CN115351804A - 一种搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人领域，具体的说是一种搬运机器人，包括基座、转动云台、转动盘、立杆、控制器、柔性弧形夹具和刚性弧形夹具；所述基座顶部外壁固定连接有转动云台，所述转动云台顶部活动连接有转动盘，所述转动盘顶部外壁固定安装有立杆，所述立杆顶部末端固定安装有控制器，设有第一弧形连接杆及第二弧形连接杆，第一弧形连接杆与长轴相固定套接，第二弧形连接和长轴之间活动套接，长轴转动时带动第一弧形连接杆，第一弧形连接杆与柔性弧形夹具转动，使得柔性弧形夹具发生角度偏转，改变弧形夹具整体的弧度，以此来适应不同尺寸大小的搬运物，无需重复夹具安装及拆卸工作，省时省力。

Description

一种搬运机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体说是一种搬运机器人。

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，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，搬运机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作。

现有的搬运机器人主要存在以下问题：1、搬运机器人的种类多种多样，对于长距离且搬运圆筒类的机器人来说，由于搬运圆筒的体积大，需要吊机及人工协助将圆筒放在机器人的指定区域，传统的搬运机器人通过夹具对圆筒进行搬运，而圆筒内部没有填充物且筒壁较薄，夹具会在圆筒上留下凹痕，影响圆筒后期的使用，而由于圆筒的大小不尽相，故而搬运机器人需要根据圆筒的半径大小来更换相对应的夹具，拆卸及安装夹具的过程非常费时费力；2、对于一些不用更换夹具的搬运机器人而言，其本身自带的弧形夹具本身可以进行弧度大小的调节，但调节过程往往也需要人工进行完成，且调节结束后需要利用固定件将弧形夹具本身进行锁死，防止其在搬运过程中夹具弧度的改变，这样的做法无疑增加了工作人员的劳动量；因此我们提出一种搬运机器人。

发明内容

针对现有技术中搬运机器人更换夹具麻烦，以及需要人工对可调节的夹具进行大小调节的问题，本发明提供了一种搬运机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种搬运机器人，包括移动基座、转动云台、转动盘、立杆、控制器、柔性弧形夹具和刚性弧形夹具；

所述移动基座顶部外壁固定连接有转动云台，所述转动云台顶部活动连接有转动盘，所述转动盘顶部外壁固定安装有立杆，所述立杆顶部末端固定安装有控制器，所述控制器前侧设有刚性弧形夹具，所述刚性弧形夹具前侧活动连接有柔性弧形夹具；

所述控制器前端设有连接座，所述连接座内侧活动连接有连杆，所述连杆前端固定安装有连接盒，所述连接盒两侧活动连接有伸缩支架，所述伸缩支架一侧末端与刚性弧形夹具相固定连接；

所述柔性弧形夹具一侧外壁固定连接有第一铰座，所述刚性弧形夹具一侧与第一铰座相对应位置固定连接有第二铰座，所述第一铰座及第二铰座内侧分别活动连接有第一连接杆及第二连接杆，所述第一连接杆及第二连接杆与第一铰座及第二铰座之间均设置有连接轴；

所述柔性弧形夹具及刚性弧形夹具顶部外壁分别固定连接有第一弧形连接杆及第二弧形连接杆，所述第一弧形连接杆与第二弧形连接杆之间设置有长轴；

所述刚性弧形夹具一侧内壁固定连接有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧一侧末端固定连接有夹紧块，所述夹紧块内侧活动连接有滚珠；

所述长轴底部末端固定连接有转动筒，所述转动筒外侧壁固定套接有第一同步轮，所述刚性弧形夹具一侧底部固定连接有连板，所述连板内侧活动连接有转动销，所述转动销外侧壁与第一同步轮相对应位置固定套接有第二同步轮，所述第一同步轮与第二同步轮之间设置有同步带，所述转动销底部外侧固定套接有传动齿轮。

具体的，所述第一连接杆及第二连接杆之间设置有销轴，所述销轴与第一连接杆及第二连接杆之间连接处设有扭簧。

具体的，所述第二弧形连接杆顶部内侧固定套接有转动轴，所述转动轴顶部外侧壁活动套接有第一转动齿轮，所述长轴顶部外侧壁与第一转动齿轮相对应位置固定套接有第二转动齿轮。

