本發(fā)明屬于機器人技術(shù)領域，具體涉及一種取料下料模塊。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代高端科技研制的各種類型機器人，已經(jīng)在眾多的領域得到較廣泛的應用，占有舉重輕足的地位?？茖W在不斷地發(fā)展，機器人制造工藝的各項性能水平也在不斷地得到提升。從較早期只能執(zhí)行簡單程序，重復簡單動作的工業(yè)機器人，發(fā)展到如今裝載智能程序有較強智能表現(xiàn)的智能機器人。

在機器人競技比賽中，需要一些運輸機器人進行輔助，例如將物料夾取到指定位置或者完成物料的收集和補充等功能，現(xiàn)急需一種動作靈活、功能豐富的運輸機器人。而取料下料模塊作為實現(xiàn)物料的收集和補充功能的機構(gòu)，現(xiàn)在還沒有成熟的方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、適應性好的取料下料模塊。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種取料下料模塊，包括安裝在底盤上的剪叉式單元，剪叉式單元的上端與第二升降平臺相連，第二升降平臺上設有互相平行的滑軌和第一絲桿，料倉活動安裝在滑軌上，料倉上設有第一絲桿螺母，第一絲桿螺母與第一絲桿螺紋配合，第一絲桿螺母的一端與第二電機相連，第二電機固定安裝在第二升降平臺上。

優(yōu)選地，所述料倉下端固定安裝有第五氣缸和第三直線導軌，第五氣缸的桿端與下料板相連，下料板與第三直線導軌活動連接。

優(yōu)選地，所述底盤上設有第二絲桿，第二絲桿活動穿設于第二升降平臺，第二絲桿上端穿過第二升降平臺的部分與第二絲桿螺母螺紋配合，第二絲桿螺母與第三同步輪固定連接，第三同步輪活動套設于第二絲桿，第三同步輪與第四同步輪相連，第四同步輪與第三電機相連，第三電機安裝在第二升降平臺上。

優(yōu)選地，所述第二升降平臺上設有固定的上限位板，上限位板套設于第二絲桿且與第二絲桿之間具有間隙，上限位板位于第二絲桿螺母上方。

優(yōu)選地，所述上限位板與第二絲桿之間的間隙中安裝有第二軸承，第二絲桿上活動套設有上限位件，上限位件的下端與第二絲桿螺母固定連接，上限位件的上端與第二軸承抵接。

優(yōu)選地，所述第二絲桿上活動套設有下限位件，下限位件的下端安裝在第二升降平臺上，下限位件上端與第一軸承抵接，第一軸承的外圈與第三同步輪相連。

優(yōu)選地，所述底盤上設有第四電機和斜坡板，斜坡板與底盤通過彈簧合頁轉(zhuǎn)動連接，第四電機的轉(zhuǎn)軸與繞線轉(zhuǎn)盤相連，斜坡板上設有槽型軸承，細線的一端與斜坡板的中部連接，細線的另一端繞過槽型軸承與繞線轉(zhuǎn)盤相連。

優(yōu)選地，所述槽型軸承通過軸承支架安裝在斜坡板上。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所提供的取料下料模塊，第三電機驅(qū)動第三同步輪轉(zhuǎn)動，第二絲桿螺母帶動上限位板和第二升降平臺一起上下運動。第二電機驅(qū)動第一絲桿轉(zhuǎn)動，第一絲桿螺母帶動料倉順著滑軌運動。從而實現(xiàn)料倉靈活的取料和下料。

附圖說明

圖1是本發(fā)明補給運輸車的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明夾持模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明夾持模塊的俯視圖。

