CN113334347A - 一种基于自动化搬运的工业机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于自动化搬运的工业机器人,包括移动单元和搬运单元,搬运单元固定于移动单元上,用于搬运固定工件,移动单元包括支撑底座和滚轮,搬运单元包括升降支架、滑动件、夹紧推动组件、底部支撑件、第一驱动件和第七驱动件。本发明所述装置通过底部支撑件支撑工件底部,通过推动件压紧工件顶部,通过机械臂夹紧工件侧面,能够保证在搬运过程中工件的稳定性,防止出现工件掉落的情况,并且能够实现自动化搬运,无需人工辅助搬运。
Description
技术领域
本发明涉及工业机器人技术领域,特别是一种基于自动化搬运的工业机器人。
背景技术
搬运机器人是可以进行自动化搬运作业的工业机器人。最早的搬运机器人出现在1960年的美国,Versatran和Unimate两种机器人首次用于搬运作业。搬运作业是指用一种设备握持工件,是指从一个加工位置移到另一个加工位置。世界上使用的搬运机器人逾10万台,被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运。部分发达国家已制定出人工搬运的最大限度,超过限度的必须由搬运机器人来完成。
现有的搬运机器人在搬运重物时,一般都是用机械臂夹持工件进行搬运,这种搬运方式很容易对工件造成损坏,并且也不牢靠,工件很容易掉落。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有的基于自动化搬运的工业机器人中存在的问题,提出了本发明。
因此,本发明所要解决的问题在于如何提供一种基于自动化搬运的工业机器人。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种基于自动化搬运的工业机器人,其包括,移动单元,包括支撑底座和滚轮,所述滚轮设置于所述支撑底座上;搬运单元,包括设置于所述支撑底座前端的升降支架、与所述升降支架滑动配合的滑动件、设置于所述滑动件上的夹紧推动组件、设置于所述滑动件底部的底部支撑件、带动所述滑动件上下移动的第一驱动件,以及带动所述夹紧推动组件转动的第七驱动件;所述滑动件包括滑动框架和中间连接梁,所述滑动框架与所述升降支架滑动配合,所述中间连接梁固定于所述滑动框架上,所述第七驱动件包括连接在所述中间连接梁上的滑动杆、与所述滑动杆固定配合的第七齿轮、以及带动所述第七齿轮转动的第七电机。
作为本发明所述基于自动化搬运的工业机器人的一种优选方案,其中:所述夹紧推动组件包括与所述滑动杆滑动配合的机械臂、设置于所述机械臂上的推动件,以及与所述机械臂配合的第二驱动件。
作为本发明所述基于自动化搬运的工业机器人的一种优选方案,其中:所述第二驱动件包括与所述滑动杆配合的第一铰接杆、与所述第一铰接杆转动配合的第二螺纹杆,以及带动所述第二螺纹杆转动的第二电机,所述第二螺纹杆上设置有旋向相反的两个螺纹,两个所述机械臂分别与两个旋向相反的螺纹配合,所述第一铰接杆设置有两个,其分别固定连接在所述滑动杆的两端。
作为本发明所述基于自动化搬运的工业机器人的一种优选方案,其中:所述滑动杆侧面上设置有第一凹槽,所述机械臂上设置有与所述第一凹槽配合的第一凸台。
作为本发明所述基于自动化搬运的工业机器人的一种优选方案,其中:所述底部支撑件包括固定在所述滑动框架底部的第一连接杆、与所述第一连接杆固定连接的第一伸缩件,以及与所述第一伸缩件连接的L型支撑板。
作为本发明所述基于自动化搬运的工业机器人的一种优选方案,其中:所述第一伸缩件包括与所述第一连接杆固定连接的第一固定框架、与所述第一固定框架滑动配合的第二固定框架,以及设置于所述第一固定框架内并带动所述第二固定框架伸缩的第一伸缩杆,所述L型支撑板连接在所述第二固定框架上。
作为本发明所述基于自动化搬运的工业机器人的一种优选方案,其中:所述滑动框架上设置有与所述升降支架内侧面贴合的第二滚轮,以及与所述升降支架侧面贴合的第一限制杆,所述第二滚轮和所述第一限制杆设置于所述滑动框架的底部,所述升降支架顶部设置有与所述滑动框架侧面贴合的第二限制杆。
作为本发明所述基于自动化搬运的工业机器人的一种优选方案,其中:所述机械臂包括与所述滑动杆配合的倾斜臂、与所述倾斜臂端部连接的水平臂、与所述水平臂滑动配合的L型拉动臂,以及设置于所述水平臂内并带动所述L型拉动臂伸缩的第四伸缩杆,所述第一凸台设置于所述倾斜臂上。