具体的，所述转动轴中部外侧套接有牵引绳，所述刚性弧形夹具内侧与牵引绳相对应位置开设有通孔，所述牵引绳穿过通孔与夹紧块。

具体的，所述第一铰座底部外壁固定连接有第一连接板，所述第二铰座顶部外壁固定连接有第三连接板，所述第二铰座底部外壁固定连接有第二连接板，所述第一连接板、第二连接板及第三连接板内侧壁分别固定套接有第一定轴、第二定轴和第三定轴，所述第一定轴、第二定轴和第三定轴外侧壁分别活动套接有第一传动轮、第二传动轮及所述第三传动轮，所述第一传动轮及第三传动轮之间设置有传输带，所述传输带穿过第二传动轮分别套接于第一传动轮及第三传动轮外侧壁。

具体的，所述传输带顶部外侧固定套接有移动板，所述移动板后侧外壁固定连接有齿条，所述齿条与传动齿轮之间互相啮合。

具体的，所述传输带前端外侧壁固定套接有套板，所述套板一侧外壁固定连接有底板，所述底板两侧活动连接有伸缩板,所述伸缩板与底板之间设置有调节弹簧。

本发明的有益效果：

(1)本发明所述的一种搬运机器人，设有第一弧形连接杆及第二弧形连接杆，第一弧形连接杆与长轴相固定套接，第二弧形连接和长轴之间活动套接，长轴转动时带动第一弧形连接杆，第一弧形连接杆与柔性弧形夹具转动，使得柔性弧形夹具发生角度偏转，改变弧形夹具整体的弧度，以此来适应不同尺寸大小的搬运物，无需重复夹具安装及拆卸工作，省时省力；

(2)本发明所述的一种搬运机器人，设有夹紧块及牵引绳，通过长轴的转动带动与之相连的转动轴转动，使得其外侧的牵引绳展开，在伸缩弹簧的弹力作用下，夹紧块被弹出，同时牵引绳的拉力会与弹力起到平衡作用，当转动轴不再转动时，夹紧块会固定不动，对搬运物的后侧进行夹紧固定，防止搬运物前后晃动；

(3)本发明所述的一种搬运机器人，设有传输带及底板，底板盛饭圆筒类搬运物，搬运物自身的重量使得底板下降，带动传输带工作，此时的与传输带相连的移动板发生移动带动与之啮合的传动齿轮转动,通过同步带的传动，使得长轴转动，改变弧形夹具的弧度，当弧形夹具上的柔性弧形夹具与搬运物前侧相互卡住，而刚性弧形夹具上的夹紧块在长轴作用下弹出与搬运物后侧卡住，则搬运物不再下降，此时在启动伸缩支架相向运动带动弧形夹具对搬运物进行夹紧固定即可，无需人工手动调节，节约时间以及减轻劳动量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明提供的一种搬运机器人的立体结构示意图；

图2为柔性弧形夹具与刚性弧形夹具之间第一连接结构示意图；

图3为图2所示的A部放大示意图；

图4为图2所示的B部放大示意图；

图5为图2所示的C部放大示意图；

图6为柔性弧形夹具与刚性弧形夹具之间第二连接结构示意图；

图7为柔性弧形夹具与刚性弧形夹具之间俯视结构示意图。

图中：1、移动基座；2、转动云台；3、转动盘；4、立杆；5、控制器；6、连接座；7、连杆；8、伸缩支架；9、连接盒；10、柔性弧形夹具；11、第一连接杆；12、第二连接杆；13、销轴；14、第二铰座；15、连接轴；16、第一铰座；17、第二弧形连接杆；18、牵引绳；19、转动轴；20、第一转动齿轮；21、第二转动齿轮；22、长轴；23、第一弧形连接杆；24、伸缩弹簧；25、夹紧块；26、滚珠；27、传输带；28、第一传动轮；29、第一定轴；30、第一连接板；31、第三连接板；32、第二连接板；33、第三传动轮；34、第三定轴；35、伸缩板；36、调节弹簧；37、底板；38、刚性弧形夹具；39、移动板；40、齿条；41、传动齿轮；42、转动销；43、同步带；44、第一同步轮；45、转动筒；46、连板；47、第二定轴；48、第二传动轮；49、第二同步轮；50、套板。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-图7所示，本发明的一种搬运机器人，包括移动基座1、转动云台2、转动盘3、立杆4、控制器5、柔性弧形夹具10和刚性弧形夹具38；

