CN210943938U - 一种四轴码垛机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及灌装机械，公开了一种四轴码垛机，包括固定框架，固定框架连有固定横轴，固定横轴通过第一滑移驱动组件滑移连接有移动竖轴；移动竖轴通过第二滑移驱动组件滑移连接有移动竖板；移动竖板通过第三滑移驱动组件滑移连接有移动横轴，第一滑移驱动组件与第二滑移驱动组件的机械结构相同，或者，第一滑移驱动组件、第二滑移驱动组件与第三滑移驱动组件的机械结构相同；移动横轴长度方向上的一端转动连接有吸附组件，移动横轴与吸附组件之间连接有用于驱动吸附组件在移动横轴上转动的转动驱动组件；缩短了旋转所需要的扭矩以及旋转后机械手反作用的扭矩，降低了对第一滑移驱动组件的要求。

Description

一种四轴码垛机

技术领域

本实用新型涉及灌装机械，更具体地说，它涉及一种四轴码垛机。

背景技术

伴随我国经济飞速的提升与进步，机器人能在现代工业生产中帮助人们从事堆放、搬移、运输等工作，码垛机器人就是机器人在现代工业生产中应用的具体表现。较早的码垛工作基本是由工人去做的，不仅工作任务量大、生产效率低，而且在工人搬运物料过程中物料的浪浪费比较严重。

码垛机器人主要用于产品的码垛，即将生产线上的产品按照一定的规律进行堆放。四轴码垛机器人是码垛机器人的一种，能够实现腰部旋转、大臂上下摆动、小臂前后摆动以及机械手回转四种运动。

现有的四轴码垛机器人的小臂主要由电机驱动，工作时，电机输出的转矩要克服机械手摇摆的扭力以及抓取产品的重力，当抓取的产品较重时，电机负载会很大，这就需要配备大功率的电机，不仅使得设备庞大笨重，而且能耗高。

实用新型内容

针对现有的技术问题，本实用新型提供一种四轴码垛机，其具有降低克服多轴手臂旋转后扭力难度的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种四轴码垛机，包括固定框架，所述固定框架固定连接有固定横轴，所述固定横轴通过第一滑移驱动组件滑移连接有移动竖轴，所述第一滑移驱动组件用于驱动所述移动竖轴在所述固定横轴上沿所述固定横轴的长度方向滑移；

所述移动竖轴通过第二滑移驱动组件滑移连接有移动竖板，所述第二滑移驱动组件用于驱动所述移动竖板在所述移动竖轴上沿所述移动竖轴的长度方向滑移；

所述移动竖板通过第三滑移驱动组件滑移连接有移动横轴，所述第三滑移驱动组件用于驱动所述移动横轴在所述移动竖板上沿所述移动横轴的长度方向滑移，所述第一滑移驱动组件与所述第二滑移驱动组件的机械结构相同，或者，所述第一滑移驱动组件、所述第二滑移驱动组件与所述第三滑移驱动组件的机械结构相同；

所述移动横轴长度方向上的一端转动连接有吸附组件，所述移动横轴与所述吸附组件之间连接有用于驱动所述吸附组件在所述移动横轴上转动的转动驱动组件。

通过采用上述技术方案，移动竖轴在固定横轴上被第一滑移驱动组件驱动实现滑移，实现第一个轴移动，移动竖板在移动竖轴上被第二滑移驱动组件驱动实现滑移，实现第二个轴移动，移动横轴在移动竖板上被第三滑移驱动组件驱动实现滑移，实现第三个轴移动，最后，吸附组件吸附物体，被转动驱动组件驱动以产生局部旋转，将传统码垛机中大部分转动的扭力转化为滑移动作的扭力，且缩短了旋转所需要的扭矩以及旋转后机械手反作用的扭矩，降低了对第一滑移驱动组件中的要求。

本实用新型进一步设置为，所述第一滑移驱动组件包括固定在固定的部件上的固定座，所述固定座固定连接有驱动件，所述驱动件驱动连接有转动轴，所述转动轴转动连接于所述固定座，所述转动轴通过皮带连接有移动的部件，所述皮带的一端绕接于所述转动轴，其另一端通过轴承绕接在相对固定的部件上。

通过采用上述技术方案，驱动件转动后带动皮带，而皮带带动移动的部件进行移动，让移动的部件在固定的部件上实现滑动。

本实用新型进一步设置为，所述固定座可拆卸连接有压紧所述皮带的压紧板。

通过采用上述技术方案，使用可拆卸的压紧板压紧皮带，从而让固定座在皮带上的位置可以调整。

本实用新型进一步设置为，所述第一滑移驱动组件中固定的部件为所述固定横轴，移动的部件为移动竖轴；所述第二滑移驱动组件中固定的部件为所述移动竖轴，移动的部件为移动竖板；所述第一滑移驱动组件、所述第二滑移驱动组件与所述第三滑移驱动组件的机械结构相同中：所述第三滑移驱动组件中固定的部件为所述移动竖板，移动的部件为移动横轴。

