CN217513884U - 一种立柱式码垛机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型给出了一种立柱式码垛机器人，包括回转支撑座、回转机构、支撑立柱、升降机构、水平滑动机构、转动夹持机构、控制器，回转机构设置在回转支撑座上，支撑立柱呈竖直设置状态，且回转机构用于带动支撑立柱进行自由转动，升降机构包括升降驱动机构、水平支撑架，水平滑动机构包括水平驱动机构、第一同步带、水平滑动支架、第二同步带，转动夹持机构包括滑动连接板、第一转动机构、夹持机构。该立柱式码垛机器人能够实现物料在一定空间内的码放，且加工制造技术简单、制造成本低，利于实现在市场上的广泛推广。

Description

一种立柱式码垛机器人

技术领域

本实用新型涉及机械自动化技术领域，尤其涉及一种立柱式码垛机器人。

背景技术

在物料码垛技术领域内，为便于降低人工成本，常采用码垛机器人代替人工进行码垛作业。目前，市场上现有的码垛机器人用的配套减速机大部分为进口件，其虽然转动精确度高，但价格也较高，导致一些资金实力较弱的工厂，无法负担码垛机器人的购买费用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种立柱式码垛机器人，该立柱式码垛机器人能够实现物料在一定空间内的码放，且加工制造技术简单、制造成本低，利于实现在市场上的广泛推广。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种立柱式码垛机器人，包括回转支撑座、回转机构、支撑立柱、升降机构、水平滑动机构、转动夹持机构、控制器，所述回转机构设置在所述回转支撑座上，所述支撑立柱呈竖直设置状态，且回转机构用于带动所述支撑立柱进行自由转动，所述升降机构包括升降驱动机构、水平支撑架，所述水平支撑架的后端设置卡置底座，卡置在支撑立柱上设置的竖直导轨上，所述升降驱动机构用于实现水平支撑架的上下自由滑动，所述水平滑动机构包括水平驱动机构、第一同步带、水平滑动支架、第二同步带，所述第一同步带设置在所述水平支撑架上，且水平驱动机构用于带动所述第一同步带进行转动，所述水平滑动支架设置在所述水平支撑架底部，且水平滑动支架相对于所述水平支撑架能够自由滑动，所述水平滑动支架的后端与第一同步带相对固定连接，所述第二同步带设置在所述水平滑动支架上，且第二同步带与所述水平支撑架的前端相对固定连接，所述转动夹持机构包括滑动连接板、第一转动机构、夹持机构，所述滑动连接板设置在所述水平滑动支架的底部，且滑动连接板相对于水平滑动支架能够自由滑动，所述滑动连接板与第二同步带固定连接，第一转动机构设置在所述滑动连接板上，所述第一转动机构包括第一转动驱动机构、转动支撑座，第一转动驱动机构用于驱动所述转动支撑座转动，所述夹持机构包括夹持支撑架、夹持驱动机构、夹爪，两个夹持支撑架相对设置在所述转动支撑座上，在每个夹持支撑座上均设置一所述夹爪，夹持驱动机构用于驱动两个夹爪进行相互靠近或相互远离的夹持动作，所述控制器用于回转机构、升降驱动机构、水平驱动机构、第一转动驱动机构和夹持驱动机构的运行控制。

优选地，所述回转机构包括第一驱动电机、驱动蜗杆、回转支承，所述回转支承设置在所述回转支撑座上部，所述驱动蜗杆与回转支承相啮合，所述第一驱动电机采用带传动方式驱动所述驱动蜗杆转动。

进一步地，所述支撑立柱的支撑底板与回转支承固定连接，在所述支撑立柱的支撑底板上设置一检测板，在所述回转支承底座上设置一用于检测检测板的光电检测开关，在回转支承底座上设置一与所述光电检测开关相邻的限位挡板。

优选地，所述升降驱动机构第二驱动电机、第一减速机、第一驱动链轮、第一导向链轮、第一链条、配重，所述第一减速机固定设置在支撑立柱上部，所述第二驱动电机与第一减速机相连接，所述第一驱动链轮设置在所述第一减速机的动力输出轴上，所述第一导向轮设置在所述第一驱动链轮的一侧，所述第一链条的一端与所述配重固定连接，另一端与所述卡置底座固定连接，且第一链条绕置在第一驱动链轮和第一导向链轮上。

