CN209684854U - 一种基于工业机器人的智能制造设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于工业机器人的智能制造设备，本实用新型采用一组可竖向和纵向移动的移动板，用于提升和定位货物的位置，此处竖向的位移采用丝杠传动进行实现，纵向的移动则通过齿条‑齿轮的配合实现，移动板上同样通过丝杠传动配合滑块的结构实现横向方向上的移动，从而实现六个自由度的移动，达到定位的目的，移动板的下端通过一转动的主齿轮带动过渡齿轮驱动第二丝杠转动，从而实现四组夹持板朝向中心移动，在第二卡爪上设置有真空吸盘，且真空吸盘在所抓取的货物摆正后在进行吸附工作，安全可靠，本实用新型结构简单，方便实用，大大节省了劳动力，提高了码垛效率，且码垛的质量高，降低了安全隐患发生的概率。

Description

一种基于工业机器人的智能制造设备

技术领域

本实用新型属于智能制造设备的技术领域，尤其涉及一种基于工业机器人的智能制造设备。

背景技术

在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作。理想中的高仿真机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物，目前科学界正在向此方向研究开发。

制造业中所采用的码垛一般依靠人力，为了替代人力进行大型物品码垛，工业机器人智能制造装置的使用也越来越广泛，现有的工业机器人智能制造码垛装置结构简单，容易出现砸伤等意外事故，存在安全隐患，且码放效率低下，并且，再码放的过程中，针对摆放倾斜或者摆放不规则的方形货物不能进行智能进行摆正后再进行码垛，使得码好的货垛出现倾斜，不整齐的现象，极易发生安全事故，安全隐患极大，因此我们提出一种一种基于工业机器人的智能制造设备用于解决以上问题。

实用新型内容

针对以上问题，我们提供了一种新型的工商管理用教学课桌，解决了背景技术中提到的问题。

本实用新型采取的方案为：一种基于工业机器人的智能制造设备，包括机架，其特征在于，所述的机架上端横向连接一沿纵向和竖向可进行移动的移动板，所述的移动板内横向开有竖向通透的截面为十字形的滑道，所述滑道内横向滑动配合一十字滑块，所述的滑道内横向转动连接一第一丝杠，所述的第一丝杠螺纹穿设十字滑块且在一端向外延伸，所述的第一丝杠的延伸端经皮带与连接在移动板上端的第一电机的输出轴进行传动连接，所述的第一电机连接控制器；

所述的滑块下端固定安装一竖杆，竖杆另一端连接一矩形板，所述的竖杆外同轴套装有一转动连接在矩形板上端的套筒轴，所述的套筒轴经皮带与安装在矩形板上端的第二电机进行传动连接，所述的第二电机连接控制器，所述的套筒轴同轴连接一主齿轮，所述的主齿轮外沿圆周四个方向上分别啮合一过渡齿轮，所述的矩形板内沿四个方向上呈放射状开设有四组T形滑槽，所述T形滑槽内沿各自方向上滑动连接有一夹持板，所述的夹持板内螺纹穿设一转动连接在T形滑槽内的第二丝杠，所述的第二丝杠转轴与其上对应的过渡齿轮的转轴之间进行传动连接，横向的两组夹持板下端分别连接有第一卡爪，纵向的两组夹持板下端分别连接有第二卡爪，所述的第二卡爪比第一卡爪在竖直方向上的长度长，所述第二卡爪朝向中心的一侧分别连接有吸盘结构，满足吸盘结构可将货物摆正且进行可靠抓取。

优选的，所述的第二卡爪远离中心的一面连接有一容纳筒，所述的吸盘结构包括沿轴向滑动配合在容纳筒内的配合筒，所述的配合筒朝向中心的移动连接一伸缩板，所述的伸缩板与第二卡爪之间连接有若干组弹簧，所述的伸缩杆朝向中心的一面连接有多组真空吸盘，多组真空吸盘连接有一安装在矩形板上端的真空泵，所述的真空泵连接控制器，所述的容纳筒内连接压电传感器，所述的配合筒远离中心的一端连接一与压电传感器配合的触发块，满足两组压电传感器同时被触发时，控制器才驱动真空泵进行工作。