移动基座1顶部外壁固定连接有转动云台2，转动云台2顶部活动连接有转动盘3，转动盘3顶部外壁固定安装有立杆4，立杆4顶部末端固定安装有控制器5，控制器5前侧设有刚性弧形夹具38，刚性弧形夹具38前侧活动连接有柔性弧形夹具10；

第一传动轮28及第三传动轮33之间设置有传输带27，传输带27前端外侧壁固定套接有套板50，套板50一侧外壁固定连接有底板37，底板37两侧活动连接有伸缩板35，伸缩板35与底板37之间设置有调节弹簧36，传输带27顶部外侧固定套接有移动板39，移动板39后侧外壁固定连接有齿条40，齿条40与传动齿轮41之间互相啮合，柔性弧形夹具10一侧外壁固定连接有第一铰座16，刚性弧形夹具38一侧与第一铰座16相对应位置固定连接有第二铰座14，第一铰座16底部外壁固定连接有第一连接板30，第二铰座14顶部外壁固定连接有第三连接板31，第二铰座14底部外壁固定连接有第二连接板32，第一连接板30、第二连接板32及第三连接板31内侧壁分别固定套接有第一定轴29、第二定轴47和第三定轴34，第一定轴29、第二定轴47和第三定轴34外侧壁分别活动套接有第一传动轮28、第二传动轮48及第三传动轮33，传输带27穿过第二传动轮48分别套接于第一传动轮28及第三传动轮33外侧壁，传输带27顶部外侧固定套接有移动板39，移动板39后侧外壁固定连接有齿条40，齿条40与传动齿轮41之间互相啮合；第一弧形连接杆23与第二弧形连接杆17之间设置有长轴22，长轴22底部末端固定连接有转动筒45，转动筒45外侧壁固定套接有第一同步轮44，刚性弧形夹具38一侧底部固定连接有连板46，连板46内侧活动连接有转动销42，转动销42外侧壁与第一同步轮44相对应位置固定套接有第二同步轮49，第一同步轮44与第二同步轮49之间设置有同步带43，转动销42底部外侧固定套接有传动齿轮41；

首先将需要搬运的圆筒状物体放置在底板37上，由于搬运物本身具有一定的重量，故而当搬运物放置在底板37上后，由于重力关系底板37下移，底板37固定套接在传输带27上，当底板37往下移动时，传输带27会在第一传动轮28及第三传动轮33之间转动，又因为传输带27上又套接有移动板39，故而当传输带27发生传动时会带动移动板39移动，移动板39上固定连接有齿条40，故而由移动板39带动齿条40移动，齿条40本身和传动齿轮41之间为啮合关系，由齿条40的移动带动传动齿轮41转动，传动齿轮41和第二同步轮49同心轴为转动销42，传动齿轮41的转动使得转动销42转动，而转动销42带动第二同步轮49转动，第二同步轮49通过同步带43与第一同步轮44相连接，故而由第二同步轮49带动第一同步轮44转动，第一同步轮44带动与之固定套接的转动筒45转动，转动筒45本身和长轴22相固定连接，故而长轴22随之一起转动起到下步调节弧形夹具的作用；

柔性弧形夹具10及刚性弧形夹具38顶部外壁分别固定连接有第一弧形连接杆23及第二弧形连接杆17，第二弧形连接杆17顶部内侧固定套接有长轴22顶部外侧壁固定套接有转动轴19，转动轴19顶部外侧壁活动套接有第一转动齿轮20，长轴22顶部外侧壁与第一转动齿轮20相对应位置固定套接有第二转动齿轮21，转动轴19中部外侧套接有牵引绳18，刚性弧形夹具38内侧与牵引绳18相对应位置开设有通孔，牵引绳18穿过通孔与夹紧块25；刚性弧形夹具38一侧内壁固定连接有伸缩弹簧24，伸缩弹簧24一侧末端固定连接有夹紧块25，夹紧块25内侧活动连接有滚珠26；

