CN114536394B - 一种搬运式工业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种搬运式工业机器人，包括底板及固定安装于所述底板上的支撑座，所述支撑座呈长方形设置且中心出设置有通槽，滑动件，所述滑动件套设于所述支撑座外侧，所述滑动件内侧对称设两个凸起块，两个所述凸起块两侧均设置有限位块，所述限位块与对称设置在所述支撑座内侧侧限位槽滑动配合，螺杆，所述螺杆贯穿所述滑动件并与之转动连接，所述螺杆与安装于所述支撑座内侧的升降结构连接，通过螺杆进行传动传动精度高，且较为省力，很大程度降低了电机的负载，且在进行搬运的工程会通带动送料块水平运动进行供料大大的提高的自动化程度，实用性非常高，极力推荐生产实用。

Description

一种搬运式工业机器人

技术领域

本发明涉及机器人相关技术领域，具体是一种搬运式工业机器人。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序。

也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作，机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。

而现有的机器人通常是半自动化，需要人工辅助完成，非常费时费力，且因需要相关相关人员操作，精度相对较低。

这针对上升提出的问题提供了一种搬运式工业机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种搬运式工业机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种搬运式工业机器人，包括：

底板及固定安装于所述底板上的支撑座，所述支撑座呈长方形设置且中心出设置有通槽；

滑动件，所述滑动件套设于所述支撑座外侧，所述滑动件内侧对称设两个凸起块，两个所述凸起块两侧均设置有限位块，所述限位块与对称设置在所述支撑座内侧侧限位槽滑动配合；

螺杆，所述螺杆贯穿所述滑动件并与之转动连接，所述螺杆与安装于所述支撑座内侧的升降结构连接，且所述螺杆还连接于安装在所述支撑座外侧的驱动结构连接，所述螺杆外侧设置有用于对材料进行抓取的随动结构；

对称固定安装在所述底板上的两个限位板，两个所述限位板内侧滑动安装有送料块，所述送料块通过传动结构连支撑座，所述传动结构与所述滑动件配合。

作为本发明进一步的方案：所述随动结构包括承接件，所述中心处设置有贯穿所述承接件并与之固定连接的螺纹套筒，所述螺纹套筒套设在所述螺杆外侧与之螺纹配合，所述承接件一侧或和另一侧设置有导向结构；

所述承接件两端设置有贯穿所述承接件并与之固定连接的两个抓取板，两个所述抓取板均呈弹性设置，两个所述抓取板相对一侧均设置有第一倾斜块，所述承接件上还设置有用于驱使所述抓取板相反运动的开合结构；

两个所述抓取板之间还设置有弹性结构。

作为本发明再进一步的方案：所述导向结构包括固定安装于所述滑动件一侧或和另一侧的第一导向杆，所述第一导向杆与安装在所述承接件上并与所述承接件一体成型的滑动套筒滑动配合。

作为本发明进一步的方案：所述开合结构包括贯穿所述承接件并与之滑动连接的两个第二传动板，两个所述第二传动板之间通过连接板连接，两个所述第二传动板外侧均设置有与之一体成型的第二倾斜块，所述第二倾斜块与设置在所述抓取板内侧的倾斜槽抵接并与之配合；

所述承接件上对称开设有四个安装孔，四个所述安装内侧均固定安装有贯穿所述连接板的第三导向杆，所述第三导向杆外侧套设有第一弹簧，所述连接板与安装在所述支撑座上侧触发结构配合。

作为本发明再进一步的方案：所述弹性结构包括压力板，所述压力板的四角固定安装有四个第二导向杆，所述第二导向杆贯穿所述承接件并与之滑动连接，所述第二导向杆外侧套设有第二弹簧。

作为本发明再进一步的方案：所述升降结构包括设置于所述支撑座内单侧的齿条，所述齿条与固定安装于所述螺杆外侧的齿轮啮合。

作为本发明再进一步的方案：所述驱动结构包括固定安装于所述滑动件外侧的电机，所述电机的输出轴贯穿所述支撑座与所述螺杆端部固定。

作为本发明再进一步的方案：所述触发结构包括安装于所述支撑座一侧并与之一体成型的支撑板，所述支撑板底部固定安装有推动件，所述推动件与所述连接板配合。

作为本发明再进一步的方案：所述传动结构包括开设于所述支撑座两侧的T形槽，所述T形槽内侧滑动安装有T形块，所述T形块上安装有与之一体成型的配重块；

所述送料块两侧设置有导向块，所述限位板上开设有供所述导向块滑动的导向槽，所述导向块上固定安装有穿过所述导向槽的传动杆，所述传动杆通过与之转动连接的第一传动板转动连接所述T形块。

