CN112027689A - 成卷电线码垛机械人及自动码垛方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了成卷电线码垛机械人及自动码垛方法，成卷电线码垛机械人包括支撑台、多轴机械臂以及成卷电线拾取机构；所述多轴机械臂的底端固定于所述支撑台上，所述成卷电线拾取机构活动连接于所述多轴机械臂的顶端；所述成卷电线拾取机构包括铰接于多轴机械臂顶端的连接杆，固定于连接杆下端的可撑开和收紧的取货部件。本发明通过采用多轴机械臂以及成卷电线拾取机构将成卷电线拾取到放料位，并且可按照设定的堆放方式整齐有序的自动放置，自动化程度高，降低了人工成本，提高了工作效率低，而且码垛质量好不易倒塌。

Description

成卷电线码垛机械人及自动码垛方法

技术领域

本发明涉及机械自动化领域，更具体地说是一种成卷电线码垛机械人及自动码垛方法。

背景技术

现有的成卷电线码垛是都是靠人工进行的，不仅劳动强度大，而且工作效率低，码垛质量差易倒塌。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供成卷电线码垛机械人及自动码垛方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，成卷电线码垛机械人，包括支撑台、多轴机械臂以及成卷电线拾取机构；所述多轴机械臂的底端固定于所述支撑台上，所述成卷电线拾取机构活动连接于所述多轴机械臂的顶端；所述成卷电线拾取机构包括铰接于多轴机械臂顶端的连接杆，固定于连接杆下端的可撑开和收紧的取货部件。

其进一步技术方案为：所述取货部件包括与连接杆下端固定连接的固定块，设于固定块侧面的多个可伸缩杆，固定于可伸缩杆外端的顶接片。

其进一步技术方案为：所述固定块呈方形形状，所述可伸缩杆为四个，且分别位于所述固定块的四个侧面。

其进一步技术方案为：所述可伸缩杆通过伺服电机控制其伸出和缩回。

其进一步技术方案为：所述顶接片为弧形形状，所述顶接片的弧度与成卷电线的中心孔孔壁的弧度相适应。

其进一步技术方案为：多轴机械臂包括连接座、第一转动臂、第二转动臂以及第三转动臂；所述连接座固定连接于支撑台的上表面，所述第一转动臂活动连接于连接座的顶部，且可相对于连接座水平转动；所述第二转动臂活动连接于第一转动臂，且可相对于连接座垂直转动；所述第三转动臂活动连接于第二转动臂，且可相对于连接座垂直转动；所述连接杆的上端与所述第三转动臂铰接。

其进一步技术方案为：所述连接座与第一转动臂的连接处设有第一电机，所述第一电机用于驱动第一转动臂相对于连接座转动；所述第一转动臂和第二转动臂的连接处设有第二电机，所述第二电机用于驱动第二转动臂相对于第一转动臂转动；所述第二转动臂和第三转动臂的连接处设有第三电机，所述第三电机用于驱动第三转动臂相对于第二转动臂转动；所述连接杆与所述第三转动臂的连接处设有第四电机，所述第四电机用于驱动连接杆相对于第三转动臂转动。

其进一步技术方案为：所述第一电机、第二电机、第三电机以及第四电机均为伺服电机。

另一方面，成卷电线码垛机械人自动码垛方法，包括：

控制成卷电线拾取机构转动至取料位；

成卷电线拾取机构拾取一成卷电线并控制其转动至放料位；

将拾取的成卷电线放置于放料位。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过采用多轴机械臂以及成卷电线拾取机构将成卷电线拾取到放料位，并且可按照设定的堆放方式整齐有序的自动放置，自动化程度高，降低了人工成本，提高了工作效率低，而且码垛质量好不易倒塌。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明成卷电线码垛机械人具体实施例的结构示意图；

图2为本发明成卷电线码垛机械人具体实施例中取货部件的结构示意图(初始状态)；

图3为本发明成卷电线码垛机械人具体实施例中取货部件的结构示意图(取料状态)。

附图标记

1、支撑台；2、连接座；3、第一转动臂；4、第二转动臂；5、第三转动臂；6、连接杆；7、取货部件；71、固定块；72、伸缩杆；73、顶接片。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

请参考图1，本发明提供了一种成卷电线码垛机械人，包括支撑台1、多轴机械臂以及成卷电线拾取机构；多轴机械臂的底端固定于支撑台1上，成卷电线拾取机构活动连接于多轴机械臂的顶端；成卷电线拾取机构包括铰接于多轴机械臂顶端的连接杆6，固定于连接杆6下端的可撑开和收紧的取货部件7。

进一步的，取货部件7包括与连接杆6下端固定连接的固定块71，设于固定块71侧面的多个可伸缩杆72，固定于可伸缩杆72外端的顶接片73。优选地，固定块71呈方形形状，可伸缩杆72为四个，且分别位于固定块71的四个侧面。可伸缩杆72通过伺服电机控制其伸出和缩回。图2为取货部件7的初始状态，此时的状态可方便其放入成卷电线的中心孔中，图3为取货部件7的伸出状态，此时的状态顶接片73将与成卷电线的壁部抵接，相当于成卷电线固定在了取货部件7，从而可随取货部件7一起移动，若要解除成卷电线与取货部件7的固定关系，电机控制顶接片73缩回即可。优选地，为了防止在移动过程中成卷电线从取货部件7上脱落，可设置顶接片73为弧形形状，顶接片73的弧度与成卷电线的中心孔孔壁的弧度相适应。

在某些实施例中，顶接片73上下两端均横向向外延伸设有限位片，设置的限位片可以进一步的防止在移动过程中成卷电线从取货部件7上脱落。

在某些实施例中，在顶接片73上设有检测顶接片73与成卷电线是否抵接到位的传感器，如果抵接不到位，那么需要调节至争取位置后再抵接，这样可以防止在移动过程中由于没有抵接到位而引起成卷电线的掉落。

