CN113023378A - 一种折叠箱码垛机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种折叠箱码垛机器人，包括传输系统，所述传输系统上设有限位系统，所述传输系统的下端设有辊筒检测系统，所述传输系统的末端连接有托盘限位机构，所述托盘限位机构的末端设有托盘传输机构，所述托盘限位机构的一侧设有AGV智能小车，所述AGV智能小车的上端设有机器人安装底座，所述机器人安装底座的上端固定有码垛机构，所述码垛机构的上端连接有夹取系统。该折叠箱码垛机器人适用于折叠箱堆垛，通过机器人进行码垛，效率高效、结构稳定、打破传统折叠箱堆垛机堆垛速度慢，自由度低的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及码垛机相关技术领域，具体为一种折叠箱码垛机器人。
背景技术
码垛机器人，随物流产业的不断壮大而发展起来的一项高新技术。它是一种以传统物流输送线为基础，通过结合高自由度机械手配合将物品按一定规律码放在托盘上，从而实现物体的存放、搬运、转移等活动变成单元化操作，从而大大提高物流运输的效率的机器。常常在制造业、码垛、装配、焊接等诸多领域操作中应用，意味着这项技术正在普及。近几年来，码垛机器人在各行行业的应用在逐渐增多，特别是在物流运输过程中有着举足轻重的作用，尤其是自动化仓库的出现，更加引导了码垛机器人的发展。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种折叠箱码垛机器人，可以有效解决现有折叠箱堆垛机存在的堆垛效率不高、自由度低、局限性大等问题；本产品提供了一种运行稳定牢靠、自由度高、消除传统折叠箱堆垛机效率低、且可以适应码垛其他不同形状材质的垛箱，并且易于维护的折叠码垛机器人。能够弥补现有市场上折叠箱堆垛的缺陷，而且应用范围广。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种折叠箱码垛机器人，包括传输系统，所述传输系统上设有限位系统，所述传输系统的下端设有辊筒检测系统，所述传输系统的末端连接有托盘限位机构，所述托盘限位机构的末端设有托盘传输机构，所述托盘限位机构的一侧设有AGV 智能小车，所述AGV智能小车的上端设有机器人安装底座，所述机器人安装底座的上端固定有码垛机构，所述码垛机构的上端连接有夹取系统。
优选的，所述传输系统包括传输辊筒机构、主动辊筒、多契带、从动辊筒、机构机架与限位侧板，所述的传输辊筒机构采用电能驱动，所述主动辊筒通过多契带与一组从动辊筒相连接，所述机构机架与限位侧板相连接。
优选的，所述限位系统包括折叠箱限位机构、转角气缸与安装支架，所述的折叠箱限位机构与转角气缸、安装支架固定连接。
优选的，所述辊筒检测系统包括辊筒线位置检测元件，所述的辊筒线位置检测元件设置有多个光电传感器开关。
优选的，所述夹取系统包括折叠箱气动专用夹具，所述的折叠箱气动专用夹具设有元件安装板、折叠箱夹取板、直线滑块、六轴法兰、推进气缸与气缸固定板组成。
优选的，所述码垛机构包括码垛机器人，所述的码垛机器人设置有轴腕体、轴小臂、轴箱体、轴大臂、轴转盘与轴底座。
优选的，所述托盘传输机构包括垛箱传输机构，所述的垛箱传输机构设有双排传输链条、机构机架、双排链条导向件、光电传感器开关、双排链条惰轮、压力传感器开关、机构机架托盘、安装侧板、减速电机、方形轴承座、双排传输链轮、传动轴组成。
优选的，所述托盘限位机构设有气缸固定支撑板、推进气缸、托盘脚限位档板组成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、主动辊筒直接连接PLCVCOM端作为驱动力，通过多契带带动从动辊筒转动，省去减速电机的选型，通过PLC开关信号合理控制多契带辊筒的转动时间，从而延长多契带辊筒寿命，节约成本，夹具元件安装板上加工有四个通槽，方便气缸电磁阀等元件走线，保证线路清晰明了，其夹具板下方两个侧板各装有一个双轴气缸，作用是顶住折叠箱内侧，进一步加强夹取牢固可靠性，另外控制气缸状态的电磁阀调整为断电时气缸为夹紧状态，防止断电时折叠箱掉落造成损失；
2、传输带采用双排链条来进行传输，起到承重兼安装维护方便且无打滑现象，其双排链条下方设有由超高分子量聚乙烯工程塑料制成的链条导向件，除了起到支撑和导向链条、减少链条摩擦、降低噪音的作用外，其自身具有自润滑，耐磨，无噪音，耐腐蚀等的优点，其传输带上还装有光电传感器和压力传感器开关，来控制传输带的启停，所述的PLC控制系统，其控制系统集中控制机器人信号交换、防撞信号、安全门锁、折叠箱到位信号、折叠箱位置信号、托盘位置信号等逻辑信号，充分考虑到安全性，使该机器具有较高的精确性和稳定性。
