CN111844045A - 一种双机协同重载码垛机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双机协同重载码垛机器人，其通过在水平横梁的端部与所述锁紧支架座之间还设置有能够对水平横梁进行锁紧的锁紧液压件，这样，在夹持码垛机械手对工件进行夹持且利用所述升降机构驱动至所需高度后，锁紧液压件能够使得所述水平横梁与锁紧支架座之间锁紧，提高纵向移动时的稳定性，提高机器人的支撑能力；本发明在纵向横移座的底部还固定延伸设置有延伸辅助座，延伸辅助座上设置有辅助支撑机构，在夹持码垛机械手对工件进行夹持且利用所述升降机构驱动至所需高度后，辅助支撑机构能够对所述夹持码垛机械手自动提供辅助支撑，保证机器人的支撑能力与稳定性，防止重载工件对机械臂铰接处的损坏。

Description

一种双机协同重载码垛机器人

技术领域

本发明具体是一种双机协同重载码垛机器人，涉及重载工件的码垛设备相关领域。

背景技术

目前，随着自动化技术以及机器人的不断发展，采用机器人来对工件进行码垛或者堆垛是比较常见的方式，比如对板材等工件进行堆垛等。但是，对于一些重量较轻的工件的堆垛来说，一般的机器人即可实现，但是对于一种较重的机器人来说，由于在堆垛时往往需要对工件进行横移、升降、翻转等多个动作，而在这些动作时，不仅难以保证对工件的有效夹持，而且，由于机器人的机械臂一般是铰接来实现，这些铰接处在进行这些动作时，对机器人的机械臂的铰接处的力产生极高的要求，不仅导致机器人的制造成本高，而且，长期使用后，很容易对机械臂寿命产生不利影响。而且，仅仅依靠夹持手爪的相互的对工件的夹紧面所产生的与夹紧面垂直的夹紧力，在对重载工件，尤其是竖向放置的重载工件进行夹持升降时，很容易导致工件出现滑移，进而容易出现堆垛时的危险情况。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种双机协同重载码垛机器人。

本发明是这样实现的，构造一种双机协同重载码垛机器人，其包括第一机器人和第二机器人，其中，所述第一机器人和第二机器人对称的布置在相对的两侧，所述第一机器人和第二机器人结构相同，均包括底座、纵向横移座、锁紧支架座、升降机构、水平横梁、机械臂机构和夹持码垛机械手，所述底座上可纵向移动的设置有所述纵向横移座，所述纵向横移座的一侧固定设置有竖向延伸的所述锁紧支架座，所述纵向横移座上还采用所述升降机构可升降的支撑设置有所述水平横梁，其特征在于，所述水平横梁的端部与所述锁紧支架座之间还设置有能够对所述水平横梁进行锁紧的锁紧液压件，所述水平横梁上水平滑动的设置有滑动座，所述滑动座的下端设置有所述机械臂机构，所述机械臂机构的端部设置有所述夹持码垛机械手；所述纵向横移座的底部还固定延伸设置有延伸辅助座，所述延伸辅助座上设置有辅助支撑机构；

在所述夹持码垛机械手对工件进行夹持且利用所述升降机构驱动至所需高度后，所述锁紧液压件能够使得所述水平横梁与锁紧支架座之间锁紧，且所述辅助支撑机构能够对所述夹持码垛机械手自动提供辅助支撑。

进一步，作为优选，所述辅助支撑机构能够根据所述夹持码垛机械手的位置自动连接支撑于所述夹持码垛机械手上。

进一步，作为优选，所述辅助支撑机构包括纵向辅助座、调节液压缸、调节纵向座、升降支撑滑座、升降驱动液压缸、辅助支柱板、支撑电磁铁块，其中，所述纵向辅助座纵向延伸的固定在延伸辅助座上，所述纵向辅助座上采用所述调节液压缸纵向调节的设置有所述调节纵向座，所述调节纵向座上可升降滑动的设置有所述升降支撑滑座，所述升降支撑滑座的底部采用所述升降驱动液压缸驱动升降，所述升降支撑滑座上固定设置有所述辅助支柱板，所述辅助支柱板的中心设置有所述支撑电磁铁块，所述夹持码垛机械手的辅助支撑位置设置有支撑铁块，所述支撑铁块与所述支撑电磁铁块能够相互配合的定位吸附设置。