长轴22上固定套接有第二转动齿轮21，当长轴22转动时驱动第二转动齿轮21转动，因为第二转动齿轮21与第一转动齿轮20相互啮合，故而由第二转动齿轮21带动第一转动齿轮20转动，第一转动齿轮20又与转动轴19相固定连接，转动轴19上套接有牵引绳18，第一转动齿轮20带动转动轴19上的牵引绳18展开，牵引绳18一端与夹紧块25相固定连接，且夹紧块25本身通过伸缩弹簧24与刚性弧形夹具38相固定连接，当牵引绳18展开后，此时的伸缩弹簧24的弹力将夹紧块25弹出，当长轴22停止转动后，此时的牵引绳18不再继续展开，牵引绳18对夹紧块25提供一定的拉力与伸缩弹簧24的弹力之间互相抵消，从而使得夹紧块25固定，而长轴22又和第一弧形连接杆23相固定套接，与第二弧形连接杆17相活动套接，第一弧形连接杆23及第二弧形连接杆17分别与柔性弧形夹具10及刚性弧形夹具38固定连接，故而第一弧形连接杆23在长轴22的驱使下转动带动柔性弧形夹具10转动将搬运物的前侧卡住，而突出的夹紧块25将搬运物的后侧卡住，将搬运物初步固定，无需更换夹具，且夹紧块25上的滚珠26方便搬运物的卸载，且可以根据搬运物的重量对弧形夹具进行调节，省时省力，提高搬运效率及减轻工作人员负担；

控制器5前端设有连接座6，连接座6内侧活动连接有连杆7，连杆7前端固定安装有连接盒9，连接盒9两侧活动连接有伸缩支架8，伸缩支架8一侧末端与刚性弧形夹具38相固定连接；

之后通过控制器5驱动伸缩支架8进行相向移动，带动与之固定连接的刚性弧形夹具38移动，即带动柔性弧形夹具10移动，两组弧形夹具相向移动对搬运物进行完全锁死固定，再通过控制器5将搬运物搬运至指定的区域进行卸载即可；

第一铰座16及第二铰座14内侧分别活动连接有第一连接杆11及第二连接杆12，第一连接杆11及第二连接杆12与第一铰座16及第二铰座14之间均设置有连接轴15；第一连接杆11及第二连接杆12之间设置有销轴13，销轴13与第一连接杆11及第二连接杆12之间连接处设有扭簧；

当搬运物被卸载后，此时得弧形夹具在第一连接杆11及第二连接杆12的作用下复位，具体复位过程为，由于第一连接杆11及第二连接杆12之间设置有销轴13，而销轴13与第一连接杆11及第二连接杆12之间连接处设有扭簧，通过扭簧产生的扭矩力带动第一连接杆11及第二连接杆12复位，由于第一连接杆11及第二连接杆12分别与第一铰座16及第二铰座14相固定连接，而第一铰座16及第二铰座14又分别固定在柔性弧形夹具10及刚性弧形夹具38上，故而第一连接杆11及第二连接杆12的转动复位驱动柔性弧形夹具10及刚性弧形夹具38复位，使得其上各个零部件恢复初始状态，便于下次工作使用。

工作原理：

搬运物夹紧过程：

搬运物自身的重量使得其底部的底板37下移，进而使得与之连接的传输带27发生传动，带动传输带27上的移动板39移动，移动板39上的齿条40带动与之啮合的传动齿轮41转动，再通过同步带43使得长轴22转动，长轴22转动带动与之对应的转动轴19转动，进而使得转动轴19上的牵引绳18展开，使得夹紧块25凸起，同时带动柔性弧形夹具10发生转动，对搬运物前后初步夹紧固定，无需人工更换夹具，且无需人工调节夹具本身，省时省力，提高工作效率；

搬运物完全固定过程：

接着通过控制器5驱动伸缩支架8相向移动，带动与其连接的弧形夹具相向移动，对底板37上的搬运物进行完全固定；

弧形夹具复位过程：

当搬运物被卸载后，在扭簧的作用下第一连接杆11及第二连接杆12的转动复位来驱动柔性弧形夹具10及刚性弧形夹具38复位，当柔性弧形夹具10及夹紧块25复位后，通过联动使得与之连接的各个零部件复位，方便下次使用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种搬运机器人，其特征在于：包括基座(1)、转动云台(2)、转动盘(3)、立杆(4)、控制器(5)、柔性弧形夹具(10)和刚性弧形夹具(38)；

所述基座(1)顶部外壁固定连接有转动云台(2)，所述转动云台(2)顶部活动连接有转动盘(3)，所述转动盘(3)顶部外壁固定安装有立杆(4)，所述立杆(4)顶部末端固定安装有控制器(5)，所述控制器(5)前侧设有刚性弧形夹具(38)，所述刚性弧形夹具(38)前侧活动连接有柔性弧形夹具(10)；