圖4是本發(fā)明夾持模塊的側(cè)視圖。

圖5是本發(fā)明取料下料模塊的剖視圖。

圖6是圖5中a的放大圖。

圖7是本發(fā)明料倉的安裝示意圖。

圖8是圖7的仰視圖。

圖9是本發(fā)明滾輪模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記說明：1、底盤；2、滾輪模塊；201、輪子固定件；202、第五電機；203、車輪；204、第二導桿；205、彈簧；3、夾持模塊；301、導桿架；302、第一升降平臺；303、轉(zhuǎn)動底板；304、第一氣缸；305、第一直線導軌；306、第一滑塊；307、從動臂；308、固定臂；309、聯(lián)動臂；310、抓板；311、第二氣缸；312、第三氣缸；313、第二直線導軌；314、拉桿；315、固定桿；316、收縮桿；317、第二滑塊；318、固定爪；319、第四氣缸；320、移動爪；321、第一電機；322、第一同步輪；323、同步帶夾緊件；4、取料下料模塊；401、第二升降平臺；402、剪叉桿；403、滑軌；404、第一絲桿；405、料倉；406、第一絲桿螺母；407、第二電機；408、第五氣缸；409、第三直線導軌；410、下料板；411、第二絲桿；412、第二絲桿螺母；413、第三同步輪；414、第四同步輪；415、第三電機；416、下限位件；417、第一軸承；418、上限位板；419、第二軸承；420、上限位件；421、第一導桿；422、斜坡板；423、繞線轉(zhuǎn)盤；424、軸承支架。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明：

如圖1所示，本發(fā)明提供的一種補給運輸車，包括可移動的底盤1，底盤1的前端設有夾持模塊3，底盤1的后端設有取料下料模塊4；夾持模塊3平時折疊，使用時伸出并夾取方體物料，隨后放到指定位置。取料下料模塊4用于接取球形物料，并將收集到的球形物料補給給指定單位。

如圖1和圖9所示，為了實現(xiàn)底盤1的移動，在底盤1前后部安裝有滾輪模塊2，在本實施例中，在底盤1的四個角處分別安裝有一個滾輪模塊2。滾輪模塊2包括輪子固定件201，輪子固定件201上固定安裝有第五電機202，第五電機202的軸端穿過輪子固定件201與車輪203相連。第五電機202可驅(qū)動車輪203轉(zhuǎn)動，從而通過四個車輪203的驅(qū)動，實現(xiàn)整車的移動。車輪203可采用麥克納姆輪，便于補給運輸車的全向運動。

輪子固定件201的一端與底盤1轉(zhuǎn)動連接，另一端活動套設于第二導桿204，第二導桿204上設有彈簧205，彈簧205的上端與底盤1相連，下端與輪子固定件201抵接。彈簧205始終對輪子固定件201提供一個向下的力，使得輪子固定件201上的車輪203保持與地面的接觸，同時彈簧205也對底盤1起到一個緩震的作用。

如圖2、圖3和圖4所示，夾持模塊3包括導桿架301、第一升降平臺302、第一夾持單元和第二夾持單元，導桿架301豎直安裝在底盤1上，第一升降平臺302活動安裝在導桿架301上，底盤1上設有第一電機321，第一電機321的輸出端與第一同步輪322相連，導桿架301的上部設有第二同步輪，第一同步輪322和第二同步輪上纏繞有同步帶，同步帶為豎直設置，第一升降平臺302上設有同步帶夾緊件323，同步帶夾緊件323與同步帶相連。第一電機321驅(qū)動第一同步輪322轉(zhuǎn)動，使得同步帶轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動第一升降平臺302上下運動。

第一夾持單元和第二夾持單元均安裝在第一升降平臺302上，第一夾持單元包括與第一升降平臺302轉(zhuǎn)動連接的轉(zhuǎn)動底板303，第一升降平臺302下表面安裝有豎直設置的第二氣缸311，第二氣缸311的桿端穿過第一升降平臺302與轉(zhuǎn)動底板303相連。