进一步，作为优选，所述辅助支柱板上还设置有多个扫描定位器，所述夹持码垛机械手上设置有基准标识，所述扫描定位器能够与所述基准标识进行定位配合，以便使得所述支撑电磁铁块与所述支撑铁块定位准确。

进一步，作为优选，所述夹持码垛机械手包括机械手座、安装板、连接座、旋转液压驱动器、夹持座和夹持手抓，其中，所述机械手座的一端设置有与所述机械臂机构连接的所述安装板，所述机械手座的另一端两侧分别连接设置有所述连接座，所述连接座上设置有所述旋转液压驱动器，所述旋转液压驱动器的旋转输出端设置有所述夹持座，所述夹持座上设置有所述夹持手爪，在对工件夹持时，所述安装板两侧的所述夹持手爪在夹持住工件后，所述安装板两侧的所述旋转液压驱动器分别驱动各自的所述夹持座向相反的方向转动，直至达到所设定的所述旋转液压驱动器的旋转扭矩。

进一步，作为优选，所述机械臂机构包括相互铰接且驱动调节角度的两个机械臂，两个机械臂的顶端连接至所述滑动座上，两个机械臂的底端连接有翻转旋动座，所述翻转旋动座上设置有连接卡臂，所述夹持码垛机械手连接卡设在所述连接卡臂上，所述滑动座为回字形结构，且该回字形结构可滑动的套设在所述水平横梁上。

进一步，作为优选，所述底座上固定设置有纵向延伸的导轨，所述纵向横移座的底部设置有纵向滑块，所述纵向滑块与所述导轨滑动配合，所述锁紧支架座的顶部设置有锁紧滑槽，所述锁紧液压件为具有弹性膨胀的液压套，所述液压套未膨胀时能够在所述锁紧滑槽内滑动，所述液压套在液压驱动下膨胀后能够与所述锁紧滑槽锁紧配合。

进一步，作为优选，所述水平横梁的底部固定设置有横向液压缸，所述横向液压缸驱动所述滑动座在水平横梁上水平滑动。

进一步，作为优选，所述升降机构包括升降液压缸、导向固定盘、导套，其中，所述升降液压缸的底部固定在所述纵向横移座上，所述升降液压缸的缸体的顶部固定设置有所述导向固定盘，所述导向固定盘上固定设置有所述导套，所述升降液压缸的活塞杆顶端固定连接至所述水平横梁，所述水平横梁的底部固定设置有导杆，所述导杆穿过且导向滑动的配合于所述导套。

进一步，作为优选，该双机协同重载码垛机器人能够从两侧对竖向放置的重型板材进行抓取并提升，并能够将竖向放置的重型板材翻转至水平状态。

本发明具有如下优点：本发明提供的一种双机协同重载码垛机器人，具有如下优点：

(1)本发明所公开的所述一种双机协同重载码垛机器人，其通过在水平横梁的端部与所述锁紧支架座之间还设置有能够对所述水平横梁进行锁紧的锁紧液压件，这样，在所述夹持码垛机械手对工件进行夹持且利用所述升降机构驱动至所需高度后，所述锁紧液压件能够使得所述水平横梁与锁紧支架座之间锁紧，提高纵向移动时的稳定性，提高机器人的支撑能力；

(2)本发明在所述纵向横移座的底部还固定延伸设置有延伸辅助座，所述延伸辅助座上设置有辅助支撑机构，在所述夹持码垛机械手对工件进行夹持且利用所述升降机构驱动至所需高度后，所述辅助支撑机构能够对所述夹持码垛机械手自动提供辅助支撑，保证机器人的支撑能力与稳定性，防止重载工件对机械臂铰接处的损坏；

(3)本发明在对工件夹持时，所述安装板两侧的所述夹持手爪在夹持住工件后，所述安装板两侧的所述旋转液压驱动器分别驱动各自的所述夹持座向相反的方向转动，直至达到所设定的所述旋转液压驱动器的旋转扭矩，利用两个相反的作用于工件上的旋转扭矩配合对工件的夹紧面的夹持力来实现对工件的夹持，可以有效的保证工件的夹持提升能力，尤其是对于竖向放置的工件来说，可以有效保证抓取力。

