CN116513803A - 一种汽车加工用码垛机器人的搬运装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车加工用码垛机器人的搬运装置，具体涉及码垛机器人领域，包括梁架、安装在梁架上的机械臂、安装在机械臂末端的抓取装置，抓取装置包括壳体、设置在壳体前表面两侧的数个真空吸盘一、设置在壳体前表面上侧的至少一个真空吸盘二、驱动机构，真空吸盘一和真空吸盘二与真空发生器相连接。本发明通过设置固定的真空吸盘一和可竖向移动的真空吸盘二，通过真空吸盘一和真空吸盘二共同吸取轮胎，放置时，通过单独使真空吸盘二工作并下移，可以将轮胎带至放置位置，再松开轮胎即可以落至指定的位置，通过该种设置，使得在放置轮胎时，壳体不必同轮胎一起运动至放置位置，所以不必留出容纳抓取装置的空间，从而提高了空间利用率。

Description

一种汽车加工用码垛机器人的搬运装置

技术领域

本发明涉及码垛机器人技术领域，更具体地说，本发明涉及一种汽车加工用码垛机器人的搬运装置。

背景技术

随着工业自动化发展的需要，码垛机器人在工业应用中越来越重要，其按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在汽车加工过程中，轮胎的码垛能够使轮胎以统一的方式被装载和卸载，简化装卸流程，降低人工操作的复杂性和错误率。

目前轮胎的码垛使用的码垛机器人搬运装置，是采用一圆盘，其上安装有真空吸盘，通过真空吸盘吸住轮胎的侧面，然后轮胎并排竖向放置码垛，但是在放置每排最后一个轮胎时，由于圆盘的存在，势必要留有多余的空间，这样一来，会造成空间利用率的降低，而且堆放不紧密，会造成轮胎在后续转移的过程中，容易跑出掉落。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种汽车加工用码垛机器人的搬运装置。

一种汽车加工用码垛机器人的搬运装置，包括梁架、安装在梁架上的机械臂、安装在机械臂末端的抓取装置，抓取装置包括壳体、设置在壳体前表面两侧的数个真空吸盘一、设置在壳体前表面上侧的至少一个真空吸盘二、驱动机构，真空吸盘一和真空吸盘二与真空发生器相连接，真空吸盘二安装在驱动机构上；真空吸盘一和真空吸盘二吸取轮胎后需要放置时，真空吸盘一停止工作，驱动机构带动真空吸盘二下移使轮胎靠近指定位置时，真空吸盘二停止工作，使轮胎落至指定位置。

在一个优选的实施方式中，抓取装置还包括设置在真空吸盘二上方的下压部件，在真空吸盘二停止工作后，通过驱动机构带动下压部件下移使轮胎落至指定位置。

在一个优选的实施方式中，驱动机构包括竖向滑动连接在壳体内部的主滑块、竖向滑动安装在主滑块上的副滑块、用于驱动主滑块竖向移动的驱动组件、用于将主滑块和副滑块锁定和解除锁定的锁定部件，真空吸盘二安装在副滑块上，下压部件安装在主滑块上。

在一个优选的实施方式中，锁定部件包括转动安装在副滑块上的摆臂、分别安装在摆臂两侧的活动轮一和活动轮二，在摆臂的两侧分别设置有控制板一和控制板二，控制板一与主滑块固定连接，控制板二与壳体固定连接，控制板二的底端延伸至壳体内侧的底部，控制板一底部靠近控制板二的一侧开设有开口斜向上的侧槽一，在侧槽一的上侧为导向面一，控制板二底部靠近控制板一的一侧开设有开口斜向上的侧槽二，侧槽二的上侧为导向面二，当活动轮一位于侧槽一的内侧且活动轮二与导向面二接触时主滑块与副滑块锁定，当活动轮二位于侧槽二的内侧且活动轮一与导向面一接触时主滑块与副滑块解除锁定。

在一个优选的实施方式中，驱动组件包括竖向设置在壳体内部的丝杆和导向杆，主滑块套设在丝杆和导向杆上并且丝杆螺纹连接，丝杆通过电机驱动转动。

在一个优选的实施方式中，下压部件包括安装架和安装在安装架底部两侧的压轮，安装架与主滑块固定安装。

在一个优选的实施方式中，控制板二的长度方向上开设有长槽，副滑块上固定安装有销轴，销轴在长槽的内部滑动。

在一个优选的实施方式中，活动轮一和活动轮二分别设置在摆臂的两个相对的表面。

在一个优选的实施方式中，壳体的底部为一平面。

在一个优选的实施方式中，机械臂包括安装在梁架上的底座，转动连接在底座底部的转动座，与转动座铰接的大臂、与大臂铰接的小臂，转动座、大臂和小臂分别设置动力部件来驱动。

