本實(shí)用新型涉及搬運(yùn)機(jī)械類，更具體的說是自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人裝夾裝置。

背景技術(shù)：

加上近年來勞動(dòng)力資源緊張，產(chǎn)業(yè)升級(jí)，結(jié)構(gòu)調(diào)整，加工企業(yè)不斷涌現(xiàn)的需要，搬運(yùn)機(jī)器人呈現(xiàn)供不應(yīng)求的趨勢，從傳統(tǒng)制造業(yè)覆蓋到物流、倉儲(chǔ)、化工、食品等領(lǐng)域。正在這階段，國內(nèi)涌現(xiàn)了一批像上海沃迪、哈爾濱博實(shí)、沈陽新松、上海新時(shí)達(dá)、鹽城宏達(dá)、昆山華恒焊接的民營企業(yè)正投入到搬運(yùn)機(jī)器人的開發(fā)，加工中，并將其各自的主打機(jī)器人推廣并應(yīng)用實(shí)際當(dāng)中。

雖然我國機(jī)器人起步相對(duì)一些發(fā)達(dá)國家較遲，確實(shí)存在著一定的差距，但經(jīng)過這三十年的發(fā)展，各類搬運(yùn)機(jī)器人在很多領(lǐng)域應(yīng)用很成功。推動(dòng)了中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升了企業(yè)的競爭力，解決了我國人力資源緊張的匱乏的問題，探索了搬運(yùn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式。作為高端裝備的搬運(yùn)機(jī)器人正在為我國現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)，促進(jìn)整個(gè)機(jī)器人行業(yè)的優(yōu)化發(fā)展，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型正是針對(duì)以上技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、使用方便，能夠自動(dòng)識(shí)別裝夾物體，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝夾轉(zhuǎn)運(yùn)。

為解決背景技術(shù)提到的問題，本實(shí)用新型提出如下技術(shù)方案：自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人，它包括有主控制系統(tǒng)模塊，傳感器信號(hào)處理模塊、主電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有底板、電源模塊、氣源、電機(jī)組，所述的底板上設(shè)有安裝架，所述的安裝架內(nèi)設(shè)有電機(jī)，所述的安裝架上設(shè)有直線導(dǎo)軌a，所述的直線導(dǎo)軌上設(shè)有Y軸安裝臺(tái)，所述的Y軸安裝臺(tái)與直線導(dǎo)軌之間設(shè)有齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的Y軸安裝臺(tái)上設(shè)有Z軸支撐柱，所述的Z軸支撐柱一側(cè)上設(shè)有滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的Z軸支撐柱上設(shè)有X軸安裝臺(tái)，所述的X軸安裝臺(tái)上設(shè)有直線導(dǎo)軌b，同樣X軸安裝臺(tái)與直線導(dǎo)軌之間齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的直線導(dǎo)軌b上設(shè)有機(jī)械抓手。

優(yōu)選地，所述的機(jī)械抓手包括有滑道，所述的滑道兩端設(shè)有各設(shè)有滾動(dòng)鋼輥，所述的滾動(dòng)鋼輥之間固定設(shè)有氣缸，所述的滾動(dòng)鋼輥一端上設(shè)有固定板，且滾動(dòng)鋼輥之間設(shè)有孔形工件內(nèi)夾緊件，所述的氣缸與氣源連接。

優(yōu)選地，所述的固定板分別安裝在滾動(dòng)鋼輥的上下兩端，且固定板呈半圓狀，所述的定位板內(nèi)設(shè)有夾緊皮墊。

優(yōu)選地，所述的孔形工件內(nèi)夾緊件包括夾緊端和固定端，所述的固定端通過設(shè)有緊固螺釘與滾動(dòng)鋼輥連接，所述的夾緊端分別設(shè)有夾緊皮墊，所述的孔形工件內(nèi)夾緊件與固定板不處于同一水平面上。

優(yōu)選地，所述的滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)有電機(jī)組，所述的電機(jī)組安裝在Z軸支撐柱頂端。

優(yōu)選地，所述的底板上兩側(cè)分別設(shè)有主動(dòng)輪，且底板前后兩端分別設(shè)有從動(dòng)輪，所述的主動(dòng)輪上設(shè)有凹槽，所述的凹槽內(nèi)設(shè)有橡膠輪套。

