CN105417149A - 一种框架机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种框架机器人，包括控制装置、基础框架、升降平台、机械手和高度可调输送线，升降平台与基础框架滑动连接，机械手包括支架、对称设置在支架上的多个抓手和用于驱动至少一个或一对抓手动作的驱动元件；基础框架上设置有用于驱动升降平台的提拉装置，提拉装置与升降平台固定连接，升降平台包括平台支架、设置在平台支架内的水平滑轨、至少一组可上下运动的升降机构和驱动组件，升降机构与支架连接，高度可调输送线与升降平台的下方位置对应设置，控制装置分别和驱动元件、提拉装置、驱动组件、升降机构电连接。通过本发明降低了劳动强度，提高了生产效率且可以同时实现对输出物料的规则性排列输出。

Description

一种框架机器人

技术领域

本发明属于机器人设备技术领域，更具体地说，涉及一种可实现规则物料输出的框架机器人结构。

背景技术

现有技术中对有规则或无规则排列在货车上袋装或块状物料卸车时，主要通过人工进行卸载，劳动强度大并且这种工作环境通常较为恶劣，例如：主要是化肥、水泥袋装卸、建筑用空心砖、方石等；人工成本随着社会的发展越来越高，生产效益降低且采用人工卸车后卸载的物料不能按一定规则排列输出；此外，还可以采用卸车机进行卸车，但卸车机的抓取范围有限，当需要卸载的货物太高时，则无法实现对货物的卸运，需要人工搬运到合适的位置进行卸装，且卸装完成后货物排列不规则，需要进行重新进行整理和归置，浪费了大量的时间，降低了生产效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题：本发明提出一种框架机器人，解决现有技术中物料卸载存在的劳动强度大，生产效率低且输出物料不能呈现规则性输出的问题，降低了劳动强度，提高了生产效率且可以同时实现对输出物料的规则性排列输出。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种框架机器人，其特征在于，包括控制装置、基础框架、升降平台、机械手和用于承接物料的高度可调输送线，所述升降平台设置在所述基础框架内且与所述基础框架滑动连接，所述机械手包括支架、对称设置在支架上的多个抓手和用于驱动至少一个或一对抓手动作的驱动元件；所述基础框架上设置有用于驱动升降平台的提拉装置，所述提拉装置与所述升降平台固定连接，所述升降平台包括平台支架、设置在平台支架内的水平滑轨、至少一组可上下运动的升降机构和用于驱动所述升降机构沿所述水平滑轨水平滑动的驱动组件，所述升降机构与所述支架连接，所述高度可调输送线与所述升降平台的下方位置对应设置，所述控制装置分别和所述驱动元件、提拉装置、驱动组件、升降机构电连接。

本发明与现有技术相比有许多优点和积极效果：

本发明提出一种框架机器人，包括控制装置、基础框架、升降平台、机械手和用于承接物料的高度可调输送线，本发明中的机械手包括支架、对称设置在支架上的多个抓手和用于驱动至少一个或一对抓手动作的驱动元件，通过驱动元件来对应至少对一个或一对机械手进行单独控制，可以实现多件同时抓取、单件投送或同时投送，使卸载的物料呈现规则输出；同时在基础框架内设置升降平台，升降平台沿基础框架上下滑动，同时在升降平台的平台支架内部设置一可沿其内部的水平滑轨水平运动且同时其自身可以上下运动的升降机构，通过升降平台和机械手的支架连接，通过升降平台和升降机构可以实现2次升降，在进行卸装货物抓取卸载时可以使其满足不同的卸装高度的要求，提高了生产效率；此外，本发明中的高度可变输送线可以根据投送物料的高度不同自动对应调节高度，便于操作和卸载。

