CN111361987B - 一种用于板材转运的机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于板材转运的机器人，其结构包括上下摆动臂、板材吸附架、底座固定板、旋转底座、设备控制器、旋转连接臂，底座固定板为矩形结构且表面贯穿连接有四个螺旋孔，旋转底座垂直安装于底座固定板上表面，设备控制器通过螺栓固定于旋转底座背面，板材转运的机器人通过安装有自清洁吸盘结构和离心减压结构，在吸盘与板材表面贴合之前，对板材表面进行清洁，促使吸盘与板材表面可以完全贴合，提升在转运过程中的稳定性；同时在机械臂转动过程中，通过惯性进行缓冲，有效的降低了转动过程中产生的离心力，避免板材在转运过程中受到离心力作用脱落的情况，提升了板材转运的质量。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，特别的，是一种用于板材转运的机器人。
背景技术
随着国家城市化的快速发展，房地产在装修过程中，经常会需要搬运质量较重的建筑板材，为了加快搬运速度，减少人工的工作量，逐渐采用转运机器人进行搬运，但目前技术考虑不够完善，具有以下缺点：由于转运机器人是通过吸盘产生负压对板材进行吸附搬运的，但是板材在加工完成时，表面容易残留较多的粉尘等污染物，进而导致吸盘与板材无法完全贴合，造成部分板材通过机器人无法稳定转运；同时在转运过程中，机器人的机械臂发生转动，进而造成机械手不稳定，且板材容易在离心力作用下向外移动，甚至脱落摔碎的情况。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种用于板材转运的机器人。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种用于板材转运的机器人，其结构包括上下摆动臂、板材吸附架、底座固定板、旋转底座、设备控制器、旋转连接臂，所述底座固定板为矩形结构且表面贯穿连接有四个螺旋孔，所述旋转底座垂直安装于底座固定板上表面，所述设备控制器通过螺栓固定于旋转底座背面，所述旋转连接臂嵌套于旋转底座上方，所述上下摆动臂尾部与旋转连接臂顶部采用机械连接，所述板材吸附架水平安装于上下摆动臂底部，所述板材吸附架由伸缩杆架、自清洁吸盘结构、固定架主体、离心减压结构、抽气管道组成，所述固定架主体为矩形结构且水平位于上下摆动臂下方，所述离心减压结构嵌套于固定架主体中间，所述伸缩杆架分别嵌套于固定架主体左右两侧，所述自清洁吸盘结构安装于伸缩杆架上远离伸缩杆架的一端，所述抽气管道嵌套于伸缩杆架中间且与自清洁吸盘结构相互贯通。
作为本发明的进一步改进，所述自清洁吸盘结构由螺旋驱动结构、吸盘主体、板材清洁器组成，所述吸盘主体安装于伸缩杆架上远离伸缩杆架的一端，所述螺旋驱动结构竖直嵌套于吸盘主体中间，所述板材清洁器与螺旋驱动结构相互垂直且紧扣在一起。
作为本发明的进一步改进，所述螺旋驱动结构由滑动导轨、自复位弹簧、驱动器支座、清洁传动杆、螺旋驱动杆组成，所述驱动器支座为T形结构且顶部与吸盘主体上表面中间相互扣合，所述滑动导轨嵌套于驱动器支座内部，所述螺旋驱动杆位于驱动器支座中间且与滑动导轨采用间歇配合，所述螺旋驱动杆竖直安装于驱动器支座中间并与清洁传动杆紧靠在一起，所述自复位弹簧嵌套于螺旋驱动杆外侧且底部与清洁传动杆顶端相互贴合。
作为本发明的进一步改进，所述板材清洁器由牵引绳索、清洁刷固定杆、海绵刷、绳索固定块、传动杆滑轨组成，所述清洁刷固定杆为矩形结构且与清洁传动杆相互垂直，所述传动杆滑轨嵌套于清洁刷固定杆上表面右侧且与清洁传动杆采用间隙配合，所述绳索固定块安装于传动杆滑轨内左端，所述牵引绳索左端与绳索固定块相互缠绕，右端穿过清洁传动杆与吸盘主体底部连接处并与清洁传动杆顶端扣合。
作为本发明的进一步改进，所述离心减压结构由吸附架连杆、减压器外罩、连杆固定架组成，所述吸附架连杆与上下摆动臂底部相互扣合，所述减压器外罩水平安装于吸附架连杆下方，所述连杆固定架嵌套于减压器外罩上表面中间。