优选地，所述水平驱动机构包括第三驱动电机、第二减速机、第二驱动链轮、第二链条，所述第二减速机固定设置在所述水平支撑架上，所述第三驱动电机和第二驱动链轮设置在所述第二减速机上，在所述第一同步带的一支撑转轴上设置一与所述第二驱动链轮相对应的第三驱动链轮，所述第二链条绕置在所述第二驱动链轮和第三驱动链轮上。

优选地，所述第一转动驱动机构包括第四驱动电机、驱动轮、齿轮盘、转盘轴承，所述转盘轴承固定设置在所述滑动连接板底部，所述齿轮盘与所述转盘轴承固定连接，所述第四驱动电机设置在所述滑动连接板上，所述驱动轮与所述第四驱动电机相连接，且驱动轮与齿轮盘相啮合，所述转动支撑座固定设置在所述齿轮盘的底部。

进一步地，所述夹持支撑架包括转动支撑轴，两个所述转动支撑轴左右相对设置在所述转动支撑座上，所述夹持驱动机构包括两个驱动气缸，利用两个驱动气缸同步驱动对应的两个夹持支撑架，能够实现夹持支撑架围绕对应的转动支撑轴同步转动。

进一步地，每一个所述夹爪均包括若干L形勾爪，若干L形勾爪等间距固定设置在夹持支撑座下部，且两个夹持支撑座上的L形勾爪相对设置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型加工制造技术简单，且加工制造成本低，故利于实现在市场上的广泛推广；在码垛过程中，通过控制器按照设定控制程序有效控制回转机构、升降驱动机构、水平驱动机构、第一转动驱动机构和夹持驱动机构的运行过程，继而可实现物料的自动化码垛过程，实现了码垛的自动化控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的部分优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为升降驱动机构在支撑立柱上的分布示意图；

图3为水平支撑架、第一同步带、水平滑动支架、第二同步带和滑动连接板的相对连接简易视图；

图4为转动夹持机构的结构示意图；

图5为图1中A处放大图；

图6为图1中B处放大图；

图7为图1中C处放大图；

图8为图3中D处放大图；

图9为图3中E处放大图；

图10为图3中F处放大图；

图中：1支撑底座、11光电检测开关、12限位挡板、21驱动蜗杆、22回转支承、3支撑立柱、311支撑底板、411第二驱动电机、412第一减速机、413第一驱动链轮、414第一导向链轮、415第一链条、416配重、42水平支撑架、421卡置底座、422第一固定板、423第一压板、511第三驱动电机、512第二减速机、513第二驱动链轮、52第一同步带、521第一同步带轮、53水平滑动支架、531第一连接板、5311第一卡置座、5312第二压板、54第二同步带、6滑动连接板、61第二卡置座、62第三压板、711第四驱动电机、712驱动轮、713齿轮盘、714转盘轴承、81夹持支撑架、811转动支撑轴、82驱动气缸、83夹爪、83L形勾爪。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图1-10，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分优选实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似变形，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

本实用新型提供了一种立柱式码垛机器人(如图1所示)，包括回转支撑座1、回转机构、支撑立柱3、升降机构、水平滑动机构、转动夹持机构、控制器，回转支撑座1用于实现将机器人固定在指定的码垛运动位置，所述回转机构设置在所述回转支撑座1上，所述支撑立柱3呈竖直设置状态，且回转机构用于带动所述支撑立柱3进行自由转动，在实际应用中，利用回转机构的运行，实现码垛过程中物料在水平面内的位置转运，在本具体实施例中，回转机构带动支撑立柱3实现往复回转的具体实施方式为：所述回转机构包括第一驱动电机、驱动蜗杆21、回转支承22，回转支承22为本领域内常用技术产品，故在此，对于回转支承22的详细结构及在回转支撑座1上的具体安装方式不再做详细描述；所述回转支承22设置在所述回转支撑座1上部，所述驱动蜗杆21与回转支承22相啮合，所述第一驱动电机采用带传动方式驱动所述驱动蜗杆21转动，具体地，第一驱动电机设置在回转支撑座1内，第一驱动电机可采用同步带驱动所述驱动蜗杆21进行转动，驱动蜗杆21的转动则驱动回转支承22进行转动；所述支撑立柱3的支撑底板31与回转支承22固定连接，回转支承22的转动，则实现支撑立柱3的转动，在所述支撑立柱3的支撑底板31上设置一检测板311，在所述回转支承底座1上设置一用于检测检测板311的光电检测开关11，在支撑立柱3转动过程中，当光电检测开关11检测到检测板311后，则控制器依据光电检测开关11发出的检测信号，使得第一驱动电机停止驱动，继而实现了支撑立柱3的转动极限位置的控制，为进一步提高支撑立柱3转动安全性，在此，在回转支承底座1上设置一与所述光电检测开关11相邻的限位挡板12，当检测板311与限位挡板12发生转动干涉后，限位挡板12实现支撑立柱3的机械限位。

