CN206013846U - 自动搬运机器人装夹装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了自动搬运机器人装夹装置，它包括有主控制系统模块，传感器信号处理模块、主电机驱动电路、机械传动机构；通过上述装置实现了水平机构X轴采用直线导轨定位，齿轮齿条传动。为了保证X轴强度和刚度，采用直线导轨和齿轮齿条分开安装，防止抓取工件后X轴不稳定，发生偏移；伸缩机构Y轴采用直线导轨和齿轮齿条传动机构，移动滑块，滑块上分别安装抓取装置和气动抓手，分别抓取车轮内外圈和车轮轴。由于行程较长且抓取近3公斤成品，为防机器人抖动采用双直线导轨分别固定在丝杠和Z轴支撑柱上，最大限度减轻Y轴重量；升降机构Z轴采用滚珠丝杠传动，同时直线导轨安装在支撑柱上和滚珠丝杠组成杠杆机构，防止Y轴下垂或偏移。
Description
技术领域
本实用新型涉及搬运机械类，更具体的说是自动搬运机器人装夹装置。
背景技术
加上近年来劳动力资源紧张，产业升级，结构调整，加工企业不断涌现的需要，搬运机器人呈现供不应求的趋势，从传统制造业覆盖到物流、仓储、化工、食品等领域。正在这阶段，国内涌现了一批像上海沃迪、哈尔滨博实、沈阳新松、上海新时达、盐城宏达、昆山华恒焊接的民营企业正投入到搬运机器人的开发，加工中，并将其各自的主打机器人推广并应用实际当中。
虽然我国机器人起步相对一些发达国家较迟，确实存在着一定的差距，但经过这三十年的发展，各类搬运机器人在很多领域应用很成功。推动了中国制造业的转型升级，提升了企业的竞争力，解决了我国人力资源紧张的匮乏的问题，探索了搬运机器人产业的发展模式。作为高端装备的搬运机器人正在为我国现代化建设服务，促进整个机器人行业的优化发展，具有十分广阔的应用前景。
实用新型内容
本实用新型正是针对以上技术问题，提供一种结构设计合理、使用方便，能够自动识别装夹物体，并实现自动装夹转运。
为解决背景技术提到的问题，本实用新型提出如下技术方案：自动搬运机器人，它包括有主控制系统模块，传感器信号处理模块、主电机驱动电路、机械传动机构，所述的机械传动机构有底板、电源模块、气源、电机组，所述的底板上设有安装架，所述的安装架内设有电机，所述的安装架上设有直线导轨a，所述的直线导轨上设有Y轴安装台，所述的Y轴安装台与直线导轨之间设有齿轮齿条传动机构，所述的Y轴安装台上设有Z轴支撑柱，所述的Z轴支撑柱一侧上设有滚珠丝杠传动机构，所述的Z轴支撑柱上设有X轴安装台，所述的X轴安装台上设有直线导轨b，同样X轴安装台与直线导轨之间齿轮齿条传动机构，所述的直线导轨b上设有机械抓手。
优选地，所述的机械抓手包括有滑道，所述的滑道两端设有各设有滚动钢辊，所述的滚动钢辊之间固定设有气缸，所述的滚动钢辊一端上设有固定板，且滚动钢辊之间设有孔形工件内夹紧件，所述的气缸与气源连接。
优选地，所述的固定板分别安装在滚动钢辊的上下两端，且固定板呈半圆状，所述的定位板内设有夹紧皮垫。
优选地，所述的孔形工件内夹紧件包括夹紧端和固定端，所述的固定端通过设有紧固螺钉与滚动钢辊连接，所述的夹紧端分别设有夹紧皮垫，所述的孔形工件内夹紧件与固定板不处于同一水平面上。
优选地，所述的滚珠丝杠传动机构上设有电机组，所述的电机组安装在Z轴支撑柱顶端。
优选地，所述的底板上两侧分别设有主动轮，且底板前后两端分别设有从动轮，所述的主动轮上设有凹槽，所述的凹槽内设有橡胶轮套。
优选地，所述的气源总容积为1.5L压缩空气压强为0.8Mpa，所述的电池模块包括两组24V串连蓄电池。
本实用新型的工作原理为，第一步是通过传感器信号处理模块上的碰撞限位传感器碰到工件存贮台或者装配柱定位；第二步是通过控制扩展电路板给X、Y、Z三轴提供三自由度运动信号，包括垂直方向升降运动，水平面内左、右运动，水平面内前后伸缩运动。当每个运动方向的绝对位置信息确定后，系统三坐标轴的位移使用红外对射传感器进行定位。定位时按照先X轴左右平移方向位移再Z轴升降高度，最后确定Y轴伸缩量程序控制。竖直方向的绝对位置根据工件存贮台高度，工件高度确定；
