CN110963230A - 一种基于视觉的发动机缸体的搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于视觉的发动机缸体的搬运机器人，包括上料机构、调向组件和缸体存储架，所述调向组件设置在缸体存储架的一侧，所述缸体存储架的一侧设置有滑道，且上料机构与滑道为配合结构，所述调向组件包括固定板，两个所述固定板之间连接有安装杆，所述固定板的一侧开设有通孔，且通孔内设置有调向轴，所述调向轴的一端套接有曲柄，所述调向轴的另一端套接有第二锥齿轮，所述缸体存储架的一侧固定有圆柱块，所述圆柱块的外部套接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合，所述曲柄的一端铰接有连接块，所述连接块的一端连接有伸缩气缸，本发明，具有安全性高和上料效果好的特点。

Description

一种基于视觉的发动机缸体的搬运机器人

技术领域

本发明涉及发动机缸体生产技术领域，具体为一种基于视觉的发动机缸体的搬运机器人。

背景技术

随着时代的发展，工业自动化需求越来越高，机器人可以代替人力完成很多繁重的劳动任务，其中就包括汽车生产时发动机缸体的搬运存放。

汽车发动机缸体属于精细化部件，而且重量较大。因此搬运过程中有较高的要求，国内现有的汽车发动机缸体都是采用机械爪来夹紧气缸外壁，利用铰接的支撑臂配合实现搬运，在搬运过程中一旦气缸供气不足，摆臂发生回缩，很容易由于惯性造成缸体的掉落，以及人员伤亡事故；且现有的装夹结构无法稳定的一次运送多个发动机缸体。因此，设计安全性高和上料效果好的一种基于视觉的发动机缸体的搬运机器人是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于视觉的发动机缸体的搬运机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于视觉的发动机缸体的搬运机器人，包括上料机构、调向组件和缸体存储架，所述调向组件设置在缸体存储架的一侧，所述缸体存储架的一侧设置有滑道，且上料机构与滑道为配合结构。

进一步的，所述调向组件包括固定板，两个所述固定板之间连接有安装杆，所述固定板的一侧开设有通孔，且通孔内设置有调向轴，所述调向轴的一端套接有曲柄，所述调向轴的另一端套接有第二锥齿轮，所述缸体存储架的一侧固定有圆柱块，所述圆柱块的外部套接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合，所述曲柄的一端铰接有连接块，所述连接块的一端连接有伸缩气缸，所述伸缩气缸的主体部分与固定板通过销轴。

进一步的，所述上料机构包括上料电机，所述缸体存储架的一侧对应设置有纵向辊轮组，所述纵向辊轮组的驱动端与上料电机的输出轴相连接，两个所述纵向辊轮组之间连接有连接轴，所述缸体存储架上还设置有横向辊轮组，所述横向辊轮组与纵向辊轮组相互配合连接。

进一步的，所述横向辊轮组与纵向辊轮组之间设置有柔性调向组件，所述柔性调向组件包括控制辊轮组，所述纵向辊轮组的输出轴外部套接有第二绳盘，所述缸体存储架上还通过轴承连接有空心杆，所述空心杆的一端设置有第一电磁铁，且第二绳盘上设置有第二电磁铁，所述空心杆的一端设置有公卡槽，所述第二绳盘上设置有母卡槽，所述控制辊轮组的一侧安装有第四锥齿轮，所述横向辊轮组的一侧设置有第三锥齿轮，所述第三锥齿轮与第四锥齿轮相啮合。

进一步的，所述控制辊轮组的一端穿过空心杆，所述空心杆的一端套接有第一绳盘，所述第二绳盘与第一绳盘之间连接有钢丝绳，所述缸体存储架上还设置有导向套，所述钢丝绳穿过导向套。

进一步的，所述控制辊轮组、横向辊轮组和纵向辊轮组上均由多个辊轮组成，所述辊轮包括第一侧辊和第二侧辊，所述第一侧辊和第二侧辊的内部设置有轮毂，且轮毂与第一侧辊和第二侧辊之间均设置有离合器，所述辊轮的外周面转动设置有抵料轮，每个所述抵料轮之间凹陷设置有轮槽。