附图说明
图1为本发明的一种折叠箱码垛机器人的三维结构示意图
图2为本发明的一种折叠箱码垛机器人的结构示意图；
图3为本发明的一种折叠箱码垛机器人的传输辊筒机构结构示意图；
图4为本发明的一种折叠箱码垛机器人的折叠箱气动专用夹具结构示意图；
图5为本发明的一种折叠箱码垛机器人的托盘传输机构结构示意图。
图中：1传输系统，101传输辊筒机构，102主动辊筒，103多契带，104 从动辊筒，105机构机架，106限位侧板，2限位系统，201折叠箱限位机构，202转角气缸，203安装支架，3辊筒检测系统，301辊筒线位置检测元件，302光电传感器开关，4夹取系统，401折叠箱气动专用夹具，402元件安装板，403折叠箱夹取板，404直线滑块，405六轴法兰，406推进气缸，407气缸固定板，5码垛机构，501码垛机器人，502轴腕体，503轴小臂，504 轴箱体，505轴大臂，506轴转盘，507轴底座，6机器人安装底座，7托盘传输机构，701垛箱传输机构，702双排传输链条，703机构机架，704双排链条导向件，705光电传感器开关，706双排链条惰轮，707压力传感器开关，708机构机架托盘，709安装侧板，710减速电机，711方形轴承座，712 双排传输链轮，8 AGV智能小车，9托盘限位机构。
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。
请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种折叠箱码垛机器人，包括传输系统1，传输系统1上设有限位系统2，传输系统1的下端设有辊筒检测系统3，传输系统1的末端连接有托盘限位机构9，托盘限位机构9的末端设有托盘传输机构7，托盘限位机构9的一侧设有AGV 智能小车8，AGV智能小车8的上端设有机器人安装底座6，机器人安装底座6的上端固定有码垛机构5，码垛机构5的上端连接有夹取系统4。
本发明中：传输系统1包括传输辊筒机构101、主动辊筒102、多契带103、从动辊筒104、机构机架105与限位侧板106，的传输辊筒机构101采用电能驱动，主动辊筒102通过多契带103与一组从动辊筒 104相连接，机构机架105与限位侧板106相连接，通过与机构机架105 相连的限位侧板106来导向折叠箱；限位系统2包括折叠箱限位机构201、转角气缸202与安装支架203，的折叠箱限位机构201与转角气缸202、安装支架203固定连接；辊筒检测系统3包括辊筒线位置检测元件301，的辊筒线位置检测元件301设置有多个光电传感器开关302，用于检测折叠箱位置并控制折叠箱限位机构对折叠箱进行合理的位置调度管理；夹取系统4包括折叠箱气动专用夹具401，所述的折叠箱气动专用夹具401设有元件安装板402、折叠箱夹取板403、直线滑块404、六轴法兰405、推进气缸406与气缸固定板407组成，气动专用夹具底侧的两个推进气缸辅助夹紧折叠箱防止夹取移动时掉落；码垛机构5包括码垛机器人501，的码垛机器人501设置有轴腕体502、轴小臂503、轴箱体504、轴大臂505、轴转盘506与轴底座507，码垛机器人根据堆垛位置的不同通过机器人程序示教调试后进行高自由的堆垛动作；托盘传输机构7包括垛箱传输机构 701，的垛箱传输机构701设有双排传输链条702、机构机架703、双排链条导向件704、光电传感器开关705、双排链条惰轮706、压力传感器开关707、机构机架托盘708、安装侧板709、减速电机710、方形轴承座 711、双排传输链轮712、传动轴组成，当压力传感器开关检测到托盘上一组折叠箱堆垛完毕后，通过PLC相连闭合开关控制减速电机转动带动链轮链条将托盘移动到光电传感器开关所在位置由托盘限位机构进行限位；托盘限位机构9设有气缸固定支撑板、推进气缸、托盘脚限位档板组成，当托盘由链条传输机构传输到指定位置时，气缸推动限位挡板将托盘限位。