附图说明

图1为本发明框架机器人的立体结构图；

图2为本发明框架机器人的结构分解图；

图3为本发明框架机器人的基础框架的立体结构图；

图4为本发明框架机器人的高度可调输送线的立体结构图；

图5为本发明框架机器人的升降平台的立体结构图；

图6为本发明框架机器人的机械手的立体结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参见图1-图6所示，本发明提出一种框架机器人的实施例，包括控制装置、基础框架1、升降平台2、机械手3和用于承接物料的高度可调输送线4，所述升降平台2设置在所述基础框架1内且与所述基础框架1滑动连接，所述机械手3包括支架31、对称设置在支架31上的多个抓手32和用于驱动至少一个或一对抓手动作的驱动元件33；所述基础框架1上设置有用于驱动升降平台2的提拉装置5，所述提拉装置5与所述升降平台2固定连接，所述升降平台2包括平台支架21、设置在平台支架21内的水平滑轨22、至少一组可上下运动的升降机构23和用于驱动所述升降机构23沿所述水平滑轨22水平滑动的驱动组件24，所述升降机构23与所述支架31连接，所述高度可调输送线4与所述升降平台2的下方位置对应设置，所述控制装置分别和所述驱动元件33、提拉装置5、驱动组件24、升降机构23电连接。

具体的，本实施例中提出一种框架机器人的实施例，包括基础框架1，基础框架1为整个框架机器人的基础支撑，基础框架1内部设置一可沿基础框架1高度方向上下滑动的升降平台2，升降平台2的底端主要与机械手3进行连接，通过升降平台2上下升降带动机械手3同步升降，实现对不同高度物料的卸载，升降平台2的上升或下降主要通过设置在基础框架1顶端的提拉装置5来实现，提拉装置5和升降平台2固定连接在一起，通过提拉装置5的作用力使升降平台2上升或下降；同时为实现对一定高度的小范围内物料的卸载，在升降平台2内部还设置一升降机构23，进一步的，机械手3主要和升降平台2中的升降机构23底端连接固定在一起，在升降平台2的平台支架21内部设置有水平滑轨22，升降机构23设置在水平滑轨22上，在驱动组件24的驱动作用下在平台支架21内部的水平滑轨22内来回水平滑动，从而带动与其连接的机械手3来回滑动，用于实现机械手3的小范围水平方向的距离调整；同时升降机构23自身可以驱动机械手3做垂直方向的上下运动，当收到控制装置发出的信号时，升降机构23可以驱动与其连接的机械手3在竖直方向上做上下运动，实现机械手3在一定高度范围内的小行程的调整，在进行货物装卸时可以通过升降平台2和升降机构23两者进行配合使用，提高了生产效率；升降机构23至少设置有1组，可以设置有1组，也可以对应设置2组或多组，在进行使用时，可以实现交替配合使用或同时进行使用，选择方式灵活多变。

本实施例中的机械手3结构包括支架31、多个抓手32，在支架31的两端对称设置抓手32，优选的，支架31两侧设置安装轴，抓手32对称设置在安装轴上，驱动元件33用于驱动至少一个或一对抓手32动作，驱动元件33一端与支架铰接，另一端和抓手32连接。

具体的，驱动元件33与抓手32的连接形式可以为2种：一种为所述驱动元件33设置有多个，每一所述驱动元件33均至少和与其同侧设置的一个抓手32对应连接。即为一个驱动元件33驱动一个抓手32动作或一个驱动元件33驱动多个与其同侧设置的多个抓手32动作，可以满足对物料的多件抓取、单独抓取或单件投送、同时投送的需求。

另一种连接形式为：所述驱动元件33设置有多个，每一所述的驱动元件33均对至少和相对设置的一对抓手32连接。即每一驱动元件33驱动一对或多对抓手32同时动作，同样可以实现对物料的多件抓取、单独抓取或单件投送、同时投送。

通过本实施例中的机械手3结构，实现了对物料多件抓取、单件投放的生产需求，当然也可以同时多件抓取，多件投放，实现了对单件物料抓取的单独控制，在依次排列的抓手32中的一件物料无法抓取时不影响下一物料的抓取，下一物料可以继续进行抓取或者投放，提高了生产效率；且可以通过抓手依次对物料进行相应的抓取卸载，使物料呈现一定的规则排列输出，满足了生产需求。