优选的，所述的过渡齿轮同轴连接一第一锥齿轮，所述的第二丝杠同轴连接第二锥齿轮，所述的第一锥齿轮和第二锥齿轮进行啮合。

优选的，所述的机架上的前端沿横向间隔设置有两组沿竖向延伸的导向槽，所述的导向槽内沿竖向滑动配合有一沿纵向朝前延伸的支撑杆，所述的支撑杆处于导向槽内的部分螺纹穿设一竖向转动连接在导向槽内的第三丝杠，两组所述的第三丝杠之间经皮带进行传动连接，其中一个所述的第三丝杠与安装在机架上的第三电机的输出轴同轴连接，所述的第三电机连接控制器，所述的支撑杆内沿纵向开有不通透的矩形槽，所述矩形槽的内底面纵向连接有齿条，所述的移动板的左右两端沿纵向间隔转动连接有两组传动齿轮，处于同一侧的传动齿轮均与同侧的支撑杆内的齿条进行啮合传动，左右侧的任一传动齿轮的转轴与安装在移动板上端的第四电机的输出轴经皮带进行传动连接，所述的第四电机连接控制器。

优选的，所述的机架的前端连接有一斜向设置的支撑肋。

本实用新型的优点：本实用新型采用一组可竖向和纵向移动的移动板，用于提升和定位货物的位置，此处竖向的位移采用丝杠传动进行实现，纵向的移动则通过齿条-齿轮的配合实现，移动板上同样通过丝杠传动配合滑块的结构实现横向方向上的移动，从而实现六个自由度的移动，达到定位的目的，移动板的下端通过一转动的主齿轮带动过渡齿轮驱动第二丝杠转动，从而实现四组夹持板朝向中心移动，在第二卡爪上设置有真空吸盘，且真空吸盘在所抓取的货物摆正后在进行吸附工作，安全可靠，本实用新型结构简单，方便实用，大大节省了劳动力，提高了码垛效率，且码垛的质量高，降低了安全隐患发生的概率。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构图视角一。

图2为本实用新型的立体结构图视角二。

图3为本实用新型的主视图。

图4为本实用新型的右视图。

图5为本实用新型中十字滑块及其下方连接部分的结构示意图视角一。

图6为本实用新型中十字滑块及其下方连接部分的结构示意图视角二。

图7为本实用新型中容纳筒和配合筒配合的剖面视图。

图8为本实用新型中支撑杆的结构示意图。

附图标记：1、机架；2 、移动板；3、滑道；4、十字滑块；5、第一丝杠；6、第一电机；7、竖杆； 8、矩形板；9、套筒轴；10、第二电机；11、主齿轮；12、过渡齿轮；13、T形滑槽；14、夹持板；15、第二丝杠；16、第一卡爪；17、第二卡爪；18、容纳筒；19、配合筒；20、伸缩板；21、弹簧；22、真空吸盘；23、真空泵；24、压电传感器；25、配发块；26、第一锥齿轮；27、第二锥齿轮；28、导向槽；29、支撑杆；30、第三丝杠；31、矩形槽；32、齿条；33、传动齿轮；34、第四电机；35、支撑肋。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

实施例一，结合附图1-8，一种基于工业机器人的智能制造设备，包括机架1，机架1下端安装有支撑底座，其特征在于，所述的机架1上端横向连接一沿纵向和竖向可进行移动的移动板2，至于如何实现纵向和竖向方向上的移动，将在下面的实施例中进行详细说明，此处将不再赘述，所述的移动板2内横向开有竖向通透的截面为十字形的滑道3，滑道3沿竖向通道，但是横向方向不通透，所述滑道3内横向滑动配合一十字滑块4，所述的滑道3内横向转动连接一第一丝杠5，所述的第一丝杠5螺纹穿设十字滑块4且在一端向外延伸，所述的第一丝杠5的延伸端经皮带与连接在移动板2上端的第一电机6的输出轴进行传动连接，所述的第一电机6连接控制器，第一丝杠5与十字滑块4之间进行螺纹配合，使得第一电机6经皮带驱动第一丝杠5进行转动时，使得十字滑块4只能沿横向方向经行位移，第一电机6应为正反转电机，第一电机6连接控制器，在码好一箱货物后，控制器会控制第一电机6进行工作，至于控制器会如何被触发，我们将在下面的实施例中进行详细描述；

