一种上下料机器人的制作方法

本实用新型属于物料搬运领域，尤其涉及一种上下料机器人。

背景技术：

目前大多企业的生产过程中基本采用人工用行车或用叉车人工运料，此方式需人员手动上下料操作，并产生以下问题：人工劳动强度大，速度慢；在生产过程中采用人工手动上下料差错率高、不良品率高，致使产品质量控制难度大、以及生产效率底；人工成本不断增加，对于企业压力越来越大。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种上下料机器人，以解决现有上下料方式效率低的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种上下料机器人，包括：

支撑架，所述支撑架的两侧对称设有支撑柱；

可在所述支撑柱上升降的升降架；

可在所述升降架上沿X轴移动的X轴移动平台；

可在所述X轴移动平台上沿Y轴移动的Y轴移动平台；

用以抓取物料的抓料组件，所述抓料组件固定于所述Y轴移动平台上；

用以对上下料机器人坐标校准的坐标校准装置。

进一步地，还包括驱动所述升降架在所述支撑柱上升降的升降驱动装置。

进一步地，所述升降驱动装置包括升降电机、固定于所述升降电机输出轴上的主动轮、从动轮、套设于所述主动轮和从动轮上的皮带；所述皮带与所述支撑架固定连接，所述主动轮和从动轮分别位于所述支撑柱的上下两端。

进一步地，所述支撑柱上设有第一导轨，所述升降架上对应的设有第一滑块。

进一步地，还包括分别驱动X轴移动平台和Y轴移动平台的X轴驱动装置和Y轴驱动装置。

进一步地，所述X轴驱动装置包括X轴电机、与所述X轴电机输出轴固定连接的X轴丝杆、与所述X轴丝杆螺纹适配的X轴螺母，所述X轴螺母与X轴移动平台固定连接。

进一步地，所述Y轴驱动装置包括Y轴电机、与所述Y轴电机输出轴固定连接的Y轴丝杆、与所述Y轴丝杆螺纹适配的Y轴螺母，所述Y轴螺母与Y轴移动平台固定连接。

进一步地，所述抓料组件包括爪手固定架、爪手以及抓料电机；

其中，所述爪手固定架固定于所述Y轴移动平台上，所述爪手固定架上固定有第一滑杆，所述第一滑杆上套设有第一弹簧；所述爪手套设于所述第一滑杆上，且所述第一弹簧位于所述爪手固定架和所述爪手之间；所述抓料电机的输出轴上固定有第一凸轮；所述第一凸轮与所述爪手相抵持。

进一步地，还包括活动的设于Y轴移动平台上的挂料组件，所述挂料组件包括：

挂钩；

挂钩固定架；

设于挂钩固定架上的挂料电机，所述挂料电机输出轴上固定连接有第二凸轮；

固定于所述挂钩固定架上的第二滑杆，所述第二滑杆上套设有第二弹簧，所述挂钩套设于所述第二滑杆上，且所述第二弹簧位于所述挂钩固定架和所述挂钩之间；

所述第二凸轮与所述挂钩抵持接触，所述第二凸轮的低点与所述挂钩接触时，所述挂钩通过第二弹簧的向下挤压，从而挂住物料盒。

进一步地，所述坐标校准装置包括：

沿Y轴方向设置的第一电机；

沿Z轴方向设置的第二电机，所述第二电机固定于所述第一电机的输出轴上；

激光测距装置，所述激光测距装置固定于所述第二电机的输出轴上。

进一步地，还包括AGV小车，所述AGV小车与所述支撑架的底部可分离式的连接。

本实用新型提供了一种上下料机器人，通过坐标校准装置实现对机器人位置的校准，然后，X、Y轴移动平台以及升降架根据校准的坐标进行移动，实现物料的抓取，所述上下料机器人结构简单，定位方便准确，便捷的实现物料的搬运。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的上下料机器人的立体结构图；

图2是本实用新型实施例提供的上下料机器人另一角度的立体结构图；

图3是本实用新型实施例提供的支撑架的立体结构图；

图4是本实用新型实施例提供的升降架及X轴驱动装置的立体结构图；

图5是本实用新型实施例提供的X轴移动平台及Y轴驱动装置的立体结构图；

图6是本实用新型实施例提供的Y轴移动平台及抓料组件的立体结构图；

图7是本实用新型实施例提供的抓料组件的立体结构图；

图8是本实用新型实施例提供的挂料组件的立体结构图；

图9是本实用新型实施例提供的坐标校准装置的立体结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、2所示，本实用新型实施例提供一种上下料机器人100，包括支撑架110、可在所述支撑架110上升降的升降架120、可在所述升降架120上沿X轴移动的X轴移动平台130、可在所述X轴移动平台130上沿Y轴移动的Y轴移动平台140、固定于所述Y轴移动平台140上的抓料组件150、用以坐标校准的坐标校准装置160。

