CN114261717A - 一种纱管自动上下料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纱管自动上下料装置，包括前侧设有感应组件的智能小车，智能小车上方一侧固定连接升降装置，升降装置上侧固定连接转动装置，转动装置上方固定连接货架，智能小车上方另一侧装有自动多轴手臂，自动多轴手臂的法兰盘上装有自动手抓，在智能小车内装有控制装置，控制装置控制连接智能小车、升降装置、转动装置、自动多轴手臂与自动手抓。本发明的优点：本发明所提供的移动复合作业机器人能够同时实现纱管的抓取上下料、仓储、运输功能，货架可实现垂直升降与转动，方便对其进行装卸纱管，采用自动多轴手臂与自动手抓，不仅能够实现自动抓、放料的功能，还能够充分利用多轴手臂的运动空间，提升自动货架自身的存储能力。

Description

一种纱管自动上下料装置

技术领域

本发明涉及机械自动化设备技术领域，尤其涉及一种纱管自动上下料装置。

背景技术

化学纤维分为人造纤维和合成纤维两大类。两类的主要区别是原料不同。人造纤维是以含有天然高分子化合物（纤维素）为原料，合成纤维是以石油、天然气、煤及农副产品等为原料。近年来，我国充分利用国内市场的强劲需求及产业后发优势，实现产能快速增长，产业竞争力明显提高。目前，我国化纤产量已居全球首位，产品覆盖面及应用范围也为全球最广。随着机器人技术的发展，自动化的思想进步与深入各行各业，对于化纤行业的纱管的自动上下料，自动搬运尚未有完善的解决方案。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种能够对化纤行业的纱管的自动上下料、自动搬运的移动复合作业机器人。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种纱管自动上下料装置，包括前侧设有感应组件的智能小车，智能小车上方一侧固定连接升降装置，升降装置上侧固定连接转动装置，转动装置上方固定连接货架，智能小车上方另一侧装有自动多轴手臂，自动多轴手臂的法兰盘上装有自动手抓，在智能小车内装有控制装置，控制装置控制连接智能小车、升降装置、转动装置、自动多轴手臂与自动手抓，控制装置还能够接收感应组件的感应信号；

所述货架包括三角架，三角架上对称固定连接货架板，货架板上均匀固定连接导向杆；

所述转动装置包括涡轮蜗杆转动平台，涡轮蜗杆转动平台通过驱动电机驱动。

优选地，所述升降装置包括对应设置的底板与顶板，底板与顶板之间设置举升装置；举升装置包括对称固定在底板上方一侧的两个第一铰接座、对称固定在底板上方另一侧的两个第一导轨，两个第一铰接座与两个第一导轨一一对应共线设置；举升装置还包括对称固定在顶板下方一侧的两个第二铰接座、对称固定在顶板下方另一侧的两个第二导轨，两个第二铰接座与两个第一铰接座一一对应上下相对设置，两个第二导轨与两个第一导轨一一对应上下相对设置；还包括两个对应设置的升降件，每个升降件均包括两个交叉设置的支撑杆，两个支撑杆的中部通过转动销转动连接，其中一个支撑杆的一端与第一铰接座铰接固定、另一端在第二导轨上滑动连接，另一个支撑杆的一端与第二铰接座铰接固定、另一端在第一导轨上滑动连接；在任意两个平行的支撑杆之间还固定连接固定轴，在底板上通过第三铰接座铰接固定升降电动气缸，升降电动气缸的活塞杆通过第四铰接座与固定轴铰接固定。

优选地，所述三角架包括两个对应倾斜设置的矩形框，两个矩形框上端固定连接，两个矩形框之间的夹角为15°-30°，两个矩形框下端通过固定杆固定连接，在两个固定杆之间固定连接固定板，固定板上侧中心处设有定位孔。

优选地，所述自动手抓包括基板，基板上侧对称装有两个轴承座，两个轴承座之间转动配合连接蜗杆，在蜗杆一端装有用于驱动蜗杆转动的控制电机；基板上侧还对称设置两个涡轮，每个涡轮均能够绕固定连接在基板上侧的第一转动轴转动，两个涡轮以蜗杆为中心对称设置且均匀蜗杆相啮合；每个涡轮均固定连接第一转动杆一端，每个第一转动杆另一端均连接手抓板。