作为本发明再进一步的方案：所述底板上还开设有定位槽，所述定位槽内侧安装有承接板，所述定位槽远离所述支撑座的一侧设置有倾斜面；

所述支撑座上开设有连通所述限位板的通槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请通过电机驱使螺杆转动，通过齿轮的带动齿轮转动通过齿轮与齿条的配合进行竖立上升，因齿轮从行程起始端运动至行程末端所转动的圈数是等同的，那么，螺杆的转动圈数为固定的，所述承接件所运动的距离也是相同的，以完成精度较高的两点搬运转运；

其次，通过螺杆进行传动，传动精度高，且较为省力，很大程度降低了电机的负载，且在进行搬运的工程会通带动送料块水平运动进行供料大大的提高的自动化程度，实用性非常高，极力推荐生产实用。

附图说明

图1为搬运式工业机器人的结构示意图。

图2为图1又一方向的结构示意图。

图3为图2中A处的局部结构放大图。

图4为图1的剖面图。

图5为搬运式工业机器人中支撑座内部结构示意图结构示意图。

图6为图5的结构拆解图。

图7为搬运式工业机器人中局部结构拆解图。

图8为图7中B处的局部结构放大图。

图中：1、底板；2、限位板；3、导向槽；4、支撑座；5、滑动件；6、第一导向杆；7、承接件；8、抓取板；9、第三导向杆；10、螺杆；11、支撑板；12、推动件；13、T形槽；14、配重块；15、第一传动板；16、电机；17、上料件；18、定位槽；19、压力板；20、第二传动板；21、第一弹簧；22、连接板；23、齿轮；24、限位槽；25、限位块；26、齿条；27、送料块；28、倾斜槽；29、第一倾斜块；30、第二倾斜块；31、第二导向杆；32、第二弹簧；33、传动杆；34、T形块。

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。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1-7，本发明实施例中，一种搬运式工业机器人，包括：

底板1及固定安装于所述底板1上的支撑座4，所述支撑座4呈长方形设置且中心出设置有通槽；

套设于所述支撑座4外侧的滑动件5，所述滑动件5内侧对称设两个凸起块，两个所述凸起块两侧均设置有限位块25，所述限位块25与对称设置在所述支撑座4内侧侧限位槽24滑动配合；

其中，通过两个所述凸起块及所述限位块25与所述限位槽24配合对滑动件5进行限位导向，以使滑动件5在竖立运动时的稳定及平顺；

贯穿所述螺杆10并与之转动连接的，所述螺杆10与安装于所述支撑座4内侧的升降结构连接，且所述螺杆10还连接于安装在所述支撑座4外侧的驱动结构连接，所述螺杆10外侧设置有用于对材料进行抓取的随动结构；

所述随动结构包括承接件7，所述中心处设置有贯穿所述承接件7并与之固定连接的螺纹套筒，所述螺纹套筒套设在所述螺杆10外侧与之螺纹配合，所述承接件7一侧或和另一侧设置有导向结构；

所述导向结构包括固定安装于所述滑动件5一侧或和另一侧的第一导向杆6，所述第一导向杆6与安装在所述承接件7上并与所述承接件7一体成型的滑动套筒滑动配合，请参阅图1和图2；

其中，在所述螺杆10转动时驱使所述套筒和所述抓取板8水平运动，为了确保螺纹套筒及抓取板8运动时处于水平状态，通过第一导向杆6对其进行限位；

所述承接件7两端设置有贯穿所述承接件7并与之固定连接的两个抓取板8，两个所述抓取板8均呈弹性设置，两个所述抓取板8相对一侧均设置有第一倾斜块29，所述承接件7上还设置有用于驱使所述抓取板8相反运动的开合结构；

两个所述抓取板8之间还设置有弹性结构，请参阅图2、图5、图6；

所述开合结构包括贯穿所述承接件7并与之滑动连接的两个第二传动板20，两个所述第二传动板20之间通过连接板22连接，两个所述第二传动板20外侧均设置有与之一体成型的第二倾斜块30，所述第二倾斜块30与设置在所述抓取板8内侧的倾斜槽28抵接并与之配合；