当到达机械手可以抓取工件的预设位置，对车轮的相关工件进行颜色识别，主控制系统模块发出信号让气缸带动相关机构进行工件的抓取、搬运与装配，若没有完成任务继续巡，直到装配完毕。
孔形工件内夹紧件的固定端通过紧固螺钉与联结件固定连接，联结件通过螺钉与固定连接板的一端固定连接,固定连接板的另一端通过螺钉与滚动钢辊的外部固定连接，使孔形工件内夹紧件与固定板和滚动钢辊之间的连接更牢固，避免孔形内夹紧件脱落，两个孔形工件内夹紧件的夹紧端分别设置夹紧皮垫，增加孔形工件内夹紧件与工件之间摩擦，避免工件掉落；
在工业机器人的原有手爪上增加了孔形工件内夹紧件，使工业机器人既能抓取圆柱形工件，同时也能抓取圆孔形工件，实现工业机器人手爪的多功能化。
两个圆弧形工件外部夹紧件在与固定板的连接处设置角铁，使圆弧形工件外部夹紧件与固定板之间连接更牢固，两个圆弧形工件外部夹紧件的夹紧端分别设置夹紧皮垫，增加圆弧形工件外部夹紧件与工件之间的摩擦，避免工件掉落。
实用新型的有益效果：
1)水平机构X轴采用直线导轨定位，齿轮齿条传动。为了保证X轴强度和刚度，采用直线导轨和齿轮齿条分开安装，防止抓取工件后X轴不稳定，发生偏移；
2)伸缩机构Y轴采用直线导轨和齿轮齿条传动机构，移动滑块，滑块上分别安装抓取装置和气动抓手，分别抓取车轮内外圈和车轮轴。由于行程较长且抓取近3公斤成品，为防机器人抖动采用双直线导轨分别固定在丝杠和Z轴支撑柱上，最大限度减轻Y轴重量；
3)升降机构Z轴采用滚珠丝杠传动，同时直线导轨安装在支撑柱上和滚珠丝杠组成杠杆机构，防止Y轴下垂或偏移。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的俯视结构示意图；
图3为本实用新型的机械抓手结构示意图；
图4本实用新型的孔形工件内夹紧件结构示意图。
其中，1、底板；2、电源模块；3、气源；4、电机组；5、安装架；6、直线导轨a；7、Y轴安装台；8、齿轮齿条传动机构；9、Z轴支撑柱；10、滚珠丝杠传动机构；11、X轴安装台；12、直线导轨b；13、机械抓手；14、滑道；15、滚动钢辊；16、气缸；17、固定板；18、孔形工件内夹紧件；19、夹紧皮垫；20、夹紧端；21、固定端；22、紧固螺钉；23、主动轮；24、从动轮。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面对本实用新型作进一步说明：
自动搬运机器人，它包括有主控制系统模块，传感器信号处理模块、主电机驱动电路、机械传动机构，所述的机械传动机构有底板、电源模块、气源、电机组，所述的底板上设有安装架，所述的安装架内设有电机，所述的安装架上设有直线导轨a，所述的直线导轨上设有Y轴安装台，所述的Y轴安装台与直线导轨之间设有齿轮齿条传动机构，所述的Y轴安装台上设有Z轴支撑柱，所述的Z轴支撑柱一侧上设有滚珠丝杠传动机构，所述的Z轴支撑柱上设有X轴安装台，所述的X轴安装台上设有直线导轨b，同样X轴安装台与直线导轨之间齿轮齿条传动机构，所述的直线导轨b上设有机械抓手。
优选地，所述的机械抓手包括有滑道，所述的滑道两端设有各设有滚动钢辊，所述的滚动钢辊之间固定设有气缸，所述的滚动钢辊一端上设有固定板，且滚动钢辊之间设有孔形工件内夹紧件，所述的气缸与气源连接。
优选地，所述的固定板分别安装在滚动钢辊的上下两端，且固定板呈半圆状，所述的定位板内设有夹紧皮垫。
优选地，所述的孔形工件内夹紧件包括夹紧端和固定端，所述的固定端通过设有紧固螺钉与滚动钢辊连接，所述的夹紧端分别设有夹紧皮垫，所述的孔形工件内夹紧件与固定板不处于同一水平面上。
优选地，所述的滚珠丝杠传动机构上设有电机组，所述的电机组安装在Z轴支撑柱顶端。