优选地，所述手抓板通过第二转动轴与第一转动杆转动连接，在基板上侧还通过第三转动轴转动连接第二转动杆的一端，第二转动杆另一端通过第四转动轴与所述手抓板转动连接。

优选地，所述智能小车包括车架体，车架体内装有四个独立悬挂装置，每个独立悬挂装置一侧均装有麦克纳姆轮，每个麦克纳姆轮一侧均装有控制其转动的行走电机。

优选地，所述感应组件包括雷达支座，雷达支座固定连接在智能小车前侧，在雷达支座上侧固定连接感应雷达。

优选地，所述控制装置包括安装板，安装板上侧装有控制器及电池组，控制器能够接收所述感应雷达的感应信号，控制器还能够控制行走电机、升降装置、转动装置、自动多轴手臂与自动手抓。

本发明的优点在于：本发明所提供的移动复合作业机器人能够同时实现纱管的抓取上下料、仓储、运输功能，货架可实现垂直升降与转动，方便对其进行装卸纱管，采用自动多轴手臂与自动手抓，不仅能够实现自动抓、放料的功能，还能够充分利用多轴手臂的运动空间，提升自动货架自身的存储能力。

附图说明

图1是本发明的基本结构示意图；

图2是升降装置、转动装置与货架的结构示意图；

图3是图2的主视图；

图4是自动多轴手臂与自动手抓的基本结构示意图；

图5是自动手抓的基本结构示意图；

图6是涡轮的基本结构示意图；

图7是升降装置的结构示意图；

图8是图7的主视图；

图9是三角架的基本结构示意图；

图10是智能小车的基本结构示意图；

图11是本发明的工作状态示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-10所示，本发明提供的一种纱管自动上下料装置，包括前侧设有感应组件6的智能小车1，智能小车1包括车架体11，车架体11上侧设有工作平板12。车架体11包括连接框架111，连接框架111相对的两侧焊接固定安装框架112，每个安装框架112内均对称装有两个独立悬挂装置13，每个独立悬挂装置13一侧均装有麦克纳姆轮14，每个麦克纳姆轮14一侧均装有控制其转动的行走电机。

所述感应组件6包括雷达支座61，雷达支座61固定连接在智能小车1前侧，在雷达支座61上侧固定连接感应雷达62，在感应雷达62上方还设有保护罩63。

在连接框架111内装有控制装置8，控制装置8包括安装板81，安装板81水平焊接在连接框架111内侧底部，安装板81上侧装有控制器82及电池组83，控制器82为PLC控制器，控制器82能够接收所述感应雷达62的感应信号，控制器82还能够控制行走电机，从而控制智能小车1的行走，通过感应雷达62能够感应只能小车前进方向的障碍物，防止发生碰撞事故，车架体11前侧还装有防撞胶条。

工作平板12上方一侧固定连接升降装置2，升降装置2可以采用现有技术中通过千斤顶顶升的装置，本发明中的升降装置2包括对应设置的底板21与顶板22，底板21与顶板22之间设置举升装置23；举升装置23包括对称固定在底板21上方一侧的两个第一铰接座231、对称固定在底板21上方另一侧的两个第一导轨232，两个第一铰接座231与两个第一导轨232一一对应共线设置；举升装置23还包括对称固定在顶板22下方一侧的两个第二铰接座233、对称固定在顶板22下方另一侧的两个第二导轨234，两个第二铰接座233与两个第一铰接座231一一对应上下相对设置，两个第二导轨234与两个第一导轨232一一对应上下相对设置；还包括两个对应设置的升降件，每个升降件均包括两个交叉设置的支撑杆235，两个支撑杆235的中部通过转动销2351转动连接，其中一个支撑杆235的一端与第一铰接座231铰接固定、另一端通过第一滑轮2361在第二导轨234上滑动连接，另一个支撑杆235的一端与第二铰接座233铰接固定、另一端通过第二滑轮236在第一导轨232上滑动连接；在任意两个平行的支撑杆235之间还固定连接固定轴237，在底板21上通过第三铰接座239铰接固定升降电动气缸238，升降电动气缸238的活塞杆通过第四铰接座与固定轴237铰接固定。在底板21上方的四个拐角处均固定连接限位柱24，每个限位柱24上端均装有柔性的缓冲垫241。