轉(zhuǎn)動底板303上設有第一氣缸304和第一直線導軌305，第一氣缸304的桿端與第一滑塊306相連，第一滑塊306安裝在第一直線導軌305上，沿第一直線導軌305的軸線對稱設有兩個折疊爪，折疊爪包括從動臂307、固定臂308和聯(lián)動臂309，聯(lián)動臂309的一端與第一滑塊306相連，聯(lián)動臂309的另一端與從動臂307相連，聯(lián)動臂309的中部與固定臂308的一端轉(zhuǎn)動連接，固定臂308的另一端與轉(zhuǎn)動底板303固定連接。聯(lián)動臂309的數(shù)量為二，其中一個聯(lián)動臂309的中部與固定臂308的轉(zhuǎn)動連接。

第一夾持單元的工作過程為：第二氣缸311的桿端處于縮回狀態(tài)時，轉(zhuǎn)動底板303此時如圖2所示狀態(tài)，轉(zhuǎn)動底板303與第一升降平臺302平行。第一氣缸304的桿端由伸出狀態(tài)變?yōu)榭s回狀態(tài)，此時兩個折疊爪的聯(lián)動臂309繞固定臂308的端部轉(zhuǎn)動，帶動從動臂307靠攏將物料夾持住。如果不需要使用第一夾持單元，第二氣缸311的桿端伸出，轉(zhuǎn)動底板303的前端向上轉(zhuǎn)動，將轉(zhuǎn)動底板303和兩個折疊爪折疊收起，此時并不占用過多空間。

如圖2所示，從動臂307為z形結(jié)構(gòu)，從動臂307的端部安裝有抓板310，便于抓取物體。

第二夾持單元包括對稱安裝在第一夾持單元兩側(cè)的兩個伸縮爪，伸縮爪包括第三氣缸312、第二直線導軌313、拉桿314、固定桿315和收縮桿316，第三氣缸312的桿端與第二滑塊317相連，第二滑塊317安裝在第二直線導軌313上。固定桿315安裝在第一升降平臺302上，與第三氣缸312垂直。固定桿315的一端與收縮桿316轉(zhuǎn)動連接，拉桿314的一端與第二滑塊317相連，拉桿314的另一端與收縮桿316中部轉(zhuǎn)動連接。如圖2所示為第三氣缸312桿端伸出狀態(tài)，此時拉桿314推動收縮桿316轉(zhuǎn)動，使得收縮桿316與固定桿315垂直。

收縮桿316上固定安裝有固定爪318和第四氣缸319，第四氣缸319的桿端與移動爪320相連，移動爪320活動套設于收縮桿316，第四氣缸319的桿端縮回可使得移動爪320向固定爪318靠近，從而將物料夾持在固定爪318和移動爪320之間。

第二夾持單元工作完成后，第三氣缸312的桿端縮回，拉桿314拉動收縮桿316轉(zhuǎn)動，使得收縮桿316與固定桿315平行，完成收納。由于第二夾持單元對稱安裝在第一夾持單元兩側(cè)，且兩者夾持方式并不相同，從圖2可以看出，第一夾持單元和第二夾持單元可以同時工作，兩者互不干擾。

如圖1所示，取料下料模塊4包括安裝在底盤1上的剪叉式單元，剪叉式單元的上端與第二升降平臺401相連，剪叉式單元的主體為多個剪叉桿402組成的可展機構(gòu)，兩兩處于同一水平位置的剪叉桿402的中部鉸接，上下剪叉桿402之間兩端鉸接。

如圖7和圖8所示，第二升降平臺401上設有互相平行的滑軌403和第一絲桿404，滑軌403的數(shù)量為二，料倉405活動安裝在兩個滑軌403上，料倉405上設有第一絲桿螺母406，第一絲桿螺母406與第一絲桿404螺紋配合，第一絲桿螺母406的一端與第二電機407相連，第二電機407固定安裝在第二升降平臺401上。第二電機407可驅(qū)動第一絲桿404轉(zhuǎn)動，從而第一絲桿螺母406帶動料倉405順著滑軌403運動。

料倉405下端具有開口，料倉405下端的開口周圍固定安裝有第五氣缸408和第三直線導軌409，第五氣缸408的桿端與下料板410相連，下料板410與第三直線導軌409活動連接。第五氣缸408可驅(qū)動下料板410順著第三直線導軌409運動，從而實現(xiàn)料倉405下端開口的閉合。

