一種搬運(yùn)機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作、反應(yīng)迅速、能耗較低的搬運(yùn)機(jī)器人，用于完成動(dòng)作重復(fù)的搬運(yùn)作業(yè)，尤其是在惡劣作業(yè)條件下動(dòng)作重復(fù)的搬運(yùn)作業(yè)。該搬運(yùn)機(jī)器人，包括立柱轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)、夾持機(jī)構(gòu)升降關(guān)節(jié)和夾鉗轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，立柱轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)包括底座、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在底座上的立柱、驅(qū)動(dòng)立柱轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)；夾持機(jī)構(gòu)升降關(guān)節(jié)包括移動(dòng)設(shè)置在立柱上的滑座，驅(qū)動(dòng)滑座在立柱上升降的電機(jī)；夾鉗轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在滑座上的夾鉗座、驅(qū)動(dòng)夾鉗座轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)；在夾鉗座上擺動(dòng)連接有至少一對(duì)夾鉗、驅(qū)動(dòng)夾鉗擺動(dòng)的夾鉗驅(qū)動(dòng)裝置。
【專利說明】一種搬運(yùn)機(jī)器人

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型提供一種搬運(yùn)機(jī)器人，用于完成動(dòng)作重復(fù)的搬運(yùn)作業(yè)任務(wù)，尤其是適用于完成在惡劣作業(yè)條件下的動(dòng)作重復(fù)的搬運(yùn)作業(yè)任務(wù)。

【背景技術(shù)】
[0002]在生產(chǎn)實(shí)踐中，經(jīng)常需要完成動(dòng)作重復(fù)的搬運(yùn)作業(yè)，尤其是在惡劣作業(yè)條件下，如伺服于鋁合金輪轂壓鑄機(jī)的搬運(yùn)作業(yè)，動(dòng)作單一，作業(yè)任務(wù)重，人力較難完成任務(wù)，多采用機(jī)械化作業(yè)。目前用于這種搬運(yùn)作業(yè)的伺服系統(tǒng)，主要使用液壓裝置，而液壓裝置存在著能耗高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、動(dòng)作遲鈍、故障率高、維護(hù)困難等缺點(diǎn)，不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作、反應(yīng)迅速、能耗較低的搬運(yùn)機(jī)器人，用于完成動(dòng)作重復(fù)的搬運(yùn)作業(yè)，尤其是在惡劣作業(yè)條件下動(dòng)作重復(fù)的搬運(yùn)作業(yè)。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]這種搬運(yùn)機(jī)器人，包括立柱轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)、夾持機(jī)構(gòu)升降關(guān)節(jié)和夾鉗轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，立柱轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)包括底座、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在底座上的立柱、驅(qū)動(dòng)立柱轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)；夾持機(jī)構(gòu)升降關(guān)節(jié)包括移動(dòng)設(shè)置在立柱上的滑座，驅(qū)動(dòng)滑座在立柱上升降的電機(jī)；夾鉗轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在滑座上的夾鉗座、驅(qū)動(dòng)夾鉗座轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)；在夾鉗座上擺動(dòng)連接有至少一對(duì)夾鉗、驅(qū)動(dòng)夾鉗擺動(dòng)的夾鉗驅(qū)動(dòng)裝置。
[0006]夾鉗可以是擺動(dòng)式或平行式等形式的夾鉗。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0008]各關(guān)節(jié)的動(dòng)作(立柱的轉(zhuǎn)動(dòng)、滑座的移動(dòng)、夾鉗座的轉(zhuǎn)動(dòng))由電機(jī)提供動(dòng)力，相對(duì)于采用液壓裝置，在任務(wù)量相同的條件下，能耗較低；又與采用液壓裝置相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且動(dòng)力傳遞路徑短，動(dòng)作、反應(yīng)較迅速。夾鉗座的轉(zhuǎn)動(dòng)，用來控制夾鉗的水平姿態(tài)，也就是兩個(gè)夾鉗所在的平面或水平、或垂直、或與水平面呈一定角度。兩個(gè)夾鉗的開合夾緊由夾鉗驅(qū)動(dòng)裝置控制(如氣缸或其他類型的動(dòng)力裝置)。
