一种重载式升降搬运堆垛机器人的制作方法

专利2025-03-18  25


本发明涉及机器人,具体为一种重载式升降搬运堆垛机器人。


背景技术:

1、目前服务机器人越来越多进入我们的生活,机器人是自动执行工作的机器装置;它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动,它的任务是协助或取代人类工作的工作,例如生产业、建筑业,或是危险的工作;搬运机器人是可以进行自动化搬运作业的工业机器人,搬运机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作,大大减轻了人类繁重的体力劳动,可以通过编程完成各种预期的任务,在自身结构和性能上有了人和机器的各自优势,尤其体现出了人工智能和适应性。

2、如授权公告号为cn109533850b的中国专利公开了一种升降式搬运机器人,可有效提高其行走的稳定性和平稳性,在升起时,待升起的搬运子机器人的升降搬运平台该待升起的搬运子机器人前方的前搬运子机器人和后方的后搬运子机器人进行竖直升降导向,以便提高升降过程中升降搬运平台的稳定性,这样,依次循环,可保证各个搬运子机器人运行的平稳性;可将机器人的底盘设为较轻的结构,有效提高机器人的灵活性,保证搬运子机器人运行的速率;行走组件的前后设置检测定位组件以及前方设置缓冲防撞组件,可有效地对前后的搬运子机器人进行定位,提高相互导向的稳定性,采用环形的轨道座,可实现环形的循环搬运动作,适合批量化的搬运产品或者货物。

3、然而上述的升降式搬运机器人,对货物进行搬运的过程中只能对其进行升降传动而不能够将货物进行堆叠摆放,由于不能堆叠货物,会在空间利用、货物摆放作业效率和灵活性方面存在局限性,需要其他设备或人工来完成堆叠,进而增加了操作的复杂性。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种重载式升降搬运堆垛机器人,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、一种重载式升降搬运堆垛机器人,包括:导轨板,所述导轨板上表面滑动安装有导向块,两组所述导向块之间固定安装有连接筒,所述连接筒内固定安装有横向传动机构,所述横向传动机构的传动端顶触契合在导轨板的轨道外表面处,所述连接筒上表面固定安装有第一凵形架,所述第一凵形架内滑动安装有工字架,所述工字架内固定安装有升降机构,所述升降机构螺纹安装在第一螺纹杆的外表面处,所述第一螺纹杆固定安装在连接筒与第一凵形架之间,所述工字架一端固定安装有导轨框,所述导轨框内滑动安装有延伸机构,所述延伸机构一端固定安装有夹料机构。

4、优选的,所述工字架两侧均转动安装有第一滚轮,所述工字架通过第一滚轮滚动安装在第一凵形架内侧的凹形槽内。

5、优选的,所述横向传动机构包括第一电机,所述第一电机固定安装在连接筒一端,所述第一电机的输出轴贯穿至连接筒内且端部转动安装在支撑板内,所述支撑板固定安装在连接筒内侧表面,所述第一电机的输出轴中间部固定安装有驱动轮,所述驱动轮的外表面顶触契合在导轨板的轨道外表面处,使其能够带动所述第一凵形架在导轨板的上表面处进行横向移动。

6、优选的,所述升降机构包括第二电机,所述第二电机固定安装在工字架内,所述第二电机的输出轴一端固定安装有第一齿轮,所述第一齿轮外表面套装有链条,所述链条的另一端套装在第二齿轮的外表面处,所述第二齿轮固定安装在传动柱的外表面下端处,所述传动柱转动安装在安装筒内,所述安装筒固定安装在紧固框内,所述紧固框固定安装在工字架内,所述传动柱传动安装在第一螺纹杆的外表面处,使其能够带动所述工字架通过两侧的第一滚轮在第一凵形架内侧的凹形槽内进行垂直向的升降操作。

7、优选的,所述延伸机构包括第三电机,所述第三电机固定安装在工字架下表面,所述第三电机的输出轴一端固定安装有第二螺纹杆,所述第二螺纹杆的外表面螺纹安装有传动盘内,所述传动盘固定安装在延伸板的下表面处,所述延伸板两侧均固定安装多组第二滚轮,所述延伸板通过第二滚轮滚动安装在转动安装在导轨框内侧的凹形槽内。

8、优选的,所述传动盘通过第二螺纹杆的传动能够使延伸板带动一端固定安装的夹料机构向外滑出延伸或向内收纳滑缩。

9、优选的,所述夹料机构包括第一连接板和第二连接板,所述第一连接板一端固定安装有紧固板,所述紧固板转动安装在两组对接板之间,所述对接板固定安装在第二连接板的下表面处,使所述第一连接板能够通过紧固板进行90°翻转,使其能够翻转至与所述第二连接板平齐,所述第二连接板固定安装在延伸板的下表面处。

