智能码垛机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是一种智能码垛机器人，适用于作箱类、袋类、瓶类和建筑板类物件装箱和码垛机械，特别适用于砖、瓦坯件的装箱和码垛。
【背景技术】
[0002]目前码垛机器人是用在工业生产过程中执行大批量工件、包装件的抓取、搬运、码垛、拆垛等任务的一类工业机器人，是集机电子、信息、智能技术、计算机科学学科于一体的高新机电产品。随着我国机器人行业的不断发展，技术和研宄领域达到了一定水平，码垛机器人技术水平也得到了快速发展。现有的一些机械臂结构复杂，体积大，虽然通用性大，但针对性不佳，码垛应运时程序控制复杂，制造加工成本高，所占空间大:安装难度较大，尤其是其中锥齿轮的安装，需要反复调试。因此有必要予以改进。
[0003]目前制砖行业码垛机体积大，结构复杂，操作不够方便，生产效率低，无法实现快速码垛砖坯、瓦坯。
【发明内容】
[0004]本实用新型目的是针对上述不足之处提供一种智能码垛机器人，结构紧凑、体积小，操作方便，生产效率高，可以实现快速码垛箱类、袋类、瓶类和建筑板类物件，特别适用于砖、瓦坯件的装箱和码垛。
[0005]智能码垛机器人是采取以下技术方案实现:
[0006]智能码垛机器人包括底座、回转机座、回转机座传动电机、横臂、横臂传动电机、平衡块、立臂、立臂传动电机、连杆一、连杆二、连杆三、蓄能平衡器、手腕基座、抓手传动电机、抓手传动电机减速器和抓手连接法兰。
[0007]回转机座安装在底座上部，回转机座传动电机安装在回转机座上，回转机座传动电机通过传动齿轮、减速器传动回转机座，可以在底座上部回转。立臂下端部连接叉两侧通过轴承、连接轴安装在回转机座上，横臂传动电机通过减速机安装在立臂一侧回转机座上，平衡块通过平衡块安装支架与横臂传动电机减速器相连，连杆一下端与平衡块安装支架通过轴承、连接轴活动连接，连杆一上端部通过轴承、连接轴与横臂后端活动连接，横臂后部通过轴承、连接轴与立臂上端部一侧活动连接，横臂前部通过轴承、连接轴与手腕基座相连，抓手传动电机安装在手腕基座上，抓手传动电机下部连接有抓手传动电机减速器，抓手连接法兰与抓手传动电机减速器相连。
[0008]立臂传动电机通过立臂传动电机减速器安装在立臂另一侧回转基座上，蓄能平衡器通过轴承连接轴安装在立臂另一侧回转机座上，蓄能平衡器设置有弹簧、伸缩轴，伸缩轴前端通过轴承、连接轴与立臂下端连接叉连接。
[0009]连杆二下端通过轴承、连接轴与回转机座活动连接，连杆二上端部通过轴承、连接轴与连杆支架一端活动连接，连接支架另一端通过轴承、连接轴与连杆三一端活动连接，连杆三另一端通过轴承、连接轴与手腕基座活动连接，连杆支架下端部通过轴承、连接轴与立臂上端部另一侧活动连接。
[0010]所述的连杆支架呈三角形，设置有三个活动连接轴承孔，构成三运动副机构。
[0011]所述的立臂、连杆一、平衡块与横臂后部构成第一平行四杆机构；所述的横臂、连杆三、手腕基座、连杆支架构成第二平行四杆机构；所述的连杆二、立臂、连杆支架、回转机座，构成第二平行四杆机构。
[0012]所述的第一平行四杆机构、第二平行四杆机构、第三平行四杆机构和三运动副机构构成平衡链。
[0013]智能码垛机器人配套有操作控制系统采用示教器、可编程控制器进行编程控制。
[0014]工作原理