附图说明

图1是本发明的整体主视结构示意图；

图2是本发明第一机器人或第二机器人的结构示意图；

图3是本发明辅助支撑机构的俯视结构示意图；

图4是本发明夹持码垛机械手结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图1-4对本发明进行详细说明，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。

本发明在此提供一种双机协同重载码垛机器人，其包括第一机器人01和第二机器人02，其中，所述第一机器人和第二机器人对称的布置在相对的两侧，所述第一机器人01和第二机器人02结构相同，均包括底座1、纵向横移座4、锁紧支架座5、升降机构6、水平横梁7、机械臂机构8和夹持码垛机械手9，所述底座上可纵向移动的设置有所述纵向横移座，所述纵向横移座4的一侧固定设置有竖向延伸的所述锁紧支架座5，所述纵向横移座上还采用所述升降机构可升降的支撑设置有所述水平横梁，其特征在于，所述水平横梁的端部与所述锁紧支架座之间还设置有能够对所述水平横梁进行锁紧的锁紧液压件12，所述水平横梁上水平滑动的设置有滑动座15，所述滑动座的下端设置有所述机械臂机构，所述机械臂机构的端部设置有所述夹持码垛机械手9；所述纵向横移座的底部还固定延伸设置有延伸辅助座2，所述延伸辅助座上设置有辅助支撑机构3；

在所述夹持码垛机械手9对工件进行夹持且利用所述升降机构驱动至所需高度后，所述锁紧液压件12能够使得所述水平横梁与锁紧支架座之间锁紧，且所述辅助支撑机构3能够对所述夹持码垛机械手9自动提供辅助支撑。

在本实施例中，所述辅助支撑机构能够根据所述夹持码垛机械手的位置自动连接支撑于所述夹持码垛机械手上。

所述辅助支撑机构包括纵向辅助座30、调节液压缸、调节纵向座31、升降支撑滑座26、升降驱动液压缸、辅助支柱板29、支撑电磁铁块18，其中，所述纵向辅助座纵向延伸的固定在延伸辅助座2上，所述纵向辅助座上采用所述调节液压缸纵向调节的设置有所述调节纵向座，所述调节纵向座上可升降滑动的设置有所述升降支撑滑座，所述升降支撑滑座的底部采用所述升降驱动液压缸驱动升降，所述升降支撑滑座上固定设置有所述辅助支柱板，所述辅助支柱板的中心设置有所述支撑电磁铁块，所述夹持码垛机械手的辅助支撑位置设置有支撑铁块17，所述支撑铁块与所述支撑电磁铁块18能够相互配合的定位吸附设置。

所述辅助支柱板29上还设置有多个扫描定位器27，所述夹持码垛机械手上设置有基准标识，所述扫描定位器能够与所述基准标识进行定位配合，以便使得所述支撑电磁铁块与所述支撑铁块定位准确。

所述夹持码垛机械手9包括机械手座20、安装板25、连接座21、旋转液压驱动器22、夹持座23和夹持手抓24，其中，所述机械手座的一端设置有与所述机械臂机构连接的所述安装板25，所述机械手座的另一端两侧分别连接设置有所述连接座，所述连接座上设置有所述旋转液压驱动器，所述旋转液压驱动器的旋转输出端设置有所述夹持座，所述夹持座上设置有所述夹持手爪，在对工件夹持时，所述安装板两侧的所述夹持手爪在夹持住工件后，所述安装板两侧的所述旋转液压驱动器22分别驱动各自的所述夹持座23向相反的方向转动，直至达到所设定的所述旋转液压驱动器的旋转扭矩。

所述机械臂机构包括相互铰接且驱动调节角度的两个机械臂，两个机械臂的顶端连接至所述滑动座上，两个机械臂的底端连接有翻转旋动座，所述翻转旋动座上设置有连接卡臂16，所述夹持码垛机械手9连接卡设在所述连接卡臂上，所述滑动座15为回字形结构，且该回字形结构可滑动的套设在所述水平横梁上。

