智能搬運機器的製作方法
2024-03-04 17:30:15
本發明涉及運輸作業，具體來說，是智能搬運機器。
背景技術：
機器人全自動裝箱機應用範圍廣、佔地面積小，性能可靠，操作簡便，能廣泛應用於化工、醫藥、製鹽、食品等行業的各種產品的全自動裝箱。雖機身小巧，能集成於緊湊型包裝機械中，卻又能滿足您在到達距離和有效載荷方面的所有要求。配以運動控制和跟蹤性能，機器人非常適合應用於柔性包裝系統，大大縮短了包裝周期時間。具有極高的精度，再加上卓越的傳送帶跟蹤性能，不論是固定位置操作，還是運動中操作，其拾放精度均為一流。體積小、速度快，專門根據包裝應用進行過優化。配有全套輔助設備(從集成式空氣與信號系統至抓料器)，可配套使用包裝軟體，機械方面集成簡單，編程更是十分方便。
機械手是衡量機器人全自動裝箱機的抓取機構的設計水平的重要標誌，機械手的應用環境千差萬別，抓取可靠、環境適應性好、控制簡單、自適應性強。性能優良的機械手可以實現可靠、快速和精確地抓取。
專利文獻201410466841.1公開了一種自動抓取旋轉定位裝置。主要解決了現有的人工插入瓶類液體蚊香或其他瓶類香水包裝的棒芯效率十分低下且不安全的問題。包括升降裝置，所述的升降裝置上設有支撐板；所述的支撐板上設有水平線軌，所述的水平線軌上設有水平氣缸；所述的水平線軌上設有升降線軌安裝板，所述的升降線軌安裝板上設有升降線軌，所述的升降線軌上設有升降氣缸。
避免了人工操作的低效率已經不安全性，可通過調節或更換不同規格的定位夾塊適用於不同規格的棒芯，可廣泛應用於車載香水(液體蚊香)灌裝聯動包裝機的機器機構中。
專利文獻201410339466.4公開了一種機器人及抓取機構，所述抓取機構包括氣缸座、取料組件、放料組件，所述取料組件包括取料氣缸、安裝板、至少兩根取料針，所述取料氣缸固定在氣缸座上，所述安裝板設置在所述取料氣缸的活塞杆上，所述安裝板上設置有至少兩個安裝孔，所述取料針設置在所述安裝孔內，且所述取料針相對豎直方向呈傾斜狀布置，所述放料組件包括放料氣缸、放料板，所述放料氣缸固定在氣缸座上，所述放料板固定在所述放料氣缸的活塞杆上，所述放料板設置在其中兩根所述取料針之間，且放料板設置在靠近安裝板的一端。
所述機器人及抓取機構操作快捷方便，能夠穩定、快速的將魚豆腐或類似的產品抓取並放入到包裝機指定位置，提高生產效率、降低成本。
但是上述技術方案，存在以下不足，第一，搬運機器體積大，浪費空間，第二，抓取機構缺乏360度全方位旋轉機構，導致抓取過程中抓取精確降低，第三，單指夾持不牢靠，不適合在負壓抓取的場合。
技術實現要素：
本發明目的是旨在提供了一種通過龍門式的智能搬運機器，尤其是採用360度全方位旋轉的抓取機構，提高抓取精確。
為實現上述技術目的，本發明採用的技術方案如下：
智能搬運機器，包括龍門機架、驅動裝置以及設置於龍門機架上的搬運裝置，所述搬運裝置包括連杆機構和抓取機構，
所述龍門機架包括豎向設置的2個第一機架，第二機架，所述第二機架兩端橫向架設在第一機架上，形成龍門結構，所述第二機架橫向內置有滑動架；
所述驅動裝置包括驅動電機，驅動轉盤，用於在滑動架上滑動的滑動軸承座，所述驅動電機通過控制驅動轉盤轉動，進而控制滑動軸承座沿著滑動架橫向移動；
所述連杆機構包括伸縮杆、第一萬向球，所述伸縮杆左端固定連接第二機架內側壁，其右端通過第一萬向球連接抓取機構；
所述抓取機構包括導向機架、推動杆、旋轉盤、滑動架以及關節結構，所述導向機架後端連接第一萬向球，其上貫穿能伸縮的推動杆，所述推動杆下端連接滑動架，所述滑動架中心軸內置有旋轉盤，所述旋轉盤能控制關節結構水平轉動；
所述關節結構包括主關節軸、次關節軸、傳動曲軸以及關節外殼，所述關節外殼內置有主關節軸，所述傳動曲軸一端連接主關節軸，其另一端延伸出關節外殼側壁連接次關節軸。