如圖6所示，為了第二升降平臺401的上下運動，便于料倉405升降取料和供料，在底盤1上固定安裝有第二絲桿411，第二絲桿411為豎直設置，第二絲桿411活動穿設于第二升降平臺401，第二絲桿411上端穿過第二升降平臺401的部分與第二絲桿螺母412螺紋配合，第二絲桿螺母412與第三同步輪413固定連接，第三同步輪413活動套設于第二絲桿411，第三同步輪413與第四同步輪414通過同步帶相連，第四同步輪414與第三電機415相連，第三電機415安裝在第二升降平臺401上。

第二升降平臺401上設有固定的上限位板418，上限位板418套設于第二絲桿411且與第二絲桿411之間具有間隙，上限位板418位于第二絲桿螺母412上方。第三電機415驅(qū)動第四同步輪414轉(zhuǎn)動，第三同步輪413同步轉(zhuǎn)動，第二絲桿螺母412相對第二絲桿411上下移動，由于上限位板418和第二升降平臺401分別對第二絲桿螺母412的上方和下方進行了限位，因此第二絲桿螺母412帶動上限位板418和第二升降平臺401一起上下運動。

為了增加第二升降平臺401上下運動時的穩(wěn)定性，底盤1上還設有豎直的第一導桿421，第一導桿421平行于第二絲桿螺母412。第一導桿421活動穿設于第二升降平臺401，防止第二升降平臺401擺動。

第二絲桿411上活動套設有下限位件416，下限位件416的下端安裝在第二升降平臺401上，下限位件416上端與第一軸承417抵接，第一軸承417的外圈與第三同步輪413相連。上限位板418與第二絲桿411之間的間隙中安裝有第二軸承419，第二絲桿411上活動套設有上限位件420，上限位件420的下端與第二絲桿螺母412固定連接，上限位件420的上端與第二軸承419抵接。通過下限位件416與第一軸承417的轉(zhuǎn)動接觸，以及上限位件420與第二軸承419的轉(zhuǎn)動接觸，不僅對第二絲桿螺母412和第三同步輪413進行了嚴格的豎直方向的限位，還減小了第二絲桿螺母412和第三同步輪413轉(zhuǎn)動時的摩擦力。

第二升降平臺401可順著第二絲桿411上下運動，料倉405可順著滑軌403前后運動，取料下料模塊4可實現(xiàn)料倉405靈活的取料和下料。在本實施例中，料倉405取料時，首先第二升降平臺401下降到預定高度，然后料倉405伸出，給料單位將物料投入料倉405。隨后料倉405收回，第二升降平臺401上升到一定高度，接料單位直接移動到料倉405下方，第五氣缸408驅(qū)動下料板410運動，使物料從料倉405下端開口落入接料單位。

為了便于接料單位直接移動到底盤1上的料倉405下方位置，在底盤1上設有第四電機和斜坡板422，斜坡板422與底盤1通過彈簧合頁轉(zhuǎn)動連接，第四電機的轉(zhuǎn)軸與繞線轉(zhuǎn)盤423相連，斜坡板422上設有軸承支架424，槽型軸承安裝在軸承支架424內(nèi)，槽型軸承的外圓周上設有沿圓周方向的槽，槽可以為v型槽或u型槽。細線的一端與斜坡板422的中部連接，細線的另一端繞過槽型軸承的槽與繞線轉(zhuǎn)盤423相連。第四電機未轉(zhuǎn)動時，斜坡板422在彈簧合頁的彈力的支撐下向上折疊，并不占用太多空間。當需要接料單位駛?cè)霑r，第四電機轉(zhuǎn)動，繞線轉(zhuǎn)盤423卷動細線的一端，細線的另一端拉動斜坡板422向下轉(zhuǎn)動，使得斜坡板422的一端與地面接觸，接料單位便可順著斜坡板422駛?cè)氲搅蟼}405下方。

本領域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應被理解為本發(fā)明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。