作为本发明所述基于自动化搬运的工业机器人的一种优选方案,其中:所述推动件包括铰接在所述倾斜臂侧面的第二铰接杆、与所述第二铰接杆配合的第五伸缩杆、与所述第二铰接杆滑动配合的滑动块、与所述滑动块连接的L型压板,以及固定于所述第二铰接杆上并带动所述滑动块伸缩的第六伸缩杆,所述第五伸缩杆底部铰接在所述倾斜臂上,其伸缩端与所述第二铰接杆铰接。
作为本发明所述基于自动化搬运的工业机器人的一种优选方案,其中:所述第一驱动件包括固定在所述支撑底座上的第一电机、与所述第一电机配合的链条,以及固定于所述升降支架顶端并与所述链条配合的第一齿轮,所述滑动件与所述链条固定连接。
本发明有益效果为通过底部支撑件支撑工件底部,通过推动件压紧工件顶部,通过机械臂夹紧工件侧面,能够保证在搬运过程中工件的稳定性,防止出现工件掉落的情况,并且能够实现自动化搬运,无需人工辅助搬运。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例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它的附图。其中:
图1为基于自动化搬运的工业机器人的场景图。
图2为基于自动化搬运的工业机器人的第七驱动件示意图。
图3为基于自动化搬运的工业机器人的搬运单元结构图。
图4为基于自动化搬运的工业机器人的第二限制杆示意图。
图5为基于自动化搬运的工业机器人的机械臂和推动件0爆炸图。
图6为基于自动化搬运的工业机器人的第七驱动件结构图。
图7为基于自动化搬运的工业机器人的第二驱动件结构图。
图8为基于自动化搬运的工业机器人的第一凹槽和第一凸台示意图。
图9为基于自动化搬运的工业机器人的底部支撑件爆炸图。
图10为基于自动化搬运的工业机器人的第一电机示意图。
图11为基于自动化搬运的工业机器人的第一齿轮示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
参照图1~11,为本发明第一个实施例,该实施例提供了一种基于自动化搬运的工业机器人,基于自动化搬运的工业机器人包括移动单元100和搬运单元200,搬运单元200固定于移动单元100上,用于搬运固定工件。
具体的,移动单元100包括支撑底座101和滚轮102,所述滚轮102设置于所述支撑底座101上,支撑底座101上设置有与滚轮102配合的驱动电机,通过驱动电机带动滚轮102进行转动,以使工业机器人可以进行移动。
搬运单元200包括设置于所述支撑底座101前端的升降支架201、与所述升降支架201滑动配合的滑动件202、设置于所述滑动件202上的夹紧推动组件203、设置于所述滑动件202底部的底部支撑件204、带动所述滑动件202上下移动的第一驱动件205,以及带动所述夹紧推动组件203转动的第七驱动件206。
其中,所述滑动件202包括滑动框架202a和中间连接梁202b,所述滑动框架202a与所述升降支架201滑动配合,所述中间连接梁202b固定于所述滑动框架202a上,所述第七驱动件206包括连接在所述中间连接梁202b上的滑动杆206a、与所述滑动杆206a固定配合的第七齿轮206b、以及带动所述第七齿轮206b转动的第七电机206c,需要说明的是,由于电机转速较快,而本专利所述滑动杆206a的转动角度一般不超过90°,故在本实施例中,在第七电机206c的输出端设置有减速齿轮组,通过减速齿轮组实现降速效果,以便滑动杆206a转动。
进一步的,所述夹紧推动组件203包括与所述滑动杆206a滑动配合的机械臂203a、设置于所述机械臂203a上的推动件203b,以及与所述机械臂203a配合的第二驱动件203c。
进一步的,所述第二驱动件203c包括与所述滑动杆206a配合的第一铰接杆203c-1、与所述第一铰接杆203c-1转动配合的第二螺纹杆203c-2,以及带动所述第二螺纹杆203c-2转动的第二电机203c-3,所述第二螺纹杆203c-2上设置有旋向相反的两个螺纹,两个所述机械臂203a分别与两个旋向相反的螺纹配合,所述第一铰接杆203c-1设置有两个,其分别固定连接在所述滑动杆206a的两端。