採用上述技術方案的發明，第一，利用滑動架和滑動軸承座相互配合工作，驅動電機通過控制驅動轉盤轉動，進而控制滑動軸承座沿著滑動架橫向移動；第二，通過伸縮杆構成的連杆機構調節抓取機構的相對位置；第三，採用第一萬向球控制抓取機構，通過採用第一萬向球實現360度全方位旋轉，提高抓取過程中抓取精確；第四，採用主關節軸和次關節軸相互配合工作，夾持更加牢靠，尤其適合在負壓抓取的場合。
進一步限定，所述關節外殼為立方體外殼，所述關節外殼前後左右四個面分別設有4個曲軸通孔。
利用曲軸通孔，確保次關節軸沿著關節外殼，完成擴張和收縮兩種狀態切換。
進一步限定，所述次關節軸包括第一次關節板、第二次關節板和抓取鉤爪，所述第一次關節板上部分設有4個第一圓孔，所述第一次關節板下部分設有2個第二圓孔，所述第二次關節板上部分設有和第二圓孔匹配的第三圓孔，所述第二次關節板下部分設有抓取鉤爪。
為了提高夾持的牢靠性，增設抓取鉤爪。
進一步限定，所述導向機架包括導向底板、設置於導向底板上的導向面板，所述導向面板和導向底板通過螺栓連接；所述導向面板內置有第一驅動齒輪，所述推動杆設有和第一驅動齒輪匹配的第二驅動齒輪。
採用齒輪傳動的方式，通過推動杆控制抓取鉤爪的移動，完成精確抓取，抓取鉤爪一次完成2-4個工件的抓取工作。
進一步限定，所述推動杆為2根。
進一步限定，所述伸縮杆外套有保護套。
增設保護套，防止第一連杆從本體上側壁脫落。
進一步限定，所述第一機架底部設有支撐底板，所述支撐底板四個角設有支撐底盤。
實現抓取設備前後移動，動態式抓取。
本發明相比現有技術，本發明成本低廉、運行穩定、結構精巧。
附圖說明
本發明可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明；
圖1為本發明智能搬運機器正視圖；
圖2為圖1中a的局部放大圖；
圖3為本發明智能搬運機器正視圖；
主要元件符號說明如下：
龍門機架1，驅動裝置2，連杆機構3，抓取機構4，第一機架5，第二機架6，滑動架7，驅動電機8，驅動轉盤9，滑動軸承座11，伸縮杆12，第一萬向球13，導向機架14，推動杆15，旋轉盤16，滑動架17，關節結構19，次關節軸20，傳動曲軸21，關節外殼22，第一次關節板23，第二次關節板24，抓取鉤爪25，導向底板26，導向面板27，保護套28，支撐底板29，支撐底盤30。
具體實施方式
為了使本領域的技術人員可以更好地理解本發明，下面結合附圖和實施例對本發明技術方案進一步說明。
實施例一，
如圖1，圖2，圖3所示，智能搬運機器，包括龍門機架1、驅動裝置2以及設置於龍門機架1上的搬運裝置，搬運裝置包括連杆機構3和抓取機構4。
龍門機架1包括豎向設置的2個第一機架5，第二機架6，第二機架6兩端橫向架設在第一機架5上，形成龍門結構，第二機架6橫向內置有滑動架7。
驅動裝置2包括驅動電機8，驅動轉盤9，用於在滑動架7上滑動的滑動軸承座11，驅動電機8通過控制驅動轉盤9轉動，進而控制滑動軸承座11沿著滑動架7橫向移動。
連杆機構3包括伸縮杆12、第一萬向球13，伸縮杆12左端固定連接第二機架6內側壁，其右端通過第一萬向球13連接抓取機構4；
抓取機構4包括導向機架14、推動杆15、旋轉盤16、滑動架17以及關節結構19，導向機架14後端連接第一萬向球7，其上貫穿能伸縮的推動杆15，推動杆15下端連接滑動架17，滑動架17中心軸內置有旋轉盤16，旋轉盤16能控制關節結構19水平轉動。
關節結構19包括主關節軸(圖示未畫出)、次關節軸20、傳動曲軸21以及關節外殼22，關節外殼22內置有主關節軸(圖示未畫出)，傳動曲軸21一端連接主關節軸(圖示未畫出)，其另一端延伸出關節外殼22側壁連接次關節軸20。
關節外殼22為立方體外殼，關節外殼22前後左右四個面分別設有4個曲軸通孔。
次關節軸20包括第一次關節板23、第二次關節板24和抓取鉤爪25，第一次關節板23上部分設有4個第一圓孔，第一次關節板23下部分設有2個第二圓孔，第二次關節板24上部分設有和第二圓孔匹配的第三圓孔，第二次關節板24下部分設有抓取鉤爪25。
實施例二，