进一步的，请参考图1，多轴机械臂包括连接座2、第一转动臂3、第二转动臂4以及第三转动臂5；连接座2固定连接于支撑台1的上表面，第一转动臂3活动连接于连接座2的顶部，且可相对于连接座2水平转动；第二转动臂4活动连接于第一转动臂3，且可相对于连接座2垂直转动；第三转动臂5活动连接于第二转动臂4，且可相对于连接座2垂直转动；连接杆6的上端与第三转动臂5铰接。

进一步的，连接座2与第一转动臂3的连接处设有第一电机，第一电机用于驱动第一转动臂3相对于连接座2转动；第一转动臂3和第二转动臂4的连接处设有第二电机，第二电机用于驱动第二转动臂4相对于第一转动臂3转动；第二转动臂4和第三转动臂5的连接处设有第三电机，第三电机用于驱动第三转动臂5相对于第二转动臂4转动；连接杆6与第三转动臂5的连接处设有第四电机，第四电机用于驱动连接杆6相对于第三转动臂5转动。优选地，第一电机、第二电机、第三电机以及第四电机均为伺服电机，选择伺服电机，便于控制。

本发明还提供了一种采用上述成卷电线码垛机械人进行自动码垛方法，该方法包括：

第一步：控制成卷电线拾取机构转动至取料位；

第二步：成卷电线拾取机构拾取一成卷电线并控制其转动至放料位；

第三步：将拾取的成卷电线放置于放料位。

具体的，整个成卷电线码垛机械人通过控制器进行集中控制，为了提高码垛更加整齐、不易崩塌，具体提供以下的堆叠方法：

在放料位，从第1排开始，每排横向一字型摆放7卷电线，纵向一字型摆放共放7排，紧密摆放，共摆放10层。成卷电线码垛机械人首先从左到右摆放第一横排，第一横排摆放完成之后，发送指令给成卷电线码垛机械人从左到右摆放第二横排，以此类推，当第一层摆放完成之后，再进行第二层的摆放，直至全部摆放完成，这样摆放，不仅效率高，而且不易崩塌。

在某些实施例中，为了防止在移动过程中由于没有抵接到位而引起成卷电线的掉落的情况，控制器会采集传感器的信息进行判断，根据判断结果进行相应的处理，具体的处理方式如下：

传感器将顶接片73与成卷电线的抵接的位置数据发送给控制器，控制器根据接收的数据判断是否抵接到位，如果没有则控制抵接片重新进行抵接。

进一步的，判断是否抵接到位的方法是：根据接收到的数据判断当前抵接的位置与标准抵接的位置是否相同，如果不相同，则说明抵接不到位。

综上：本发明通过采用多轴机械臂以及成卷电线拾取机构将成卷电线拾取到放料位，并且可按照设定的堆放方式整齐有序的自动放置，自动化程度高，降低了人工成本，提高了工作效率低，而且码垛质量好不易倒塌。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.成卷电线码垛机械人，其特征在于，包括支撑台、多轴机械臂以及成卷电线拾取机构；所述多轴机械臂的底端固定于所述支撑台上，所述成卷电线拾取机构活动连接于所述多轴机械臂的顶端；所述成卷电线拾取机构包括铰接于多轴机械臂顶端的连接杆，固定于连接杆下端的可撑开和收紧的取货部件。

2.根据权利要求1所述的成卷电线码垛机械人，其特征在于，所述取货部件包括与连接杆下端固定连接的固定块，设于固定块侧面的多个可伸缩杆，固定于可伸缩杆外端的顶接片。

3.根据权利要求2所述的成卷电线码垛机械人，其特征在于，所述固定块呈方形形状，所述可伸缩杆为四个，且分别位于所述固定块的四个侧面。

4.根据权利要求2所述的成卷电线码垛机械人，其特征在于，所述可伸缩杆通过伺服电机控制其伸出和缩回。

5.根据权利要求2所述的成卷电线码垛机械人，其特征在于，所述顶接片为弧形形状，所述顶接片的弧度与成卷电线的中心孔孔壁的弧度相适应。

6.根据权利要求1所述的成卷电线码垛机械人，其特征在于，所述多轴机械臂包括连接座、第一转动臂、第二转动臂以及第三转动臂；所述连接座固定连接于支撑台的上表面，所述第一转动臂活动连接于连接座的顶部，且可相对于连接座水平转动；所述第二转动臂活动连接于第一转动臂，且可相对于连接座垂直转动；所述第三转动臂活动连接于第二转动臂，且可相对于连接座垂直转动；所述连接杆的上端与所述第三转动臂铰接。

7.根据权利要求6所述的成卷电线码垛机械人，其特征在于，所述连接座与第一转动臂的连接处设有第一电机，所述第一电机用于驱动第一转动臂相对于连接座转动；所述第一转动臂和第二转动臂的连接处设有第二电机，所述第二电机用于驱动第二转动臂相对于第一转动臂转动；所述第二转动臂和第三转动臂的连接处设有第三电机，所述第三电机用于驱动第三转动臂相对于第二转动臂转动；所述连接杆与所述第三转动臂的连接处设有第四电机，所述第四电机用于驱动连接杆相对于第三转动臂转动。

8.根据权利要求7所述的成卷电线码垛机械人，其特征在于，所述第一电机、第二电机、第三电机以及第四电机均为伺服电机。

9.成卷电线码垛机械人自动码垛方法，其特征在于，包括：

控制成卷电线拾取机构转动至取料位；

成卷电线拾取机构拾取一成卷电线并控制其转动至放料位；

将拾取的成卷电线放置于放料位。

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