所述的滑块下端固定安装一竖杆7，竖杆7另一端连接一矩形板8，滑块、竖杆7和矩形板8为一体连接的，所述的竖杆7外同轴套装有一转动连接在矩形板8上端的套筒轴9，所述的套筒轴9经皮带与安装在矩形板8上端的第二电机10进行传动连接，所述的第二电机10连接控制器，第二电机10会受控制器的控制进行工作，从而经皮带为套筒轴9提供动力输入，所述的套筒轴9同轴连接一主齿轮11，所述的主齿轮11外沿圆周四个方向上分别啮合一过渡齿轮12，所述过渡齿轮12转动安装在矩形板8的上端，所述的矩形板8内沿四个方向上呈放射状开设有四组T形滑槽13，也就是说，四组T形滑槽13沿前后左右的四个方向设置，且T形滑槽13的位置与过渡齿轮12的位置相对应，所述T形滑槽13内沿各自方向上滑动连接有一夹持板14，所述的夹持板14内螺纹穿设一转动连接在T形滑槽13内的第二丝杠15，第二丝杠15的转动会使得夹持板14在其所在的方向上移动，所述的第二丝杠15转轴与其上对应的过渡齿轮12的转轴之间进行传动连接，第二丝杠15的转轴与过渡齿轮12的转轴之间进行传动连接，两者之间可进行动力传递，横向的两组夹持板14下端分别连接有第一卡爪16，纵向的两组夹持板14下端分别连接有第二卡爪17，所述的第二卡爪17比第一卡爪16在竖直方向上的长度长，第二卡爪17比第一卡爪16长的目的在于：因为在码垛的过程中，需要将货物提升起后依次挨着进行码垛，如果第一卡爪16过长的话，第一卡爪16就会伸入到货物之间，很难进行拔出，从而影响码垛的效率和质量，所述第二卡爪17朝向中心的一侧分别连接有吸盘结构，满足吸盘结构可将货物摆正且进行可靠抓取，吸盘结构能可靠得对货物进行吸附，吸附效果好。

实施例二，在实施例一的基础上，结合附图1-8，所述的第二卡爪17远离中心的一面连接有一容纳筒18，所述的吸盘结构包括沿轴向滑动配合在容纳筒18内的配合筒19，配合筒19在容纳筒18内横向滑动，所述的配合筒19朝向中心的移动连接一伸缩板20，所述的伸缩板20与第二卡爪17之间连接有若干组弹簧21，伸缩板20与第二卡爪17之间的多组弹簧21不仅起到复位的作用，同时还起到连接的作用，防止伸缩杆发现转动，所述的伸缩杆朝向中心的一面连接有多组真空吸盘22，多组真空吸盘22连接有一安装在矩形板8上端的真空泵23，所述的真空泵23连接控制器，附图中未画出真空泵23与真空吸盘22之间的连接管，此处对于本领域技术人员来说很容易实现，因此不再进行赘述，所述的容纳筒18内连接压电传感器24，所述的配合筒19远离中心的一端连接一与压电传感器24配合的触发块25，满足两组压电传感器24同时被触发时，控制器才驱动真空泵23进行工作，也就是说在抓取方形货物时，会出现并不是时规则进行抓取，则此时，随着第二卡爪17朝着中心方向进行移动，一侧的伸缩杆上的真空吸盘22首先会与货物接触，此时，随着移动，弹簧21压缩，此处的压电传感器24和触发块25配合，使得压电传感器24进行触发，此时第一卡爪16和第二卡爪17配合将货物摆正，再摆正后，另一组第二卡爪17上的吸盘与货物接触，使得弹簧21压缩，压电传感器24和触发块25接触被触发，两组压电传感器24同时被触发时，此时会经控制器触发真空泵23进行工作，将货物进行可靠抓取，此处的控制电路对于本领域技术人员来说很容易实现，因此，此处不再赘述，抓取后然后控制器在驱动电机进行下面的码垛工作。