10、优选的,所述第二连接板一端固定安装有第二凵形架,所述第二凵形架,所述第二连接板一端固定安装有两组滑轨,所述滑轨外表面滑动安装有导轨块,所述导轨块一端固定安装有第三凵形架,所述第二凵形架和第三凵形架之间均固定安装有滑柱,所述滑柱外表面的上下端均滑动安装有第一电动推杆,每两组所述第一电动推杆的活塞杆分别固定安装在第二凵形架和第三凵形架内的上下表面处,所述第一电动推杆一端固定安装有夹板,通过两组所述第一电动推杆的活塞杆推送,能够带动所述第一电动推杆在滑柱的外表面滑动,而在滑动的过程中能够带动一端固定安装的夹板同步呈垂直向地向中心处靠拢来实现夹料的目的。

11、优选的,所述第二连接板一端转动安装有第二电动推杆,所述第二电动推杆的活塞杆转动安装在推送板内,所述推送板固定安装在第一连接板一端,通过所述第二电动推杆的推拉,能够带动所述第一连接板进行90°的翻转,能其能够带动所述夹板翻转至面向下方和水平向。

12、优选的,所述第一连接板一端固定安装有第四电机,所述第四电机的输出轴一端固定安装有第三螺纹杆,所述第三螺纹杆外表面螺纹安装有牵拉块,所述牵拉块固定安装在第三凵形架一端;

13、其中,通过所述第四电机带动第三螺纹杆的传动,能够带动所述第三凵形架通过导轨块在滑轨的外表面处向呈水平向的向第二凵形架滑动靠拢来实现的夹持的操作;

14、其中,呈水平向夹持的所述夹板能够将处于货架高处的货物进行夹取出,并通过所述第二电动推杆的拉动来带动夹板内的货物进行90°翻转并通过升降和横向的移动来实现对货物在一定区域内进行堆叠;

15、其中,呈垂直向的向中心处靠拢夹持的所述夹板能够将不规则的货物夹起。

16、本发明还提供一种重载式升降搬运堆垛机器人,包括重载式升降搬运堆垛装置,所述重载式升降搬运堆垛装置包括底部支撑架,所述底部支撑架的上部固定安装有横向水平导轨,所述横向水平导轨的上部通过滑块滑动安装有底板,且所述横向水平导轨之间固定安装有用于驱动所述底板左右水平移动的横向直线模组,所述横向直线模组的动块与所述底板的底部固定连接,所述底板的上部固定安装有两个对称设置的立架,两个所述立架之间靠近其顶部固定连接杆,且每个所述立架内均固定安装有一组竖向直线模组,两个所述立架相互靠近的一侧面上均固定安装有竖向导轨,两个所述竖向直线模组的动块之间固定安装有u形承重板,所述u形承重板的两侧外壁均通过滑块与所述竖向导轨滑动连接,使得所述竖向直线模组能够驱动所述u形承重板沿着所述竖向导轨稳定地上下运动,其中:

17、所述u形承重板的上部内侧固定安装有两组能够前后伸缩移动的伸缩组件,两组所述伸缩组件的伸缩端均固定安装有一连接座,两组所述连接座之间固定安装有搬运承载板;

18、每组所述伸缩组件均包括外层轨道、中层轨道以及内层轨道,所述外层轨道固定安装在所述u形承重板的上部内侧,且所述外层轨道垂直于所述横向水平导轨设置,所述中层轨道滑动安装在所述外层轨道的内部,且所述中层轨道的一端能够滑动到所述外层轨道的外部,所述内层轨道滑动安装在所述中层轨道的内部,且所述内层轨道的一端能够滑动到所述中层轨道的外部,所述搬运承载板固定安装在所述内层轨道能够滑动到所述中层轨道外部的一端上部;

19、所述u形承重板上固定安装有用于驱动所述内层轨道前后运动的纵向直线模组,所述纵向直线模组的动块与所述内层轨道固定连接;

20、所述u形承重板的两侧壁内侧面上均固定安装有轮架,所述轮架上均通过转轴转动安装有导向轮。

21、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

22、1、通过导轨板、连接筒、导向块、横向传动机构、升降机构、延伸机构和夹料机构的设计,将货物从货架内搬运出并进行堆叠时,可通过启动横向传动机构和升降机构来带动工字架一端固定安装的夹料机构进行升降和横向移动,进而能够带动夹料机构被提升至货架摆放货物的高度位置,而当夹料机构与货物摆放的口槽相对时可通过启动延伸机构,而延伸机构能够将夹料机构推送进货架的摆放口槽内并启动夹料机构在摆放口槽内同步向中心处靠拢,进而能够使夹料机构夹固在货物的两侧,随后可再次启动延伸机构将夹料机构拉回,进而实现了将货物从货架中抽拉出的目的,随后可再次启动夹料机构带动被夹固的货物进行90°翻转,使货物的下表面与地面相对,随后可使夹料机构通过横向传动机构和升降机构来将货物摆放至所需的区域内,且在摆放货物的过程中也可通过启动延伸机构将货物摆放至更远处,以此往复,实现了在搬运货物的过程中能够对货物进行堆叠摆放的操作,也可反向操作,将堆叠的货物摆放至货架,这种多功能性使它适用于各种复杂的仓储和物流场景,增强了作业的灵活性和适应性,并且整个搬运和堆叠的过程都是自动化的,减少了人工干预,这不仅提高了效率,还减少了人工操作中的误差和潜在的安全隐患。