本实施例的上下料机器人100通过坐标校准装置160对机器人100的位置实现校准，然后，X、Y轴移动平台以及升降架120根据校准的坐标进行移动，实现物料的抓取，所述上下料机器人100结构简单，定位方便准确，便捷的实现物料的搬运。

本实施例中，为了减少所述上下料机器人100的重量，所述支撑架110为方状的中空结构。优选的，采用多个铝型材的组装实现。

具体的，如图3所示，所述支撑架110的两侧对称设有支撑柱111，所述升降架120可在所述支撑柱111上进行升降运动。

进一步地，为了使得所述升降架120平稳的升降，所述支撑柱111上设有第一导轨(图未标)，所述升降架120上对应的设有第一滑块(图未标)，实现支撑架120的限位和滑动。

进一步的，所述支撑架110的下方设有物料盒(图未示)的放置槽112，方便物料盒的定位。

继续参阅图3，所述上下料机器人100还包括驱动所述升降架120在所述支撑柱111上升降的升降驱动装置121。

本实施例中，所述升降驱动装置121包括升降电机1211、固定于所述升降电机输出轴上的主动轮(图未示)、从动轮1212、套设于所述主动轮和从动轮上的皮带1213；所述皮带1213与所述支撑架120固定连接，所述主动轮和从动,1212分别位于所述支撑柱111的上下两端。

进一步的，所述支撑架120的同一侧平行的连接有多条皮带1213，使得所述支撑架120的受力均匀，移动更加平稳。

具体的，所述支撑柱110的两侧分别设有两条皮带1213，每条皮带1213的两端分别设有从动轮1212，同一端的从动轮1212通过连接杆1214固定连接，两侧支撑柱111的从动轮1212通过一组位于支撑柱111上端的带轮组件1215连接。

所述升降电机1211位于所述支撑柱111的下端，通过驱动输出轴上的主动轮带动与之相连的、且位于连接杆1214上的从动轮1212转动，从而实现整个带轮结构转动，最终实现升降架120的升降。

如图4所示，所述升降架120为多条铝型材组装在一起的平状结构。

所述X轴移动平台130为一平板结构，通过位于所述升降架120上的X轴驱动装置131的驱动，实现在X轴方向上的移动。

具体的，所述X轴驱动装置131包括X轴电机1311、与所述X轴电机输出轴固定连接的X轴丝杆1312、与所述X轴丝杆1312螺纹适配的X轴螺母1313，所述X轴螺母1313与X轴移动平台130的底部固定连接。

进一步地，所述X轴丝杆1312和X轴螺母1313的两侧可分别设有X轴滑杆1314和X轴滑块1315，使得所述X轴移动平台130在多个位置受到支撑，两侧的重量差别不大，驱动更加省力、不会发生抖动情况等。

如图6所示，所述X轴移动平台130的下方设有Y轴驱动装置(图未标)，用以驱动所述Y轴移动平台140。

所述Y轴驱动装置包括Y轴电机1411、与所述Y轴电机输出轴固定连接的Y轴丝杆1412、与所述Y轴丝杆1412螺纹适配的Y轴螺母1413，所述Y轴螺母1413与Y轴移动平台140的上端固定连接。

本实施例中，所述Y轴电机1411与所述Y轴丝杆1412之间通过带轮组件(图未标)进行驱动连接，大大的节约了抓料组件的空间。

进一步地，所述Y轴丝杆1412和Y轴螺母1413的两侧可分别设有Y轴滑杆1414和Y轴滑块1415，使得所述Y轴移动平台140在多个位置受到支撑，两侧的重量差别不大，驱动更加省力；同时，当抓料组件150抓取物料时，所述Y轴移动平台140不会产生受力不均匀的情况，也不会发生抖动等。

如图6、7所示，所述抓料组件150包括爪手固定架151、爪手154以及抓料电机155；

其中，所述爪手固定架151固定于所述Y轴移动平台140上，所述爪手固定架151上固定有第一滑杆152，所述第一滑杆上套设有第一弹簧153；所述爪手154套设于所述第一滑杆152上，且所述第一弹簧153位于所述爪手固定架151和所述爪手154之间；所述抓料电机155的输出轴上固定有第一凸轮156；所述第一凸轮156与所述爪手154相抵持。

在本实施例中，所述第一弹簧153为压缩弹簧，且所述第一弹簧153一直处于压缩状态。所述抓料电机155带动所述第一凸轮156转动，当所述第一凸轮156转动到低点与所述爪手154相接触时，第一弹簧153的弹力使得所述爪手154向前伸出，此时，所述爪手154夹紧物料盒。当所述第一凸轮156转动到高点与所述爪手154相接触时，所述爪手154向后缩回，此时，所述爪手松开物料盒。