[0015]智能码垛机器人工作时，首先将码垛夹具通过抓手连接法兰安装在手腕基座下部，操作控制系统通过控制电缆线，接通回转机座传动电机、立臂传动电机、抓手传动电机、横臂传动电机电源，启动上述4个传动电机，回转机座传动电机可以根据码垛物件位置，启动回转机座作左右180度回转，启动立臂传动电机、横臂传动电机通过三个平行四杆机构和三运动副机构作用使横臂、连杆三通过手腕基座带动码垛夹具作上下移动，以便将所要码垛物件抓取码垛在所需位置。横臂传动电机传动时，通过平衡块、连杆一传动横臂上下运动，并带动连杆三一起上、下运动。由于横臂传动电机减速器通过平衡块安装支架安装有平衡块，在横臂前端连接的手腕基座下部码垛夹具在抓取码垛物件时起重量平衡作用，使机器人工作时平衡安全。
[0016]立臂传动电机工作时，根据码垛物件位置需要，带动立臂、连杆二前后移动，同时推动横臂、连杆三上、下平行移动，由于立臂下端连接有蓄能平衡器，立臂在立臂传动电机传动过程中作前后移动，横臂作上、下移动抓取物件时，由于蓄能平衡器设置有一组蓄能弹簧，可以起蓄能平衡缓冲作用使码垛吊装过程中工作平衡、稳定，安全可靠。
[0017]智能码垛机器人设计合理，结构紧凑、体积小，操作方便，生产效率高，可以实现快速码垛箱类、袋类、瓶类和建筑板类物件，特别适用于砖、瓦坯件的装箱和码垛。智能码垛机器人负载能力500 kg以上，循环能力每小时800次以上。智能码垛机器人码垛吊装过程中工作平衡、稳定，安全可靠。
【附图说明】
[0018]以下将结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0019]图1是智能码垛机器人主视图。
[0020]图2是智能码垛机器人俯视图。
【具体实施方式】
[0021]参照附图1、2，智能码垛机器人包括底座1、回转机座2、回转机座传动电机4、横臂12、横臂传动电机3、平衡块6、立臂10、立臂传动电机18、连杆一 9、连杆二 8、连杆三13、蓄能平衡器19、手腕基座14、抓手传动电机15、抓手传动电机减速器16和抓手连接法兰17。
[0022]回转机座2安装在底座I上部，回转机座传动电机4安装在回转机座2上，回转机座传动电机4通过传动齿轮5、减速器传动回转机座2，可以在底座I上部回转。立臂10下端部连接叉两侧通过轴承、连接轴安装在回转机座2上，横臂传动电机3通过减速机安装在立臂10 —侧回转机座2上，平衡块6通过平衡块安装支架7与横臂传动电机减速器相连，连杆一 9下端与平衡块安装支架7通过轴承、连接轴活动连接，连杆一 9上端部通过轴承、连接轴与横臂12后端活动连接，横臂12后部通过轴承、连接轴与立臂10上端部一侧活动连接，横臂12前部通过轴承、连接轴与手腕基座14相连，抓手传动电机15安装在手腕基座14上，抓手传动电机15下部连接有抓手传动电机减速器16，抓手连接法兰17与抓手传动电机减速器16相连。
[0023]立臂传动电机18通过立臂传动电机减速器安装在立臂10另一侧回转机座2上，蓄能平衡器19通过轴承、连接轴安装在立臂10另一侧回转机座2上，蓄能平衡器19设置有弹簧、伸缩轴20，伸缩轴20前端通过轴承、连接轴与立臂10下端连接叉连接。
[0024]连杆二 8下端通过轴承、连接轴与回转机座2活动连接，连杆二 8上端部通过轴承、连接轴与连杆支架11 一端活动连接，连杆支架11另一端通过轴承、连接轴与连杆三13一端活动连接，连杆三13另一端通过轴承、连接轴与手腕基座14活动连接，连杆支架11下端部通过轴承、连接轴与立臂10上端部另一侧活动连接。
[0025]所述的连杆支架11呈三角形，设置有三个活动连接轴承孔，构成三运动副机构。
