CN112338893A - 一种全自动装卸货机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种全自动装卸货机器人，包括设有旋转装置和摆动装置的移动底座上，与输送装置与旋转装置、摆动装置连接的输送装置，与输送装置连接的末端执行器，设置在末端执行器上的真空吸附装置以及与输送装置连接的伸缩装置，末端执行器采用俯仰摆动关节与移动底座连接。本发明所提供的一种全自动装卸货机器人，输送带与输送装置、末端执行器、伸缩装置自成一体，结构紧凑，拆垛或者堆垛效率高且运行平稳，且能够适应多种场合。

Description

一种全自动装卸货机器人

技术领域

本发明涉及搬运装置技术领域，具体为一种全自动装卸货机器。

背景技术

随着科技的进步越来越多的行业采用自动化代替繁杂的体力工作，但是在一些行业中尚未形成有效的自动化产品来代替体力工作，特别是在物流行业中装车和卸货环节更是需要密集劳动。在物流行业装车或者卸货工作中，自动化的运用凸显出自身的优势，执行能力强错误率低成本低。目前大多数场合还是以人工的或者叉车作业来完成这些工作。人工或叉车作业存在以下问题：(1)效率低成本高；(2)叉车在运输过程中遇到不平整路面存在安全隐患；(3)对一些易碎品的叉运或搬运存在风险。

发明内容

针对背景技术中指出的问题，本发明提出一种全自动装卸货机器人，具有结构紧凑、运行平稳，且能够适应多种场合。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种全自动装卸货机器人，其特征在于，包括：

移动底座，所述移动底座上设有旋转装置和摆动装置；

输送装置，所述输送装置与所述旋转装置、摆动装置连接；

末端执行器，所述末端执行器与所述输送装置的前端连接；

真空吸附装置，所述真空吸附装置与所述末端执行器滑动连接；

伸缩装置，所述伸缩装置与所述输送装置的后端连接；

俯仰摆动关节，所述末端执行器采用俯仰摆动关节与所述旋转装置连接。

本发明进一步设置为：所述真空吸附装置设有可伸缩的承载支架，所述真空吸附装置与所述承载支架固定连接，所述承载支架与所述末端执行器滑动连接，且所述承载支架收缩后收纳在所述真空吸附装置的后端。

本发明进一步设置为：所述末端执行器上设有导向滑轨和限位导向槽，所述承载支架上铰接设置有滚轮、限位导向轮，所述导向滑轨上设有控制所述承载支架升降的升降滑轨，所述滚轮与所述升降滑轨滚动连接，所述限位导向轮与所述导向槽滑动连接。

本发明进一步设置为：所述末端执行器上设有链轮驱动机构，所述链轮驱动机构与所述末端执行器固定连接，所述链轮驱动机采用链条驱动所述升降滑轨移动。

本发明进一步设置为：所述旋转装置包括载物平台和旋转齿轮、旋转电机，所述旋转齿轮与所述载物平台固定连接，所述载物平台与所述移动底座铰接连接，所述旋转电机与所述移动底座固定连接并采用齿轮驱动所述旋转齿轮。

本发明进一步设置为：所述输送装置与所述载物平台之间设有伸缩气缸。

本发明进一步设置为：所述摆动装置包括摆动电机、摆动曲轴和摆动壁，所述摆动曲轴与所述摆动电机固定连接，所述摆动壁与所述输送装置铰接连接且由所述摆动曲轴驱动。

本发明进一步设置为：所述俯仰摆动关节设有连接座，所述俯仰摆动关节与所述连接座铰接连接，所述输送装置、末端执行器由所述连接座连接，所述连接座上设有对称设置的驱动带轮，所述末端执行器上设有对称设置的从动带轮，所述驱动带轮采用同步带驱动所述从动带轮。

本发明进一步设置为：所述伸缩装置带包括第一伸缩装置和第二伸缩装置，所述第一伸缩装置对称设置在所述第二伸缩装置的两侧，且所述第一伸缩装置对称与所述第二伸缩装置滑动连接。

本发明进一步设置为：所述输送装置、末端执行器、伸缩装置上均设有导向板。

综上所述，本发明的有益效果为：

(1)本发明所提供的一种全自动装卸货机器人，输送带与输送装置、末端执行器、伸缩装置自成一体，结构紧凑，拆垛或者堆垛效率高且运行平稳；

(2)本发明所提供的一种全自动装卸货机器人，可用与多种场合，如仓库、机场、车站、食品行业，工厂等，能够根据不同场合实现不同行业的方案解决；

(3)本发明所提供的一种全自动装卸货机器人，根据配备不同执行器可实现不同距离、高度的输送、抓取、码放，吊装等功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明移动底座的结构示意图；