进一步的，所述第一侧辊和第二侧辊的支撑转轴的外部均匀连接有弹簧牵丝，弹簧牵丝的一端与第一侧辊和第二侧辊的一侧相连接。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，

（1）通过设置有上料机构，将缸体存储架设置成滑道式结构，上料时利用辊轮组实现发动机缸体的堆叠式上料，可以一次运送较多的发动机缸体，且无需另行将缸体之间固定，上料效率高且稳定；

（2）通过设置有调向组件，利用气缸的伸缩实现缸体存储架的调向，在气缸供气不足摇摆臂回缩时，由于曲柄无法再转动，可以限制锥齿轮的转动角度，从而避免缸体存储架塌落，相比于蜗轮蜗杆又可以实现依靠重力反向驱动效果，结合了齿轮和蜗轮蜗杆的优点；

（3）通过设置有横向辊轮组和纵向辊轮组，可以在发动机缸体上料的同时实现左右横移，微调发动机缸体的左右位置，使其能够上下和左右堆叠，根据不同大小的缸体灵活调整堆放次序，充分利用空间实现搬运；

（4）通过设置有第一绳盘和第二绳盘等构件，只需依靠一个电机即可实现发动机缸体的上下和左右的平移，利用控制绳盘脱扣实现控制左右转矩，大大简化了传动结构和缸体存储架的自身重量；

（5）通过在辊轮上设置有驱动转矩方向不同的第一侧辊和第二侧辊，利用两者与其固定轴的脱扣离合作用，同时实现不同位置缸体的上料和下料，适应发动机装配生产线组装的中间环节，相比于分别设置控制的方式结构和控制简单，大大提高了生产效率；

（6）通过设置有第一侧辊、第二侧辊和弹簧牵丝等构件，可以将原有的滚轮分成多个片状部分，每个侧辊通过牵拉作用旋转，在面对崎岖不平的发动机缸体表面时，可以自动根据压力调整每个侧辊的位置，较好地弥补发动机缸体表面的凹凸不平处，减小凹陷的幅度，提升运送效果。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的调向组件结构示意图；

图3是本发明的缸体存储架正视结构示意图；

图4是本发明的横向辊轮组与控制辊轮组安装示意图；

图5是本发明的辊轮安装示意图；

图中：1、上料机构；2、调向组件；3、缸体存储架；21、固定板；22、安装杆；23、第一锥齿轮；24、第二锥齿轮；25、曲柄；26、连接块；27、伸缩气缸；31、上料电机；32、纵向辊轮组；33、连接轴；34、横向辊轮组；341、第三锥齿轮；351、第四锥齿轮；35、控制辊轮组；36、空心杆；37、第一绳盘；38、第二绳盘；39、导向套；30；辊轮；301、第一侧辊；302、第二侧辊；303、轮毂；304、轮槽；305、抵料轮。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供技术方案：一种基于视觉的发动机缸体的搬运机器人，包括上料机构1、调向组件2和缸体存储架3，调向组件2设置在缸体存储架3的一侧，缸体存储架3的一侧设置有滑道，且上料机构1与滑道为配合结构，当使用该机器时利用上料机构1控制其上料，利用调向组件2控制缸体存储架3的角度，缸体存储架3的滑道式结构可以平滑地堆叠起各个发动机缸体，无需将其按顺序摆好和固定好即可进行整装运送，运送方便；

如图2，调向组件2包括固定板21，两个固定板21之间连接有安装杆22，固定板21的一侧开设有通孔，且通孔内设置有调向轴，调向轴的一端套接有曲柄25，调向轴的另一端套接有第二锥齿轮24，缸体存储架3的一侧固定有圆柱块，圆柱块的外部套接有第一锥齿轮23，第一锥齿轮23与第二锥齿轮24相啮合，曲柄25的一端铰接有连接块26，连接块26的一端连接有伸缩气缸27，伸缩气缸27的主体部分与固定板21通过销轴，当调向时控制伸缩气缸27伸长或缩短长度，控制曲柄25转动，从而使第一锥齿轮23与第二锥齿轮24转动，在气缸供气不足摇摆臂回缩时，由于曲柄无法再转动，可以限制锥齿轮的转动角度，从而避免缸体存储架塌落，相比于蜗轮蜗杆又可以实现依靠重力反向驱动效果，结合了齿轮和蜗轮蜗杆的优点；