作为本发明的进一步改进，所述连杆固定架由连杆扣合槽、伸缩气囊、连杆驱动滑块、滑动架组成，所述滑动架为弧形结构且嵌套于减压器外罩上表面中间，所述连杆驱动滑块嵌套于滑动架内部且与滑动架采用间隙配合，所述连杆扣合槽位于连杆驱动滑块中间，所述伸缩气囊位于滑动架内连杆驱动滑块左右两侧。
作为本发明的进一步改进，所述驱动器支座顶部呈环形阵列分布有通孔，有利于抽气管道透过通孔将吸盘主体内的空气抽出，促使吸盘主体与板材表面产生负压进行吸附固定。
作为本发明的进一步改进，所述滑动架内除伸缩气囊后的空隙为菱形结构，因此当旋转连接臂摆动时，吸附架连杆带动连杆驱动滑块挤压两侧的伸缩气囊进行缓冲，避免旋转速度较快，导致板材在离心力作用下脱落。
作为本发明的进一步改进，所述绳索固定块右侧与清洁传动杆底部左侧分别设有两个磁极相同的磁块，进而产生斥力，促使牵引绳索保持绷紧状态。
本发明的有益效果是：板材转运的机器人通过安装有自清洁吸盘结构和离心减压结构，在吸盘与板材表面贴合之前，对板材表面进行清洁，促使吸盘与板材表面可以完全贴合，提升在转运过程中的稳定性；同时在机械臂转动过程中，通过惯性进行缓冲，有效的降低了转动过程中产生的离心力，避免板材在转运过程中受到离心力作用脱落的情况，提升了板材转运的质量。
本发明的自清洁吸盘结构与离心减压结构相结合，当机械臂将吸盘与板材贴合前，板材与板材清洁器贴合，并对清洁传动杆产生向上的挤压力，促使清洁传动杆上移并沿着螺旋驱动杆转动，并带动板材清洁器对板材进行清洁，提升吸盘与板材连接的贴合度，同时在机械臂旋转过程中，吸附架连杆沿着滑动架转动并挤压伸缩气囊，有效的减小了转动过程中产生的离心力，避免板材滑落的情况。
附图说明
图1为本发明一种用于板材转运的机器人的结构示意图。
图2为本发明板材吸附架剖视的结构示意图。
图3为本发明自清洁吸盘结构的结构示意图。
图4为本发明螺旋驱动结构的结构示意图。
图5为本发明板材清洁器局部的结构示意图。
图6为本发明离心减压结构正视的结构示意图。
图7为本发明连杆固定架俯视的结构示意图。
图中：上下摆动臂-1、板材吸附架-2、底座固定板-3、旋转底座-4、设备控制器-5、旋转连接臂-6、伸缩杆架-2a、自清洁吸盘结构-2b、固定架主体-2c、离心减压结构-2d、抽气管道-2e、螺旋驱动结构-b1、吸盘主体-b2、板材清洁器-b3、滑动导轨-b11、自复位弹簧-b12、驱动器支座-b13、清洁传动杆-b14、螺旋驱动杆-b15、牵引绳索-b31、清洁刷固定杆-b32、海绵刷-b33、绳索固定块-b34、传动杆滑轨-b35、吸附架连杆-d1、减压器外罩-d2、连杆固定架-d3、连杆扣合槽-d31、伸缩气囊-d32、连杆驱动滑块-d33、滑动架-d34。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，图1～图7示意性的显示了本发明实施方式的板材转运的机器人的结构，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例一
请参阅图1-图5，本发明提供一种用于板材转运的机器人，其结构包括上下摆动臂1、板材吸附架2、底座固定板3、旋转底座4、设备控制器5、旋转连接臂6，所述底座固定板3为矩形结构且表面贯穿连接有四个螺旋孔，所述旋转底座4垂直安装于底座固定板3上表面，所述设备控制器5通过螺栓固定于旋转底座4背面，所述旋转连接臂6嵌套于旋转底座4上方，所述上下摆动臂1尾部与旋转连接臂6顶部采用机械连接，所述板材吸附架2水平安装于上下摆动臂1底部，所述板材吸附架2由伸缩杆架2a、自清洁吸盘结构2b、固定架主体2c、离心减压结构2d、抽气管道2e组成，所述固定架主体2c为矩形结构且水平位于上下摆动臂1下方，所述离心减压结构2d嵌套于固定架主体2c中间，所述伸缩杆架2a分别嵌套于固定架主体2c左右两侧，所述自清洁吸盘结构2b安装于伸缩杆架2a上远离伸缩杆架2a的一端，所述抽气管道2e嵌套于伸缩杆架2a中间且与自清洁吸盘结构2b相互贯通。