碼垛機器人的制作方法
【專利摘要】碼垛機器人，涉及堆碼【技術領域】，用于解決現有碼垛機結構復雜、成本高的問題，并保證碼垛機的精度。在所述底座總成的上方設有殼體總成，所述A軸傳動總成設置在殼體總成中并與設置在底座總成與殼體總成之間的減速器總成連接，在所述減速器總成輸出端與殼體總成之間設有一轉軸；所述主臂連桿總成為平行四邊形連桿機構，所述主臂連桿總成的安裝端與殼體總成鉸接連接，并在殼體總成的內腔中設有驅使主臂連桿總成運動的驅動總成；在所述主臂連桿總成的自由端設有用于安裝抓手的腕部總成。該碼垛機器人，可實現殼體總成在水平面的旋轉，腕部總成在某一豎直平面內的運動。且結構簡單，傳動精確高。底座總成采用型材焊接而成，整體結構穩定、成本低。
【專利說明】碼垛機器人
【技術領域】
[0001]本發明涉及堆碼【技術領域】，具體地說是一種結構簡單、精度高的碼垛機。
【背景技術】
[0002]堆碼是將物品整齊、規則的擺放成貨垛的作業。碼垛機器人的出現，方便了堆碼作業。現有的碼垛機種類繁多，有的專用于貨物的堆碼，有的專用于零部件的機加工，有的專用于貨物的傳遞。現有的碼垛機結構復雜，成本較高，對于一般的生產車間來說是一項較大的投入。因此，急需一種結構簡單、精度高的碼垛機，用于車間中實現對貨物的碼垛。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種碼垛機器人，用于解決現有碼垛機結構復雜、成本高的問題，并保證碼垛機的精度。
[0004]本發明解決其技術問題所采取的技術方案是:碼垛機器人，包括底座總成、A軸傳動總成、殼體總成、主臂連桿總成和腕部總成，其特征是，在所述底座總成的上方設有殼體總成，所述A軸傳動總成設置在殼體總成中并與設置在底座總成與殼體總成之間的減速器總成連接，在所述減速器總成輸出端與殼體總成之間設有一轉軸；
[0005]所述主臂連桿總成為平行四邊形連桿機構，所述主臂連桿總成的安裝端與殼體總成鉸接連接，并在殼體總成的內腔中設有驅使主臂連桿總成運動的驅動總成；在所述主臂連桿總成的自由端設有用于安裝抓手的腕部總成。
[0006]進一步地，所述A軸傳動總成包括固定在殼體總成內腔中的第一電機和設置在第一電機輸出軸上的第一帶傳動，所述第一帶傳動的第一從動帶輪與減速器總成的輸入端連接。
[0007]進一步地，驅動總成包括相互獨立但同步動作的B軸傳動總成和C軸傳動總成，所述B軸傳動總成包括固定在殼體總成內腔中的第二電機、設置在第二電機輸出軸上的第二帶傳動、與第二帶傳動中的第二從動帶輪共軸設置的第一絲杠、設置在第一絲杠上的第一絲杠螺母以及固定在第一絲杠螺母兩端的滑塊，在所述殼體總成的內腔中設有兩豎向放置的第一導軌，兩所述滑塊分別與兩第一導軌滑動連接；所述C軸傳動總成包括固定在殼體內腔中的第三電機、設置在第三電機輸出軸上的第三帶傳動、與第三帶傳動的從動帶輪共軸連接的第二絲杠、與第二絲杠配合的第二絲杠螺母以及設置在第二絲杠螺母兩端的滑塊，在所述殼體總成的內腔中固定有兩水平放置的第二導軌，所述第二絲杠螺母通過滑塊與第二導軌滑動連接。
[0008]進一步地，主臂連桿總成包括兩平行設置的主臂、機架和作動桿，所述機架的兩端分別與兩主臂的安裝端鉸接連接，并在兩主臂與機架的鉸接軸上分別設有一軸承座，兩所述軸承座分別固定在第一絲杠螺母和第二絲杠螺母上；所述作動桿的安裝端與兩主臂的自由端鉸接連接，在所述作動桿的自由端鉸接安裝腕部總成。
[0009]進一步地，在所述主臂連桿總成的外部設有輔助連桿總成，所述輔助連桿總成包括與殼體總成鉸接連接的第一連桿、與腕部總成鉸接連接的第二連桿以及設置在第一連桿與第二連桿之間的三角架，在所述三角架上設有三個鉸接點，所述第一連桿和第二連桿的另一端分別與其中兩個鉸接點鉸接，所述三角架的第三鉸接點與主臂鉸接。