[0026]所述的立臂10、连杆一 9、平衡块6与横臂12后部构成第一平行四杆机构；所述的横臂12、连杆三13、手腕基座14、连杆支架11构成第二平行四杆机构；所述的连杆二 8、立臂10、连杆支架11、回转机座2，构成第三平行四杆机构。
[0027]所述的第一平行四杆机构、第二平行四杆机构、第三平行四杆机构和三运动副机构构成平衡链。
[0028]智能码垛机器人配套有操作控制系统采用示教器、可编程控制器进行编程控制。
【主权项】
1.一种智能码垛机器人，其特征在于，包括底座、回转机座、回转机座传动电机、横臂、横臂传动电机、平衡块、立臂、立臂传动电机、连杆一、连杆二、连杆三、蓄能平衡器、手腕基座、抓手传动电机、抓手传动电机减速器和抓手连接法兰； 回转机座安装在底座上部，回转机座传动电机安装在回转机座上，回转机座传动电机通过传动齿轮、减速器传动回转机座，在底座上部回转；立臂下端部连接叉两侧通过轴承、连接轴安装在回转机座上，横臂传动电机通过减速机安装在立臂一侧回转机座上，平衡块通过平衡块安装支架与横臂传动电机减速器相连，连杆一下端与平衡块安装支架通过轴承、连接轴活动连接，连杆一上端部通过轴承、连接轴与横臂后端活动连接，横臂后部通过轴承、连接轴与立臂上端部一侧活动连接，横臂前部通过轴承、连接轴与手腕基座相连，抓手传动电机安装在手腕基座上，抓手传动电机下部连接有抓手传动电机减速器，抓手连接法兰与抓手传动电机减速器相连； 立臂传动电机通过立臂传动电机减速器安装在立臂另一侧回转基座上，蓄能平衡器通过轴承连接轴安装在立臂另一侧回转机座上，蓄能平衡器设置有弹簧、伸缩轴，伸缩轴前端通过轴承、连接轴与立臂下端连接叉连接； 连杆二下端通过轴承、连接轴与回转机座活动连接，连杆二上端部通过轴承、连接轴与连杆支架一端活动连接，连接支架另一端通过轴承、连接轴与连杆三一端活动连接，连杆三另一端通过轴承、连接轴与手腕基座活动连接，连杆支架下端部通过轴承、连接轴与立臂上端部另一侧活动连接。
2.根据权利要求1所述的智能码垛机器人，其特征在于，所述的连杆支架呈三角形，设置有三个活动连接轴承孔，构成三运动副机构。
3.根据权利要求2所述的智能码垛机器人，其特征在于，所述的立臂、连杆一、平衡块与横臂后部构成第一平行四杆机构；所述的横臂、连杆三、手腕基座、连杆支架构成第二平行四杆机构；所述的连杆二、立臂、连杆支架、回转机座，构成第三平行四杆机构。
4.根据权利要求3所述的智能码垛机器人，其特征在于，所述的第一平行四杆机构、第二平行四杆机构、第三平行四杆机构和三运动副机构构成平衡链。
【专利摘要】本实用新型涉及的是一种智能码垛机器人，适用于作箱类、袋类、瓶类和建筑板类物件装箱和码垛机械，特别适用于砖、瓦坯件的装箱和码垛。智能码垛机器人包括底座、回转机座、回转机座传动电机、横臂、横臂传动电机、平衡块、立臂、立臂传动电机、连杆一、连杆二、连杆三、蓄能平衡器、手腕基座、抓手传动电机、抓手传动电机减速器和抓手连接法兰。智能码垛机器人设计合理，结构紧凑、体积小，操作方便，生产效率高，可以实现快速码垛箱类、袋类、瓶类和建筑板类物件，特别适用于砖、瓦坯件的装箱和码垛。智能码垛机器人负载能力500㎏以上，循环能力每小时800次以上。智能码垛机器人码垛吊装过程中工作平衡、稳定，安全可靠。
【IPC分类】B65G61-00
【公开号】CN204528685
【申请号】CN201420779636
【发明人】管向东, 杨耀
【申请人】南通诺博特机器人制造有限公司, 南通金坤机械设备有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2014年12月12日