本发明的有益效果在于：

本发明通过设置固定的真空吸盘一和可竖向移动的真空吸盘二，通过真空吸盘一和真空吸盘二共同吸取轮胎，放置时，通过单独使真空吸盘二工作并下移，可以将轮胎带至放置位置，再松开轮胎即可以落至指定的位置，通过该种设置，使得在放置轮胎时，壳体不必同轮胎一起运动至放置位置，所以不必留出容纳抓取装置的空间，从而提高了空间利用率，轮胎在后续转移的过程中，不会跑出掉落。

本发明通过设置下压部件，在真空吸盘二带动轮胎接近放置位置时，即使是前一个轮胎和放置架夹住使轮胎无法自由下落的情况下，也能够通过下压部件下压使轮胎移动到放置位置。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明抓取装置吸取轮胎时的示意图。

图3为本发明抓取装置的结构示意图。

图4为本发明抓取装置的内部结构示意图。

图5为本发明抓取装置内部主视图。

图6为本发明主滑块和副滑块运动到最上端时的示意图。

图7为本发明主滑块运动到最下端时的示意图。

图8为本发明驱动机构的结构示意图。

图中：1、梁架；2、机械臂；21、底座；22、转动座；23、大臂；24、小臂；3、抓取装置；31、壳体；311、避让口一；312、避让口二；32、真空吸盘一；33、真空吸盘二；34、驱动机构；341、主滑块；342、副滑块；343、驱动组件；344、锁定部件；35、下压部件；351、安装架；352、压轮；41、摆臂；411、活动轮一；412、活动轮二；42、控制板一；421、侧槽一；422、导向面一；43、控制板二；431、侧槽二；432、导向面二；433、长槽；44、销轴；51、丝杆；52、导向杆；53、电机；100、轮胎。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。

实施例一，参照说明书附图1-图8，本实施例提供一种汽车加工用码垛机器人的搬运装置，包括梁架1、安装在梁架1上的机械臂2、安装在机械臂2末端的抓取装置3，抓取装置3包括壳体31、设置在壳体31前表面两侧的数个真空吸盘一32、设置在壳体31前表面上侧的至少一个真空吸盘二33、驱动机构34，真空吸盘一32和真空吸盘二33与真空发生器相连接，真空吸盘二33安装在驱动机构34上；真空吸盘一32和真空吸盘二33吸取轮胎100后需要放置时，真空吸盘一32停止工作，驱动机构34带动真空吸盘二33下移使轮胎100靠近指定位置时，真空吸盘二33停止工作，使轮胎100落至指定位置。

在每一排放置最后一个轮胎100时，首先通过真空吸盘一32和真空吸盘二33吸取轮胎100，然后通过机械臂2将轮胎100转移至该位置的上方。将轮胎100放置进去时，壳体31的底端靠在前一个轮胎100的上方，首先真空吸盘一32停止工作，即松开轮胎100，通过驱动机构34带动真空吸盘二33下移，此时轮胎100也下移，由于真空吸盘二33吸取的是轮胎100的侧面，所以真空吸盘一32移动到最下方的位置时，轮胎100还没有下移到位，此时，使真空吸盘二33停止工作，即松开轮胎100，然后轮胎100下落至放置位置即可。其中，真空吸盘一32和真空吸盘二33可以分别连接两个真空发生器进行工作。综合来说，通过设置固定的真空吸盘一32和可竖向移动的真空吸盘二33，通过真空吸盘一32和真空吸盘二33共同吸取轮胎100，放置时，通过单独使真空吸盘二33工作并下移，可以将轮胎100带至放置位置，再松开轮胎100即可以落至指定的位置，通过该种设置，使得在放置轮胎100时，壳体31不必同轮胎100一起运动至放置位置，所以不必留出容纳抓取装置3的空间，从而提高了空间利用率。

然而，如果前面已经放置好的轮胎100之间靠得不是特别紧密，则最后一个轮胎100在真空吸盘二33停止工作后，就会被前一个轮胎100和放置架夹住而无法自由下落（即空间变窄），基于此，抓取装置3还包括设置在真空吸盘二33上方的下压部件35，在真空吸盘二33停止工作后，通过驱动机构34带动下压部件35下移使轮胎100落至指定位置。综合来说，通过设置下压部件35，在真空吸盘二33带动轮胎100接近放置位置时，即使是前一个轮胎100和放置架夹住使轮胎100无法自由下落的情况下，也能够通过下压部件35下压使轮胎100移动到放置位置。