所述控制装置分别和所述驱动元件33、提拉装置5、驱动组件24、升降机构23电连接。驱动元件33、提拉装置5和驱动组件24、升降机构23动作时均主要通过控制装置检测发出控制信号来实现。

进一步的，本实施例中的高度可调输送线4包括输送线支架41和设置在输送线支架41上端的高端输送线42、倾斜输送线43、底端输送线44和输送线提拉装置45，所述底端输送线45与所述输送线支架41固定连接，所述输送线提拉装置45与所述高端输送线42和倾斜输送线43固定连接，所述输送线支架41上设置有高度方向的第一滑动轨道411和与高度方向垂直的第二滑动轨道412，所述高端输送线42与所述第一滑动轨道411滑动连接，所述倾斜输送线43的两端分别与所述第一滑动轨道411和第二滑动轨道412滑动连接，所述倾斜输送线43的一端设置在所述高端输送线42的下方，另一端设置在所述底端输送线44的上方且与所述底端输送线44至少一部分重叠。

物料卸载时，可以通过输送线提拉装置45将高端输送线42和倾斜输送线43下降或上升到合适高度，然后卸载的物料输送通过机械手3抓取到高端输送线42上，然后通过高端输送线42输送到倾斜输送线43上，最后输送到底端输送线44上，由于高端输送线42和第一滑动轨道411滑动连接，倾斜输送线43的两端和第一滑动轨道411和第二滑动轨道412对应连接，且倾斜输送线43至少一部分和底端输送线44重叠，在物料卸载在输送线上时可有效的避免物品高度落差对设备和物品自身的冲击且输送线的两端不会发生移动。

优选的，所述输送线提拉装置45包括输送线电机、链轮和链条，所述输送线电机与所述链轮连接，所述链条与所述高端输送线42和倾斜输送线43连接。通过输送线电机带动链轮转动，链轮带动与链条连接的高端输送线42和倾斜输送线43做上下运动。

优选的，本实施例中的提拉装置5包括电机51、减速器、卷线器52和缠绕在卷线器内的钢丝绳，所述电机51与所述减速器连接，所述减速器与所述卷线器52连接，所述钢丝绳与所述升降平台2固定连接。

进一步的，所述基础框架1为方形框架，所述方形框架1两侧底端均设置有用于滑动的行走轮6。在基础框架1的底端设置行走轮6可方便将整个框架机器人进行移动，使其满足应用于不同的场合。

优选的，所述升降机构23包括电机、螺母231和丝杆232，所述电机与螺母231连接，所述螺母231与所述丝杆232螺纹连接，所述丝杆232与一连接板7连接，所述连接板7与所述支架31固定连接。通过电机带动螺母231转动，螺母231带动丝杆232做垂直方向的上下直线运动。丝杆232带动与机械手3的支架31连接的连接板7上下运动，从而带动设置在支架31上的抓手32上下运动。

进一步的，所述驱动组件24包括驱动电机241、减速机242、丝母和长丝杆243，所述驱动电机241和所述减速机242连接，所述减速机242和所述丝母连接，所述丝母和所述长丝杆243连接，所述长丝杆243与所述升降机构23连接。通过的，驱动升降机构23沿水平滑轨22运行也是通过丝母和长丝杆243的配合实现，在此不做赘述。

进一步的，所述基础框架1内设置有滑动轨道11，所述升降平台2上设置有与所述滑动轨道配合的滑行件25。滑动轨道11可以对应的为直线导轨、滑行件25对应的为滑行块或滑动辊，在此不做一一列举。

本实施例中框架机器人的具体工作流程如下所示：

动作1：框架机器人在收到控制装置发出的特定指令或视觉识别程序控制命令时使驱动组件24动作，驱动升降机构23“水平方向”动作，带动升降机构23到达特定位置，升降机构23带动机械手3垂直下降到指定位置，控制装置给予驱动元件33指令动作，驱动抓手32抓取物料；升降机构23上升，将机械手3带动至输送线的高端输送线42上，机械手3上的抓手32同时或从一端陆续动作，物料同时或“单一”投送至高端输送线42上，高端输送线42将物料传送至倾斜输送线43上；倾斜输送线43传送至底端输送线44上。

