一种全包围式装箱机器人的制作方法

本发明涉及装箱机器人技术领域，更具体地说，特别涉及一种全包围式装箱机器人。

背景技术：

为提高工作效率，减轻操作工劳动强度，市场上出现了自动装箱系统。

如专利申请书cn201320088983.x中一种装箱机器人，装箱机器人支架上安装有水平的x轴导轨，x轴导轨上设有在x轴电机减速机驱动下可沿x轴导轨移动的x轴滑块，x轴滑块上固定连接有z轴滑座，z轴升降杆嵌装在z轴滑座的z轴滑槽中且在z轴电机减速机驱动下可沿z轴滑槽上下移动，z轴升降杆的下端固定连接有真空吸袋组件，真空吸袋组件包括真空吸盘安装座、真空吸盘及保持各真空吸盘负压的真空发生器，各真空吸盘的吸口向下且均匀分布在真空吸盘安装座的下端面上，真空吸盘安装座的上端面中部固定有安装座连接板，安装座连接板与z轴升降杆的下端相连。该装箱机器人能够顺利吸取米袋等软包装食品袋并装入包装箱中。

现有的装箱机器人多直接安装在流水线旁边，通过机械臂抓取物品进行装箱操作，通常需要两轴或者三轴传动机构完成动作，在移动的过程中，由于动力输出为单侧输出，致使力矩易出现偏差，容易出现卡住或者加速设备磨损的问题，并且由于装箱动作直接裸露在外，易在移动的过程中带起尘土至包装箱中，造成货物沾染尘土，此外，在抓取货物的过程中，采用气缸式的推进结构，易致使速度难以精确控制，易损坏货物或者箱体。

于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种全包围式装箱机器人，以期达到更具有更加实用价值性的目的。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种全包围式装箱机器人，以解决在移动的过程中，由于动力输出为单侧输出，致使力矩易出现偏差，容易出现卡住或者加速设备磨损的问题，并且由于装箱动作直接裸露在外，易在移动的过程中带起尘土至包装箱中，造成货物沾染尘土，此外，在抓取货物的过程中，采用气缸式的推进结构，易致使速度难以精确控制，易损坏货物或者箱体的问题。

本发明全包围式装箱机器人的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

一种全包围式装箱机器人，包括包围架；所述包围架前后侧壁和右侧壁上均固定安装有封闭的防尘板；前端的所述防尘板右端棱边靠上处的开口中安装有输送台，其输送台可为输送机；右端的所述防尘板的侧壁上端靠后处固定安装有plc控制器；所述包围架右端侧壁的上端棱边处纵向固定安装有纵轴平移机构；所述包围架上端左右两个棱边之间横向滑动安装有移动架台，而移动架台的右端与纵轴平移机构的右侧皮带固定相连接；所述移动架台顶部平面的中部横向固定安装有横轴平移机构；

所述移动架台上滑动安装有升降机构，其升降机构与横轴平移机构的下层皮带固定相连接；所述升降机构的前端竖向滑动安装有抓取机构；所述抓取机构包括升降柱、导向翅板和液压夹爪，所述抓取机构的主体上端垂直向上固定安装有升降柱，所述升降柱的前端侧壁上开设有与齿轮辊相互啮合的齿条，所述升降柱的左端侧壁中和右端侧壁中均竖向安装有导向翅板，而导向翅板与升降槽滑动相卡接，所述抓取机构的下端固定安装有液压夹爪；所述包围架内左端的位置处放置有托盘；所述包围架顶部平面的左端棱边处固定安装有纵向的矫正机构，其矫正机构的右侧与移动架台的左端相切。

进一步的，所述包围架包括侧轨，所述包围架顶部平面的左端棱边处和右端棱边处分别固定安装有横向的t型状的侧轨，而移动架台底部平面的左端和右端分别通过滑块安装在两个侧轨上。