23、2、通过第一电机、驱动轮和支撑板的设计,对第一凵形架进行横向移动时,可通过启动第一电机带动输出轴外表面的驱动轮顶触在导轨板上的导轨进行传动操作,进而实现了带动第一凵形架通过连接筒和导向块在导轨板的上表面处进行横向的移动操作,进而能够使第一凵形架带动夹料机构进行横向的移动操作。

24、3、通过第二电机、第一齿轮、紧固框、安装筒和传动柱的设计,带动第一凵形架进行横向移动的过程中,还可一同启动第二电机带动第一齿轮驱动传动柱外表面第二齿轮进行旋转,进而能够使第二齿轮带动传动柱在安装筒内进行旋转,而安装筒则是通过紧固框固定安装在工字架内的,而随着传动柱的旋转能够在第一螺纹杆的外表面进行传动,进而能够使传动柱带动工字架通过两侧的第一滚轮在第一凵形架内侧的凹形槽内进行垂直向的升降操作,进而能够使工字架带动一端的夹料机构进行垂直的升降操作,而通过此垂直升降与配合横向移动的相互配合,使得夹料机构能够处理多层不同高度区域内的货物。

25、4、通过第三电机、第二螺纹杆、传动盘、延伸板和第二滚轮的设计,而通过升降和横向移动带动夹料机构移动至于货物平齐时,可通过启动第三电机带动第二螺纹杆进行旋转,而第二螺纹杆外表面传动安装有传动盘,而传动盘则是固定安装在延伸板下表面的,延伸板则通过两侧的第二滚轮滑动安装在导轨框内的,进而能够通过第三电机带动第二螺纹杆在传动盘内的传动,能够通过传动盘推送延伸板在导轨框内向外延伸滑出,进而能够使延伸板带动夹料机构插入货架内来通过夹料机构对货物进行夹取,并且通过延伸板的设计可以适应不同深度和高度的货架,使其能够应用在各种不同的仓储环境中,不论是浅货架还是深货架,都可以灵活运作,这为系统的应用范围提供了扩展性,并且通过延伸板的推送,使其在堆叠货物的过程能够将货物摆放至更远处,增加区域内货物的堆叠量。


技术特征:

1.一种重载式升降搬运堆垛机器人,其特征在于,包括:导轨板(1),所述导轨板(1)上表面滑动安装有导向块(106),两组所述导向块(106)之间固定安装有连接筒(101),所述连接筒(101)内固定安装有横向传动机构(5);

2.根据权利要求1所述的一种重载式升降搬运堆垛机器人,其特征在于:所述工字架(104)两侧均转动安装有第一滚轮(107),所述工字架(104)通过第一滚轮(107)滚动安装在第一凵形架(102)内侧的凹形槽内。

3.根据权利要求1所述的一种重载式升降搬运堆垛机器人,其特征在于:所述横向传动机构(5)包括第一电机(501),所述第一电机(501)固定安装在连接筒(101)一端,所述第一电机(501)的输出轴贯穿至连接筒(101)内且端部转动安装在支撑板(503)内,所述支撑板(503)固定安装在连接筒(101)内侧表面,所述第一电机(501)的输出轴中间部固定安装有驱动轮(502),所述驱动轮(502)的外表面顶触契合在导轨板(1)的轨道外表面处,使其能够带动所述第一凵形架(102)在导轨板(1)的上表面处进行横向移动。

4.根据权利要求1所述的一种重载式升降搬运堆垛机器人,其特征在于:所述升降机构(2)包括第二电机(201),所述第二电机(201)固定安装在工字架(104)内,所述第二电机(201)的输出轴一端固定安装有第一齿轮(202),所述第一齿轮(202)外表面套装有链条(205),所述链条(205)的另一端套装在第二齿轮(206)的外表面处,所述第二齿轮(206)固定安装在传动柱(207)的外表面下端处,所述传动柱(207)转动安装在安装筒(204)内,所述安装筒(204)固定安装在紧固框(203)内,所述紧固框(203)固定安装在工字架(104)内,所述传动柱(207)传动安装在第一螺纹杆(103)的外表面处,使其能够带动所述工字架(104)通过两侧的第一滚轮(107)在第一凵形架(102)内侧的凹形槽内进行垂直向的升降操作。