所述底座上固定设置有纵向延伸的导轨10，所述纵向横移座的底部设置有纵向滑块，所述纵向滑块与所述导轨10滑动配合，所述锁紧支架座5的顶部设置有锁紧滑槽14，所述锁紧液压件12为具有弹性膨胀的液压套，所述液压套未膨胀时能够在所述锁紧滑槽内滑动，所述液压套在液压驱动下膨胀后能够与所述锁紧滑槽锁紧配合。

所述水平横梁的底部固定设置有横向液压缸13，所述横向液压缸驱动所述滑动座15在水平横梁上水平滑动。

所述升降机构包括升降液压缸11、导向固定盘、导套19，其中，所述升降液压缸的底部固定在所述纵向横移座上，所述升降液压缸的缸体的顶部固定设置有所述导向固定盘，所述导向固定盘上固定设置有所述导套，所述升降液压缸的活塞杆顶端固定连接至所述水平横梁，所述水平横梁的底部固定设置有导杆，所述导杆穿过且导向滑动的配合于所述导套。

该双机协同重载码垛机器人能够从两侧对竖向放置的重型板材进行抓取并提升，并能够将竖向放置的重型板材翻转至水平状态。

本发明所公开的所述一种双机协同重载码垛机器人，其通过在水平横梁的端部与所述锁紧支架座之间还设置有能够对所述水平横梁进行锁紧的锁紧液压件，这样，在所述夹持码垛机械手对工件进行夹持且利用所述升降机构驱动至所需高度后，所述锁紧液压件能够使得所述水平横梁与锁紧支架座之间锁紧，提高纵向移动时的稳定性，提高机器人的支撑能力；本发明在所述纵向横移座的底部还固定延伸设置有延伸辅助座，所述延伸辅助座上设置有辅助支撑机构，在所述夹持码垛机械手对工件进行夹持且利用所述升降机构驱动至所需高度后，所述辅助支撑机构能够对所述夹持码垛机械手自动提供辅助支撑，保证机器人的支撑能力与稳定性，防止重载工件对机械臂铰接处的损坏；本发明在对工件夹持时，所述安装板两侧的所述夹持手爪在夹持住工件后，所述安装板两侧的所述旋转液压驱动器分别驱动各自的所述夹持座向相反的方向转动，直至达到所设定的所述旋转液压驱动器的旋转扭矩，利用两个相反的作用于工件上的旋转扭矩配合对工件的夹紧面的夹持力来实现对工件的夹持，可以有效的保证工件的夹持提升能力，尤其是对于竖向放置的工件来说，可以有效保证抓取力。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种双机协同重载码垛机器人，其包括第一机器人(01)和第二机器人(02)，其中，所述第一机器人和第二机器人对称的布置在相对的两侧，所述第一机器人(01)和第二机器人(02)结构相同，均包括底座(1)、纵向横移座(4)、锁紧支架座(5)、升降机构(6)、水平横梁(7)、机械臂机构(8)和夹持码垛机械手(9)，所述底座上可纵向移动的设置有所述纵向横移座，所述纵向横移座(4)的一侧固定设置有竖向延伸的所述锁紧支架座(5)，所述纵向横移座上还采用所述升降机构可升降的支撑设置有所述水平横梁，其特征在于，所述水平横梁的端部与所述锁紧支架座之间还设置有能够对所述水平横梁进行锁紧的锁紧液压件(12)，所述水平横梁上水平滑动的设置有滑动座(15)，所述滑动座的下端设置有所述机械臂机构，所述机械臂机构的端部设置有所述夹持码垛机械手(9)；所述纵向横移座的底部还固定延伸设置有延伸辅助座(2)，所述延伸辅助座上设置有辅助支撑机构(3)；

在所述夹持码垛机械手(9)对工件进行夹持且利用所述升降机构驱动至所需高度后，所述锁紧液压件(12)能够使得所述水平横梁与锁紧支架座之间锁紧，且所述辅助支撑机构(3)能够对所述夹持码垛机械手(9)自动提供辅助支撑。