优选的,所述滑动杆206a侧面上设置有第一凹槽206a-1,所述机械臂203a上设置有与所述第一凹槽206a-1配合的第一凸台203a-1,所述底部支撑件204包括固定在所述滑动框架202a底部的第一连接杆204a、与所述第一连接杆204a固定连接的第一伸缩件204e,以及与所述第一伸缩件204e连接的L型支撑板204f。
进一步的,所述第一伸缩件204e包括与所述第一连接杆204a固定连接的第一固定框架204e-1、与所述第一固定框架204e-1滑动配合的第二固定框架204e-2,以及设置于所述第一固定框架204e-1内并带动所述第二固定框架204e-2伸缩的第一伸缩杆204e-3,所述L型支撑板204f连接在所述第二固定框架204e-2上。
优选的,所述滑动框架202a上设置有与所述升降支架201内侧面贴合的第二滚轮202a-1,以及与所述升降支架201侧面贴合的第一限制杆202a-2,所述第二滚轮202a-1和所述第一限制杆202a-2设置于所述滑动框架202a的底部,所述升降支架201顶部设置有与所述滑动框架202a侧面贴合的第二限制杆201a。
优选的,所述机械臂203a包括与所述滑动杆206a配合的倾斜臂203a-2、与所述倾斜臂203a-2端部连接的水平臂203a-3、与所述水平臂203a-3滑动配合的L型拉动臂203a-4,以及设置于所述水平臂203a-3内并带动所述L型拉动臂203a-4伸缩的第四伸缩杆203a-5,所述第一凸台203a-1设置于所述倾斜臂203a-2上。
进一步的,所述推动件203b包括铰接在所述倾斜臂203a-2侧面的第二铰接杆203b-1、与所述第二铰接杆203b-1配合的第五伸缩杆203b-2、与所述第二铰接杆203b-1滑动配合的滑动块203b-3、与所述滑动块203b-3连接的L型压板203b-4,以及固定于所述第二铰接杆203b-1上并带动所述滑动块203b-3伸缩的第六伸缩杆203b-5,所述第五伸缩杆203b-2底部铰接在所述倾斜臂203a-2上,其伸缩端与所述第二铰接杆203b-1铰接。
进一步的,所述第一驱动件205包括固定在所述支撑底座101上的第一电机205a、与所述第一电机205a配合的链条205b,以及固定于所述升降支架201顶端并与所述链条205b配合的第一齿轮205c,所述滑动件202与所述链条205b固定连接。第一电机205a的输出端连接有一个齿轮,这个齿轮与链条205b配合。
在使用时,工件放置在地上,工业机器人移动到工件正前方,然后使滑动件202降落,使L型支撑板204f贴合地面,然后第二电机203c-3转动带动机械臂203a张开,抱住工件,此时L型支撑板204f还未接触工件,第七电机206c转动,使机械臂203a向下转动,L型拉动臂203a-4移动到在工件底部,对工件底端进行限位,然后使L型压板203b-4与工件顶部配合,第六伸缩杆203b-5推动L型压板203b-4,使工件倾斜,此时使L型支撑板204f插入,然后机械臂203a转动,L型拉动臂203a-4落到工件中上部,通过第四伸缩杆203a-5使工件竖直,并对其进行限位,通过L型支撑板204f、L型拉动臂203a-4、水平臂203a-3和L型压板203b-4对工件进行限位,然后使滑动件202上升,带动工件升高,通过电机带动滚轮102转动使装置整体移动即可。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种基于自动化搬运的工业机器人,其特征在于:包括,
移动单元(100),包括支撑底座(101)和滚轮(102),所述滚轮(102)设置于所述支撑底座(101)上;
搬运单元(200),包括设置于所述支撑底座(101)前端的升降支架(201)、与所述升降支架(201)滑动配合的滑动件(202)、设置于所述滑动件(202)上的夹紧推动组件(203)、设置于所述滑动件(202)底部的底部支撑件(204)、带动所述滑动件(202)上下移动的第一驱动件(205),以及带动所述夹紧推动组件(203)转动的第七驱动件(206);
所述滑动件(202)包括滑动框架(202a)和中间连接梁(202b),所述滑动框架(202a)与所述升降支架(201)滑动配合,所述中间连接梁(202b)固定于所述滑动框架(202a)上,所述第七驱动件(206)包括连接在所述中间连接梁(202b)上的滑动杆(206a)、与所述滑动杆(206a)固定配合的第七齿轮(206b)、以及带动所述第七齿轮(206b)转动的第七电机(206c)。