所述承接件7上对称开设有四个安装孔，四个所述安装内侧均固定安装有贯穿所述连接板22的第三导向杆9，所述第三导向杆9外侧套设有第一弹簧21，所述连接板22与安装在所述支撑座4上侧触发结构配合，请参阅图1、图5、图6；

所述触发结构包括安装于所述支撑座4一侧并与之一体成型的支撑板11，所述支撑板11底部固定安装有推动件12，所述推动件12与所述连接板22配合，请参阅图1；

需要说明的是，两个所述第二传动板20均为不可弯曲的钢质材料制成，在所述第二传动板20竖立下降时通过两个第二倾斜块30与所述倾斜槽28配合，驱使两个抓取板8相反运动以使得于第一倾斜块29上的材料掉落

所述弹性结构包括压力板19，所述压力板19的四角固定安装有四个第二导向杆31，所述第二导向杆31贯穿所述承接件7并与之滑动连接，所述第二导向杆31外侧套设有第二弹簧32，请参阅图5和图6；

其中，在材料处于第一倾斜块29上时通驱使压力板19竖立运动，以通过压力板19压缩第二弹簧32，通过第二弹簧32的向压力板19施加反作用力，从而对材料施加按压力，确保材料出于第一倾斜块29上时的稳定，不会出现偏置运动等情况；

其中，通过两个抓取板8在与材料接触时通过两个第一倾斜块29驱使两个两个抓取板8相反运动，在穿过材料后通过两个第一倾斜块29进行承接，并通过弹性结构对其施加压力，使其保持稳定，在两个承接件7运动至指定位置后触发开合结构，通过开合结构驱使两个两个抓取板8相反运动,以对材料进行释放；

所述升降结构包括设置于所述支撑座4内单侧的齿条26，所述齿条26与固定安装于所述螺杆10外侧的齿轮23啮合，请参阅图4；

需要说明的是，本申请不对所述齿条26与所述齿轮23之间的传动比进行具体限定，以在所述齿轮23运动至行程末端时，驱使所述螺纹套筒运动至行程末端端，以根据实际生产进行调试；

所述驱动结构包括固定安装于所述滑动件5外侧的电机16，所述电机16的输出轴贯穿所述支撑座4与所述螺杆10端部固定，请参阅图1；

还需要说明的是，本申请中的电机16采用的是可顺时针或逆时针转动的伺服电机，当然可以更具实际生产的需求选择其他型号，本申请不进行具体限定，以满足驱动要求即可；

其中，在所述驱动结构工作时驱动螺杆10转动，在螺杆10转动时带动升降结构工作，以使得螺杆10在转动的同时进行竖立上升，且在螺杆10转动的过程中还带动随动结构跟随上升并因为螺纹的特性驱使随动结构水平运动。

对称固定安装在所述底板1上的两个限位板2，两个所述限位板2内侧滑动安装有送料块27，所述送料块27通过传动结构连支撑座4，所述传动结构与所述滑动件5配合；

所述传动结构包括开设于所述支撑座4两侧的T形槽13，所述T形槽13内侧滑动安装有T形块34，所述T形块34上安装有与之一体成型的配重块14；

所述送料块27两侧设置有导向块，所述限位板2上开设有供所述导向块滑动的导向槽3，所述导向块上固定安装有穿过所述导向槽3的传动杆33，所述传动杆33通过与之转动连接的第一传动板15转动连接所述T形块34，请参阅图1、图6-图8；

其中，所述限位板2端部设置有与之一体成型的上料件17，以通过向所述上料件17上放置材料在所述上料件17的导向驱使材料运动至两个限位板2之间。

所述底板1上还开设有定位槽18，所述定位槽18内侧安装有承接板，所述定位槽18远离所述支撑座4的一侧设置有倾斜面；

所述支撑座4上开设有连通所述限位板2的通槽，请参阅图1和图6；

需要说明的是，通过承接板的限位下，使掉落至定位槽18内侧的材料不会紧贴底部，使第一倾斜块29可运动至材料底部。

在本发明实施例中，在电机16工作时通过输出端的输出轴带动螺杆10转动，在螺杆10转动时通过带动齿轮23转动，齿轮23转动时在齿条26的存在下使得齿轮23上升，以通过齿轮23带动螺杆10及滑动件5和电机16跟随上升，且同时带动承接件7及安装在承接件7上的零件跟随上升，而齿轮23和齿条26之间的传动非常稳定，且从行程起始端运动至行程末端齿轮23转动的圈数是固定的；