如图3，上料机构1包括上料电机31，缸体存储架3的一侧对应设置有纵向辊轮组32，纵向辊轮组32的驱动端与上料电机31的输出轴相连接，两个纵向辊轮组32之间连接有连接轴33，缸体存储架3上还设置有横向辊轮组34，横向辊轮组34与纵向辊轮组32相互配合连接，上料时利用辊轮组实现发动机缸体的堆叠式上料，可以一次运送较多的发动机缸体，且无需另行将缸体之间固定，上料效率高且稳定；

如图3-4，横向辊轮组34与纵向辊轮组32之间设置有柔性调向组件，柔性调向组件包括控制辊轮组35，纵向辊轮组32的输出轴外部套接有第二绳盘38，缸体存储架3上还通过轴承连接有空心杆36，空心杆36的一端设置有第一电磁铁，且第二绳盘38上设置有第二电磁铁，空心杆36的一端设置有公卡槽，第二绳盘38上设置有母卡槽，控制辊轮组35的一侧安装有第四锥齿轮351，横向辊轮组34的一侧设置有第三锥齿轮341，第三锥齿轮341与第四锥齿轮351相啮合，当无需调整缸体的横向位置时，第一电磁铁和第二电磁铁不通电，两者分开，第二绳盘38无法驱动空心杆36转动，控制辊轮组35由于重力自然垂下脱合，需要调整时通电，两者吸合，母卡槽与公卡槽结合，可以传递转矩，控制辊轮组35转动到垂直时可以使第三锥齿轮341与第四锥齿轮351啮合，从而利用电机正反转控制缸体的左右运动；

如图4，控制辊轮组35的一端穿过空心杆36，空心杆36的一端套接有第一绳盘37，第二绳盘38与第一绳盘37之间连接有钢丝绳，缸体存储架3上还设置有导向套39，钢丝绳穿过导向套39，当需要调整缸体的左右位置时，将纵向辊轮组32的输出轴控制第二绳盘38转动，第二绳盘38利用牵拉控制第一绳盘37转动，从而控制横向辊轮组34的顺逆转动，只需依靠上料电机31即可实现发动机缸体的上下和左右的平移，利用控制绳盘脱扣实现控制左右转矩，大大简化了传动结构和缸体存储架的自身重量；

如图5，控制辊轮组35、横向辊轮组34和纵向辊轮组32上均由多个辊轮30组成，辊轮30包括第一侧辊301和第二侧辊302，第一侧辊301和第二侧辊302的内部设置有轮毂303，且轮毂303与第一侧辊301和第二侧辊302之间均设置有离合器，辊轮30的外周面转动设置有抵料轮305，每个抵料轮305之间凹陷设置有轮槽304，抵料轮305抵住发动机缸体侧壁，使之能够移动，轮槽304用于使发动机缸体壁贴紧两个抵料轮305防止向下滑脱，当利用两者与其固定轴的脱扣离合作用，同时实现不同位置缸体的上料和下料，适应发动机装配生产线组装的中间环节，相比于分别设置控制的方式结构和控制简单，大大提高了生产效率；

第一侧辊和第二侧辊的支撑转轴的外部均匀连接有弹簧牵丝，弹簧牵丝的一端与第一侧辊和第二侧辊的一侧相连接，弹簧牵丝可以伸长缩短，当其支撑转轴受到转矩转动时，其利用弹簧牵丝带动第一侧辊和第二侧辊转动，弹簧牵丝被绷紧，由于发动机缸体的表面不平整，其给予第一侧辊和第二侧辊不同的压力，使第一侧辊和第二侧辊的上下位置不一，弹簧牵丝按照上下浮动的位置拉长或缩短，可以自动根据压力调整每个层片的位置，较好地弥补皮革表面的凹凸不平处，减小凹陷的幅度，提升运送效果。