通过采用上述技术方案，将固定横板与驱动件设置在位置靠近框架的部件上，从整体上提高了系统运行的稳定性。

本实用新型进一步设置为，所述第一滑移驱动组件与所述第二滑移驱动组件的机械结构相同中：所述第三滑移驱动组件包括固定连接于所述移动竖板并具有输出轴的第三驱动器，所述第三驱动器的输出轴与所述移动横轴通过齿轮传动连接。

通过采用上述技术方案，通过齿轮啮合的方式传动，避免皮带传动方式可能产生的打滑现象，保证了滑移效果。

本实用新型进一步设置为，所述移动横轴的中间部位开设有滑移槽，所述第三驱动器的输出轴伸入所述滑移槽并共轴固定连接有第一齿轮，所述滑移槽内壁固定连接有与所述第一齿轮啮合的第一齿条，所述第三驱动器上转动连接有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述滑移槽内壁固定连接有与所述第二齿轮啮合的第二齿条，所述第一齿条与所述第二齿条在所述滑移槽相对的内壁上呈镜像设置。

通过采用上述技术方案，第三驱动器带动第一齿轮，第一齿轮带动第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮一起带动滑移横轴，避免滑移横轴不对称滑移。

本实用新型进一步设置为，所述吸附组件包括吸附箱，所述吸附箱远离所述移动横轴的一端固定连接有多个均匀分布的吸附杆，所述吸附杆远离所述移动横轴的一端固定连接有吸附盘。

通过采用上述技术方案，吸附盘用于吸附需要码垛的物体，不需要旋转量，方便实用。

本实用新型进一步设置为，所述转动驱动组件包括固定连接于所述移动横轴的驱动板，所述驱动板转动连接有驱动伸缩杆，所述驱动伸缩杆远离所述驱动板的一端与所述吸附箱转动连接。

通过采用上述技术方案，驱动伸缩杆动作后可以改变吸附箱在移动横轴的姿态，从而改变被吸附的物体的姿态，方便码垛。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：移动竖轴在固定横轴上被第一滑移驱动组件驱动实现滑移，驱动件转动后带动皮带，而皮带带动移动的部件进行移动，让移动的部件在固定的部件上实现滑动，移动竖板在移动竖轴上被第二滑移驱动组件驱动实现滑移，移动横轴在移动竖板上被第三滑移驱动组件通过齿轮啮合的方式传动，避免皮带传动方式可能产生的打滑现象，保证了滑移效果，实现第三个轴移动，最后，吸附组件吸附物体，驱动伸缩杆动作后可以改变吸附箱在移动横轴的姿态，产生局部旋转。整个装置将传统码垛机中大部分转动的扭力转化为滑移动作的扭力，且缩短了旋转所需要的扭矩以及旋转后机械手反作用的扭矩，降低了对驱动件的要求。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1的A部放大示意图；

图3为本实用新型展示第三滑移驱动组件的整体结构示意图；

图4为图3的B部放大示意图；

图5为图4的C部放大示意图；

图6为本展示转动驱动组件的整体结构示意图；

图7为图6的D部放大示意图；

图8为图6的E部放大示意图；

图9为图6的F部放大示意图。

附图标记：1、固定框架；2、固定横轴；3、第一滑移驱动组件；301、驱动件；302、转动轴；303、皮带；304、水平杆；305、压紧板；4、移动竖轴；5、移动竖板；6、第三滑移驱动组件；601、第三驱动器；602、输出轴；603、第一齿轮；604、第二齿轮；7、移动横轴；701、滑移槽；702、第一齿条；703、第二齿条；8、吸附组件；801、吸附箱；802、吸附杆；803、吸附盘；9、转动驱动组件；901、驱动板；902、驱动伸缩杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例：

一种四轴码垛机，如图1与图2所示，包括呈大致方框状的固定框架1，固定框架1的底部通过螺栓固定连接有水平设置且为方形长杆状的固定横轴2。固定横轴2长度方向上的一端设有第一滑移驱动组件3，并通过第一滑移驱动组件3滑移连接有竖直的移动竖轴4，第一滑移驱动组件3包括方板状的固定座，固定座通过螺栓固定连接在固定的部件上，第一滑移驱动组件3连接的固定的部件即为固定横杆。固定座上通过螺栓固定连接有驱动件301，驱动件301可采用伺服电机，伺服电机驱动连接有转动轴302，转动轴302用于输出动力。转动轴302上套接有多个轴承，轴承的外壳通过螺栓与固定座固定连接。转动轴302通过皮带303连接有移动的部件，此处，移动的部件即为移动竖轴4。如图6与图8所示，皮带303的一端绕接于转动轴302，其另一端通过轴承以及轴承套接的水平杆304，绕接在相对固定的部件即固定横轴2上，水平杆304焊接在固定横轴2上，且水平杆304的长度方向与皮带303的长度方向垂直。如图6与图7所示，固定座上通过螺栓可拆卸连接有压紧板305，压紧板305压紧皮带303以让移动竖板5与皮带303之间相对位置得到固定，同时，使用可拆卸的压紧板305压紧皮带303，从而让固定座在皮带303上的位置可以调整。伺服电机转动后，第一滑移驱动组件3能驱动移动竖轴4在固定横轴2上沿固定横轴2的长度方向滑移。