[0010]進一步地，所述腕部總成包括U形的支撐板、設置在支撐板內腔中的第四電機、固定在第四電機輸出軸上的減速器、固定在減速器輸出端上的水平放置的連接盤以及設置在支撐板上的鉸接軸。
[0011]進一步地，所述底座總成包括平行設置的頂板和底板，在所述頂板與底板之間設有若干豎向放置的豎桿，在相鄰的兩豎桿之間設有橫桿，在每一所述橫桿的兩端與頂板、每一所述橫桿的兩端與底板之間分別設有一斜支撐。
[0012]本發明的有益效果是:本發明提供的碼垛機，通過A軸傳動總成實現殼體總成在水平面的旋轉，通過同步動作的B軸傳動總成和C軸傳動總成實現主臂連桿總成自由端的腕部總成在某一豎直平面內運動。A軸傳動總成包括電機和帶傳動，B軸傳動總成和C軸傳動總成，均包括電機、帶傳動、絲杠螺母副，結構簡單，傳動精確高。底座總成采用型材焊接而成，結構穩定、成本低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的三維圖；
[0014]圖2為圖1的主視圖；
[0015]圖3為底座總成的示意圖；
[0016]圖4為圖3的正視圖；
[0017]圖5為圖3的俯視圖；
[0018]圖6為機架體的三維圖；
[0019]圖7為B軸傳動總成的三維圖；
[0020]圖8為B軸絲杠滑塊總成的三維圖；
[0021]圖9為B軸絲杠滑塊總成的底部示意圖；
[0022]圖10為C軸傳動總成的正面示意圖；
[0023]圖11為C軸傳動總成的左側示意圖；
[0024]圖12為A軸傳動總成的三維圖；
[0025]圖13為圖12的正視圖；
[0026]圖14為主臂的三維圖；
[0027]圖15為圖14的正視圖；
[0028]圖16為輔助連桿總成的正視圖；
[0029]圖17為輔助連桿總成的三維圖；
[0030]圖18為腕部總成的三維圖；
[0031]圖19為圖18的正視圖；
[0032]圖20為主臂連桿總成的結構示意圖；
[0033]圖中:1底座總成，11底板，12頂板，121第一圓孔，13豎桿，14橫桿，15斜支撐，2減速器總成，3殼體總成，30機架體，301第二圓孔，4A軸傳動總成，41第一電機，42第一帶傳動，421第一從動帶輪，5B軸絲杠滑塊總成，51第一絲杠，52第一絲杠螺母，53滑塊，54第一導軌，6B軸傳動總成，61第二電機，62第二帶傳動，63第二從動帶輪，7C軸傳動總成，71第三電機，72第二絲杠，73第二絲杠螺母，74第二導軌，75第三帶傳動，8主臂連桿總成，81主臂，811第一 U形板，812第二 U形板，82軸承座，83機架，84作動桿，9輔助連桿總成，91三角架，92第一連桿，93第二連桿，10腕部總成，101連接盤，102鉸接軸，103支撐板，104第四電機。
【具體實施方式】
[0034]如圖1至圖20所示，本發明包括底座總成1、減速器總成2、殼體總成3、A軸傳動總成4、B軸絲杠滑塊總成5、B軸傳動總成6、C軸傳動總成7、主臂連桿總成8、輔助連桿總成9和腕部總成10，下面結合附圖對本發明進行描述。
[0035]如圖3、圖4所示，底座總成I包括底板11、頂板12、豎桿13、橫桿14和斜支撐15，底板11為水平設置的金屬板，在底板的上方設有水平放置的頂板12，在頂板與底板之間設有四個豎向放置的豎桿13，通過豎桿實現頂板與底板之間的固定連接，在每相鄰的兩豎桿之間設有橫桿14，橫桿與豎桿垂直設置，橫桿共四個。在每一橫桿的兩端與頂板、每一橫桿的兩端與底板之間分別設有一斜支撐15，通過斜支撐的設置增加底座總成整體的結構強度。底座總成通過底板與地基連接，底座總成的作用為與地基連接，并支撐底座總成上部的結構，其結構形式也可以為其它形式，底座總成為型材焊接件。如圖5所示，在頂板的中心設有一第一圓孔121。