所述自清洁吸盘结构2b由螺旋驱动结构b1、吸盘主体b2、板材清洁器b3组成，所述吸盘主体b2安装于伸缩杆架2a上远离伸缩杆架2a的一端，所述螺旋驱动结构b1竖直嵌套于吸盘主体b2中间，所述板材清洁器b3与螺旋驱动结构b1相互垂直且紧扣在一起。所述螺旋驱动结构b1由滑动导轨b11、自复位弹簧b12、驱动器支座b13、清洁传动杆b14、螺旋驱动杆b15组成，所述驱动器支座b13为T形结构且顶部与吸盘主体b2上表面中间相互扣合，所述滑动导轨b11嵌套于驱动器支座b13内部，所述螺旋驱动杆b15位于驱动器支座b13中间且与滑动导轨b11采用间歇配合，所述螺旋驱动杆b15竖直安装于驱动器支座b13中间并与清洁传动杆b14紧靠在一起，所述自复位弹簧b12嵌套于螺旋驱动杆b15外侧且底部与清洁传动杆b14顶端相互贴合。所述板材清洁器b3由牵引绳索b31、清洁刷固定杆b32、海绵刷b33、绳索固定块b34、传动杆滑轨b35组成，所述清洁刷固定杆b32为矩形结构且与清洁传动杆b14相互垂直，所述传动杆滑轨b35嵌套于清洁刷固定杆b32上表面右侧且与清洁传动杆b14采用间隙配合，所述绳索固定块b34安装于传动杆滑轨b35内左端，所述牵引绳索b31左端与绳索固定块b34相互缠绕，右端穿过清洁传动杆b14与吸盘主体b2底部连接处并与清洁传动杆b14顶端扣合。所述驱动器支座b13顶部呈环形阵列分布有通孔，有利于抽气管道2e透过通孔将吸盘主体b2内的空气抽出，促使吸盘主体b2与板材表面产生负压进行吸附固定。所述绳索固定块b34右侧与清洁传动杆b14底部左侧分别设有两个磁极相同的磁块，进而产生斥力，促使牵引绳索b31保持绷紧状态。
在工作时，通过设备控制器5控制旋转底座4带动上下摆动臂1和旋转连接臂6转动，同时上下摆动臂1和旋转连接臂6连接处的电机带动机械臂移动至板材上方，通过板材吸附架2将板材吸起并转运至合适位置，当自清洁吸盘结构2b与板材贴合之前，板材清洁器b3与板材先贴合，同时板材对清洁传动杆b14产生向上的挤压力，进而清洁传动杆b14挤压自复位弹簧b12并沿着滑动导轨b11向上滑动，同时螺旋驱动杆b15与清洁传动杆b14相互贴合，在清洁传动杆b14向上移动过程中同步做圆周运动，并利用海绵刷b33将吸盘主体b2下方的板材进行清洁，而随着清洁传动杆b14上移，牵引绳索b31带动清洁传动杆b14在传动杆滑轨b35内向左移动，促使传动杆滑轨b35缩入吸盘主体b2底部，进而有利于吸盘主体b2与板材完全贴合，提升负压固定效果。
实施例二
请参阅图6-图7，所述离心减压结构2d由吸附架连杆d1、减压器外罩d2、连杆固定架d3组成，所述吸附架连杆d1与上下摆动臂1底部相互扣合，所述减压器外罩d2水平安装于吸附架连杆d1下方，所述连杆固定架d3嵌套于减压器外罩d2上表面中间。所述连杆固定架d3由连杆扣合槽d31、伸缩气囊d32、连杆驱动滑块d33、滑动架d34组成，所述滑动架d34为弧形结构且嵌套于减压器外罩d2上表面中间，所述连杆驱动滑块d33嵌套于滑动架d34内部且与滑动架d34采用间隙配合，所述连杆扣合槽d31位于连杆驱动滑块d33中间，所述伸缩气囊d32位于滑动架d34内连杆驱动滑块d33左右两侧。所述滑动架d34内除伸缩气囊d32后的空隙为菱形结构，因此当旋转连接臂6摆动时，吸附架连杆d1带动连杆驱动滑块d33挤压两侧的伸缩气囊d32进行缓冲，避免旋转速度较快，导致板材在离心力作用下脱落。
当旋转底座4带动上下摆动臂1和旋转连接臂6转动时，由于吸附架连杆d1与连杆扣合槽d31扣合，进而在惯性作用下，吸附架连杆d1带动连杆驱动滑块d33沿着滑动架d34左右滑动，且通过吸附架连杆d1对伸缩气囊d32产生挤压力，有效的减小了在转动过程中产生的离心力，避免板材受到离心力作用向外移动，进而导致板材脱落损坏的情况。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (2)
1.一种用于板材转运的机器人，其结构包括上下摆动臂(1)、板材吸附架(2)、底座固定板(3)、旋转底座(4)、设备控制器(5)、旋转连接臂(6)，其特征在于：