图4为本发明末端执行器的结构示意图；

图5为本发明链条驱动机构的结构示意图；

图6为本发明末端执行器的剖视图；

图7为本发明承载支架的结构示意图；

图8为本发明俯仰摆动关节的结构示意图。

附图标记：1、移动底座；2、输送装置；3、末端执行器；4、真空吸附装置；5、俯仰摆动关节；501、水平摆动轴；502、第一锥齿轮；503、第二锥齿轮；504、从动带轮驱动；6、导向板；7、输送带；8、驱动轮；9、步进电机；10、旋转装置；101、载物平台；102、旋转齿轮；103、旋转电机；11、摆动装置；111、摆动电机；112、摆动曲轴；113、摆动壁；12、伸缩气缸；13、连接座；14、驱动带轮；15、承载支架；16、链条驱动机构；17、导向滑轨；171、升降滑轨；18、导向槽；19、滚轮；20、限位导向轮；21、第一伸缩装置；22、第二伸缩装置。

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作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。

如下参考图1-8对本发明进行说明：

一种全自动装卸货机器人，包括移动底座1、输送装置2、末端执行器3、真空吸附装置4、俯仰摆动关节5以及伸缩装置，输送装置2、末端执行器3、伸缩装置上均设有导向板6，且输送装置2、末端执行器3、伸缩装置均设有输送带7。

移动底座1设有驱动轮8，驱动轮8采用步进电机9驱动。移动底座1上设有旋转装置10和摆动装置11，旋转装置10包括载物平台101、旋转齿轮102、旋转电机103，旋转齿轮102与载物平台101固定连接，载物平台101与移动底座1铰接连接，旋转电机103与移动底座1固定连接并采用齿轮驱动旋转齿轮102。

采用上述技术方案，旋转电机103转动带动齿轮轮驱动旋转齿轮102转动，进而带动载物平台101转动，实现输送装置2带动末端执行器3、真空吸附装置4在平面内水平摆动。

摆动装置11包括摆动电机111、摆动曲轴112和摆动壁113，摆动曲轴112与摆动电机111固定连接，摆动壁113与输送装置2铰接连接且由摆动曲轴112驱动。输送装置2与载物平台101之间设有伸缩气缸12，用于进一步支撑。

采用上述技术方案，摆动电机111转动，带动摆动曲轴112驱动摆动壁113摆动，进而实现输送装置2带动末端执行器3、真空吸附装置4在竖直平面内上下摆动，旋转装置2和摆动装置11同时工作，实现输送装置2带动末端执行器3、真空吸附装置4在在水平面和竖平面内摆动，进而实现末端执行器3、真空吸附装置4可以移动至所需的位置。

末端执行器3采用俯仰摆动关节5与移动底座1连接，俯仰摆动关节5设有连接座13，输送装置2、末端执行器3由连接座13连接。末端执行器3上中间部位设有水平摆动轴501，连接座13与水平摆动轴501铰接连接，水平摆动轴501行设有第一锥齿轮502，水平摆动轴501的两端设有对称设置的第二锥齿轮503，第二锥齿轮503采用从动带轮驱动504，连接座13上设有对称设置的驱动带轮14，驱动带轮14采用同步带驱动从动带轮。

采用上述技术方案，当第一锥齿轮502两侧的第二锥齿轮503以相同的速度朝同一个方向旋转时，此时，从动带轮就带动俯仰摆动关节5沿着从动带轮的轴心摆动，只需保证两个从动锥齿的转向相同，就可以使末端执行器3做上、下的俯仰运动。

当第一锥齿轮502两侧的第二锥齿轮503以相同的速度朝相反方向旋转，此时，从动带轮就带动俯仰摆动关节5沿着水平摆动轴501的轴心摆动，从末端执行器3沿水平摆动轴501左右摆动。。

当第一锥齿轮502两侧的第二锥齿轮503以以不同的速度以及朝相同或者相反的方向转动时，末端执行器3就可以同时做上、下俯仰运动和左、右摆动动作。

末端执行器3上设有可伸缩的承载支架15，且承载支架15收缩后收纳在真空吸附装置4的后端。真空吸附装置4固定在承载支架15上，末端执行器3上设有链条驱动机构16，链条驱动机构16与末端执行器3固定连接，链条驱动机构16采用链条驱动承载支架15移动。

末端执行器3上设有导向滑轨17和限位导向槽18，承载支架15上铰接设置有滚轮19、限位导向轮20，导向滑轨17上设有控制承载支架15升降的升降滑轨171，滚轮19与升降滑轨171滚动连接，限位导向轮20与导向槽18滑动连接。