所述升降机构包括升降驱动机构、水平支撑架42，所述水平支撑架42的后端设置的卡置底座421卡置在支撑立柱3上设置的竖直导轨32上，在本具体实施中，支撑立柱3包括两个竖直支撑柱，两个竖直支撑柱固定间隔分布在支撑底板31上，且两个竖直支撑柱的上部固定连接，在每一个竖直支撑柱前侧均固定设置竖直导轨32，卡置底座421利用若干导轨滑块与竖直导轨32相连接，所述升降驱动机构用于实现水平支撑架42的上下自由滑动，在本具体实施例中，升降驱动机构的具体实施例的具体实施方式为：所述升降驱动机构第二驱动电机411、第一减速机412、第一驱动链轮413、第一导向链轮414、第一链条415、配重416，所述第一减速机412固定设置在支撑立柱3上部，所述第二驱动电机411与第一减速机412相连接，所述第一驱动链轮413设置在所述第一减速机412的动力输出轴上，所述第一导向轮414设置在所述第一驱动链轮413的一侧，具体的，第一导向轮414通过一支撑转轴，设置在两个竖直支撑柱之间，所述第一链条415的一端与所述配重固416定连接，另一端与所述卡置底座421固定连接，且第一链条415绕置在第一驱动链轮413和第一导向链轮414上，配重416位于两个竖直支撑柱之间，在实际应用中，控制器通过控制第二驱动电机411的转动，最终实现水平支撑架42上下升降的精确控制。

所述水平滑动机构包括水平驱动机构、第一同步带52、水平滑动支架53、第二同步带54，所述第一同步带52设置在所述水平支撑架42上，且水平驱动机构用于带动所述第一同步带52进行转动，水平驱动机构实现第一同步带52进行转动的具体实施方式为：水平支撑架42由两个支撑杆构成，两个支撑杆的后端与卡置底座421固定连接，两个支撑杆的前端固定连接在一起，在两个支撑杆之间前后设置一支撑转轴，在两个支撑转轴上分别设置一第一同步带轮521，第一同步带52套置在两个第一同步带轮521上，所述水平驱动机构包括第三驱动电机511、第二减速机512、第二驱动链轮513、第二链条，所述第二减速机512固定设置在所述水平支撑架42上，所述第三驱动电机511和第二驱动链轮513设置在所述第二减速机512上，在所述第一同步带52的一支撑转轴上设置一与所述第二驱动链轮513相对应的第三驱动链轮，所述第二链条绕置在所述第二驱动链轮513和第三驱动链轮上，在第三驱动电机511转动时，通过第二链条的传动作用实现第一同步带52的转动，在实际应用过程中，控制器通过控制第三驱动电机511的转动，实现第一同步带52的转动控制，所述水平滑动支架53设置在所述水平支撑架42底部，且水平滑动支架53相对于所述水平支撑架42能够自由滑动，具体的，水平滑动支架53为一方形框，在水平滑动支架53的后部上端设置一第一连接板531，在水平支撑架42的两个支撑杆的下部均设置一导轨，在水平滑动支架53的前端上部及第一连接板531的上部分别设置有与卡置在支撑杆下部导轨上的导轨滑块，所述水平滑动支架42的后端与第一同步带52相对固定连接，具体地，在第一连接板531上设置一第一卡置座5311，一第二压板5312利用螺栓连接方式将第一同步带52固定压置在第一卡置座5311上，继而实现了第一同步带52与水平滑动支架53的相对固定连接，当第一同步带52转动时，则带动水平滑动支架53进行自由滑动，所述第二同步带54设置在所述水平滑动支架53上，且第二同步带54与所述水平支撑架42的前端相对固定连接，具体地，在水平滑动支架53的内部前后两侧均设置一支撑转轴，在支撑转轴上均固定设置一第二同步带轮541，第二同步带54绕置在两个第二同步带轮541上，在水平支撑架42的前端下部固定设置一第一固定板422，一第一压板423利用螺栓连接方式将第二同步带541压置固定在第一固定板422上，继而实现了第二同步带541与水平支撑架42的相对固定连接，当第一同步带52的转动带动水平滑动支架53进行移动过程中，则随着水平滑动支架53带动两个第二同步带轮541的移动，继而实现第二同步带轮541的转动。