顶板22上侧固定连接转动装置25，转动装置25为现有技术中，例如，转动装置25包括涡轮蜗杆转动平台，涡轮蜗杆转动平台通过驱动电机驱动。转动装置25上方固定连平板26，平板26上侧中心处固定连接货架3，货架3包括三角架31，三角架31包括两个对应倾斜设置的矩形框311，两个矩形框311上端固定连接，两个矩形框311之间的夹角为20°，两个矩形框311下端通过固定杆312固定连接，在两个固定杆312之间固定连接固定板314，固定板314上侧中心处设有定位孔315。在两个矩形框311之间还通过两个对称设置的第一加强横梁313固定连接，在每个矩形框311内均设有第二强横梁316。

在每个矩形框311外侧均固定连接货架板32，两个货架板32对称设置，每个货架板32上均均匀固定连接导向杆33，每个导向杆33均与其相对应的货架板32相垂直设置。

工作平板12上方另一侧装有自动多轴手臂4，自动多轴手臂4为现有技术，本实施例中的自动多轴手臂4为本公司外购而得，其包括固定在工作平板12上侧的底座41，底座41内转动连接第一手臂42，第一手臂42通过第一自动电机421驱动，第一手臂转动连接第二手臂43，第二手臂43通过第二自动电机431驱动，第二手臂43转动连接第三手臂44，第三手臂44通过第自动三电机441驱动，第三手臂44转动连接第四手臂45，第四手臂45前端设有棘爪451，棘爪451设置摆动块46，摆动块46通过第四自动电机47驱动，摆动块46上装有法兰盘。由于自动多轴手臂4为现有技术，上述特征之间的具体连接方式及驱动、控制方式也均采用现有技术，在此不再详细阐述。

自动多轴手臂4的法兰盘上装有自动手抓5，自动手抓5包括基板51，基板51上侧对称装有两个轴承座52，两个轴承座52之间转动配合连接蜗杆53，在蜗杆53一端装有用于驱动蜗杆53转动的控制电机531，控制电机531固定在兰盘上。基板51上侧还对称设置两个涡轮54，每个涡轮54均能够绕固定连接在基板51上侧的第一转动轴541转动，两个涡轮54以蜗杆53为中心对称设置且均匀蜗杆53相啮合；每个涡轮54上侧均设有卡槽542，卡槽542内侧设有供第一转动轴541转动的通孔543，在卡槽542内固定连接第一转动杆55一端，每个第一转动杆55另一端均连接手抓板56。所述手抓板56通过第二转动轴561与第一转动杆55转动连接，在基板51上侧还通过第三转动轴571转动连接第二转动杆57的一端，第二转动杆57另一端通过第四转动轴562与所述手抓板56转动连接。

控制器82控制连接行走电机；升降装置2中的升降电动气缸238；转动装置25中的驱动电机；自动多轴手臂4中的第一自动电机421、第二自动电机431、第自动三电机441、第四自动电机47；以及自动手抓5中的控制电机531。上述控制方式均为现有技术，在此不做阐述。行走电机、升降电动气缸238、驱动电机、第一自动电机421、第二自动电机431、第自动三电机441、第四自动电机47、控制电机531均通过电池组83供电。

本发明的工作原理：如图11所示，通过智能小车1使本发明能够任意方向行走，通过自动多轴手臂4与自动手抓5能够将纱管架9上的纱管取下装入本发明中货架上，并插入导向杆内。升降装置能够2能够调节货架3的高度，转动装置25能够调节货架3的转动角度，更加方便将纱管装入货架。

Claims (8)

1.一种纱管自动上下料装置，其特征在于：包括前侧设有感应组件（6）的智能小车（1），智能小车（1）上方一侧固定连接升降装置（2），升降装置（2）上侧固定连接转动装置（25），转动装置（25）上方固定连接货架（3），智能小车（1）上方另一侧装有自动多轴手臂（4），自动多轴手臂（4）的法兰盘上装有自动手抓（5），在智能小车（1）内装有控制装置（8），控制装置（8）控制连接智能小车（1）、升降装置（2）、转动装置（25）、自动多轴手臂（4）与自动手抓（5），控制装置（8）还能够接收感应组件（6）的感应信号；

