(43)，两个第二连杆(43)的一端之间通过第二转轴铰接有第三连杆(44)，第一连杆(41)、两个第二连杆(43)和第三连杆(44)之间形成平行四边形，第三连杆(44)的中部铰接有连接杆(45)，连接杆(45)的一端铰接有第四连杆(46)，第四连杆(46)的两端分别通过第三转轴铰接有第五连杆(47)，两个第五连杆(47)的一端之间通过第四转轴铰接有第六连杆(48)，同时两个第四转轴安装在铰接传动座(49)上，第四连杆(46)、两个第五连杆(47)和第六连杆(48)之间形成平行四边形。
3.根据权利要求2所述的一种可调式布匹上架堆码转运机器人，其特征在于，齿条传动机构(42)包括安装在其中一个第一转轴一端的第一传动齿轮(421)，同时转向固定板(35)的底部安装有微型液压缸(422)，微型液压缸(422)的动力输出端固定有传动齿条(423)，第一传动齿轮(421)与传动齿条(423)啮合，同时位于第三连杆(44)下方的第二转轴和第四连杆(46)下方的第三转轴一端分别安装有第二传动齿轮(424)和第三传动齿轮(425)，第二传动齿轮(424)和第三传动齿轮(425)啮合。
4.根据权利要求2所述的一种可调式布匹上架堆码转运机器人，其特征在于，铰接传动座(49)包括传动固定块(491)，传动固定块(491)顶端面开有延伸至一边侧的固定槽(492)，两个第四转轴安装在固定槽(492)侧壁，同时传动固定块(491)的侧壁安装有减速小马达，转动夹紧机构(5)安装在减速小马达的动力输出端。
5.根据权利要求4所述的一种可调式布匹上架堆码转运机器人，其特征在于，转动夹紧机构(5)包括安装在减速小马达动力输出端的转动板(51)，转动板(51)的侧壁一端垂直固定有安装条(52)，安装条(52)的侧壁中部安装有夹紧液压缸(53)，夹紧液压缸(53)的动力输出端对称铰接有两个第一拉杆(54)，两个第一拉杆(54)的一端均铰接有第二拉杆(55)，同时转动板(51)的侧壁一端对称固定有两个调节轴(56)，两个第二拉杆(55)的中部铰接在调节轴(56)上，同时两个第二拉杆(55)的一端固定有夹杆(57)，夹杆(57)的一端设置有挡条(58)。
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