所述转动夹持机构包括滑动连接板61、第一转动机构、夹持机构，所述滑动连接板61设置在所述水平滑动支架53的底部，且滑动连接板61相对于水平滑动支架53能够自由滑动，具体的，在水平滑动支架53的底部设置有两个相互平行的导轨，滑动连接板61通过导轨滑块与两个导轨固定连接在一起，所述滑动连接板6与第二同步带54固定连接，具体的，在滑动连接板6上设置一第二卡置座61，一第三压板62通过螺栓连接方式将第二同步带54固定压置在第二卡置座61上，继而实现了滑动连接板6与第二同步带54的相对固定连接；在实际应用过程中，通过水平滑动支架53与第一同步带52的固定连接及第二同步带54与水平支撑架42及滑动连接板6的固定连接，使得在第一同步带52转动时，实现滑动连接板6的同步移动。

第一转动机构设置在所述滑动连接板6上，所述第一转动机构包括第一转动驱动机构、转动支撑座72，第一转动驱动机构用于驱动所述转动支撑座72转动，第一转动驱动机构的具体实施方式为：所述第一转动驱动机构包括第四驱动电机711、驱动轮712、齿轮盘713、转盘轴承714，转盘轴承714为本领域内常用技术产品，故在此，对于转盘轴承714的具体结构及安装方式不再做详细描述，所述转盘轴承714固定设置在所述滑动连接板6底部，所述齿轮盘713与所述转盘轴承714固定连接，所述第四驱动电机711设置在所述滑动连接板6上，所述驱动轮712与所述第四驱动电机711相连接，且驱动轮712与齿轮盘713相啮合，所述转动支撑座72固定设置在所述齿轮盘713的底部，第四驱动电机711带动驱动轮712进行转动，齿轮盘713在驱动轮712的驱动下进行转动，继而带动转动支撑架72实现转动，第四驱动电机711的转动，通过控制器实现运动控制。

所述夹持机构包括夹持支撑架81、夹持驱动机构、夹爪83，两个夹持支撑架81相对设置在所述转动支撑座72上，具体的，每一个夹持支撑架81均包括一转动支撑轴811，两个所述转动支撑轴811左右相对设置在所述转动支撑座72上，转动支撑轴811相对于转动支撑座72能够进行自由转动，转动支撑轴811的转动带动对应的夹持支撑架81的转动，在每个夹持支撑座81上均设置一所述夹爪83，夹持驱动机构用于驱动两个夹爪83进行相互靠近或相互远离的夹持动作，具体地，所述夹持驱动机构包括两个驱动气缸82，利用两个驱动气缸82同步驱动对应的两个夹持支撑架81，能够实现夹持支撑架81围绕对应的转动支撑轴811同步转动，两个驱动气缸82的具体设置的实施方式为：其中一个驱动气缸82设置在转动支撑架72的前部，且此驱动气缸82的安装底座与转动支撑架72的右侧铰接连接，活动端与位于转动支撑座72左部的支撑转轴811铰接连接，另一个驱动气缸82设置在转动支撑架72的后部，且此驱动气缸82的安装底座与转动支撑架72的左侧铰接连接，活动端与位于转动支撑座72右部的支撑转轴811铰接连接，当控制器控制两个驱动气缸82进行伸出运动时，实现两个夹爪83的相互靠近运动，从而使得两个夹爪83将物料抓起，当控制器控制两个驱动气缸82进行回缩运动时，实现两个夹爪83的相互远离运动，从而实现物料的释放，当控制器控制齿轮盘713转动时，齿轮盘713带动转动支撑架72转动，继而实现两个夹爪83的转动控制，使得两个夹爪83可进行物料的抓取及实现物料安装摆设方位进行摆放，在实际应用过程中，夹爪83的具体实施方式为：每一个所述夹爪83均包括若干L形勾爪831，若干L形勾爪831等间距固定设置在夹持支撑座81下部，且两个夹持支撑座81上的L形勾爪831相对设置。

本实用新型中，“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”均是为了方便描述位置关系而采用的相对位置，因此不能作为绝对位置理解为对保护范围的限制。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