所述底座固定板(3)为矩形结构且表面贯穿连接有四个螺旋孔，所述旋转底座(4)垂直安装于底座固定板(3)上表面，所述设备控制器(5)通过螺栓固定于旋转底座(4)背面，所述旋转连接臂(6)嵌套于旋转底座(4)上方，所述上下摆动臂(1)尾部与旋转连接臂(6)顶部采用机械连接，所述板材吸附架(2)水平安装于上下摆动臂(1)底部；
所述板材吸附架(2)由伸缩杆架(2a)、自清洁吸盘结构(2b)、固定架主体(2c)、离心减压结构(2d)、抽气管道(2e)组成，所述固定架主体(2c)为矩形结构且水平位于上下摆动臂(1)下方，所述离心减压结构(2d)嵌套于固定架主体(2c)中间，所述伸缩杆架(2a)分别嵌套于固定架主体(2c)左右两侧，所述自清洁吸盘结构(2b)安装于伸缩杆架(2a)上远离固定架主体(2c)的一端，所述抽气管道(2e)嵌套于伸缩杆架(2a)中间且与自清洁吸盘结构(2b)相互贯通；
所述自清洁吸盘结构(2b)由螺旋驱动结构(b1)、吸盘主体(b2)、板材清洁器(b3)组成，所述吸盘主体(b2)安装于伸缩杆架(2a)上远离固定架主体(2c)的一端，所述螺旋驱动结构(b1)竖直嵌套于吸盘主体(b2)中间，所述板材清洁器(b3)与螺旋驱动结构(b1)相互垂直且紧扣在一起；
所述螺旋驱动结构(b1)由滑动导轨(b11)、自复位弹簧(b12)、驱动器支座(b13)、清洁传动杆(b14)、螺旋驱动杆(b15)组成，所述驱动器支座(b13)为T形结构且顶部与吸盘主体(b2)上表面中间相互扣合，所述滑动导轨(b11)嵌套于驱动器支座(b13)内部，所述螺旋驱动杆(b15)位于驱动器支座(b13)中间且与滑动导轨(b11)采用间歇配合，所述螺旋驱动杆(b15)竖直安装于驱动器支座(b13)中间并与清洁传动杆(b14)紧靠在一起，所述自复位弹簧(b12)嵌套于螺旋驱动杆(b15)外侧且底部与清洁传动杆(b14)顶端相互贴合；
所述板材清洁器(b3)由牵引绳索(b31)、清洁刷固定杆(b32)、海绵刷(b33)、绳索固定块(b34)、传动杆滑轨(b35)组成，所述清洁刷固定杆(b32)为矩形结构且与清洁传动杆(b14)相互垂直，所述传动杆滑轨(b35)嵌套于清洁刷固定杆(b32)上表面右侧且与清洁传动杆(b14)采用间隙配合，所述绳索固定块(b34)安装于传动杆滑轨(b35)内左端，所述牵引绳索(b31)左端与绳索固定块(b34)相互缠绕，右端穿过清洁传动杆(b14)与吸盘主体(b2)底部连接处并与清洁传动杆(b14)顶端扣合，所述绳索固定块(b34)右侧与清洁传动杆(b14)底部左侧分别设有两个磁极相同的磁块，进而产生斥力，促使牵引绳索(b31)保持绷紧状态；
所述离心减压结构(2d)由吸附架连杆(d1)、减压器外罩(d2)、连杆固定架(d3)组成，所述吸附架连杆(d1)与上下摆动臂(1)底部相互扣合，所述减压器外罩(d2)水平安装于吸附架连杆(d1)下方，所述连杆固定架(d3)嵌套于减压器外罩(d2)上表面中间；
所述连杆固定架(d3)由连杆扣合槽(d31)、伸缩气囊(d32)、连杆驱动滑块(d33)、滑动架(d34)组成，所述滑动架(d34)为弧形结构且嵌套于减压器外罩(d2)上表面中间，所述连杆驱动滑块(d33)嵌套于滑动架(d34)内部且与滑动架(d34)采用间隙配合，所述连杆扣合槽(d31)位于连杆驱动滑块(d33)中间，所述伸缩气囊(d32)位于滑动架(d34)内连杆驱动滑块(d33)左右两侧，吸附架连杆(d1)与连杆扣合槽(d31)扣合，进而在惯性作用下，吸附架连杆(d1)带动连杆驱动滑块(d33)沿着滑动架(d34)左右滑动，且通过吸附架连杆(d1)对伸缩气囊(d32)产生挤压力，有效的减小了在转动过程中产生的离心力，避免板材受到离心力作用向外移动；所述驱动器支座(b13)顶部呈环形阵列分布有通孔。
2.根据权利要求1所述的一种用于板材转运的机器人，其特征在于：所述滑动架(d34)内除伸缩气囊(d32)后的空隙为菱形结构。
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