采用上述技术方案，当链条驱动机构16驱动承载支架15沿导向滑轨17移动时，滚轮19移动至升降滑轨171处，在导向滚轮19与导向槽18限定下，承载支架15升起并位于末端执行器3上输送带7的上方，并移动末端执行器3的前端，通过真空吸附装置4对货物实现抓取，此时链条驱动机构16反转，使得真空吸附装置4将货物放置在承载支架15升起并位于末端执行器3上输送带7上，随后，滚轮19移动至升降滑轨171处，在导向滚轮19与导向槽18限定下，承载支架15下降并收纳在真空吸附装置4的后端。，随后货物依次进入输送装置2、伸缩装置上的输送带7。

伸缩装置位于输送装置2的后端连接，伸缩装置包括第一伸缩装置21和第二伸缩装置22，第一伸缩装置21对称设置在第二伸缩装置22的两侧，且第一伸缩装置21对称与第二伸缩装置22采用导轨和滑动座滑动连接，导轨固定在第二伸缩装置22，滑动座固定在第一伸缩装置21，通过第一伸缩装置21和第二伸缩装置22之间相对滑动，来实现调节第一伸缩装置21和第二伸缩装置22之间的距离。进而提高该装卸货机器人的适应性。

以上所述的仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种全自动装卸货机器人，其特征在于，包括：

移动底座(1)，所述移动底座(1)上设有旋转装置(10)和摆动装置(11)；

输送装置(2)，所述输送装置(2)与所述旋转装置(10)、摆动装置(11)连接；

末端执行器(3)，所述末端执行器(3)与所述输送装置(2)的前端连接；

真空吸附装置(4)，所述真空吸附装置(4)与所述末端执行器(3)滑动连接；

伸缩装置，所述伸缩装置位于所述输送装置(2)的后端；

俯仰摆动关节(5)，所述末端执行器(3)采用俯仰摆动关节(5)与所述输送装置(2)连接。

2.根据权利要求1所述的一种全自动装卸货机器人，其特征在于：所述真空吸附装置(4)设有可伸缩的承载支架(15)，所述真空吸附装置(4)与所述承载支架(15)固定连接，所述承载支架(15)与所述末端执行器(3)滑动连接，且所述承载支架(15)收缩后收纳在所述真空吸附装置(4)的后端。

3.根据权利要求2所述的一种全自动装卸货机器人，其特征在于：所述末端执行器(3)上设有导向滑轨(17)和限位导向槽(18)，所述承载支架(15)上铰接设置有滚轮(19)和限位导向轮(20)，所述导向滑轨(17)上设有控制所述承载支架(15)升降的升降滑轨(171)，所述滚轮(19)与所述升降滑轨(171)滚动连接，所述限位导向轮(20)与所述导向槽(18)滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种全自动装卸货机器人，其特征在于：所述末端执行器(3)上设有链轮驱动机构，所述链轮驱动机构与所述末端执行器(3)固定连接，所述链轮驱动机采用链条驱动所述升降滑轨(171)移动。

5.根据权利要求1所述的一种全自动装卸货机器人，其特征在于：所述旋转装置(10)包括载物平台(101)和旋转齿轮(102)、旋转电机(103)，所述旋转齿轮(102)与所述载物平台(101)固定连接，所述载物平台(101)与所述移动底座(1)铰接连接，所述旋转电机(103)与所述移动底座(1)固定连接并采用齿轮驱动所述旋转齿轮(102)。

6.根据权利要求5所述的一种全自动装卸货机器人，其特征在于：所述输送装置(2)与所述载物平台(101)之间设有伸缩气缸(12)。

7.根据权利要求1所述的一种全自动装卸货机器人，其特征在于：所述摆动装置(11)包括摆动电机(111)、摆动曲轴(112)和摆动壁(113)，所述摆动曲轴(112)与所述摆动电机(111)固定连接，所述摆动壁(113)与所述输送装置(2)铰接连接且由所述摆动曲轴(112)驱动。

8.根据权利要求1所述的一种全自动装卸货机器人，其特征在于：所述俯仰摆动关节(5)设有连接座(13)，所述俯仰摆动关节(5)与所述连接座(13)铰接连接，所述输送装置(2)、末端执行器(3)由所述连接座(13)连接，所述连接座(13)上设有对称设置的驱动带轮(14)，所述末端执行器(3)上设有对称设置的从动带轮，所述驱动带轮(14)采用同步带驱动所述从动带轮。

9.根据权利要求1所述的一种全自动装卸货机器人，其特征在于：所述伸缩装置包括第一伸缩装置(21)和第二伸缩装置(22)，所述第一伸缩装置(21)对称设置在所述第二伸缩装置(22)的两侧，且所述第一伸缩装置(21)对称与所述第二伸缩装置(22)滑动连接。

10.根据权利要求1所述的一种全自动装卸货机器人，其特征在于：所述输送装置(2)、末端执行器(3)、伸缩装置上均设有导向板(6)。

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