需要说明的是，真空吸盘二33松开轮胎100后，轮胎100距离放置位置较近，所以在下压部件35下推时，不会偏离放置位置。还需要说明的是，如果是真空吸盘一32和真空吸盘二33直接放开轮胎100，则轮胎100可能会弹出放置位置，如果是空间变窄时，则无法下落至放置位置。另外，通过抓取装置3的设置，不仅能够使同一排的轮胎100排列地较为紧密，还能够使排与排之间排列地较为紧密。

进一步地，壳体31的底部为一平面。在放置轮胎100时，该平面可以与前一个轮胎100的顶部靠在一起，此时，轮胎100已经向下插下一部分，在空间变窄的情况下，可以防止真空吸盘二33由于要向下带动轮胎100，受力较大而发生寿命降低或直接损坏的情况。

进一步地，机械臂2包括安装在梁架1上的底座21，转动连接在底座21底部的转动座22，与转动座22铰接的大臂23、与大臂23铰接的小臂24，转动座22、大臂23和小臂24分别设置动力部件来驱动。动力部件可以采用减速电机形式。

进一步地，下压部件35包括安装架351和安装在安装架351底部两侧的压轮352。设置两个压轮352在下压轮胎100时更加稳定。

在本实施例中，驱动机构34可以使用两套驱动装置，如丝杆螺母机构，来分别驱动真空吸盘二33和下压部件35的移动，其中，真空吸盘二33设置有两个，单独吸取轮胎100时更加稳定，壳体31上还需要开设避让口一311和避让口二312，真空吸盘二33在避让口二312的内部移动，下压部件35在避让口一311内滑动。

实施例二，基于实施例一，但与实施例一不同的是，本实施例采用驱动机构34来驱动真空吸盘二33和下压部件35的移动。具体地，驱动机构34包括竖向滑动连接在壳体31内部的主滑块341、竖向滑动安装在主滑块341上的副滑块342、用于驱动主滑块341竖向移动的驱动组件343、用于将主滑块341和副滑块342锁定和解除锁定的锁定部件344，真空吸盘二33安装在副滑块342上，下压部件35安装在主滑块341上。

当主滑块341和副滑块342同时位于最上端的位置时，锁定部件344将主滑块341和副滑块342锁定，即此时是可以同时移动的，当主滑块341和副滑块342同时移动到下方时，锁定部件344将主滑块341和副滑块342解除锁定，此时驱动组件343只能带动主滑块341向下移动。也就是说，主滑块341和副滑块342带动真空吸盘二33和下压部件35同时向下移动，而后再由主滑块341带动下压部件35单独向下移动。即实现真空吸盘二33先带动轮胎100向下移动，再由下压部件35下压轮胎100到放置位置。

进一步地，锁定部件344包括转动安装在副滑块342上的摆臂41、分别安装在摆臂41两侧的活动轮一411和活动轮二412，在摆臂41的两侧分别设置有控制板一42和控制板二43，控制板一42与主滑块341固定连接，控制板二43与壳体31固定连接，控制板二43的底端延伸至壳体31内侧的底部，控制板一42底部靠近控制板二43的一侧开设有开口斜向上的侧槽一421，在侧槽一421的上侧为导向面一422，控制板二43底部靠近控制板一42的一侧开设有开口斜向上的侧槽二431，侧槽二431的上侧为导向面二432，当活动轮一411位于侧槽一421的内侧且活动轮二412与导向面二432接触时主滑块341与副滑块342锁定，当活动轮二412位于侧槽二431的内侧且活动轮一411与导向面一422接触时主滑块341与副滑块342解除锁定。

此时，主滑块341和副滑块342位于最上端的位置，此时，活动轮一411位于侧槽一421的内部，活动轮二412与导向面二432接触，此时处于锁定状态，驱动组件343带动主滑块341向下移动，由于主滑块341与控制板一42是固定连接的，所以通过摆臂41能够带动副滑块342向下移动，当活动轮二412遇到侧槽二431时，会进入到侧槽二431的内部，此时，活动轮一411与导向面一422接触，解除锁定，副滑块342停止移动，主滑块341继续向下移动。上移时，即逆过程。

进一步地，驱动组件343包括竖向设置在壳体31内部的丝杆51和导向杆52，主滑块341套设在丝杆51和导向杆52上并且丝杆51螺纹连接，丝杆51通过电机53驱动转动。电机53通过同步带方式与丝杆51传动。

