一种多用途自检式码垛机的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种多用途自检式码垛机，包括控制器、底座、旋转轴和机械手，控制器的内部设置有印制电路板，底座的内部设置有运动控制器，底座外表面设置有震动传感器，底座的上方设置有旋转轴，旋转轴的上方连接有支撑座，旋转轴通过X轴伺服电机、Y轴伺服电机以及Z轴伺服电机连接下工作臂以及调整臂，下工作臂以及调整臂的上方连接有上工作臂，上工作臂的右侧安装有安装座，机械手安装在安装座的下方；与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：使码垛机器人既可以完成物品抓取和摆放，也可以完成工件的计数，有利于降低成本，有异常情况时，会自动警报，提高安全性；本发明结构简单，可代替人工操作，可降低劳动强度，提高工作效率。
【专利说明】
一种多用途自检式码垛机
技术领域
[0001]本发明是一种多用途自检式码垛机，属于夹持设备领域。【背景技术】
[0002]码垛机是将已装入容器的纸箱，按一定排列码放在托盘、栈板(木质、塑胶)上，进行自动堆码，可堆码多层，然后推出，便于叉车运至仓库储存。本设备采用PLC+触摸屏控制， 实现智能化操作管理，简便、易掌握。可大大地减少劳动力和降低劳动强度。码垛机是输送机输送来的料袋、纸箱或是其它包装材料按照客户工艺要求的工作方式自动堆叠成垛，并将成垛的物料进行输送的设备。
[0003]现有技术中的码垛机对于其驱动电机本身的防护并没有太多的改善，一般情况下的检测，都是通过人工去检测驱动电机的好坏，但是人工检测不仅效率低下，而且容易出现误测的情况。
[0004]现有技术中的码垛机功能单一，只能单纯的搬运货物，不能对搬运货物的多少进行计数，十分影响使用。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种多用途自检式码垛机，以解决上述【背景技术】中提出的问题，本发明使用方便，便于操作，稳定性好，可靠性高。
[0006]为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现:一种多用途自检式码垛机，包括控制器、底座、旋转轴和机械手，所述控制器的外表面设置有显示屏，所述显示屏的上方安装有警报器，所述控制器的内部设置有印制电路板，所述印制电路板上焊接有中央处理器、储存器、继电器以及信息传输单元，所述控制器通过电性连接线连接底座，所述底座的内部设置有运动控制器，所述底座外表面设置有震动传感器，所述底座的上方设置有旋转轴，所述旋转轴的内部安装有旋转轴伺服电机，所述旋转轴伺服电机的内部设置有旋转轴伺服驱动器，所述旋转轴的上方连接有支撑座，所述支撑座的上方连接有下工作臂以及调整臂，所述旋转轴通过X轴伺服电机、Y轴伺服电机以及Z轴伺服电机连接下工作臂以及调整臂，所述X轴伺服电机内部设置有X轴伺服驱动器，所述Y轴伺服电机内部设置有Y轴伺服驱动器，所述Z轴伺服电机内部设置有Z轴伺服驱动器，所述下工作臂以及调整臂的上方连接有上工作臂，所述上工作臂的右侧安装有安装座，机械手步进电机安装在安装座的上方，机械手安装在安装座的下方，所述机械手步进电机的内部设置有机械手步进驱动器， 所述X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机、旋转轴伺服电机以及旋转轴伺服电机的外表面均安装有温度传感器;所述运动控制器的输出端与X轴伺服驱动器的输入端连接，所述 X轴伺服驱动器的输出端与X轴伺服电机的输入端连接，所述运动控制器的输出端与Y轴伺服驱动器的输入端连接，所述Y轴伺服驱动器的输出端与Y轴伺服电机的输入端连接，所述运动控制器的输出端与Z轴伺服驱动器的输入端连接，所述Z轴伺服驱动器的输出端与Z轴伺服电机的输入端连接，所述X轴伺服电机、Y轴伺服电机以及Z轴伺服电机的输出端与下工作臂的输入端以及调整臂输入端连接，所述运动控制器的输出端与旋转轴伺服驱动器的输入端连接，所述旋转轴伺服驱动器的输出端与旋转轴伺服电机的输入端连接，所述旋转轴伺服电机的输出端与旋转轴的输入端连接，所述运动控制器的输出端与机械手步进驱动器的输入端连接，所述机械手步进驱动器的输出端与机械手步进电机的输入端连接，所述机械手步进电机的输出端与机械手的输入端连接;所述温度传感器的输出端与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器的输入端还与震动传感器的输入端以及运动控制器的输入端连接，所述中央处理器的输出端与继电器的输入端连接，所述继电器的输出端与警报器的输入端连接，所述中央处理器的输出端与信息传输单元的输入端连接，所述信息传输单元的输出端与显示屏的输入端连接。