通过相关供料设备向上料件17上投放材料，通过上料件17的导向向两个限位板2之间投放材料，在滑动件5上升时还带动T形块34竖立上升，以通过第一传动板15拉动送料块27朝向支撑座4水平运动，通过导向槽3的限位导向确保送料块27在水平运动使平顺；

在送料块27水平运动时将投放至两个限位板2之间的材料推送至定位槽18内侧，在材料运动至定位槽18内侧时通过承接对其进行抬升，使其两侧不会紧贴定位槽18底部；

在电机16反向工作时通过齿轮23与齿条26配合使其竖立下降，在承接件7即将运动至行程末端时通过抓取板8与处于承接板上的材料接触，通过第一倾斜块29按压材料边缘使两个抓取板8让位并穿过材料，在抓取板8进行让位时储备一定的弹性势能，在穿过材料后通过释放抓取板8所述储备的弹性势能迅速复位，从而使第一倾斜块29的平整面处于材料底部，从而对其进行承接；

在材料运动至第一倾斜块29平整面上时还向压力板19施加一个反作用力使压力板19让位，在压力板19让位时压缩第二弹簧32，使第二弹簧32储备一定的弹性势能，以通过第二弹簧32所储备的弹性势能给予定位槽18一定的推力，以通过第一倾斜块29夹持材料，使材料在处于压力板19上时不会出现倾斜、偏移等情况出现，从而使得材料稳定的处于第一倾斜块29上，在螺杆10上升时带动承接件7跟随上升，以通过第二传动板20带动材料跟随承接件7运动；

因上升螺杆10在上升时需进行转动，以在螺杆10转动时通过螺纹套筒与螺杆10的配合驱使承接件7朝向远离支撑座4的方向运动，从而使承接件7呈倾斜的的运动状态上升，在齿轮23和承接件7均即将运动至行动末端时通过连接板22与推动件12接触，以通过推动件12按压连接板22，在连接板22被按压时竖立下降，并压缩第一弹簧21，使第一弹簧21储备一定的弹性势能，在连接板22下降时带动两个第二传动板20跟随竖立下降以通过两个第二倾斜块30与倾斜槽28的配合驱使两个抓取板8分散，以在压力板19的推力下降将材料从第一倾斜块29上推送；

上述滑动件5在竖立上升时通过第一传动板15驱使送料块27朝向支撑座4运动进行上料，而在滑动件5竖立下降时因失去滑动件5的上升力，在配重块14的存在下使T形块34竖立下降以通过第一传动板15驱使送料块27复位，且在支撑座4竖立下降时对应的螺杆10及承接件7跟随竖立下降，在下降连接板22与推动件12脱离，通过释放第一弹簧21所储备的弹性势能驱使连接板22复位，以通过连接板22带动第二传动板20竖立上升，从而使得抓取板8复位，以回到初始状态，在电机16的驱动下重复上升运动状态，可对材料进行自动共给、自动抓取、自动转运、自动放料；

综上所述，本申请通过电机16驱使螺杆10转动，通过齿轮23的带动齿轮23转动通过齿轮23与齿条26的配合进行竖立上升，因齿轮23从行程起始端运动至行程末端所转动的圈数是等同的，那么，螺杆10的转动圈数为固定的所述承接件7所运动的距离也是相同的，以完成精度较高的两点搬运转运；

其次，通过螺杆10进行传动传动精度高，且较为省力，很大程度降低了电机16的负载，且在进行搬运的工程会通带动送料块27水平运动进行供料大大的提高的自动化程度，实用性非常高，极力推荐生产实用。

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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种搬运式工业机器人，其特征在于，包括：

底板（1）及固定安装于所述底板（1）上的支撑座（4），所述支撑座（4）呈长方形设置且中心处设置有通槽；

滑动件（5），所述滑动件（5）套设于所述支撑座（4）外侧，所述滑动件（5）内侧对称设两个凸起块，两个所述凸起块两侧均设置有限位块（25），所述限位块（25）与对称设置在所述支撑座（4）内侧的限位槽（24）滑动配合；

