CN204054077U - 一种搬运机器人 - Google Patents

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CN201420422449.2U
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Inventor
林中尉
申艳华
邱斌
张映环
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南京阿福汽车控制系统有限公司
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Abstract

本实用新型提供一种结构简单,动作、反应迅速、能耗较低的搬运机器人,用于完成动作重复的搬运作业,尤其是在恶劣作业条件下动作重复的搬运作业。该搬运机器人,包括立柱转动关节、夹持机构升降关节和夹钳转动关节,立柱转动关节包括底座、转动设置在底座上的立柱、驱动立柱转动的电机;夹持机构升降关节包括移动设置在立柱上的滑座,驱动滑座在立柱上升降的电机;夹钳转动关节包括转动设置在滑座上的夹钳座、驱动夹钳座转动的电机;在夹钳座上摆动连接有至少一对夹钳、驱动夹钳摆动的夹钳驱动装置。

Description

一种搬运机器人
技术领域
[0001] 本实用新型提供一种搬运机器人,用于完成动作重复的搬运作业任务,尤其是适用于完成在恶劣作业条件下的动作重复的搬运作业任务。
背景技术
[0002] 在生产实践中,经常需要完成动作重复的搬运作业,尤其是在恶劣作业条件下,如伺服于铝合金轮毂压铸机的搬运作业,动作单一,作业任务重,人力较难完成任务,多采用机械化作业。目前用于这种搬运作业的伺服系统,主要使用液压装置,而液压装置存在着能耗高、结构复杂、动作迟钝、故障率高、维护困难等缺点,不能适应现代工业发展的需要。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的是提供一种结构简单,动作、反应迅速、能耗较低的搬运机器人,用于完成动作重复的搬运作业,尤其是在恶劣作业条件下动作重复的搬运作业。
[0004] 本实用新型的目的是通过以下技术方案实现:
[0005] 这种搬运机器人,包括立柱转动关节、夹持机构升降关节和夹钳转动关节,立柱转动关节包括底座、转动设置在底座上的立柱、驱动立柱转动的电机;夹持机构升降关节包括移动设置在立柱上的滑座,驱动滑座在立柱上升降的电机;夹钳转动关节包括转动设置在滑座上的夹钳座、驱动夹钳座转动的电机;在夹钳座上摆动连接有至少一对夹钳、驱动夹钳摆动的夹钳驱动装置。
[0006] 夹钳可以是摆动式或平行式等形式的夹钳。
[0007] 本实用新型的有益效果是:
[0008] 各关节的动作(立柱的转动、滑座的移动、夹钳座的转动)由电机提供动力,相对于采用液压装置,在任务量相同的条件下,能耗较低;又与采用液压装置相比,结构简单,且动力传递路径短,动作、反应较迅速。夹钳座的转动,用来控制夹钳的水平姿态,也就是两个夹钳所在的平面或水平、或垂直、或与水平面呈一定角度。两个夹钳的开合夹紧由夹钳驱动装置控制(如气缸或其他类型的动力装置)。
[0009] 对于上述搬运机器人有能适用于搬运不同大小物品、搬运不同高度及搬运不同距离、尽量降低能耗等的要求,需进行改进。
[0010] 改进之一,是对于电机的改进:驱动立柱转动的电机、驱动滑座移动的电机、驱动夹钳座转动的电机均为伺服电机。也就是说,立柱转动、滑座移动、夹钳座转动均由伺服电机提供动力。
[0011] 使用伺服电机控制各关节运动,结构简洁,伺服电机可做到柔和可控的启停(加速度可灵活设置),动作快速稳定,另外,伺服电机的待机电流小,使得该系统能耗很低,具有很好的节能效能;柔性可编程系统,使用更加便捷。
[0012] 改进之二:在立柱的顶部转动设置支撑轮,绕过支撑轮上的拉索的一端与滑座连接、另一端与配重连接。最好,配重大于一定的重量。优选,配重与滑座及设置在滑座上的夹钳转动关节、夹钳、夹钳驱动装置的总质量相等。
[0013] 添加配重,进一步降低系统能耗。