进一步的，所述纵轴平移机构和横轴平移机构结构相一致，所述纵轴平移机构侧身安装，其纵轴平移机构的皮带为水平状态，而横轴平移机构为竖向安装，其横轴平移机构的皮带为竖向状态，所述纵轴平移机构和横轴平移机构均由电机和皮带构成。

进一步的，所述移动架台包括延展板和横轨，所述移动架台顶部平面的前端棱边处和后端棱边处分别对称安装有横轨，所述升降机构的下端则通过滑块滑动安装在两个横轨上，特别的是，移动架台的左端处又固定安装有水平向左延伸的延展板，其延展板的左端侧壁与矫正机构的右端侧壁相切。

进一步的，所述矫正机构包括套板和引导辊，所述矫正机构顶部平面的左端棱边处垂直向上固定安装有倒置的l状的套板，其套板的凹槽中通过销轴竖向转动安装有纵向间隔均匀的引导辊，而引导辊的右端弧面壁与移动架台上的延展板滑动相切。

进一步的，所述升降机构包括升降电机、驱动齿轮、从动齿轮、升降槽和齿轮辊，所述升降机构顶部后端的槽台中横向安装有升降电机，所述升降电机的右端转轴上固定安装有驱动齿轮，所述升降机构的前端侧壁中竖向开设有上下贯穿的t型状的升降槽，所述升降槽的前端左右侧壁之间通过转轴转动安装有齿轮辊，其齿轮辊上的转轴向右穿出升降机构固定安装有从动齿轮，驱动齿轮和从动齿轮相互啮合。

进一步的，所述移动架台底部平面左右两端的滑块均为三个一组，而升降机构底部平面上与横轨相连接的滑块也为三个构成一组。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

由于矫正机构顶部平面的左端棱边处垂直向上固定安装有倒置的l状的套板，其套板的凹槽中通过销轴竖向转动安装有纵向间隔均匀的引导辊，而引导辊的右端弧面壁与移动架台上的延展板滑动相切，可为移动架台的移动过程中提供引导和矫正的作用，而移动架台顶部平面的前端棱边处和后端棱边处分别对称安装有横轨，升降机构的下端则通过滑块滑动安装在两个横轨上，特别的是，移动架台的左端处又固定安装有水平向左延伸的延展板，其延展板的左端侧壁与矫正机构的右端侧壁相切，通过两个横轨可防止升降机构发生侧翻，而延展板与矫正机构中的引导辊滑动相切，可保证移动架台通过右端的纵轴平移机构移动时不被卡住，解决了单边动力传递不均匀的问题。

由于升降机构顶部后端的槽台中横向安装有升降电机，升降电机的右端转轴上固定安装有驱动齿轮，升降机构的前端侧壁中竖向开设有上下贯穿的t型状的升降槽，升降槽的前端左右侧壁之间通过转轴转动安装有齿轮辊，其齿轮辊上的转轴向右穿出升降机构固定安装有从动齿轮，驱动齿轮和从动齿轮相互啮合，通过升降电机旋转带动驱动齿轮，从而可通过从动齿轮转换动力至齿轮辊上，进而通过齿轮辊带动抓取机构上下移动，使得抓取机构的上下移动不仅始终能够保持竖直状态，而且动作过程更加的平稳顺滑，速度能够始终保持稳定，避免了速度不便于控制而致使被抓取工件戳坏的问题，降低了转运破损率，并且采用全包围的方式，可避免在装箱的过程中进入灰尘。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本发明的右前上方轴视结构示意图。

图2是本发明的图1中放大部分结构示意图。

图3是本发明的左后上方轴视结构示意图。

图4是本发明的主视结构示意图。

图5是本发明的俯视结构示意图。

图6是本发明的防尘板去除状态轴视结构示意图。

图7是本发明的升降机构和抓取机构部分上轴视结构示意图。

图8是本发明的升降机构和抓取机构部分下轴视结构示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1、包围架；101、侧轨；2、输送台；3、纵轴平移机构；4、防尘板；5、移动架台；501、延展板；502、横轨；6、横轴平移机构；7、矫正机构；701、套板；702、引导辊；8、升降机构；801、升降电机；802、驱动齿轮；803、从动齿轮；804、升降槽；805、齿轮辊；9、抓取机构；901、升降柱；902、导向翅板；903、液压夹爪；10、托盘。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

