CN204054077U - 一种搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种结构简单，动作、反应迅速、能耗较低的搬运机器人，用于完成动作重复的搬运作业，尤其是在恶劣作业条件下动作重复的搬运作业。该搬运机器人，包括立柱转动关节、夹持机构升降关节和夹钳转动关节，立柱转动关节包括底座、转动设置在底座上的立柱、驱动立柱转动的电机；夹持机构升降关节包括移动设置在立柱上的滑座，驱动滑座在立柱上升降的电机；夹钳转动关节包括转动设置在滑座上的夹钳座、驱动夹钳座转动的电机；在夹钳座上摆动连接有至少一对夹钳、驱动夹钳摆动的夹钳驱动装置。

Description

一种搬运机器人

技术领域

本实用新型提供一种搬运机器人，用于完成动作重复的搬运作业任务，尤其是适用于完成在恶劣作业条件下的动作重复的搬运作业任务。

背景技术

在生产实践中，经常需要完成动作重复的搬运作业，尤其是在恶劣作业条件下，如伺服于铝合金轮毂压铸机的搬运作业，动作单一，作业任务重，人力较难完成任务，多采用机械化作业。目前用于这种搬运作业的伺服系统，主要使用液压装置，而液压装置存在着能耗高、结构复杂、动作迟钝、故障率高、维护困难等缺点，不能适应现代工业发展的需要。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单，动作、反应迅速、能耗较低的搬运机器人，用于完成动作重复的搬运作业，尤其是在恶劣作业条件下动作重复的搬运作业。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现：

这种搬运机器人，包括立柱转动关节、夹持机构升降关节和夹钳转动关节，立柱转动关节包括底座、转动设置在底座上的立柱、驱动立柱转动的电机；夹持机构升降关节包括移动设置在立柱上的滑座，驱动滑座在立柱上升降的电机；夹钳转动关节包括转动设置在滑座上的夹钳座、驱动夹钳座转动的电机；在夹钳座上摆动连接有至少一对夹钳、驱动夹钳摆动的夹钳驱动装置。

夹钳可以是摆动式或平行式等形式的夹钳。

本实用新型的有益效果是：

各关节的动作（立柱的转动、滑座的移动、夹钳座的转动）由电机提供动力，相对于采用液压装置，在任务量相同的条件下，能耗较低；又与采用液压装置相比，结构简单，且动力传递路径短，动作、反应较迅速。夹钳座的转动，用来控制夹钳的水平姿态，也就是两个夹钳所在的平面或水平 、或垂直、或与水平面呈一定角度。两个夹钳的开合夹紧由夹钳驱动装置控制（如气缸或其他类型的动力装置）。

对于上述搬运机器人有能适用于搬运不同大小物品、搬运不同高度及搬运不同距离、尽量降低能耗等的要求，需进行改进。

改进之一，是对于电机的改进：驱动立柱转动的电机、驱动滑座移动的电机、驱动夹钳座转动的电机均为伺服电机。也就是说，立柱转动、滑座移动、夹钳座转动均由伺服电机提供动力。

使用伺服电机控制各关节运动，结构简洁，伺服电机可做到柔和可控的启停（加速度可灵活设置），动作快速稳定，另外，伺服电机的待机电流小，使得该系统能耗很低，具有很好的节能效能；柔性可编程系统，使用更加便捷。

改进之二：在立柱的顶部转动设置支撑轮，绕过支撑轮上的拉索的一端与滑座连接、另一端与配重连接。最好，配重大于一定的重量。优选，配重与滑座及设置在滑座上的夹钳转动关节、夹钳、夹钳驱动装置的总质量相等。