回到图1，移动竖轴4通过第二滑移驱动组件滑移连接有竖直设置的移动竖板5，第二滑移驱动组件的机械机构与第一滑移驱动组件3的机械结构相同，第二滑移驱动组件中固定的部件为移动竖轴4，移动的部件为移动竖板5。第二滑移驱动组件用于驱动移动竖板5在移动竖轴4上沿移动竖轴4的长度方向滑移。移动竖板5通过第三滑移驱动组件6滑移连接有水平设置的移动横轴7，第三滑移驱动组件6的机械机构也与第一滑移驱动组件3的机械结构相同，第三滑移驱动组件6中固定的部件为移动竖板5，移动的部件为移动横轴7。第三滑移驱动组件6用于驱动移动横轴7在移动竖板5上沿移动横轴7的长度方向滑移。

在其它一些情况下，如图3与图4所示，第三滑移驱动组件6的机械结构与第一滑移驱动组件3的机械结构不同。第三滑移驱动组件6包括通过螺栓固定连接于移动竖板5的第三驱动器601，如图4与图5所示，第三驱动器601也采用伺服电机，并具有输出轴602。第三驱动器601的输出轴602上键连接有共轴的第一齿轮603，第三驱动器601在输出轴602旁通过轴承键连接有第二齿轮604，第二齿轮604与第一齿轮603啮合。移动横轴7的中间部位开设有滑移槽701，第一齿轮603与第二齿轮604位于滑移槽701内，滑移槽701相对的内壁分别一体设置有与第一齿轮603啮合的第一齿条702以及与第二齿轮604啮合的第二齿条703，第一齿条702与第二齿条703在滑移槽701相对的内壁上呈镜像设置。第三驱动器601的输出轴602带动第一齿轮603，第二齿轮604带动反向的第二齿轮604，第一齿轮603与第二齿轮604分别带动第一齿条702与第二齿条703，让移动横轴7在移动竖板5上水平移动，通过齿轮啮合的方式传动，避免皮带303传动方式可能产生的打滑现象，保证了滑移效果。

如图1与图9所示，移动横轴7在其长度方向上的一端通过轴承转动连接有吸附组件8，吸附组件8包括方形的吸附箱801，吸附箱801远离移动横轴7的一端通过螺栓固定有多个呈矩形均匀分布的吸附杆802，吸附杆802远离移动横轴7的一端通过螺栓固定连接有吸附盘803，吸附盘803的朝向远离移动横轴7。移动横轴7与吸附组件8之间连接有转动驱动组件9，转动驱动组件9用于驱动吸附组件8在移动横轴7上转动。转动驱动组件9包括一体设置在移动横轴7上并朝向固定横轴2延伸的驱动板901，驱动板901远离移动横轴7的侧面铰接有在竖直平面上转动的驱动伸缩杆902，驱动伸缩杆902可采用气缸，驱动伸缩杆902远离驱动板901的一端与吸附箱801铰接，驱动伸缩杆902的延长线不与吸附箱801的转动轴302心线相交，当驱动伸缩杆902伸长或者缩短后，吸附箱801在移动横轴7上转动。

本实施例的实施原理为：通电让第一滑移驱动组件3工作，驱动件301转动后带动皮带303，而皮带303带动移动的部件进行移动，让移动的部件在固定的部件上实现滑动。移动竖轴4在固定横轴2上被第一滑移驱动组件3驱动实现水平方向上的滑移，实现第一个轴的移动。的第一滑移驱动组件3中，驱动件301将固定横板与驱动件301设置在位置靠近框架的部件上，从整体上提高了系统运行的稳定性。移动竖板5在移动竖轴4上被第二滑移驱动组件驱动以实现在竖直方向上的滑移，实现第二个轴的移动。启动第三驱动器601，第三驱动器601带动第一齿轮603，第一齿轮603带动第二齿轮604，第一齿轮603与第二齿轮604通过第一齿条702与第二齿条703一起带动滑移横轴进行水平滑移，既实现了第三个轴的移动又能避免滑移横轴不对称滑移。最后，将吸附盘803压紧在物体表面并利用负压产生吸附力，吸附组件8吸附物体，通气启动驱动伸缩杆902以让吸附箱801产生局部旋转，能够改变吸附箱801在移动横轴7的姿态，从而改变被吸附的物体的姿态，方便码垛。将传统码垛机中大部分转动的扭力转化为滑移动作的扭力，且缩短了旋转所需要的扭矩以及旋转后机械手反作用的扭矩，降低了对驱动件301的要求。吸附盘803用于吸附需要码垛的物体，不需要旋转量，方便实用。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种四轴码垛机，包括固定框架（1），所述固定框架（1）固定连接有固定横轴（2），其特征在于，所述固定横轴（2）通过第一滑移驱动组件（3）滑移连接有移动竖轴（4），所述第一滑移驱动组件（3）用于驱动所述移动竖轴（4）在所述固定横轴（2）上沿所述固定横轴（2）的长度方向滑移；