实施例三，在实施例一或二的基础上，结合附图1-8，所述的过渡齿轮12同轴连接一第一锥齿轮26，所述的第二丝杠15同轴连接第二锥齿轮27，所述的第一锥齿轮26和第二锥齿轮27进行啮合，锥齿轮组构成传动结构，在过渡齿轮12的转轴和第二丝杠15之间进行动力传递，同时进行换向。

实施例四，在实施例一的基础上，结合附图1-8，所述的机架1上的前端沿横向间隔设置有两组沿竖向延伸的导向槽28，所述的导向槽28内沿竖向滑动配合有一沿纵向朝前延伸的支撑杆29，导向槽28截面呈“T”形，支撑杆29与导向槽28配合的部分的截面也为T形，所述的支撑杆29处于导向槽28内的部分螺纹穿设一竖向转动连接在导向槽28内的第三丝杠30，第三丝杠30的转动会驱动支撑杆29在竖直方向上做位移，两组所述的第三丝杠30之间经皮带进行传动连接，其中一个所述的第三丝杠30与安装在机架1上的第三电机的输出轴同轴连接，所述的第三电机连接控制器，所述的支撑杆29内沿纵向开有不通透的矩形槽31，矩形槽31的截面呈“十”字型，所述矩形槽31的内底面纵向连接有齿条32，所述的移动板2的左右两端沿纵向间隔转动连接有两组传动齿轮33，传动齿轮33的转轴与矩形槽31的上下底面间隙配合，处于同一侧的传动齿轮33均与同侧的支撑杆29内的齿条32进行啮合传动，左右侧的任一传动齿轮33的转轴与安装在移动板2上端的第四电机34的输出轴经皮带进行传动连接，所述的第四电机34连接控制器，第四电机34受控制器的驱动驱动传动齿轮33进行转动，此时带动移动板2进行前后方向上进行移动，实现位置的调节。

实施例五，在实施例一的基础上，结合附图1-8，所述的机架1的前端连接有一斜向设置的支撑肋35，支撑肋35起到支撑支架的作用，防止重物过重将本装置掀翻，造成安全事故。

本实用新型在使用时，在需要对地上的方形货物进行码垛时，经控制器打开第四电机34，然后在打开第三电机，将移动板2移动至货物的上方，然后经控制器打开第一电机6，使得第一丝杠5转动，从而驱动十字滑块4横向移动位置，在达到大致位置后，经控制器打开第二电机10，第二电机10驱动主齿轮11转动，主齿轮11驱动过渡齿轮12转动，过渡齿轮12的转动经锥齿轮组的传动带动第二丝杠15转动，从而使得第一卡爪16和第二卡爪17朝着中心方向移动，此时在需要进行摆正时，随着第二卡爪17朝着中心方向进行移动，一侧的伸缩杆上的真空吸盘22首先会与货物接触，此时，随着移动，弹簧21压缩，此处的压电传感器24和触发块25配合，使得压电传感器24进行触发，此时第一卡爪16和第二卡爪17配合将货物摆正，再摆正后，另一组第二卡爪17上的吸盘与货物接触，使得弹簧21压缩，压电传感器24和触发块25接触被触发，两组压电传感器24同时被触发时，此时会经控制器触发真空泵23进行工作，将货物进行可靠抓取，待抓取后，经控制器控制第一电机6、第三电机和第四电机34，将物品整齐得码放在指定位置，待到达后，控制器关闭真空泵23，打开第二电机10，将物品码放好后，继续下一次的码放工作，使用完毕，恢复至初始位置，等待下一次使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于工业机器人的智能制造设备，包括机架（1），其特征在于，所述的机架（1）上端横向连接一沿纵向和竖向可进行移动的移动板（2），所述的移动板（2）内横向开有竖向通透的截面为十字形的滑道（3），所述滑道（3）内横向滑动配合一十字滑块（4），所述的滑道（3）内横向转动连接一第一丝杠（5），所述的第一丝杠（5）螺纹穿设十字滑块（4）且在一端向外延伸，所述的第一丝杠（5）的延伸端经皮带与连接在移动板（2）上端的第一电机（6）的输出轴进行传动连接，所述的第一电机（6）连接控制器；