優(yōu)選地，所述的氣源總?cè)莘e為1.5L壓縮空氣壓強(qiáng)為0.8Mpa，所述的電池模塊包括兩組24V串連蓄電池。

本實(shí)用新型的工作原理為，第一步是通過傳感器信號(hào)處理模塊上的碰撞限位傳感器碰到工件存貯臺(tái)或者裝配柱定位；第二步是通過控制擴(kuò)展電路板給X、Y、Z三軸提供三自由度運(yùn)動(dòng)信號(hào)，包括垂直方向升降運(yùn)動(dòng)，水平面內(nèi)左、右運(yùn)動(dòng)，水平面內(nèi)前后伸縮運(yùn)動(dòng)。當(dāng)每個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的絕對(duì)位置信息確定后，系統(tǒng)三坐標(biāo)軸的位移使用紅外對(duì)射傳感器進(jìn)行定位。定位時(shí)按照先X軸左右平移方向位移再Z軸升降高度，最后確定Y軸伸縮量程序控制。豎直方向的絕對(duì)位置根據(jù)工件存貯臺(tái)高度，工件高度確定；

當(dāng)?shù)竭_(dá)機(jī)械手可以抓取工件的預(yù)設(shè)位置，對(duì)車輪的相關(guān)工件進(jìn)行顏色識(shí)別，主控制系統(tǒng)模塊發(fā)出信號(hào)讓氣缸帶動(dòng)相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行工件的抓取、搬運(yùn)與裝配，若沒有完成任務(wù)繼續(xù)巡，直到裝配完畢。

孔形工件內(nèi)夾緊件的固定端通過緊固螺釘與聯(lián)結(jié)件固定連接，聯(lián)結(jié)件通過螺釘與固定連接板的一端固定連接,固定連接板的另一端通過螺釘與滾動(dòng)鋼輥的外部固定連接，使孔形工件內(nèi)夾緊件與固定板和滾動(dòng)鋼輥之間的連接更牢固，避免孔形內(nèi)夾緊件脫落，兩個(gè)孔形工件內(nèi)夾緊件的夾緊端分別設(shè)置夾緊皮墊，增加孔形工件內(nèi)夾緊件與工件之間摩擦，避免工件掉落；

在工業(yè)機(jī)器人的原有手爪上增加了孔形工件內(nèi)夾緊件，使工業(yè)機(jī)器人既能抓取圓柱形工件，同時(shí)也能抓取圓孔形工件，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人手爪的多功能化。

兩個(gè)圓弧形工件外部夾緊件在與固定板的連接處設(shè)置角鐵，使圓弧形工件外部夾緊件與固定板之間連接更牢固，兩個(gè)圓弧形工件外部夾緊件的夾緊端分別設(shè)置夾緊皮墊，增加圓弧形工件外部夾緊件與工件之間的摩擦，避免工件掉落。

實(shí)用新型的有益效果：

1)水平機(jī)構(gòu)X軸采用直線導(dǎo)軌定位，齒輪齒條傳動(dòng)。為了保證X軸強(qiáng)度和剛度，采用直線導(dǎo)軌和齒輪齒條分開安裝，防止抓取工件后X軸不穩(wěn)定，發(fā)生偏移；

2)伸縮機(jī)構(gòu)Y軸采用直線導(dǎo)軌和齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，移動(dòng)滑塊，滑塊上分別安裝抓取裝置和氣動(dòng)抓手，分別抓取車輪內(nèi)外圈和車輪軸。由于行程較長且抓取近3公斤成品，為防機(jī)器人抖動(dòng)采用雙直線導(dǎo)軌分別固定在絲杠和Z軸支撐柱上，最大限度減輕Y軸重量；

3)升降機(jī)構(gòu)Z軸采用滾珠絲杠傳動(dòng)，同時(shí)直線導(dǎo)軌安裝在支撐柱上和滾珠絲杠組成杠桿機(jī)構(gòu)，防止Y軸下垂或偏移。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的機(jī)械抓手結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4本實(shí)用新型的孔形工件內(nèi)夾緊件結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1、底板；2、電源模塊；3、氣源；4、電機(jī)組；5、安裝架；6、直線導(dǎo)軌a；7、Y軸安裝臺(tái)；8、齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；9、Z軸支撐柱；10、滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；11、X軸安裝臺(tái)；12、直線導(dǎo)軌b；13、機(jī)械抓手；14、滑道；15、滾動(dòng)鋼輥；16、氣缸；17、固定板；18、孔形工件內(nèi)夾緊件；19、夾緊皮墊；20、夾緊端；21、固定端；22、緊固螺釘；23、主動(dòng)輪；24、從動(dòng)輪。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：

自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人，它包括有主控制系統(tǒng)模塊，傳感器信號(hào)處理模塊、主電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有底板、電源模塊、氣源、電機(jī)組，所述的底板上設(shè)有安裝架，所述的安裝架內(nèi)設(shè)有電機(jī)，所述的安裝架上設(shè)有直線導(dǎo)軌a，所述的直線導(dǎo)軌上設(shè)有Y軸安裝臺(tái)，所述的Y軸安裝臺(tái)與直線導(dǎo)軌之間設(shè)有齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的Y軸安裝臺(tái)上設(shè)有Z軸支撐柱，所述的Z軸支撐柱一側(cè)上設(shè)有滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的Z軸支撐柱上設(shè)有X軸安裝臺(tái)，所述的X軸安裝臺(tái)上設(shè)有直線導(dǎo)軌b，同樣X軸安裝臺(tái)與直線導(dǎo)軌之間齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的直線導(dǎo)軌b上設(shè)有機(jī)械抓手。