[0036]如圖2所示，在底座總成的上方設有減速器總成2，減速器總成通過螺栓與底座總成的頂板固定連接，在減速器總成的上方設有殼體總成3，殼體總成主要包括機架體30和外圍的鋼板，如圖6所示，機架體為型材焊接件，在機架體的底部設有第二圓孔301，第二圓孔與第一圓孔同軸設置以避讓其他部件。機架體設置在殼體總成的內腔中，在機架體的外部設有鋼板，鋼板將機架體包圍起來，對內部的結構部件起到保護的作用。在機架體上設有A軸傳動總成4。
[0037]如圖12、圖13所不，A軸傳動總成主要包括第一電機41和第一帶傳動42，第一電機固定在機架體上，第一帶傳動的主動帶輪與第一電機輸出軸連接，第一帶傳動的第一從動帶輪421與減速器總成連接，在減速器總成的輸出端設有豎向的轉軸，該轉軸與殼體總成固定連接。通過第一電機的旋轉運動帶動殼體總成的旋轉，以實現殼體總成相對底座總成的轉動。減速器總成中的減速器為外購件，第一電機為伺服電機。在機架體的左側設有B軸傳動總成6和B軸絲杠滑塊總成5。
[0038]如圖8、圖9所示，B軸絲杠滑塊總成5包括第一絲杠51、第一絲杠螺母52、滑塊53和第一導軌54，第一絲杠51豎向放置并與機架體轉動連接，在第一絲杠上配合安裝有第一絲杠螺母52，在第一絲杠螺母的兩端分別固定一滑塊53。在機架體上固定安裝有兩豎向放置的第一導軌51，兩滑塊分別與兩第一導軌滑動連接，當第一絲杠轉動時，便可帶動第一絲杠螺母的升降，滑塊與第一導軌的設置可增加第一絲杠螺母升降時的穩定性。為驅動第一絲杠的轉動，在B軸絲杠滑塊總成的下方設有B軸傳動總成6，如圖7所示，B軸傳動總成包括第二電機61和第二帶傳動62，第二電機固定在機架體上，第二帶傳動的主動帶輪與第二電機輸出軸固定連接，第二帶傳動的第二從動帶輪63與第一絲杠固定連接，通過第二電機及第二帶傳動帶動第一絲杠的旋轉。
[0039]在機架體上還設有C軸傳動總成7，如圖10、圖11所示，C軸傳動總成包括第三電機71、第二絲杠72、第二絲杠螺母73、第二導軌74和第三帶傳動75，第三電機固定在機架體上，第三帶傳動的主動帶輪固定在第三電機的輸出軸上，在第三帶傳動的從動帶輪上固定安裝有第二絲杠72，在第二絲杠上配合安裝有第二絲杠螺母73 ;在機架體上固定安裝有兩水平放置的第二導軌74，兩第二導軌與第一導軌垂直設置。第二絲杠螺母的兩端通過滑塊分別與兩第二導軌滑動連接，通過第三電機帶動第二絲杠的轉動，進而帶動第二絲杠螺母的水平往復移動，第二導軌的設置可保證第二絲杠螺母水平往復運動的穩定性。
[0040]如圖20所示，主臂連桿總成8主要包括兩根平行設置的主臂81、設置在兩主臂安裝端之間的機架83和設置在兩主臂自由端之間的作動桿84。如圖14、圖15所示，在主臂81的兩端分別設有第一 U形板811和第二 U形板812，每一主臂的第一 U形板與機架鉸接連接，每一主臂的第二 U形板與作動桿鉸接連接，兩主臂、機架和作動桿組成一平行四邊形連桿機構。在每一主臂安裝端的鉸接軸上固定安裝一軸承座，其中一軸承座與第一絲杠螺母52固定連接，另一軸承座與第二絲杠螺母73固定連接。作動桿的一端分別與兩主臂的自由端鉸接連接，作動桿的另一端向前延伸。A軸傳動總成、B軸傳動總成和C軸傳動總成相互獨立，互不影響。B軸傳動總成動作時，C軸傳動總成同步動作，以使得兩主臂同步動作。當第一絲杠螺母上升時，第二絲杠螺母向左移動；當第一絲杠螺母下降時，第二絲杠螺母向右移動。
[0041]在主臂連桿總成的外部設有輔助連桿總成9，如圖16、圖17所示，輔助連桿總成9包括三角架91、第一連桿92和第二連桿93，在三角架上設有三個鉸接點，第一連桿的一端與三角架的第一鉸接點鉸接連接，第一連桿的另一端與殼體總成鉸接；第二連桿的一端與三角架上的第二鉸接點鉸接連接，第二連桿的另一端與腕部總成10鉸接連接，且作動桿的自由端也與腕部總成鉸接連接；三角架的第三鉸接點與主臂鉸接連接。輔助連桿總成的作用為與主臂連桿總成配合，保持腕部總成的穩定。