优选地，所述的底板上两侧分别设有主动轮，且底板前后两端分别设有从动轮，所述的主动轮上设有凹槽，所述的凹槽内设有橡胶轮套。
优选地，所述的气源总容积为1.5L压缩空气压强为0.8Mpa，所述的电池模块包括两组24V串连蓄电池。
本实用新型的工作原理为，第一步是通过传感器信号处理模块上的碰撞限位传感器碰到工件存贮台或者装配柱定位；第二步是通过控制扩展电路板给X、Y、Z三轴提供三自由度运动信号，包括垂直方向升降运动，水平面内左、右运动，水平面内前后伸缩运动。当每个运动方向的绝对位置信息确定后，系统三坐标轴的位移使用红外对射传感器进行定位。定位时按照先X轴左右平移方向位移再Z轴升降高度，最后确定Y轴伸缩量程序控制。竖直方向的绝对位置根据工件存贮台高度，工件高度确定；
当到达机械手可以抓取工件的预设位置，对车轮的相关工件进行颜色识别，主控制系统模块发出信号让气缸带动相关机构进行工件的抓取、搬运与装配，若没有完成任务继续巡，直到装配完毕。
孔形工件内夹紧件的固定端通过紧固螺钉与联结件固定连接，联结件通过螺钉与固定连接板的一端固定连接,固定连接板的另一端通过螺钉与滚动钢辊的外部固定连接，使孔形工件内夹紧件与固定板和滚动钢辊之间的连接更牢固，避免孔形内夹紧件脱落，两个孔形工件内夹紧件的夹紧端分别设置夹紧皮垫，增加孔形工件内夹紧件与工件之间摩擦，避免工件掉落；
在工业机器人的原有手爪上增加了孔形工件内夹紧件，使工业机器人既能抓取圆柱形工件，同时也能抓取圆孔形工件，实现工业机器人手爪的多功能化。
两个圆弧形工件外部夹紧件在与固定板的连接处设置角铁，使圆弧形工件外部夹紧件与固定板之间连接更牢固，两个圆弧形工件外部夹紧件的夹紧端分别设置夹紧皮垫，增加圆弧形工件外部夹紧件与工件之间的摩擦，避免工件掉落。
Claims (4)
1.自动搬运机器人装夹装置，其特征在于，它包括有底板、电源模块、气源、电机组，所述的底板上设有安装架，所述的安装架内设有电机，所述的安装架上设有直线导轨a，所述的直线导轨a上设有Y轴安装台，所述的Y轴安装台上设有Z轴支撑柱，所述的Z轴支撑柱上设有X轴安装台，所述的X轴安装台上设有直线导轨b，所述的直线导轨b上设有机械抓手。
2.根据权利要求1所述的自动搬运机器人装夹装置，其特征在于，所述的机械抓手包括有滑道，所述的滑道两端设有各设有滚动钢辊，所述的滚动钢辊之间固定设有气缸，所述的滚动钢辊一端上设有固定板，且滚动钢辊之间设有孔形工件内夹紧件，所述的气缸与气源连接。
3.根据权利要求2所述的自动搬运机器人装夹装置，其特征在于，所述的固定板分别安装在滚动钢辊的上下两端，且固定板呈半圆状，所述的固定板内设有夹紧皮垫。
4.根据权利要求2所述的自动搬运机器人装夹装置，其特征在于，所述的孔形工件内夹紧件包括夹紧端和固定端，所述的固定端通过设有紧固螺钉与滚动钢辊连接，所述的夹紧端分别设有夹紧皮垫，所述的孔形工件内夹紧件与固定板不处于同一水平面上。
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| CN108483029A (zh) * | 2018-04-18 | 2018-09-04 | 广州松兴电气股份有限公司 | 一种圆柱体工件抓取机构装置 |
| CN108638078A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-10-12 | 黄永怀 | 一种智能搬运机器人 |
| CN109230489A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-01-18 | 成都中机盈科科技有限公司 | 一种机械手卸料装置 |
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