優(yōu)選地，所述的機(jī)械抓手包括有滑道，所述的滑道兩端設(shè)有各設(shè)有滾動(dòng)鋼輥，所述的滾動(dòng)鋼輥之間固定設(shè)有氣缸，所述的滾動(dòng)鋼輥一端上設(shè)有固定板，且滾動(dòng)鋼輥之間設(shè)有孔形工件內(nèi)夾緊件，所述的氣缸與氣源連接。

優(yōu)選地，所述的固定板分別安裝在滾動(dòng)鋼輥的上下兩端，且固定板呈半圓狀，所述的定位板內(nèi)設(shè)有夾緊皮墊。

優(yōu)選地，所述的孔形工件內(nèi)夾緊件包括夾緊端和固定端，所述的固定端通過設(shè)有緊固螺釘與滾動(dòng)鋼輥連接，所述的夾緊端分別設(shè)有夾緊皮墊，所述的孔形工件內(nèi)夾緊件與固定板不處于同一水平面上。

優(yōu)選地，所述的滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)有電機(jī)組，所述的電機(jī)組安裝在Z軸支撐柱頂端。

優(yōu)選地，所述的底板上兩側(cè)分別設(shè)有主動(dòng)輪，且底板前后兩端分別設(shè)有從動(dòng)輪，所述的主動(dòng)輪上設(shè)有凹槽，所述的凹槽內(nèi)設(shè)有橡膠輪套。

優(yōu)選地，所述的氣源總?cè)莘e為1.5L壓縮空氣壓強(qiáng)為0.8Mpa，所述的電池模塊包括兩組24V串連蓄電池。

本實(shí)用新型的工作原理為，第一步是通過傳感器信號(hào)處理模塊上的碰撞限位傳感器碰到工件存貯臺(tái)或者裝配柱定位；第二步是通過控制擴(kuò)展電路板給X、Y、Z三軸提供三自由度運(yùn)動(dòng)信號(hào)，包括垂直方向升降運(yùn)動(dòng)，水平面內(nèi)左、右運(yùn)動(dòng)，水平面內(nèi)前后伸縮運(yùn)動(dòng)。當(dāng)每個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的絕對(duì)位置信息確定后，系統(tǒng)三坐標(biāo)軸的位移使用紅外對(duì)射傳感器進(jìn)行定位。定位時(shí)按照先X軸左右平移方向位移再Z軸升降高度，最后確定Y軸伸縮量程序控制。豎直方向的絕對(duì)位置根據(jù)工件存貯臺(tái)高度，工件高度確定；

當(dāng)?shù)竭_(dá)機(jī)械手可以抓取工件的預(yù)設(shè)位置，對(duì)車輪的相關(guān)工件進(jìn)行顏色識(shí)別，主控制系統(tǒng)模塊發(fā)出信號(hào)讓氣缸帶動(dòng)相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行工件的抓取、搬運(yùn)與裝配，若沒有完成任務(wù)繼續(xù)巡，直到裝配完畢。

孔形工件內(nèi)夾緊件的固定端通過緊固螺釘與聯(lián)結(jié)件固定連接，聯(lián)結(jié)件通過螺釘與固定連接板的一端固定連接,固定連接板的另一端通過螺釘與滾動(dòng)鋼輥的外部固定連接，使孔形工件內(nèi)夾緊件與固定板和滾動(dòng)鋼輥之間的連接更牢固，避免孔形內(nèi)夾緊件脫落，兩個(gè)孔形工件內(nèi)夾緊件的夾緊端分別設(shè)置夾緊皮墊，增加孔形工件內(nèi)夾緊件與工件之間摩擦，避免工件掉落；

在工業(yè)機(jī)器人的原有手爪上增加了孔形工件內(nèi)夾緊件，使工業(yè)機(jī)器人既能抓取圓柱形工件，同時(shí)也能抓取圓孔形工件，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人手爪的多功能化。

兩個(gè)圓弧形工件外部夾緊件在與固定板的連接處設(shè)置角鐵，使圓弧形工件外部夾緊件與固定板之間連接更牢固，兩個(gè)圓弧形工件外部夾緊件的夾緊端分別設(shè)置夾緊皮墊，增加圓弧形工件外部夾緊件與工件之間的摩擦，避免工件掉落。