实施例：当使用该机器人时，将缸体存储架3对准发动机缸体的底部，铲起其底面后，利用纵向辊轮组32实现缸体的上料，利用横向辊轮组控制缸体的左右位置，调整至合适位置后外部支撑臂控制其离地，需要卸出一部分缸体时控制纵向辊轮组的离合装置脱扣，按规定卸出一部分料。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于视觉的发动机缸体的搬运机器人，包括上料机构（1）、调向组件（2）和缸体存储架（3），其特征在于：所述调向组件（2）设置在缸体存储架（3）的一侧，所述缸体存储架（3）的一侧设置有滑道，且上料机构（1）与滑道为配合结构。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的发动机缸体的搬运机器人，其特征在于：所述调向组件（2）包括固定板（21），两个所述固定板（21）之间连接有安装杆（22），所述固定板（21）的一侧开设有通孔，且通孔内设置有调向轴，所述调向轴的一端套接有曲柄（25），所述调向轴的另一端套接有第二锥齿轮（24），所述缸体存储架（3）的一侧固定有圆柱块，所述圆柱块的外部套接有第一锥齿轮（23），所述第一锥齿轮（23）与第二锥齿轮（24）相啮合，所述曲柄（25）的一端铰接有连接块（26），所述连接块（26）的一端连接有伸缩气缸（27），所述伸缩气缸（27）的主体部分与固定板（21）通过销轴。

3.根据权利要求1所述的一种基于视觉的发动机缸体的搬运机器人，其特征在于：所述上料机构（1）包括上料电机（31），所述缸体存储架（3）的一侧对应设置有纵向辊轮组（32），所述纵向辊轮组（32）的驱动端与上料电机（31）的输出轴相连接，两个所述纵向辊轮组（32）之间连接有连接轴（33），所述缸体存储架（3）上还设置有横向辊轮组（34），所述横向辊轮组（34）与纵向辊轮组（32）相互配合连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于视觉的发动机缸体的搬运机器人，其特征在于：所述横向辊轮组（34）与纵向辊轮组（32）之间设置有柔性调向组件，所述柔性调向组件包括控制辊轮组（35），所述纵向辊轮组（32）的输出轴外部套接有第二绳盘（38），所述缸体存储架（3）上还通过轴承连接有空心杆（36），所述空心杆（36）的一端设置有第一电磁铁，且第二绳盘（38）上设置有第二电磁铁，所述空心杆（36）的一端设置有公卡槽，所述第二绳盘（38）上设置有母卡槽，所述控制辊轮组（35）的一侧安装有第四锥齿轮（351），所述横向辊轮组（34）的一侧设置有第三锥齿轮（341），所述第三锥齿轮（341）与第四锥齿轮（351）相啮合。

5.根据权利要求4所述的一种基于视觉的发动机缸体的搬运机器人，其特征在于：所述控制辊轮组（35）的一端穿过空心杆（36），所述空心杆（36）的一端套接有第一绳盘（37），所述第二绳盘（38）与第一绳盘（37）之间连接有钢丝绳，所述缸体存储架（3）上还设置有导向套（39），所述钢丝绳穿过导向套（39）。

6.根据权利要求4所述的一种基于视觉的发动机缸体的搬运机器人，其特征在于：所述控制辊轮组（35）、横向辊轮组（34）和纵向辊轮组（32）上均由多个辊轮（30）组成，所述辊轮（30）包括第一侧辊（301）和第二侧辊（302），所述第一侧辊（301）和第二侧辊（302）的内部设置有轮毂（303），且轮毂（303）与第一侧辊（301）和第二侧辊（302）之间均设置有离合器，所述辊轮（30）的外周面转动设置有抵料轮（305），每个所述抵料轮（305）之间凹陷设置有轮槽（304）。

7.根据权利要求6所述的一种基于视觉的发动机缸体的搬运机器人，其特征在于：所述第一侧辊（301）和第二侧辊（302）的支撑转轴的外部均匀连接有弹簧牵丝，弹簧牵丝的一端与第一侧辊（301）和第二侧辊（302）的一侧相连接。

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