[0014] 改进之二:夹钳驱动装置为两端与两个夹钳铰接的油缸或气缸。
附图说明
[0015] 图1是搬运机器人的结构示意图。
具体实施方式
[0016] 下面结合附图,对本实用新型作进一步说明:
[0017] 参见图1所示的搬运机器人,主要由立柱转动关节、夹持机构升降关节和夹钳转动关节组成。
[0018] 立柱转动关节包括底座1、立柱6、及电机4。底座I上设置有轴2,轴2与立柱6通过轴承3转动连接,电机4经齿轮减速机构5向立柱6相对于轴2转动提供动力。
[0019] 夹持机构升降关节包括滑座9,及电机13,滑座9移动设置在立柱6上,滑座9沿立柱6升降由电机13提供动力。滑座9移动设置在立柱6上的具体实施方式可以有多种,如采用同步带传动、丝杠传动、齿轮齿条副传动、链条链轮传动等,本方案采用丝杠传动:在立柱6上设置导轨(图中未示出),滑座9可沿导轨上下移动;在立柱6上设置与导轨平行的丝杠7,丝杠7只能相对于立柱6转动而不能轴向移动;在滑座9上设置与丝杠7相配合的螺母(图中未示出);电机13驱动丝杠7转动,由丝杠螺母副带动滑座9沿导轨上下移动。
[0020] 夹钳转动关节包括转动设置在滑座9上的夹钳座16和驱动夹钳座16相对于滑座转动电机8和齿轮减速机构10。电机8经齿轮减速机构10驱动夹钳座16转动。
[0021] 夹钳座16上摆动连接有两个夹钳11,在两个夹钳之间铰接有气缸17。
[0022] 对于上述搬运机器人有能适用于搬运不同大小物品、搬运不同高度及搬运不同距离、尽量降低能耗等的要求,需进行改进。
[0023] 改进之一,是对于电机的改进:实现立柱6相对于底座I转动、滑座9在立柱6上移动、夹钳11在滑座9上转动均由伺服电机提供动力。
[0024] 改进之二:在立柱6的顶部转动设置支撑轮15,移动设置在支撑轮15上的拉索14的一端与滑座9连接、另一端与配重12连接;配重12与滑座9及设置在滑座9上的夹钳转动关节的总质量相等。
[0025] 使用时,机器人系统根据设定的位置姿态,立柱转动关节动作,使夹钳对准需要夹取的物品,夹持机构升降关节则控制夹钳的高度,使夹钳能够夹取物品,夹钳转动关节控制夹钳水平姿态满足要求后,夹钳驱动装置驱动两个夹钳夹紧物品的摆动,机器人就可根据设定的程序,完成所需要的搬运作业。
[0026] 本实用新型的有益效果是:
[0027] 各关节的动作由电机提供动力,相对于采用液压装置,在任务量相同的条件下,能耗较低;又与采用液压装置相比,结构简单,且动力传递路径短,动作、反应较迅速。
[0028] 使用伺服电机控制各关节运动,结构简洁,伺服电机可做到柔和可控的启停(加速度可灵活设置),动作快速稳定,另外,伺服电机的待机电流小,加上设计的配重装置,使得该系统能耗很低;柔性可编程系统,使用更加便捷。

Claims (5)

1.一种搬运机器人,包括立柱转动关节、夹持机构升降关节和夹钳转动关节,其特征是,立柱转动关节包括底座、转动设置在底座上的立柱、驱动立柱转动的电机;夹持机构升降关节包括移动设置在立柱上的滑座,驱动滑座在立柱上升降的电机;夹钳转动关节包括转动设置在滑座上的夹钳座、驱动夹钳座转动的电机;在夹钳座上摆动连接有至少一对摆动夹钳、驱动夹钳摆动的夹钳驱动装置。
2.根据权利要求1所述的搬运机器人,其特征是,驱动立柱转动的电机、驱动滑座移动的电机、驱动夹钳座转动的电机均为伺服电机。
3.根据权利要求1所述的搬运机器人,其特征是,在立柱的顶部转动设置支撑轮,绕过支撑轮的拉索的一端与滑座连接、另一端与配重连接。
4.根据权利要求3所述的搬运机器人,其特征是,配重与滑座及设置在滑座上的夹钳转动关节、夹钳、夹钳驱动装置的总质量相等。
5.根据权利要求1所述的搬运机器人,其特征是,夹钳驱动装置为两端与两个夹钳铰接的油缸或气缸。
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C56 Change in the name or address of the patentee

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