螺杆（10），所述螺杆（10）贯穿所述滑动件（5）并与之转动连接，所述螺杆（10）与安装于所述支撑座（4）内侧的升降结构连接，且所述螺杆（10）还连接于安装在所述支撑座（4）外侧的驱动结构连接，所述螺杆（10）外侧设置有用于对材料进行抓取的随动结构；

对称固定安装在所述底板（1）上的两个限位板（2），两个所述限位板（2）内侧滑动安装有送料块（27），所述送料块（27）通过传动结构连支撑座（4），所述传动结构与所述滑动件（5）配合；

所述随动结构包括承接件（7），所述中心处设置有贯穿所述承接件（7）并与之固定连接的螺纹套筒，所述螺纹套筒套设在所述螺杆（10）外侧与之螺纹配合，所述承接件（7）一侧或和另一侧设置有导向结构；

所述承接件（7）两端设置有贯穿所述承接件（7）并与之固定连接的两个抓取板（8），两个所述抓取板（8）均呈弹性设置，两个所述抓取板（8）相对一侧均设置有第一倾斜块（29），所述承接件（7）上还设置有用于驱使所述抓取板（8）相反运动的开合结构；

两个所述抓取板（8）之间还设置有弹性结构；

所述开合结构包括贯穿所述承接件（7）并与之滑动连接的两个第二传动板（20），两个所述第二传动板（20）之间通过连接板（22）连接，两个所述第二传动板（20）外侧均设置有与之一体成型的第二倾斜块（30），所述第二倾斜块（30）与设置在所述抓取板（8）内侧的倾斜槽（28）抵接并与之配合；

所述承接件（7）上对称开设有四个安装孔，四个所述安装内侧均固定安装有贯穿所述连接板（22）的第三导向杆（9）。

2.根据权利要求1所述的一种搬运式工业机器人，其特征在于，所述导向结构包括固定安装于所述滑动件（5）一侧或和另一侧的第一导向杆（6），所述第一导向杆（6）与安装在所述承接件（7）上并与所述承接件（7）一体成型的滑动套筒滑动配合。

3.根据权利要求1所述的一种搬运式工业机器人，其特征在于，

所述第三导向杆（9）外侧套设有第一弹簧（21），所述连接板（22）与安装在所述支撑座（4）上侧触发结构配合。

4.根据权利要求1所述的一种搬运式工业机器人，其特征在于，所述弹性结构包括压力板（19），所述压力板（19）的四角固定安装有四个第二导向杆（31），所述第二导向杆（31）贯穿所述承接件（7）并与之滑动连接，所述第二导向杆（31）外侧套设有第二弹簧（32）。

5.根据权利要求1所述的一种搬运式工业机器人，其特征在于，所述升降结构包括设置于所述支撑座（4）内单侧的齿条（26），所述齿条（26）与固定安装于所述螺杆（10）外侧的齿轮（23）啮合。

6.根据权利要求5所述的一种搬运式工业机器人，其特征在于，所述驱动结构包括固定安装于所述滑动件（5）外侧的电机（16），所述电机（16）的输出轴贯穿所述支撑座（4）与所述螺杆（10）端部固定。

7.根据权利要求3所述的一种搬运式工业机器人，其特征在于，所述触发结构包括安装于所述支撑座（4）一侧并与之一体成型的支撑板（11），所述支撑板（11）底部固定安装有推动件（12），所述推动件（12）与所述连接板（22）配合。

8.根据权利要求1所述的一种搬运式工业机器人，其特征在于，所述传动结构包括开设于所述支撑座（4）两侧的T形槽（13），所述T形槽（13）内侧滑动安装有T形块（34），所述T形块（34）上安装有与之一体成型的配重块（14）；

所述送料块（27）两侧设置有导向块，所述限位板（2）上开设有供所述导向块滑动的导向槽（3），所述导向块上固定安装有穿过所述导向槽（3）的传动杆（33），所述传动杆（33）通过与之转动连接的第一传动板（15）转动连接所述T形块（34）。

9.根据权利要求1所述的一种搬运式工业机器人，其特征在于，所述底板（1）上还开设有定位槽（18），所述定位槽（18）内侧安装有承接板，所述定位槽（18）远离所述支撑座（4）的一侧设置有倾斜面；

所述支撑座（4）上开设有连通所述限位板（2）的通槽。

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