动作2：按照动作1，机器人完成第一层的逐排拾取；在升降机构23的行程范围内完成逐层拾取。

动作3：动作1和动作2完成后，升降平台2上各机构复位，提拉装置5动作，升降平台2下降至可指定位置，重复动作1和2，直至卸车完毕。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种框架机器人，其特征在于，包括控制装置、基础框架、升降平台、机械手和用于承接物料的高度可调输送线，所述升降平台设置在所述基础框架内且与所述基础框架滑动连接，所述机械手包括支架、对称设置在支架上的多个抓手和用于驱动至少一个或一对抓手动作的驱动元件；所述基础框架上设置有用于驱动升降平台的提拉装置，所述提拉装置与所述升降平台固定连接，所述升降平台包括平台支架、设置在平台支架内的水平滑轨、至少一组可上下运动的升降机构和用于驱动所述升降机构沿所述水平滑轨水平滑动的驱动组件，所述升降机构与所述支架连接，所述高度可调输送线与所述升降平台的下方位置对应设置，所述控制装置分别和所述驱动元件、提拉装置、驱动组件、升降机构电连接。

2.根据权利要求1所述的框架机器人，其特征在于，所述高度可调输送线包括输送线支架和设置在输送线支架上端的高端输送线、倾斜输送线、底端输送线和输送线提拉装置，所述底端输送线与所述输送线支架固定连接，所述输送线提拉装置与所述高端输送线和倾斜输送线固定连接，所述输送线支架上设置有高度方向的第一滑动轨道和与高度方向垂直的第二滑动轨道，所述高端输送线与所述第一滑动轨道滑动连接，所述倾斜输送线的两端分别与所述第一滑动轨道和第二滑动轨道滑动连接，所述倾斜输送线的一端设置在所述高端输送线的下方，另一端设置在所述底端输送线的上方且与所述底端输送线至少一部分重叠。

3.根据权利要求2所述的框架机器人，其特征在于，所述输送线提拉装置包括输送线电机、链轮和链条，所述输送线电机与所述链轮连接，所述链条与所述高端输送线和倾斜输送线连接。

4.根据权利要求2所述的框架机器人，其特征在于，所述提拉装置包括电机、减速器、卷线器和缠绕在卷线器内的钢丝绳，所述电机与所述减速器连接，所述减速器与所述卷线器连接，所述钢丝绳与所述升降平台固定连接。

5.根据权利要求1所述的框架机器人，其特征在于，所述基础框架为方形框架，所述方形框架两侧底端均设置有用于滑动的行走轮。

6.根据权利要求3所述的框架机器人，其特征在于，所述驱动元件设置有多组，所述驱动元件为液压油缸或气缸，每一所述驱动元件均至少和与其同侧设置的一个抓手对应连接。

7.根据权利要求3所述的框架机器人，其特征在于，所述驱动元件设置有多组，所述驱动元件为液压油缸或气缸，每一所述的驱动元件均对至少和相对设置的一对抓手连接。

8.根据权利要求1所述的框架机器人，其特征在于，所述升降机构包括电机、螺母和丝杆，所述电机与螺母连接，所述螺母与所述丝杆螺纹连接，所述丝杆与一连接板连接，所述连接板与所述支架固定连接。

9.根据权利要求1所述的框架机器人，其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机、减速机、丝母和长丝杆，所述驱动电机和所述减速机连接，所述减速机和所述丝母连接，所述丝母和所述长丝杆连接，所述长丝杆与所述平台升降机构连接。

10.根据权利要求1所述的框架机器人，其特征在于，所述基础框架内设置有滑动轨道，所述升降平台上设置有与所述滑动轨道配合的滑行件。