如圖1，圖2，圖3所示，智能搬運機器，包括龍門機架1、驅動裝置2以及設置於龍門機架1上的搬運裝置，搬運裝置包括連杆機構3和抓取機構4。
龍門機架1包括豎向設置的2個第一機架5，第二機架6，第二機架6兩端橫向架設在第一機架5上，形成龍門結構，第二機架6橫向內置有滑動架7。
驅動裝置2包括驅動電機8，驅動轉盤9，用於在滑動架7上滑動的滑動軸承座11，驅動電機8通過控制驅動轉盤9轉動，進而控制滑動軸承座11沿著滑動架7橫向移動。
連杆機構3包括伸縮杆12、第一萬向球13，伸縮杆12左端固定連接第二機架6內側壁，其右端通過第一萬向球13連接抓取機構4；
抓取機構4包括導向機架14、推動杆15、旋轉盤16、滑動架17以及關節結構19，導向機架14後端連接第一萬向球7，其上貫穿能伸縮的推動杆15，推動杆15下端連接滑動架17，滑動架17中心軸內置有旋轉盤16，旋轉盤16能控制關節結構19水平轉動。
關節結構19包括主關節軸(圖示未畫出)、次關節軸20、傳動曲軸21以及關節外殼22，關節外殼22內置有主關節軸(圖示未畫出)，傳動曲軸21一端連接主關節軸(圖示未畫出)，其另一端延伸出關節外殼22側壁連接次關節軸20。
關節外殼22為立方體外殼，關節外殼22前後左右四個面分別設有4個曲軸通孔。
次關節軸20包括第一次關節板23、第二次關節板24和抓取鉤爪25，第一次關節板23上部分設有4個第一圓孔，第一次關節板23下部分設有2個第二圓孔，第二次關節板24上部分設有和第二圓孔匹配的第三圓孔，第二次關節板24下部分設有抓取鉤爪25。
導向機架14包括導向底板26、設置於導向底板26上的導向面板27，導向面板27和導向底板26通過螺栓連接；導向面板27內置有第一驅動齒輪，推動杆15設有和第一驅動齒輪匹配的第二驅動齒輪。
推動杆15為2根。
伸縮杆外套有保護套28。
第一機架5底部設有支撐底板29，支撐底板29四個角設有支撐底盤30。
實施例一和實施例二的區別在於，相對實施例一來說，實施例二中，採用齒輪傳動的方式，通過推動杆控制抓取鉤爪的移動，完成精確抓取，抓取鉤爪一次完成4個工件的抓取工作。
本發明還提供了智能搬運機器使用方法，包括以下步驟，
步驟一，設備組裝，組裝龍門機架、驅動裝置以及設置於龍門機架上的搬運裝置，所述龍門機架包括豎向設置的2個第一機架，第二機架，所述第二機架兩端橫向架設在第一機架上，形成龍門結構，所述第二機架橫向內置有滑動架；所述驅動裝置包括驅動電機，驅動轉盤，用於在滑動架上滑動的滑動軸承座，所述驅動電機通過控制驅動轉盤轉動，進而控制滑動軸承座沿著滑動架橫向移動；所述連杆機構包括伸縮杆、第一萬向球，所述伸縮杆左端固定連接第二機架內側壁，其右端通過第一萬向球連接抓取機構。
步驟二，調節龍門機架，利用滑動架和滑動軸承座相互配合工作，驅動電機通過控制驅動轉盤轉動，進而控制滑動軸承座沿著滑動架橫向移動。
步驟三，調節旋轉盤，所述抓取機構包括導向機架、推動杆、旋轉盤、滑動架以及關節結構，所述導向機架後端連接第一萬向球，其上貫穿能伸縮的推動杆，所述推動杆下端連接滑動架，所述滑動架中心軸內置有旋轉盤，所述旋轉盤能控制關節結構水平轉動。
步驟四，調節關節結構，所述關節結構包括主關節軸、次關節軸、傳動曲軸以及關節外殼，所述關節外殼內置有主關節軸，所述傳動曲軸一端連接主關節軸，其另一端延伸出關節外殼側壁連接次關節軸。所述關節外殼為立方體外殼，所述關節外殼前後左右四個面分別設有4個曲軸通孔。利用曲軸通孔，確保次關節軸沿著關節外殼，完成擴張和收縮兩種狀態切換。
步驟五，調節抓取鉤爪，所述導向機架包括導向底板、設置於導向底板上的導向面板，所述導向面板和導向底板通過螺栓連接；所述導向面板內置有第一驅動齒輪，所述推動杆設有和第一驅動齒輪匹配的第二驅動齒輪；通過推動杆控制抓取鉤爪的移動，完成精確抓取，抓取鉤爪一次完成4個工件的抓取工作。
以上對本發明提供的智能搬運機器進行了詳細介紹。具體實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。