所述的滑块下端固定安装一竖杆（7），竖杆（7）另一端连接一矩形板（8），所述的竖杆（7）外同轴套装有一转动连接在矩形板（8）上端的套筒轴（9），所述的套筒轴（9）经皮带与安装在矩形板（8）上端的第二电机（10）进行传动连接，所述的第二电机（10）连接控制器，所述的套筒轴（9）同轴连接一主齿轮（11），所述的主齿轮（11）外沿圆周四个方向上分别啮合一过渡齿轮（12），所述的矩形板（8）内沿四个方向上呈放射状开设有四组T形滑槽（13），所述T形滑槽（13）内沿各自方向上滑动连接有一夹持板（14），所述的夹持板（14）内螺纹穿设一转动连接在T形滑槽（13）内的第二丝杠（15），所述的第二丝杠（15）转轴与其上对应的过渡齿轮（12）的转轴之间进行传动连接，横向的两组夹持板（14）下端分别连接有第一卡爪（16），纵向的两组夹持板（14）下端分别连接有第二卡爪（17），所述的第二卡爪（17）比第一卡爪（16）在竖直方向上的长度长，所述第二卡爪（17）朝向中心的一侧分别连接有吸盘结构，满足吸盘结构可将货物摆正且进行可靠抓取。

2.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的智能制造设备，其特征在于，所述的第二卡爪（17）远离中心的一面连接有一容纳筒（18），所述的吸盘结构包括沿轴向滑动配合在容纳筒（18）内的配合筒（19），所述的配合筒（19）朝向中心的移动连接一伸缩板（20），所述的伸缩板（20）与第二卡爪（17）之间连接有若干组弹簧（21），所述的伸缩板（20）朝向中心的一面连接有多组真空吸盘（22），多组真空吸盘（22）连接有一安装在矩形板（8）上端的真空泵（23），所述的真空泵（23）连接控制器，所述的容纳筒（18）内连接压电传感器（24），所述的配合筒（19）远离中心的一端连接一与压电传感器（24）配合的触发块（25），满足两组压电传感器（24）同时被触发时，控制器才驱动真空泵（23）进行工作。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于工业机器人的智能制造设备，其特征在于，所述的过渡齿轮（12）同轴连接一第一锥齿轮（26），所述的第二丝杠（15）同轴连接第二锥齿轮（27），所述的第一锥齿轮（26）和第二锥齿轮（27）进行啮合。

4.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的智能制造设备，其特征在于，所述的机架（1）上的前端沿横向间隔设置有两组沿竖向延伸的导向槽（28），所述的导向槽（28）内沿竖向滑动配合有一沿纵向朝前延伸的支撑杆（29），所述的支撑杆（29）处于导向槽（28）内的部分螺纹穿设一竖向转动连接在导向槽（28）内的第三丝杠（30），两组所述的第三丝杠（30）之间经皮带进行传动连接，其中一个所述的第三丝杠（30）与安装在机架（1）上的第三电机的输出轴同轴连接，所述的第三电机连接控制器，所述的支撑杆（29）内沿纵向开有不通透的矩形槽（31），所述矩形槽（31）的内底面纵向连接有齿条（32），所述的移动板（2）的左右两端沿纵向间隔转动连接有两组传动齿轮（33），处于同一侧的传动齿轮（33）均与同侧的支撑杆（29）内的齿条（32）进行啮合传动，左右侧的任一传动齿轮（33）的转轴与安装在移动板（2）上端的第四电机（34）的输出轴经皮带进行传动连接，所述的第四电机（34）连接控制器。

5.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的智能制造设备，其特征在于，所述的机架（1）的前端连接有一斜向设置的支撑肋（35）。