进一步地，下压部件35包括安装架351和安装在安装架351底部两侧的压轮352，安装架351与主滑块341固定安装。

进一步地，控制板二43的长度方向上开设有长槽433，副滑块342上固定安装有销轴44，销轴44在长槽433的内部滑动。提高控制板二43的稳定性。

进一步地，活动轮一411和活动轮二412分别设置在摆臂41的两个相对的表面。

通过驱动机构34的设置，能够使真空吸盘二33和下压部件35协同工作，不需要再使用检测装置检测到真空吸盘二33运动到位后，驱动机构34再工作。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种汽车加工用码垛机器人的搬运装置，包括梁架（1）、安装在梁架（1）上的机械臂（2）、安装在机械臂（2）末端的抓取装置（3），其特征在于：所述抓取装置（3）包括壳体（31）、设置在壳体（31）前表面两侧的数个真空吸盘一（32）、设置在壳体（31）前表面上侧的至少一个真空吸盘二（33）、驱动机构（34），所述真空吸盘一（32）和真空吸盘二（33）与真空发生器相连接，所述真空吸盘二（33）安装在驱动机构（34）上；

所述真空吸盘一（32）和真空吸盘二（33）吸取轮胎（100）后需要放置时，真空吸盘一（32）停止工作，驱动机构（34）带动真空吸盘二（33）下移使轮胎（100）靠近指定位置时，真空吸盘二（33）停止工作，使轮胎（100）落至指定位置；

所述抓取装置（3）还包括设置在真空吸盘二（33）上方的下压部件（35），在真空吸盘二（33）停止工作后，通过驱动机构（34）带动下压部件（35）下移使轮胎（100）落至指定位置。

2.根据权利要求1所述的一种汽车加工用码垛机器人的搬运装置，其特征在于：所述驱动机构（34）包括竖向滑动连接在壳体（31）内部的主滑块（341）、竖向滑动安装在主滑块（341）上的副滑块（342）、用于驱动主滑块（341）竖向移动的驱动组件（343）、用于将主滑块（341）和副滑块（342）锁定和解除锁定的锁定部件（344），所述真空吸盘二（33）安装在副滑块（342）上，所述下压部件（35）安装在主滑块（341）上。

3.根据权利要求2所述的一种汽车加工用码垛机器人的搬运装置，其特征在于：所述锁定部件（344）包括转动安装在副滑块（342）上的摆臂（41）、分别安装在摆臂（41）两侧的活动轮一（411）和活动轮二（412），在所述摆臂（41）的两侧分别设置有控制板一（42）和控制板二（43），所述控制板一（42）与主滑块（341）固定连接，所述控制板二（43）与壳体（31）固定连接，所述控制板二（43）的底端延伸至壳体（31）内侧的底部，所述控制板一（42）底部靠近控制板二（43）的一侧开设有开口斜向上的侧槽一（421），在侧槽一（421）的上侧为导向面一（422），所述控制板二（43）底部靠近控制板一（42）的一侧开设有开口斜向上的侧槽二（431），侧槽二（431）的上侧为导向面二（432），当活动轮一（411）位于侧槽一（421）的内侧且活动轮二（412）与导向面二（432）接触时主滑块（341）与副滑块（342）锁定，当活动轮二（412）位于侧槽二（431）的内侧且活动轮一（411）与导向面一（422）接触时主滑块（341）与副滑块（342）解除锁定。

4.根据权利要求3所述的一种汽车加工用码垛机器人的搬运装置，其特征在于：所述驱动组件（343）包括竖向设置在壳体（31）内部的丝杆（51）和导向杆（52），所述主滑块（341）套设在丝杆（51）和导向杆（52）上并且丝杆（51）螺纹连接，所述丝杆（51）通过电机（53）驱动转动。

5.根据权利要求2-4任一项所述的一种汽车加工用码垛机器人的搬运装置，其特征在于：所述下压部件（35）包括安装架（351）和安装在安装架（351）底部两侧的压轮（352），所述安装架（351）与主滑块（341）固定安装。

6.根据权利要求3所述的一种汽车加工用码垛机器人的搬运装置，其特征在于：所述控制板二（43）的长度方向上开设有长槽（433），所述副滑块（342）上固定安装有销轴（44），所述销轴（44）在长槽（433）的内部滑动。

7.根据权利要求3所述的一种汽车加工用码垛机器人的搬运装置，其特征在于：所述活动轮一（411）和活动轮二（412）分别设置在摆臂（41）的两个相对的表面。

8.根据权利要求1所述的一种汽车加工用码垛机器人的搬运装置，其特征在于：所述壳体（31）的底部为一平面。

9.根据权利要求1所述的一种汽车加工用码垛机器人的搬运装置，其特征在于：所述机械臂（2）包括安装在梁架（1）上的底座（21），转动连接在底座（21）底部的转动座（22），与转动座（22）铰接的大臂（23）、与大臂（23）铰接的小臂（24），所述转动座（22）、大臂（23）和小臂（24）分别设置动力部件来驱动。