所述控制器(5)前端设有连接座(6)，所述连接座(6)内侧活动连接有连杆(7)，所述连杆(7)前端固定安装有连接盒(9)，所述连接盒(9)两侧活动连接有伸缩支架(8)，所述伸缩支架(8)一侧末端与刚性弧形夹具(38)相固定连接；

所述柔性弧形夹具(10)一侧外壁固定连接有第一铰座(16)，所述刚性弧形夹具(38)一侧与第一铰座(16)相对应位置固定连接有第二铰座(14)，所述第一铰座(16)及第二铰座(14)内侧分别活动连接有第一连接杆(11)及第二连接杆(12)，所述第一连接杆(11)及第二连接杆(12)与第一铰座(16)及第二铰座(14)之间均设置有连接轴(15)；

所述柔性弧形夹具(10)及刚性弧形夹具(38)顶部外壁分别固定连接有第一弧形连接杆(23)及第二弧形连接杆(17)，所述第一弧形连接杆(23)与第二弧形连接杆(17)之间设置有长轴(22)；

所述刚性弧形夹具(38)一侧内壁固定连接有伸缩弹簧(24)，所述伸缩弹簧(24)一侧末端固定连接有夹紧块(25)，所述夹紧块(25)内侧活动连接有滚珠(26)；

所述长轴(22)底部末端固定连接有转动筒(45)，所述转动筒(45)外侧壁固定套接有第一同步轮(44)，所述刚性弧形夹具(38)一侧底部固定连接有连板(46)，所述连板(46)内侧活动连接有转动销(42)，所述转动销(42)外侧壁与第一同步轮(44)相对应位置固定套接有第二同步轮(49)，所述第一同步轮(44)与第二同步轮(4)之间设置有同步带(43)，所述转动销(42)底部外侧固定套接有传动齿轮(41)。

2.根据权利要求1所述的一种搬运机器人，其特征在于：所述第一连接杆(11)及第二连接杆(12)之间设置有销轴(13)，所述销轴(13)与第一连接杆(11)及第二连接杆(12)之间连接处设有扭簧。

3.根据权利要求1所述的一种搬运机器人，其特征在于：所述第二弧形连接杆(17)顶部内侧固定套接有转动轴(19)，所述转动轴(19)顶部外侧壁活动套接有第一转动齿轮(20)，所述长轴(22)顶部外侧壁与第一转动齿轮(20)相对应位置固定套接有第二转动齿轮(21)。

4.根据权利要求3所述的一种搬运机器人，其特征在于：所述转动轴(19)中部外侧套接有牵引绳(18)，所述刚性弧形夹具(38)内侧与牵引绳(18)相对应位置开设有通孔，所述牵引绳(18)穿过通孔与夹紧块(25)。

5.根据权利要求1所述的一种搬运机器人，其特征在于：所述第一铰座(16)底部外壁固定连接有第一连接板(30)，所述第二铰座(14)顶部外壁固定连接有第三连接板(31)，所述第二铰座(14)底部外壁固定连接有第二连接板(32)，所述第一连接板(30)、第二连接板(32)及第三连接板(31)内侧壁分别固定套接有第一定轴(29)、第二定轴(47)和第三定轴(34)，所述第一定轴(29)、第二定轴(47)和第三定轴(34)外侧壁分别活动套接有第一传动轮(28)、第二传动轮(48)及所述第三传动轮(33)，所述第一传动轮(28)及第三传动轮(33)之间设置有传输带(27)，所述传输带(27)穿过第二传动轮(48)分别套接于第一传动轮(28)及第三传动轮(33)外侧壁。

6.根据权利要求5所述的一种搬运机器人，其特征在于：所述传输带(27)顶部外侧固定套接有移动板(39)，所述移动板(39)后侧外壁固定连接有齿条(40)，所述齿条(40)与传动齿轮(41)之间互相啮合。

7.根据权利要求5所述的一种搬运机器人，其特征在于：所述传输带(27)前端外侧壁固定套接有套板(50)，所述套板(35)一侧外壁固定连接有底板(37)，所述底板(37)两侧活动连接有伸缩板(35),所述伸缩板(35)与底板(37)之间设置有调节弹簧(36)。

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