[0007]进一步地，设置在显示屏上方的警报器是一种蜂鸣式警报元件，所述警报器通过继电器控制工作，用于异常状态下的警报。
[0008]进一步地，所述X轴伺服电机设置在支撑座的左侧，所述Y轴伺服电机设置在支撑座的右侧，所述Z轴伺服电机设置在支撑座的内部，所述X轴伺服电机、Y轴伺服电机以及Z轴伺服电机用于下工作臂以及调整臂位置移动时提供动力。
[0009]进一步地，所述机械手步进电机通过安装座连接机械手，所述机械手步进电机用于机械手工作时的动力提供，完成机械手的展开放下或收拢抓取的动作。
[0010]进一步地，所述中央处理器与储存器双向连接，所述储存器用于储存震动幅度临界值以及温度临界值，所述储存器用于与中央处理器双向数据交换。
[0011]本发明的有益效果:本发明的一种多用途自检式码垛机，使码垛机器人既可以完成物品抓取和摆放，也可以完成工件的计数，有利于降低成本，有异常情况时，会自动警报， 提高安全性;本发明结构简单，可代替人工操作，可降低劳动强度，提高工作效率。【附图说明】
[0012]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显:图1为本发明一种多用途自检式码垛机的结构示意图；图2为本发明一种多用途自检式码垛机的机械手结构示意图；图3为本发明一种多用途自检式码垛机的印制电路板结构示意图；图4为本发明一种多用途自检式码垛机的搬运货物工作原理框图；图5为本发明一种多用途自检式码垛机的检测工作原理框图；图中:1-控制器、2-显示屏、3-电线连接线、4-底座、5-旋转轴、6-支撑座、7-X轴伺服电机、8-Z轴伺服电机、9-Y轴伺服电机、10-下工作臂、11-调整臂、12-上工作臂、13-机械手步进电机、14-安装座、15-机械手、16-X轴伺服驱动器、17-Y轴伺服驱动器、18-Z轴伺服驱动器、19-旋转轴伺服驱动器、20-机械手步进驱动器、21-温度传感器、22-震动传感器、23-运动控制器、24-警报器、25-印制电路板、26-中央处理器、27-储存器、28-继电器、29-信息传输单元、30-旋转轴伺服电机。【具体实施方式】
[0013]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0014]请参阅图1、图2、图3、图4和图5,本发明提供一种技术方案:一种多用途自检式码垛机，包括控制器1、底座2、旋转轴5和机械手15,控制器1的外表面设置有显示屏2,显示屏2 的上方安装有警报器24,控制器1的内部设置有印制电路板25,印制电路板25上焊接有中央处理器26、储存器27、继电器28以及信息传输单元29,控制器1通过电性连接线3连接底座4， 底座4的内部设置有运动控制器23，底座4外表面设置有震动传感器22，底座4的上方设置有旋转轴5,旋转轴5的内部安装有旋转轴伺服电机30,旋转轴伺服电机30的内部设置有旋转轴伺服驱动器19,旋转轴5的上方连接有支撑座6,支撑座6的上方连接有下工作臂10以及调整臂11，旋转轴5通过X轴伺服电机7、Y轴伺服电机9以及Z轴伺服电机8连接下工作臂10以及调整臂11，X轴伺服电机7内部设置有X轴伺服驱动器16，Y轴伺服电机9内部设置有Y轴伺服驱动器17，Z轴伺服电机8内部设置有Z轴伺服驱动器18,下工作臂10以及调整臂11的上方连接有上工作臂12,上工作臂12的右侧安装有安装座14,机械手步进电机13安装在安装座14 的上方，机械手15安装在安装座14的下方，机械手步进电机13的内部设置有机械手步进驱动器20，X轴伺服电机7、Y轴伺服电机9、Z轴伺服电机8、旋转轴伺服电机30以及旋转轴伺服电机30的外表面均安装有温度传感器21。