[0009]對(duì)于上述搬運(yùn)機(jī)器人有能適用于搬運(yùn)不同大小物品、搬運(yùn)不同高度及搬運(yùn)不同距離、盡量降低能耗等的要求，需進(jìn)行改進(jìn)。
[0010]改進(jìn)之一，是對(duì)于電機(jī)的改進(jìn):驅(qū)動(dòng)立柱轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)、驅(qū)動(dòng)滑座移動(dòng)的電機(jī)、驅(qū)動(dòng)夾鉗座轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)均為伺服電機(jī)。也就是說，立柱轉(zhuǎn)動(dòng)、滑座移動(dòng)、夾鉗座轉(zhuǎn)動(dòng)均由伺服電機(jī)提供動(dòng)力。
[0011]使用伺服電機(jī)控制各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，伺服電機(jī)可做到柔和可控的啟停(加速度可靈活設(shè)置)，動(dòng)作快速穩(wěn)定，另外，伺服電機(jī)的待機(jī)電流小，使得該系統(tǒng)能耗很低，具有很好的節(jié)能效能；柔性可編程系統(tǒng)，使用更加便捷。
[0012]改進(jìn)之二:在立柱的頂部轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置支撐輪，繞過支撐輪上的拉索的一端與滑座連接、另一端與配重連接。最好，配重大于一定的重量。優(yōu)選，配重與滑座及設(shè)置在滑座上的夾鉗轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)、夾鉗、夾鉗驅(qū)動(dòng)裝置的總質(zhì)量相等。
[0013]添加配重，進(jìn)一步降低系統(tǒng)能耗。
[0014]改進(jìn)之二:夾鉗驅(qū)動(dòng)裝置為兩端與兩個(gè)夾鉗鉸接的油缸或氣缸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是搬運(yùn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0017]參見圖1所示的搬運(yùn)機(jī)器人，主要由立柱轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)、夾持機(jī)構(gòu)升降關(guān)節(jié)和夾鉗轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)組成。
[0018]立柱轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)包括底座1、立柱6、及電機(jī)4。底座I上設(shè)置有軸2，軸2與立柱6通過軸承3轉(zhuǎn)動(dòng)連接，電機(jī)4經(jīng)齒輪減速機(jī)構(gòu)5向立柱6相對(duì)于軸2轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力。
[0019]夾持機(jī)構(gòu)升降關(guān)節(jié)包括滑座9，及電機(jī)13，滑座9移動(dòng)設(shè)置在立柱6上，滑座9沿立柱6升降由電機(jī)13提供動(dòng)力?；?移動(dòng)設(shè)置在立柱6上的【具體實(shí)施方式】可以有多種，如采用同步帶傳動(dòng)、絲杠傳動(dòng)、齒輪齒條副傳動(dòng)、鏈條鏈輪傳動(dòng)等，本方案采用絲杠傳動(dòng):在立柱6上設(shè)置導(dǎo)軌(圖中未示出)，滑座9可沿導(dǎo)軌上下移動(dòng)；在立柱6上設(shè)置與導(dǎo)軌平行的絲杠7，絲杠7只能相對(duì)于立柱6轉(zhuǎn)動(dòng)而不能軸向移動(dòng)；在滑座9上設(shè)置與絲杠7相配合的螺母(圖中未示出)；電機(jī)13驅(qū)動(dòng)絲杠7轉(zhuǎn)動(dòng)，由絲杠螺母副帶動(dòng)滑座9沿導(dǎo)軌上下移動(dòng)。
[0020]夾鉗轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在滑座9上的夾鉗座16和驅(qū)動(dòng)夾鉗座16相對(duì)于滑座轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)8和齒輪減速機(jī)構(gòu)10。電機(jī)8經(jīng)齒輪減速機(jī)構(gòu)10驅(qū)動(dòng)夾鉗座16轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0021]夾鉗座16上擺動(dòng)連接有兩個(gè)夾鉗11，在兩個(gè)夾鉗之間鉸接有氣缸17。
[0022]對(duì)于上述搬運(yùn)機(jī)器人有能適用于搬運(yùn)不同大小物品、搬運(yùn)不同高度及搬運(yùn)不同距離、盡量降低能耗等的要求，需進(jìn)行改進(jìn)。
[0023]改進(jìn)之一,是對(duì)于電機(jī)的改進(jìn):實(shí)現(xiàn)立柱6相對(duì)于底座I轉(zhuǎn)動(dòng)、滑座9在立柱6上移動(dòng)、夾鉗11在滑座9上轉(zhuǎn)動(dòng)均由伺服電機(jī)提供動(dòng)力。