2.根据权利要求1所述一种双机协同重载码垛机器人，其特征在于：所述辅助支撑机构能够根据所述夹持码垛机械手的位置自动连接支撑于所述夹持码垛机械手上。

3.根据权利要求2所述一种双机协同重载码垛机器人，其特征在于：所述辅助支撑机构包括纵向辅助座(30)、调节液压缸、调节纵向座(31)、升降支撑滑座(26)、升降驱动液压缸、辅助支柱板(29)、支撑电磁铁块(18)，其中，所述纵向辅助座纵向延伸的固定在延伸辅助座(2)上，所述纵向辅助座上采用所述调节液压缸纵向调节的设置有所述调节纵向座，所述调节纵向座上可升降滑动的设置有所述升降支撑滑座，所述升降支撑滑座的底部采用所述升降驱动液压缸驱动升降，所述升降支撑滑座上固定设置有所述辅助支柱板，所述辅助支柱板的中心设置有所述支撑电磁铁块，所述夹持码垛机械手的辅助支撑位置设置有支撑铁块(17)，所述支撑铁块与所述支撑电磁铁块(18)能够相互配合的定位吸附设置。

4.根据权利要求2所述一种双机协同重载码垛机器人，其特征在于：所述辅助支柱板(29)上还设置有多个扫描定位器(27)，所述夹持码垛机械手上设置有基准标识，所述扫描定位器能够与所述基准标识进行定位配合，以便使得所述支撑电磁铁块与所述支撑铁块定位准确。

5.根据权利要求2所述一种双机协同重载码垛机器人，其特征在于：所述夹持码垛机械手(9)包括机械手座(20)、安装板(25)、连接座(21)、旋转液压驱动器(22)、夹持座(23)和夹持手抓(24)，其中，所述机械手座的一端设置有与所述机械臂机构连接的所述安装板(25)，所述机械手座的另一端两侧分别连接设置有所述连接座，所述连接座上设置有所述旋转液压驱动器，所述旋转液压驱动器的旋转输出端设置有所述夹持座，所述夹持座上设置有所述夹持手爪，在对工件夹持时，所述安装板两侧的所述夹持手爪在夹持住工件后，所述安装板两侧的所述旋转液压驱动器(22)分别驱动各自的所述夹持座(23)向相反的方向转动，直至达到所设定的所述旋转液压驱动器的旋转扭矩。

6.根据权利要求2所述一种双机协同重载码垛机器人，其特征在于：所述机械臂机构包括相互铰接且驱动调节角度的两个机械臂，两个机械臂的顶端连接至所述滑动座上，两个机械臂的底端连接有翻转旋动座，所述翻转旋动座上设置有连接卡臂(16)，所述夹持码垛机械手(9)连接卡设在所述连接卡臂上，所述滑动座(15)为回字形结构，且该回字形结构可滑动的套设在所述水平横梁上。

7.根据权利要求2所述一种双机协同重载码垛机器人，其特征在于：所述底座上固定设置有纵向延伸的导轨(10)，所述纵向横移座的底部设置有纵向滑块，所述纵向滑块与所述导轨(10)滑动配合，所述锁紧支架座(5)的顶部设置有锁紧滑槽(14)，所述锁紧液压件(12)为具有弹性膨胀的液压套，所述液压套未膨胀时能够在所述锁紧滑槽内滑动，所述液压套在液压驱动下膨胀后能够与所述锁紧滑槽锁紧配合。

8.根据权利要求2所述一种双机协同重载码垛机器人，其特征在于：所述水平横梁的底部固定设置有横向液压缸(13)，所述横向液压缸驱动所述滑动座(15)在水平横梁上水平滑动。

9.根据权利要求2所述一种双机协同重载码垛机器人，其特征在于：所述升降机构包括升降液压缸(11)、导向固定盘、导套(19)，其中，所述升降液压缸的底部固定在所述纵向横移座上，所述升降液压缸的缸体的顶部固定设置有所述导向固定盘，所述导向固定盘上固定设置有所述导套，所述升降液压缸的活塞杆顶端固定连接至所述水平横梁，所述水平横梁的底部固定设置有导杆，所述导杆穿过且导向滑动的配合于所述导套。

10.根据权利要求2所述一种双机协同重载码垛机器人，其特征在于：该双机协同重载码垛机器人能够从两侧对竖向放置的重型板材进行抓取并提升，并能够将竖向放置的重型板材翻转至水平状态。

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