[〇〇15] 运动控制器23的输出端与X轴伺服驱动器16的输入端连接，X轴伺服驱动器16的输出端与X轴伺服电机7的输入端连接，运动控制器23的输出端与Y轴伺服驱动器17的输入端连接，Y轴伺服驱动器17的输出端与Y轴伺服电机9的输入端连接，运动控制器23的输出端与 Z轴伺服驱动器18的输入端连接，Z轴伺服驱动器18的输出端与Z轴伺服电机8的输入端连接，X轴伺服电机7、Y轴伺服电机9以及Z轴伺服电机8的输出端与下工作臂10的输入端以及调整臂11输入端连接，运动控制器23的输出端与旋转轴伺服驱动器19的输入端连接，旋转轴伺服驱动器19的输出端与旋转轴伺服电机30的输入端连接，旋转轴伺服电机30的输出端与旋转轴的输入端连接，运动控制器23的输出端与机械手步进驱动器20的输入端连接，机械手步进驱动器20的输出端与机械手步进电机13的输入端连接，机械手步进电机13的输出端与机械手的输入端连接。[〇〇16] 温度传感器21的输出端与中央处理器26的输入端连接，中央处理器26的输入端还与震动传感器22的输入端以及运动控制器23的输入端连接，中央处理器26的输出端与继电器28的输入端连接，继电器28的输出端与警报器24的输入端连接，中央处理器26的输出端与信息传输单元29的输入端连接，信息传输单元29的输出端与显示屏2的输入端连接。 [〇〇17] 设置在显示屏2上方的警报器24是一种蜂鸣式警报元件，警报器24通过继电器28 控制工作，用于异常状态下的警报，X轴伺服电机7设置在支撑座6的左侧，Y轴伺服电机9设置在支撑座6的右侧，Z轴伺服电机8设置在支撑座6的内部，X轴伺服电机7、Y轴伺服电机9以及Z轴伺服电机8用于下工作臂10以及调整臂11位置移动时提供动力，机械手步进电机13通过安装座连接机械手15,机械手步进电机13用于机械手15工作时的动力提供，完成机械手 15的展开放下或收拢抓取的动作，中央处理器26与储存器27双向连接，储存器27用于储存震动幅度临界值以及温度临界值，储存器27用于与中央处理器26双向数据交换。
[0018]做为本发明的一个实施例:在实际使用之前，工作人员首先将机械手15初始空间位置坐标值、机械手15工作时空间位置坐标值、机械手15工作结束时空间位置坐标值以及下工作臂10、调整臂11以及上工作臂12对应的空间位置坐标值输入至运动控制器23中，在运动控制器23中进一步的计算和处理后，会逐点取出各示教点空间位置坐标值，在实际使用的时候，运动控制器23通过对工作人员预输的各示教点空间位置坐标值进行直线或圆弧插补运算，生成相应路径规划，然后加到X轴伺服驱动器16、Y轴伺服驱动器17、Z轴伺服驱动器18、旋转轴伺服驱动器19以及机械手步进驱动器20中，继而控制X轴伺服电机7、Y轴伺服电机9和Z轴伺服电机8向下工作臂10、调整臂11以及上工作臂提供动力，以及控制旋转轴伺服电机30向旋转轴提供旋转动力，以及机械手步进电机13向机械手15工作时提供动力，机械手15按照预定的点运动，完成机械手15的展开放下或收拢抓取的动作，从而完成搬运物体的步骤。
[0019]在搬运物体的时候，每当机械手15从初始空间位置坐标值运动到机械手15工作结束时空间位置坐标值，运动控制器23都会向中央处理器26反馈一个信号，中央处理器26每接收到这一个信号，便会计数为一，以此类推，完成计数的步骤，计数的信息会通过信息传输单元29传输至显示屏2中。
[0020]做为本发明的另一个实施例:在实际使用之前，工作人员可输入一震动幅度的临界值和温度的临界值至储存器27中，在实际使用的时候，温度传感器21可检测X轴伺服电机 7、Y轴伺服电机9、Z轴伺服电机8、旋转轴伺服电机30以及旋转轴伺服电机30的表面温度信息，这个温度信息会传输至中央处理器26中，中央处理器26在进一步的计算和处理后，通过与储存在储存器27中的温度临界值进行对比，若高于这个临界值，则中央处理器26通过控制继电器28,继而控制警报器24工作，发出警报声，以此提醒工作人员及时查看。[〇〇21]做为本发明的另一个实施例:在实际使用的时候，震动传感器22可检测底座的震动幅度，这个震动幅度信息会传输至中央处理器26中，中央处理器26在进一步的计算和处理后，通过与储存在储存器27中的震动幅度临界值进行对比，若高于这个临界值，则中央处理器26通过控制继电器28,继而控制警报器24工作，发出警报声，以此提醒工作人员及时查看。