所述货架（3）包括三角架（31），三角架（31）上对称固定连接货架板（32），货架板（32）上均匀固定连接导向杆（33）；

所述转动装置（25）包括涡轮蜗杆转动平台，涡轮蜗杆转动平台通过驱动电机驱动。

2.根据权利要求1所述的一种纱管自动上下料装置，其特征在于：所述升降装置（2）包括对应设置的底板（21）与顶板（22），底板（21）与顶板（22）之间设置举升装置（23）；举升装置（23）包括对称固定在底板（21）上方一侧的两个第一铰接座（231）、对称固定在底板（21）上方另一侧的两个第一导轨（232），两个第一铰接座（231）与两个第一导轨（232）一一对应共线设置；举升装置（23）还包括对称固定在顶板（22）下方一侧的两个第二铰接座（233）、对称固定在顶板（22）下方另一侧的两个第二导轨（234），两个第二铰接座（233）与两个第一铰接座（231）一一对应上下相对设置，两个第二导轨（234）与两个第一导轨（232）一一对应上下相对设置；还包括两个对应设置的升降件，每个升降件均包括两个交叉设置的支撑杆（235），两个支撑杆（235）的中部通过转动销（2351）转动连接，其中一个支撑杆（235）的一端与第一铰接座（231）铰接固定、另一端在第二导轨（234）上滑动连接，另一个支撑杆（235）的一端与第二铰接座（233）铰接固定、另一端在第一导轨（232）上滑动连接；在任意两个平行的支撑杆（235）之间还固定连接固定轴（237），在底板（21）上通过第三铰接座（239）铰接固定升降电动气缸（238），升降电动气缸（238）的活塞杆通过第四铰接座与固定轴（237）铰接固定。

3.根据权利要求2所述的一种纱管自动上下料装置，其特征在于：所述三角架（31）包括两个对应倾斜设置的矩形框（311），两个矩形框（311）上端固定连接，两个矩形框（311）之间的夹角为15°-30°，两个矩形框（311）下端通过固定杆（312）固定连接，在两个固定杆（312）之间固定连接固定板（314），固定板（314）上侧中心处设有定位孔（315）。

4.根据权利要求1所述的一种纱管自动上下料装置，其特征在于：所述自动手抓（5）包括基板（51），基板（51）上侧对称装有两个轴承座（52），两个轴承座（52）之间转动配合连接蜗杆（53），在蜗杆（53）一端装有用于驱动蜗杆（53）转动的控制电机（531）；基板（51）上侧还对称设置两个涡轮（54），每个涡轮（54）均能够绕固定连接在基板（51）上侧的第一转动轴（541）转动，两个涡轮（54）以蜗杆（53）为中心对称设置且均匀蜗杆（53）相啮合；每个涡轮（54）均固定连接第一转动杆（55）一端，每个第一转动杆（55）另一端均连接手抓板（56）。

5.根据权利要求4所述的一种纱管自动上下料装置，其特征在于：所述手抓板（56）通过第二转动轴（561）与第一转动杆（55）转动连接，在基板（51）上侧还通过第三转动轴（571）转动连接第二转动杆（57）的一端，第二转动杆（57）另一端通过第四转动轴（562）与所述手抓板（56）转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种纱管自动上下料装置，其特征在于：所述智能小车（1）包括车架体（11），车架体（11）内装有四个独立悬挂装置（13），每个独立悬挂装置（13）一侧均装有麦克纳姆轮（14），每个麦克纳姆轮（14）一侧均装有控制其转动的行走电机。

7.根据权利要求6所述的一种纱管自动上下料装置，其特征在于：所述感应组件（6）包括雷达支座（61），雷达支座（61）固定连接在智能小车（1）前侧，在雷达支座（61）上侧固定连接感应雷达（62）。

8.根据权利要求7所述的一种纱管自动上下料装置，其特征在于：所述控制装置（8）包括安装板（81），安装板（81）上侧装有控制器（82）及电池组（83），控制器（82）能够接收所述感应雷达（62）的感应信号，控制器（82）还能够控制行走电机、升降装置（2）、转动装置（25）、自动多轴手臂（4）与自动手抓（5）。

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