以上所述结合附图对本实用新型的优选实施方式和实施例作了详述，但是本实用新型并不局限于上述实施方式和实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种立柱式码垛机器人，其特征是，包括回转支撑座、回转机构、支撑立柱、升降机构、水平滑动机构、转动夹持机构、控制器，所述回转机构设置在所述回转支撑座上，所述支撑立柱呈竖直设置状态，且回转机构用于带动所述支撑立柱进行自由转动，所述升降机构包括升降驱动机构、水平支撑架，所述水平支撑架的后端设置的卡置底座卡置在支撑立柱上设置的竖直导轨上，所述升降驱动机构用于实现水平支撑架的上下自由滑动，所述水平滑动机构包括水平驱动机构、第一同步带、水平滑动支架、第二同步带，所述第一同步带设置在所述水平支撑架上，且水平驱动机构用于带动所述第一同步带进行转动，所述水平滑动支架设置在所述水平支撑架底部，且水平滑动支架相对于所述水平支撑架能够自由滑动，所述水平滑动支架的后端与第一同步带相对固定连接，所述第二同步带设置在所述水平滑动支架上，且第二同步带与所述水平支撑架的前端相对固定连接，所述转动夹持机构包括滑动连接板、第一转动机构、夹持机构，所述滑动连接板设置在所述水平滑动支架的底部，且滑动连接板相对于水平滑动支架能够自由滑动，所述滑动连接板与第二同步带固定连接，第一转动机构设置在所述滑动连接板上，所述第一转动机构包括第一转动驱动机构、转动支撑座，第一转动驱动机构用于驱动所述转动支撑座转动，所述夹持机构包括夹持支撑架、夹持驱动机构、夹爪，两个夹持支撑架相对设置在所述转动支撑座上，在每个夹持支撑座上均设置一所述夹爪，夹持驱动机构用于驱动两个夹爪进行相互靠近或相互远离的夹持动作，所述控制器用于回转机构、升降驱动机构、水平驱动机构、第一转动驱动机构和夹持驱动机构的运行控制。

2.根据权利要求1所述的一种立柱式码垛机器人，其特征是，所述回转机构包括第一驱动电机、驱动蜗杆、回转支承，所述回转支承设置在所述回转支撑座上部，所述驱动蜗杆与回转支承相啮合，所述第一驱动电机采用带传动方式驱动所述驱动蜗杆转动。

3.根据权利要求2所述的一种立柱式码垛机器人，其特征是，所述支撑立柱的支撑底板与回转支承固定连接，在所述支撑立柱的支撑底板上设置一检测板，在所述回转支承底座上设置一用于检测检测板的光电检测开关，在回转支承底座上设置一与所述光电检测开关相邻的限位挡板。

4.根据权利要求1所述的一种立柱式码垛机器人，其特征是，所述升降驱动机构第二驱动电机、第一减速机、第一驱动链轮、第一导向链轮、第一链条、配重，所述第一减速机固定设置在支撑立柱上部，所述第二驱动电机与第一减速机相连接，所述第一驱动链轮设置在所述第一减速机的动力输出轴上，所述第一导向链轮设置在所述第一驱动链轮的一侧，所述第一链条的一端与所述配重固定连接，另一端与所述卡置底座固定连接，且第一链条绕置在第一驱动链轮和第一导向链轮上。

5.根据权利要求1所述的一种立柱式码垛机器人，其特征是，所述水平驱动机构包括第三驱动电机、第二减速机、第二驱动链轮、第二链条，所述第二减速机固定设置在所述水平支撑架上，所述第三驱动电机和第二驱动链轮设置在所述第二减速机上，在所述第一同步带的一支撑转轴上设置一与所述第二驱动链轮相对应的第三驱动链轮，所述第二链条绕置在所述第二驱动链轮和第三驱动链轮上。

6.根据权利要求1所述的一种立柱式码垛机器人，其特征是，所述第一转动驱动机构包括第四驱动电机、驱动轮、齿轮盘、转盘轴承，所述转盘轴承固定设置在滑动支撑板底部，所述齿轮盘与所述转盘轴承固定连接，所述第四驱动电机设置在所述滑动支撑板上，所述驱动轮与所述第四驱动电机相连接，且驱动轮与齿轮盘相啮合，所述转动支撑座固定设置在所述齿轮盘的底部。

7.根据权利要求6所述的一种立柱式码垛机器人，其特征是，所述夹持支撑架包括转动支撑轴，两个所述转动支撑轴左右相对设置在所述转动支撑座上，所述夹持驱动机构包括两个驱动气缸，利用两个驱动气缸同步驱动对应的两个夹持支撑架，能够实现夹持支撑架围绕对应的转动支撑轴同步转动。

8.根据权利要求7所述的一种立柱式码垛机器人，其特征是，每一个所述夹爪均包括若干L形勾爪，若干L形勾爪等间距固定设置在夹持支撑座下部，且两个夹持支撑座上的L形勾爪相对设置。

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