[0042]如圖18、圖19所示，腕部總成10主要包括連接盤101、鉸接軸102、支撐板103和第四電機104，支撐板為腕部總成的主體，支撐板圍成一個U形，在支撐板上轉動安裝一鉸接軸102，腕部總成通過該鉸接軸與作動桿鉸接連接。在支撐板的內腔中固定有一第四電機104，該第四電機的輸出軸豎向放置并朝下，在該第四電機輸出軸上設有減速器，在減速器的輸出端固定有一水平放置的連接盤101，連接盤為圓形的金屬件，連接盤用于連接抓手。在第四電機的帶動下，連接盤和抓手可以旋轉。
[0043]第一電機、第二電機、第三電機和第四電機均為伺服電機，可精確控制抓手的運動軌跡。
【權利要求】
1.碼垛機器人，包括底座總成、A軸傳動總成、殼體總成、主臂連桿總成和腕部總成，其特征是，在所述底座總成的上方設有殼體總成，所述A軸傳動總成設置在殼體總成中并與設置在底座總成與殼體總成之間的減速器總成連接，在所述減速器總成輸出端與殼體總成之間設有一轉軸； 所述主臂連桿總成為平行四邊形連桿機構，所述主臂連桿總成的安裝端與殼體總成鉸接連接，并在殼體總成的內腔中設有驅使主臂連桿總成運動的驅動總成；在所述主臂連桿總成的自由端設有用于安裝抓手的腕部總成。
2.根據權利要求1所述的碼垛機器人，其特征是，所述A軸傳動總成包括固定在殼體總成內腔中的第一電機和設置在第一電機輸出軸上的第一帶傳動，所述第一帶傳動的第一從動帶輪與減速器總成的輸入端連接。
3.根據權利要求2所述的碼垛機器人，其特征是，驅動總成包括相互獨立但同步動作的B軸傳動總成和C軸傳動總成，所述B軸傳動總成包括固定在殼體總成內腔中的第二電機、設置在第二電機輸出軸上的第二帶傳動、與第二帶傳動中的第二從動帶輪共軸設置的第一絲杠、設置在第一絲杠上的第一絲杠螺母以及固定在第一絲杠螺母兩端的滑塊，在所述殼體總成的內腔中設有兩豎向放置的第一導軌，兩所述滑塊分別與兩第一導軌滑動連接；所述C軸傳動總成包括固定在殼體內腔中的第三電機、設置在第三電機輸出軸上的第三帶傳動、與第三帶傳動的從動帶輪共軸連接的第二絲杠、與第二絲杠配合的第二絲杠螺母以及設置在第二絲杠螺母兩端的滑塊，在所述殼體總成的內腔中固定有兩水平放置的第二導軌，所述第二絲杠螺母通過滑塊與第二導軌滑動連接。
4.根據權利要求3所述的碼垛機器人，其特征是，主臂連桿總成包括兩平行設置的主臂、機架和作動桿，所述機架的兩端分別與兩主臂的安裝端鉸接連接，并在兩主臂與機架的鉸接軸上分別設有一軸承座，兩所述軸承座分別固定在第一絲杠螺母和第二絲杠螺母上；所述作動桿的安裝端與兩主臂的自由端鉸接連接，在所述作動桿的自由端鉸接安裝腕部總成。
5.根據權利要求4所述的碼垛機器人，其特征是，在所述主臂連桿總成的外部設有輔助連桿總成，所述輔助連桿總成包括與殼體總成鉸接連接的第一連桿、與腕部總成鉸接連接的第二連桿以及設置在第一連桿與第二連桿之間的三角架，在所述三角架上設有三個鉸接點，所述第一連桿和第二連桿的另一端分別與其中兩個鉸接點鉸接，所述三角架的第三鉸接點與主臂鉸接。
6.根據權利要求5所述的碼垛機器人，其特征是，所述腕部總成包括U形的支撐板、設置在支撐板內腔中的第四電機、固定在第四電機輸出軸上的減速器、固定在減速器輸出端上的水平放置的連接盤以及設置在支撐板上的鉸接軸。
7.根據權利要求1所述的碼垛機器人，其特征是，所述底座總成包括平行設置的頂板和底板，在所述頂板與底板之間設有若干豎向放置的豎桿，在相鄰的兩豎桿之間設有橫桿，在每一所述橫桿的兩端與頂板、每一所述橫桿的兩端與底板之間分別設有一斜支撐。
【文檔編號】B25J17/00GK104493812SQ201410788571
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月17日 優先權日:2014年12月17日
【發明者】魏運峰 申請人:魏運峰