添加配重，进一步降低系统能耗。

改进之二：夹钳驱动装置为两端与两个夹钳铰接的油缸或气缸。

附图说明

图1  是搬运机器人的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步说明：

参见图1所示的搬运机器人，主要由立柱转动关节、夹持机构升降关节和夹钳转动关节组成。

立柱转动关节包括底座1、立柱6、及电机4。底座1上设置有轴2，轴2与立柱6通过轴承3转动连接，电机4经齿轮减速机构5向立柱6相对于轴2转动提供动力。

夹持机构升降关节包括滑座9，及电机13，滑座9移动设置在立柱6上，滑座9沿立柱6升降由电机13提供动力。滑座9移动设置在立柱6上的具体实施方式可以有多种，如采用同步带传动、丝杠传动、齿轮齿条副传动、链条链轮传动等，本方案采用丝杠传动：在立柱6上设置导轨（图中未示出），滑座9可沿导轨上下移动；在立柱6上设置与导轨平行的丝杠7，丝杠7只能相对于立柱6转动而不能轴向移动；在滑座9上设置与丝杠7相配合的螺母（图中未示出）；电机13驱动丝杠7转动，由丝杠螺母副带动滑座9沿导轨上下移动。

夹钳转动关节包括转动设置在滑座9上的夹钳座16和驱动夹钳座16相对于滑座转动电机8和齿轮减速机构10。电机8经齿轮减速机构10驱动夹钳座16转动。

夹钳座16上摆动连接有两个夹钳11，在两个夹钳之间铰接有气缸17。

对于上述搬运机器人有能适用于搬运不同大小物品、搬运不同高度及搬运不同距离、尽量降低能耗等的要求，需进行改进。

改进之一，是对于电机的改进：实现立柱6相对于底座1转动、滑座9在立柱6上移动、夹钳11在滑座9上转动均由伺服电机提供动力。

改进之二：在立柱6的顶部转动设置支撑轮15，移动设置在支撑轮15上的拉索14的一端与滑座9连接、另一端与配重12连接；配重12与滑座9及设置在滑座9上的夹钳转动关节的总质量相等。

使用时，机器人系统根据设定的位置姿态，立柱转动关节动作，使夹钳对准需要夹取的物品，夹持机构升降关节则控制夹钳的高度，使夹钳能够夹取物品，夹钳转动关节控制夹钳水平姿态满足要求后，夹钳驱动装置驱动两个夹钳夹紧物品的摆动，机器人就可根据设定的程序，完成所需要的搬运作业。

本实用新型的有益效果是：

各关节的动作由电机提供动力，相对于采用液压装置，在任务量相同的条件下，能耗较低；又与采用液压装置相比，结构简单，且动力传递路径短，动作、反应较迅速。

使用伺服电机控制各关节运动，结构简洁，伺服电机可做到柔和可控的启停（加速度可灵活设置），动作快速稳定，另外，伺服电机的待机电流小，加上设计的配重装置，使得该系统能耗很低；柔性可编程系统，使用更加便捷。

Claims (5)

1.一种搬运机器人，包括立柱转动关节、夹持机构升降关节和夹钳转动关节，其特征是，立柱转动关节包括底座、转动设置在底座上的立柱、驱动立柱转动的电机；夹持机构升降关节包括移动设置在立柱上的滑座，驱动滑座在立柱上升降的电机；夹钳转动关节包括转动设置在滑座上的夹钳座、驱动夹钳座转动的电机；在夹钳座上摆动连接有至少一对摆动夹钳、驱动夹钳摆动的夹钳驱动装置。

2.根据权利要求1所述的搬运机器人，其特征是，驱动立柱转动的电机、驱动滑座移动的电机、驱动夹钳座转动的电机均为伺服电机。

3.根据权利要求1所述的搬运机器人，其特征是，在立柱的顶部转动设置支撑轮，绕过支撑轮的拉索的一端与滑座连接、另一端与配重连接。

4.根据权利要求3所述的搬运机器人，其特征是，配重与滑座及设置在滑座上的夹钳转动关节、夹钳、夹钳驱动装置的总质量相等。

5.根据权利要求1所述的搬运机器人，其特征是，夹钳驱动装置为两端与两个夹钳铰接的油缸或气缸。