2.如权利要求1所述的基于自动化搬运的工业机器人,其特征在于:所述夹紧推动组件(203)包括与所述滑动杆(206a)滑动配合的机械臂(203a)、设置于所述机械臂(203a)上的推动件(203b),以及与所述机械臂(203a)配合的第二驱动件(203c)。
3.如权利要求2所述的基于自动化搬运的工业机器人,其特征在于:所述第二驱动件(203c)包括与所述滑动杆(206a)配合的第一铰接杆(203c-1)、与所述第一铰接杆(203c-1)转动配合的第二螺纹杆(203c-2),以及带动所述第二螺纹杆(203c-2)转动的第二电机(203c-3),所述第二螺纹杆(203c-2)上设置有旋向相反的两个螺纹,两个所述机械臂(203a)分别与两个旋向相反的螺纹配合,所述第一铰接杆(203c-1)设置有两个,其分别固定连接在所述滑动杆(206a)的两端。
4.如权利要求3所述的基于自动化搬运的工业机器人,其特征在于:所述滑动杆(206a)侧面上设置有第一凹槽(206a-1),所述机械臂(203a)上设置有与所述第一凹槽(206a-1)配合的第一凸台(203a-1)。
5.如权利要求3或4所述的基于自动化搬运的工业机器人,其特征在于:所述底部支撑件(204)包括固定在所述滑动框架(202a)底部的第一连接杆(204a)、与所述第一连接杆(204a)固定连接的第一伸缩件(204e),以及与所述第一伸缩件(204e)连接的L型支撑板(204f)。
6.如权利要求5所述的基于自动化搬运的工业机器人,其特征在于:所述第一伸缩件(204e)包括与所述第一连接杆(204a)固定连接的第一固定框架(204e-1)、与所述第一固定框架(204e-1)滑动配合的第二固定框架(204e-2),以及设置于所述第一固定框架(204e-1)内并带动所述第二固定框架(204e-2)伸缩的第一伸缩杆(204e-3),所述L型支撑板(204f)连接在所述第二固定框架(204e-2)上。
7.如权利要求6所述的基于自动化搬运的工业机器人,其特征在于:所述滑动框架(202a)上设置有与所述升降支架(201)内侧面贴合的第二滚轮(202a-1),以及与所述升降支架(201)侧面贴合的第一限制杆(202a-2),所述第二滚轮(202a-1)和所述第一限制杆(202a-2)设置于所述滑动框架(202a)的底部,所述升降支架(201)顶部设置有与所述滑动框架(202a)侧面贴合的第二限制杆(201a)。
8.如权利要求4所述的基于自动化搬运的工业机器人,其特征在于:所述机械臂(203a)包括与所述滑动杆(206a)配合的倾斜臂(203a-2)、与所述倾斜臂(203a-2)端部连接的水平臂(203a-3)、与所述水平臂(203a-3)滑动配合的L型拉动臂(203a-4),以及设置于所述水平臂(203a-3)内并带动所述L型拉动臂(203a-4)伸缩的第四伸缩杆(203a-5),所述第一凸台(203a-1)设置于所述倾斜臂(203a-2)上。
9.如权利要求8所述的基于自动化搬运的工业机器人,其特征在于:所述推动件(203b)包括铰接在所述倾斜臂(203a-2)侧面的第二铰接杆(203b-1)、与所述第二铰接杆(203b-1)配合的第五伸缩杆(203b-2)、与所述第二铰接杆(203b-1)滑动配合的滑动块(203b-3)、与所述滑动块(203b-3)连接的L型压板(203b-4),以及固定于所述第二铰接杆(203b-1)上并带动所述滑动块(203b-3)伸缩的第六伸缩杆(203b-5),所述第五伸缩杆(203b-2)底部铰接在所述倾斜臂(203a-2)上,其伸缩端与所述第二铰接杆(203b-1)铰接。
10.如权利要求1、2、4、6、7或9任一所述的基于自动化搬运的工业机器人,其特征在于:所述第一驱动件(205)包括固定在所述支撑底座(101)上的第一电机(205a)、与所述第一电机(205a)配合的链条(205b),以及固定于所述升降支架(201)顶端并与所述链条(205b)配合的第一齿轮(205c),所述滑动件(202)与所述链条(205b)固定连接。
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