CN201198134Y - 圆柱仓库码垛机器人 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种圆柱仓库码垛机器人。它由底座、机身回转机构、手臂升降机构、手爪伸缩机构几部分组成,各部分由单独的伺服电机驱动,从而实现了机身的回转,手臂的升降,手爪的伸缩三种运动,这三种运动的合成即实现和协调了机器人的动作,即实现了机器人的码垛和拆垛,由于本机器人不采用传统机器人多关节的连杆结构,故避免了传统机器人手臂各段只能绕其关节运动副旋转,导致机器人末端执行器运动控制的非线性,使得其位置控制算法十分复杂的缺陷。本机器人的位置控制计算及整体结构简单,适合作为码垛机器人,特别是圆柱仓库码垛机器人。

Description

圆柱仓库码垛机器人
技术领域
本实用新型涉及机器人的机械结构,特别涉及圆柱式仓库码垛机器人,属 于机器人领域。 背景技术
码垛机器人的使用可以提高生产率和系统自动化程度,降低工人的劳动强 度,提高仓储系统的准确性,在如金融等行业中应用还可以增加系统的安全性。
码垛机器人经过多年的研究获得了很大发展,其灵活性、适应性、速度和 抓取能力不断提高。但现有的码垛机器人多为关节型机器人,其手臂多采用各 种连杆机构,手臂各段只能绕其关节运动副旋转,驱动电机的动力经各级连杆 传到机器人末端执行器,导致机器人末端执行器运动控制的非线性,使得其位 置控制算法十分复杂。特别是用于码垛位置变化较多且变化频率较快的场合, 给位置控制计算带来巨大的工作量,不利于进行高速码垛或拆垛。 发明内容
本实用新型的目的,在于提供一种不必经过各级连杆机构进行动力传递, 尽量少用或不用手臂各段只能绕其关节运动副旋转,结构简单,位置控制计算 容易,可以实现高速堆垛拆垛的机器人。
本实用新型通过以下技术方案实现:本码垛机器人包括底座、机身回转机 构、手臂升降机构、手爪伸縮机构;所述机身回转机构包括机架、回转轴、机 架回转伺服电机、机架回转伺服电机减速箱、旋转编码器、主动齿、从动齿; 所述手臂升降机构包括手臂、手臂升降伺服电机、手臂升條伺服电机减速器、 手臂升降丝杆、手臂升降丝杆螺母、手臂升降垂直导轨、手臂升降垂直滑块、 所述手爪伸縮机构包括手爪伸縮丝杆、手爪伸縮丝杆螺母、手爪伸縮丝杆伺服 电机及减速箱、手爪。
其连接关系为:与机架刚性相连的回转轴穿过底座的上底,并与底座腔体 内的旋转编码器相连接,旋转编码器置于底座的下底上;回转轴与从动齿中心 孔紧配合;与从动齿啮合的主动齿经轴与机架回转伺服电机减速箱和机架回转 伺服电机相连接;手臂升降导轨两端分别与机架的上、下底固接;手臂升降丝 杆的下端安装于机架下底,上端穿过机架上底后与手臂升降丝杆伺服电机减速 箱及手臂升降丝杆伺服电机相连接;手臂通过手臂升降滑块安装在手臂升降导 轨上,并与手臂升降丝杆螺母刚性连接;带减速箱的手爪伸縮丝杆伺服电机安 装固定在机架侧壁上,并经轴与手爪伸縮丝杆相连接,手爪伸縮丝杆底部置于 手臂上并可沿手臂滑行,手爪与手爪伸縮丝杆螺母刚性连接。
本实用新型的有益效果是,由于本机器人各部分由各个单独的伺服电机驱 动,不使用连杆机构,避免了机器人末端执行器运动控制的非线性问题,不仅 使得其位置控制算法十分简单,各部分驱动的控制算法也都十分简单。即使是 用于码垛位置变化较多且变化频率较快的场合,位置控制计算均很容易,且控 制位置准确,实现了机器人高速码垛或拆垛。机器人的整体结构也不复^。 附图说明
图1是本实用新型圆柱仓库码垛机器人的结构图
各附图标记为:1、手臂升降丝杆伺服电机;2、手臂升降丝杆伺服电机减 速箱;3、手臂升降丝杆;4、手臂升降丝杆螺母;5、带减速箱的手爪伸縮丝杆 伺服电机;6、手爪伸縮丝杆;7、手爪伸縮丝杆螺母;8、手爪;9、手臂; 10、主动齿;11、机架回转伺服电机减速箱;12、机架回转伺服电机;13、 从动齿;14、旋转编码器;15、回转轴;16、手臂升降滑块;17、手臂升 降导轨;18、机架;19、底座。 具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例:结构如图1所示,带减速箱11的机架回转伺服电机12通过齿轮
传动机构的主动齿10、从动齿13驱动回转轴15,实现机架18绕竖直方向的回 转运动,其回转的角度大小由与回转轴同轴连接的旋转编码器检测和控制。带 减速箱2的手臂升降伺服电机1经轴连驱动手臂升降丝杆3,使固定于手臂升降 丝杆螺母4上的手臂9实现上升或下降;带减速箱的手爪伸縮丝杆伺服电机5 经轴连驱动手爪伸縮丝杆6,使固定于手爪伸縮丝杆螺母上的手爪8实现伸出或 縮回。上述三种运动的组合即可满足机器人码垛和拆垛的需要。

Claims (1)

1.一种圆柱仓库码垛机器人,其特征在于,本码垛机器人包括底座(19)、机身回转机构、手臂升降机构、手爪伸缩机构;所述机身回转机构包括机架、回转轴(15)、机架回转伺服电机(12)、机架回转伺服电机减速箱(11)、旋转编码器(14)、主动齿(10)、从动齿(13);所述手臂升降机构包括手臂(9)、手臂升降丝杆伺服电机(4)、手臂升降丝杆伺服电机减速器(2)、手臂升降丝杆(3)、手臂升降丝杆螺母(4)、手臂升降导轨(17)、手臂升降滑块(16);所述手爪伸缩机构包括手爪伸缩丝杆、手爪伸缩丝杆螺母(7)、手爪伸缩丝杆伺服电机(1)及手爪伸缩丝杆伺服电机减速箱(2)、手爪(8);其连接关系为:与机架刚性相连的回转轴穿过底座的上底,并与底座(19)腔体内的旋转编码器(14)相连接,旋转编码器(14)置于底座(19)的下底上;回转轴(15)与从动齿中心孔紧配合;与从动齿(13)啮合的主动齿(10)经轴与机架回转伺服电机减速箱和机架回转伺服电机(12)相连接;手臂升降导轨两端分别与机架的上、下底竖直固接;手臂升降丝杆(3)竖直安装,其下端安装于机架下底,上端穿过机架上底后与手臂升降丝杆伺服电机减速箱(2)及手臂升降丝杆伺服电机(1)相连接;手臂(9)通过手臂升降滑块(16)安装在手臂升降导轨(17)上,并与手臂升降丝杆螺母(4)刚性连接;带减速箱的手爪伸缩丝杆伺服电机(1)安装固定在机架侧壁上,并经轴与手爪伸缩丝杆(6)相连接,手爪伸缩丝杆(6)底部置于手臂上并可沿手臂(9)滑行,手爪(8)与手爪伸缩丝杆螺母(7)刚性连接。
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