5.根据权利要求1所述的一种重载式升降搬运堆垛机器人,其特征在于:所述延伸机构(3)包括第三电机(301),所述第三电机(301)固定安装在工字架(104)下表面,所述第三电机(301)的输出轴一端固定安装有第二螺纹杆(302),所述第二螺纹杆(302)的外表面螺纹安装在传动盘(303)内,所述传动盘(303)固定安装在延伸板(304)的下表面处,所述延伸板(304)两侧均固定安装多组第二滚轮(305),所述延伸板(304)通过第二滚轮(305)滚动安装在转动安装在导轨框(105)内侧的凹形槽内,所述传动盘(303)通过第二螺纹杆(302)的传动能够使延伸板(304)带动一端固定安装的夹料机构(4)向外滑出延伸或向内收纳滑缩。

6.根据权利要求1所述的一种重载式升降搬运堆垛机器人,其特征在于:所述夹料机构(4)包括第一连接板(401)和第二连接板(402),所述第一连接板(401)一端固定安装有紧固板(414),所述紧固板(414)转动安装在两组对接板(415)之间,所述对接板(415)固定安装在第二连接板(402)的下表面处,使所述第一连接板(401)能够通过紧固板(414)进行90°翻转,使其能够翻转至与所述第二连接板(402)平齐,所述第二连接板(402)固定安装在延伸板(304)的下表面处。

7.根据权利要求6所述的一种重载式升降搬运堆垛机器人,其特征在于:所述第二连接板(402)一端固定安装有第二凵形架(403),所述第二凵形架(403),所述第二连接板(402)一端固定安装有两组滑轨(405),所述滑轨(405)外表面滑动安装有导轨块(404),所述导轨块(404)一端固定安装有第三凵形架(411),所述第二凵形架(403)和第三凵形架(411)之间均固定安装有滑柱(407),所述滑柱(407)外表面的上下端均滑动安装有第一电动推杆(406),每两组所述第一电动推杆(406)的活塞杆分别固定安装在第二凵形架(403)和第三凵形架(411)内的上下表面处,所述第一电动推杆(406)一端固定安装有夹板(408),通过两组所述第一电动推杆(406)的活塞杆推送,能够带动所述第一电动推杆(406)在滑柱(407)的外表面滑动,而在滑动的过程中能够带动一端固定安装的夹板(408)同步呈垂直向的向中心处靠拢来实现夹料的目的。

8.根据权利要求7所述的一种重载式升降搬运堆垛机器人,其特征在于:所述第二连接板(402)一端转动安装有第二电动推杆(416),所述第二电动推杆(416)的活塞杆转动安装在推送板(413)内,所述推送板(413)固定安装在第一连接板(401)一端,通过所述第二电动推杆(416)的推拉,能够带动所述第一连接板(401)进行90°的翻转,使其能够带动所述夹板(408)翻转至面向下方和水平向。

9.根据权利要求8所述的一种重载式升降搬运堆垛机器人,其特征在于:所述第一连接板(401)一端固定安装有第四电机(409),所述第四电机(409)的输出轴一端固定安装有第三螺纹杆(410),所述第三螺纹杆(410)外表面螺纹安装有牵拉块(412),所述牵拉块(412)固定安装在第三凵形架(411)一端,其中:

10.一种重载式升降搬运堆垛机器人,其特征在于:包括重载式升降搬运堆垛装置(6),所述重载式升降搬运堆垛装置(6)包括底部支撑架(601),所述底部支撑架(601)的上部固定安装有横向水平导轨(602),所述横向水平导轨(602)的上部通过滑块滑动安装有底板(603),且所述横向水平导轨(602)之间固定安装有用于驱动所述底板(603)左右水平移动的横向直线模组,所述横向直线模组的动块与所述底板(603)的底部固定连接;


技术总结
本发明公开了一种重载式升降搬运堆垛机器人,包括:导轨板,导轨板上表面滑动安装有导向块,两组导向块之间固定安装有连接筒,连接筒内固定安装有横向传动机构,连接筒上表面固定安装有第一凵形架,第一凵形架内滑动安装有工字架,工字架内固定安装有升降机构,升降机构螺纹安装在第一螺纹杆的外表面处,第一螺纹杆固定安装在连接筒与第一凵形架之间,工字架一端固定安装有导轨框,导轨框内滑动安装有延伸机构。本申请通过夹料机构和延伸机构的设计,使其能够对货物进行自动堆叠和向货架内进行摆放,且堆叠和摆放过程均为自动化操作,减少了人工搬运的时间,并且还能够根据货物的尺寸自动调整抓取大小。

技术研发人员:林豪,李清,俞凯
受保护的技术使用者:广州柔芯时代智能系统有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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