所述移动竖轴（4）通过第二滑移驱动组件滑移连接有移动竖板（5），所述第二滑移驱动组件用于驱动所述移动竖板（5）在所述移动竖轴（4）上沿所述移动竖轴（4）的长度方向滑移；

所述移动竖板（5）通过第三滑移驱动组件（6）滑移连接有移动横轴（7），所述第三滑移驱动组件（6）用于驱动所述移动横轴（7）在所述移动竖板（5）上沿所述移动横轴（7）的长度方向滑移，所述第一滑移驱动组件（3）与所述第二滑移驱动组件的机械结构相同，或者，所述第一滑移驱动组件（3）、所述第二滑移驱动组件与所述第三滑移驱动组件（6）的机械结构相同；

所述移动横轴（7）长度方向上的一端转动连接有吸附组件（8），所述移动横轴（7）与所述吸附组件（8）之间连接有用于驱动所述吸附组件（8）在所述移动横轴（7）上转动的转动驱动组件（9）。

2.根据权利要求1所述的四轴码垛机，其特征在于，所述第一滑移驱动组件（3）包括固定在固定的部件上的固定座，所述固定座固定连接有驱动件（301），所述驱动件（301）驱动连接有转动轴（302），所述转动轴（302）转动连接于所述固定座，所述转动轴（302）通过皮带（303）连接有移动的部件，所述皮带（303）的一端绕接于所述转动轴（302），其另一端通过轴承绕接在相对固定的部件上。

3.根据权利要求2所述的四轴码垛机，其特征在于，所述固定座可拆卸连接有压紧所述皮带（303）的压紧板（305）。

4.根据权利要求2所述的四轴码垛机，其特征在于，所述第一滑移驱动组件（3）中固定的部件为所述固定横轴（2），移动的部件为移动竖轴（4）；所述第二滑移驱动组件中固定的部件为所述移动竖轴（4），移动的部件为移动竖板（5）；所述第一滑移驱动组件（3）、所述第二滑移驱动组件与所述第三滑移驱动组件（6）的机械结构相同中：所述第三滑移驱动组件（6）中固定的部件为所述移动竖板（5），移动的部件为移动横轴（7）。

5.根据权利要求2所述的四轴码垛机，其特征在于，所述第一滑移驱动组件（3）与所述第二滑移驱动组件的机械结构相同中：所述第三滑移驱动组件（6）包括固定连接于所述移动竖板（5）并具有输出轴（602）的第三驱动器（601），所述第三驱动器（601）的输出轴（602）与所述移动横轴（7）通过齿轮传动连接。

6.根据权利要求5所述的四轴码垛机，其特征在于，所述移动横轴（7）的中间部位开设有滑移槽（701），所述第三驱动器（601）的输出轴（602）伸入所述滑移槽（701）并共轴固定连接有第一齿轮（603），所述滑移槽（701）内壁固定连接有与所述第一齿轮（603）啮合的第一齿条（702），所述第三驱动器（601）上转动连接有与所述第一齿轮（603）啮合的第二齿轮（604），所述滑移槽（701）内壁固定连接有与所述第二齿轮（604）啮合的第二齿条（703），所述第一齿条（702）与所述第二齿条（703）在所述滑移槽（701）相对的内壁上呈镜像设置。

7.根据权利要求1所述的四轴码垛机，其特征在于，所述吸附组件（8）包括吸附箱（801），所述吸附箱（801）远离所述移动横轴（7）的一端固定连接有多个均匀分布的吸附杆（802），所述吸附杆（802）远离所述移动横轴（7）的一端固定连接有吸附盘（803）。

8.根据权利要求7所述的四轴码垛机，其特征在于，所述转动驱动组件（9）包括固定连接于所述移动横轴（7）的驱动板（901），所述驱动板（901）转动连接有驱动伸缩杆（902），所述驱动伸缩杆（902）远离所述驱动板（901）的一端与所述吸附箱（801）转动连接。

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