进一步地，所述抓料组件150为对称的设置在所述Y轴移动平台140上。

进一步地，所述爪手154为两个；两个爪手之间通过爪手连接杆158连接，所述第一凸轮156与所述爪手连接杆158的中部接触。

进一步地，所述爪手154上设有轴承157，所述轴承157持续与所述第一凸轮156相抵持，降低了所述第一凸轮156与所述爪手之间的摩擦力。

进一步地，所述轴承157设于所述爪手连接杆158的中部。

进一步地，所述爪手157与所述爪手固定架151之间的第一滑杆152和对应的第一弹簧153设有多组，使得所述爪手157移动平稳。优选的，所述第一滑杆152和第一弹簧153设有两组。

如图6、8所示，当多个物料放置在物料盒(图未示)中，为了更快速的对物料盒进行抓取，所述上下料机器人100还包括活动的设于Y轴移动平台140上的挂料组件170，通过挂料组件170先将物料盒挂住，并将其拉出或拉进物料架(图未示)。

具体的，所述挂料组件170包括：

挂钩171；

挂钩固定块172；

设于挂钩固定块172上的挂料电机173，所述挂料电机173输出轴上固定连接有第二凸轮174；

固定于所述挂钩固定块172上的第二滑杆175，所述第二滑杆175上套设有第二弹簧176，所述挂钩171套设于所述第二滑杆175上，且所述第二弹簧176位于所述挂钩固定块172和所述挂钩171之间；

所述第二凸轮174与所述挂钩171一直保持抵持接触状态，当所述第二凸轮174的低点与所述挂钩171接触时，所述挂钩171通过第二弹簧向下挤压，实现物料盒的挂住。

当所述第二凸轮174的高点与所述挂钩171接触时，所述挂钩171被第二凸轮174向上挤压，使得所述挂钩向上移动，松开物料盒；且由于持续受到第二弹簧的向下弹力，所述挂钩171与所述第二凸轮174一直保持抵持接触状态。

为了实现所述挂料组件170的移动，所述Y轴移动平台140上还设有挂料组件驱动装置180，所述挂料组件驱动装置180包括挂料组件驱动电机181、带轮组件182和带轮组件固定架183，所述带轮组件固定架183活动的设置于所述Y轴移动平台140底部，所述挂料组件170与所述带轮组件182的皮带卡扣连接，当所述带轮组件182的皮带沿Y轴传动时，可带动所述挂料组件170同样沿Y轴运动。

具体的，当需要下料时，Y轴移动平台140带动抓料组件170、挂料组件170以及挂料组件驱动装置180沿Y轴靠近料架，当移动到预定位置时，Y轴移动平台140停止运动，挂料组件驱动电机181驱动所述带轮组件182传动，带动所述挂料组件170继续沿Y轴运动，直到所述挂钩171位于所述物料盒上方后，挂料电机173驱动所述第二凸轮174转动，使得所述挂钩171向下，挂起物料盒，然后，挂料组件驱动电机181开始反转，挂料组件170通过挂钩171带动物料盒从料架中移出一定距离后，所述抓料组件150抓住物料盒，Y轴移动平台开始远离料架运动，当运动到预定位置后，升降架120开始下降，将物料盒放置在支撑架110的下方，完成下料。同理，上料的运动过程与下料相反。

进一步地，所述带轮组件固定架183上设有挂料滑杆1831，所述挂料组件170的挂钩固定块172上设有与所述挂料滑杆1831适配的通孔(图未标)，是的所述挂料组件170在带轮组件182的带动下，沿所述挂料滑杆1831稳定的滑动。

进一步地，所述挂料组件170及挂料组件驱动装置180设有多组，分别与抓料组件对应设置。

本实施例中，多组设置中，所述挂料组件驱动电机181共用，具体的通过额外设置一组带轮组件(图未标)和连杆(图未标)实现。

如图1和图9所示，所述坐标校准装置160包括沿Y轴方向设置的第一电机161、

沿Z轴方向设置的第二电机162、激光测距装置163；所述第二电机162固定于所述第一电机的输出轴上；所述激光测距装置163固定于所述第二电机的输出轴上。

本实施例中，所述激光测距装置163测得与目标X轴的距离后；所示第二电机162旋转90度，所述激光测距装置163测得Y轴的距离；然后，所述第一电机161旋转90度，带动第二电机和与其固定连接的激光测距装置163在垂直面旋转90度后，激光测距装置163测得Z轴的距离。通过XYZ轴的距离确定后，抓料组件在X、Y轴移动平台的带动下，运动到合适的位置抓取物料盒。

进一步的，在测量X轴的距离前，所述第一、二电机需要回到原点。

进一步的，为了防止所述第一、二电机的旋转失控，所述坐标校准装置160还包括两组感应装置164，所述感应装置164包括感应片1641和U型开关1642。

如图1所示，为了方便的实现所述的上下料机器人100的移动，所述上下料机器人100还包括AGV小车180，所述AGV小车180与所述支撑架110的底部可分离式的连接。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。