工作原理：使用机器人作为码垛的装置和PLC控制系统控制整个码垛流程的设计使码垛机器人功能范围更广且效率高，能满足不同规格的折叠箱堆垛要求且还能根据垛箱形状的不同做出对应的专用夹具从而做到适应不同形状的垛箱堆垛，其辊筒传输线的开始端、中间端和末端均安装了一个光电传感器开关，用来控制辊筒传输线的启停，另外其传输线上还装有两个转角气缸防止折叠箱相碰撞，其转角气缸向上旋转90°时通过气缸的压板挡住折叠箱的移动，其机构在满足使用要求的情况下设计简单合理、省去额外的设计加工步骤，光电传感器开关作为检测元件，与PLC 控制系统相连，通过检测折叠箱位置闭合开关来控制辊筒和转角气缸的工作状态，从而实现折叠箱位置合理排序，防止码垛时后续折叠箱的碰撞干涉，针对折叠箱设计的气动专用夹具通过六轴法兰与工业机器人相连，并根据现场要求通过机器人示教编写程序实现堆垛功能，利用工业机器人高自由度的优势，可以依据不同场合环境、不同垛箱形状设计不同的专用夹具，从而实现多功能码垛，打破传统码垛受位置的局限性，且效率高，折叠箱夹具板材由气缸缩回时夹紧，并由另两个气缸推进顶住箱体内侧，从而实现夹紧，为了使夹具板移动时更牢靠，在板材下方添加直线滑块作导向功能，整体结构设计合理紧凑，双排链条作为负载对象带动托盘移动，其设计考虑到托盘在堆垛后的重量较重选择双排链条作为驱动方式，且在链条下方设有导向件从而减少链条磨损，降低噪音，增强链条使用寿命，设计合理简单，限位挡板加推进气缸方式，对托盘脚进行限位。该折叠箱码垛机器人适用于折叠箱堆垛，通过机器人进行码垛，效率高效、结构稳定、打破传统折叠箱堆垛机堆垛速度慢，自由度低的缺陷。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。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 (8)
1.一种折叠箱码垛机器人，包括传输系统(1)，其特征在于：所述传输系统(1)上设有限位系统(2)，所述传输系统(1)的下端设有辊筒检测系统(3)，所述传输系统(1)的末端连接有托盘限位机构(9)，所述托盘限位机构(9)的末端设有托盘传输机构(7)，所述托盘限位机构(9)的一侧设有AGV智能小车(8)，所述AGV智能小车(8)的上端设有机器人安装底座(6)，所述机器人安装底座(6)的上端固定有码垛机构(5)，所述码垛机构(5)的上端连接有夹取系统(4)。
2.根据权利要求1所述的一种折叠箱码垛机器人，其特征在于：所述传输系统(1)包括传输辊筒机构(101)、主动辊筒(102)、多契带(103)、从动辊筒(104)、机构机架(105)与限位侧板(106)，所述的传输辊筒机构(101)采用电能驱动，所述主动辊筒(102)通过多契带(103)与一组从动辊筒(104)相连接，所述机构机架(105)与限位侧板(106)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种折叠箱码垛机器人，其特征在于：所述限位系统(2)包括折叠箱限位机构(201)、转角气缸(202)与安装支架(203)，所述的折叠箱限位机构(201)与转角气缸(202)、安装支架(203)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种折叠箱码垛机器人，其特征在于：所述辊筒检测系统(3)包括辊筒线位置检测元件(301)，所述的辊筒线位置检测元件(301)设置有多个光电传感器开关(302)。
5.根据权利要求1所述的一种折叠箱码垛机器人，其特征在于：所述夹取系统(4)包括折叠箱气动专用夹具(401)，所述的折叠箱气动专用夹具(401)设有元件安装板(402)、折叠箱夹取板(403)、直线滑块(404)、六轴法兰(405)、推进气缸(406)与气缸固定板(407)组成。
6.根据权利要求1所述的一种折叠箱码垛机器人，其特征在于：所述码垛机构(5)包括码垛机器人(501)，所述的码垛机器人(501)设置有轴腕体(502)、轴小臂(503)、轴箱体(504)、轴大臂(505)、轴转盘(506)与轴底座(507)。
7.根据权利要求1所述的一种折叠箱码垛机器人，其特征在于：所述托盘传输机构(7)包括垛箱传输机构(701)，所述的垛箱传输机构(701)设有双排传输链条(702)、机构机架(703)、双排链条导向件(704)、光电传感器开关(705)、双排链条惰轮(706)、压力传感器开关(707)、机构机架托盘(708)、安装侧板(709)、减速电机(710)、方形轴承座(711)、双排传输链轮(712)、传动轴组成。
8.根据权利要求1所述的一种折叠箱码垛机器人，其特征在于：所述托盘限位机构(9)设有气缸固定支撑板、推进气缸、托盘脚限位档板组成。
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