[〇〇22]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0023]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种多用途自检式码垛机，包括控制器、底座、旋转轴和机械手，其特征在于:所述控 制器的外表面设置有显示屏，所述显示屏的上方安装有警报器，所述控制器的内部设置有 印制电路板，所述印制电路板上焊接有中央处理器、储存器、继电器以及信息传输单元，所 述控制器通过电性连接线连接底座，所述底座的内部设置有运动控制器，所述底座外表面 设置有震动传感器，所述底座的上方设置有旋转轴，所述旋转轴的内部安装有旋转轴伺服 电机，所述旋转轴伺服电机的内部设置有旋转轴伺服驱动器，所述旋转轴的上方连接有支 撑座，所述支撑座的上方连接有下工作臂以及调整臂，所述旋转轴通过X轴伺服电机、Y轴伺 服电机以及Z轴伺服电机连接下工作臂以及调整臂，所述X轴伺服电机内部设置有X轴伺服 驱动器，所述Y轴伺服电机内部设置有Y轴伺服驱动器，所述Z轴伺服电机内部设置有Z轴伺 服驱动器，所述下工作臂以及调整臂的上方连接有上工作臂，所述上工作臂的右侧安装有 安装座，机械手步进电机安装在安装座的上方，机械手安装在安装座的下方，所述机械手步 进电机的内部设置有机械手步进驱动器，所述X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机、旋 转轴伺服电机以及旋转轴伺服电机的外表面均安装有温度传感器；所述运动控制器的输出端与X轴伺服驱动器的输入端连接，所述X轴伺服驱动器的输出 端与X轴伺服电机的输入端连接，所述运动控制器的输出端与Y轴伺服驱动器的输入端连 接，所述Y轴伺服驱动器的输出端与Y轴伺服电机的输入端连接，所述运动控制器的输出端 与Z轴伺服驱动器的输入端连接，所述Z轴伺服驱动器的输出端与Z轴伺服电机的输入端连 接，所述X轴伺服电机、Y轴伺服电机以及Z轴伺服电机的输出端与下工作臂的输入端以及调 整臂输入端连接，所述运动控制器的输出端与旋转轴伺服驱动器的输入端连接，所述旋转 轴伺服驱动器的输出端与旋转轴伺服电机的输入端连接，所述旋转轴伺服电机的输出端与 旋转轴的输入端连接，所述运动控制器的输出端与机械手步进驱动器的输入端连接，所述 机械手步进驱动器的输出端与机械手步进电机的输入端连接，所述机械手步进电机的输出 端与机械手的输入端连接；所述温度传感器的输出端与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器的输入端还与 震动传感器的输入端以及运动控制器的输入端连接，所述中央处理器的输出端与继电器的 输入端连接，所述继电器的输出端与警报器的输入端连接，所述中央处理器的输出端与信 息传输单元的输入端连接，所述信息传输单元的输出端与显示屏的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种多用途自检式码垛机，其特征在于:设置在显示屏上方的 警报器是一种蜂鸣式警报元件，所述警报器通过继电器控制工作，用于异常状态下的警报。3.根据权利要求1所述的一种多用途自检式码垛机，其特征在于:所述X轴伺服电机设 置在支撑座的左侧，所述Y轴伺服电机设置在支撑座的右侧，所述Z轴伺服电机设置在支撑 座的内部，所述X轴伺服电机、Y轴伺服电机以及Z轴伺服电机用于下工作臂以及调整臂位置 移动时提供动力。4.根据权利要求1所述的一种多用途自检式码垛机，其特征在于:所述机械手步进电机 通过安装座连接机械手，所述机械手步进电机用于机械手工作时的动力提供，完成机械手 的展开放下或收拢抓取的动作。5.根据权利要求1所述的一种多用途自检式码垛机，其特征在于:所述中央处理器与储 存器双向连接，所述储存器用于储存震动幅度临界值以及温度临界值，所述储存器用于与 中央处理器双向数据交换。
【文档编号】B65G47/90GK105947662SQ201610535967
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年7月10日
【发明人】柴永朋
【申请人】柴永朋