[0024]改進(jìn)之二:在立柱6的頂部轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置支撐輪15，移動(dòng)設(shè)置在支撐輪15上的拉索14的一端與滑座9連接、另一端與配重12連接；配重12與滑座9及設(shè)置在滑座9上的夾鉗轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的總質(zhì)量相等。
[0025]使用時(shí)，機(jī)器人系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的位置姿態(tài)，立柱轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)動(dòng)作，使夾鉗對(duì)準(zhǔn)需要夾取的物品，夾持機(jī)構(gòu)升降關(guān)節(jié)則控制夾鉗的高度，使夾鉗能夠夾取物品，夾鉗轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)控制夾鉗水平姿態(tài)滿足要求后，夾鉗驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)兩個(gè)夾鉗夾緊物品的擺動(dòng)，機(jī)器人就可根據(jù)設(shè)定的程序，完成所需要的搬運(yùn)作業(yè)。
[0026]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0027]各關(guān)節(jié)的動(dòng)作由電機(jī)提供動(dòng)力，相對(duì)于采用液壓裝置，在任務(wù)量相同的條件下，能耗較低；又與采用液壓裝置相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且動(dòng)力傳遞路徑短，動(dòng)作、反應(yīng)較迅速。
[0028]使用伺服電機(jī)控制各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，伺服電機(jī)可做到柔和可控的啟停(加速度可靈活設(shè)置)，動(dòng)作快速穩(wěn)定，另外，伺服電機(jī)的待機(jī)電流小，加上設(shè)計(jì)的配重裝置，使得該系統(tǒng)能耗很低；柔性可編程系統(tǒng)，使用更加便捷。
【權(quán)利要求】
1.一種搬運(yùn)機(jī)器人，包括立柱轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)、夾持機(jī)構(gòu)升降關(guān)節(jié)和夾鉗轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，其特征是，立柱轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)包括底座、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在底座上的立柱、驅(qū)動(dòng)立柱轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)；夾持機(jī)構(gòu)升降關(guān)節(jié)包括移動(dòng)設(shè)置在立柱上的滑座，驅(qū)動(dòng)滑座在立柱上升降的電機(jī)；夾鉗轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在滑座上的夾鉗座、驅(qū)動(dòng)夾鉗座轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)；在夾鉗座上擺動(dòng)連接有至少一對(duì)擺動(dòng)夾鉗、驅(qū)動(dòng)夾鉗擺動(dòng)的夾鉗驅(qū)動(dòng)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搬運(yùn)機(jī)器人，其特征是，驅(qū)動(dòng)立柱轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)、驅(qū)動(dòng)滑座移動(dòng)的電機(jī)、驅(qū)動(dòng)夾鉗座轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)均為伺服電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搬運(yùn)機(jī)器人，其特征是，在立柱的頂部轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置支撐輪，繞過支撐輪的拉索的一端與滑座連接、另一端與配重連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的搬運(yùn)機(jī)器人，其特征是，配重與滑座及設(shè)置在滑座上的夾鉗轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)、夾鉗、夾鉗驅(qū)動(dòng)裝置的總質(zhì)量相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搬運(yùn)機(jī)器人，其特征是，夾鉗驅(qū)動(dòng)裝置為兩端與兩個(gè)夾鉗鉸接的油缸或氣缸。
【文檔編號(hào)】B25J17/00GK204054077SQ201420422449
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】林中尉, 申艷華, 邱斌, 張映環(huán) 申請(qǐng)人:南京阿福汽車控制系統(tǒng)有限公司