如附图1至附图8所示：

本发明提供一种全包围式装箱机器人，包括包围架1；包围架1前后侧壁和右侧壁上均固定安装有封闭的防尘板4；前端的防尘板4右端棱边靠上处的开口中安装有输送台2，其输送台2可为输送机；右端的防尘板4的侧壁上端靠后处固定安装有plc控制器，可通过专业编程人员进行预先编程；包围架1右端侧壁的上端棱边处纵向固定安装有纵轴平移机构3；包围架1上端左右两个棱边之间横向滑动安装有移动架台5，而移动架台5的右端与纵轴平移机构3的右侧皮带固定相连接；移动架台5顶部平面的中部横向固定安装有横轴平移机构6；移动架台5包括延展板501和横轨502，移动架台5顶部平面的前端棱边处和后端棱边处分别对称安装有横轨502，升降机构8的下端则通过滑块滑动安装在两个横轨502上，特别的是，移动架台5的左端处又固定安装有水平向左延伸的延展板501，其延展板501的左端侧壁与矫正机构7的右端侧壁相切，通过两个横轨502可防止升降机构8发生侧翻，而延展板501与矫正机构7中的引导辊702滑动相切，可保证移动架台5通过右端的纵轴平移机构3移动时不被卡住，解决了单边动力传递不均匀的问题；

移动架台5上滑动安装有升降机构8，其升降机构8与横轴平移机构6的下层皮带固定相连接；升降机构8的前端竖向滑动安装有抓取机构9；抓取机构9包括升降柱901、导向翅板902和液压夹爪903，抓取机构9的主体上端垂直向上固定安装有升降柱901，升降柱901的前端侧壁上开设有与齿轮辊805相互啮合的齿条，升降柱901的左端侧壁中和右端侧壁中均竖向安装有导向翅板902，而导向翅板902与升降槽804滑动相卡接，抓取机构9的下端固定安装有液压夹爪903；包围架1内左端的位置处放置有托盘10；包围架1顶部平面的左端棱边处固定安装有纵向的矫正机构7，其矫正机构7的右侧与移动架台5的左端相切。

其中，包围架1包括侧轨101，包围架1顶部平面的左端棱边处和右端棱边处分别固定安装有横向的t型状的侧轨101，而移动架台5底部平面的左端和右端分别通过滑块安装在两个侧轨101上，形成包围空间，并且可通过侧轨101引导移动架台5进行前后移动，配合防尘板4可形成防尘空间，避免工件在转移过程中沾染灰尘。

其中，纵轴平移机构3和横轴平移机构6结构相一致，纵轴平移机构3侧身安装，其纵轴平移机构3的皮带为水平状态，而横轴平移机构6为竖向安装，其横轴平移机构6的皮带为竖向状态，纵轴平移机构3和横轴平移机构6均由电机和皮带构成，可通过电机带动皮带转动，从而完成带动移动架台5和升降机构8跟随皮带移动的目的。

其中，矫正机构7包括套板701和引导辊702，矫正机构7顶部平面的左端棱边处垂直向上固定安装有倒置的l状的套板701，其套板701的凹槽中通过销轴竖向转动安装有纵向间隔均匀的引导辊702，而引导辊702的右端弧面壁与移动架台5上的延展板501滑动相切，可为移动架台5的移动过程中提供引导和矫正的作用。

其中，升降机构8包括升降电机801、驱动齿轮802、从动齿轮803、升降槽804和齿轮辊805，升降机构8顶部后端的槽台中横向安装有升降电机801，升降电机801的右端转轴上固定安装有驱动齿轮802，升降机构8的前端侧壁中竖向开设有上下贯穿的t型状的升降槽804，升降槽804的前端左右侧壁之间通过转轴转动安装有齿轮辊805，其齿轮辊805上的转轴向右穿出升降机构8固定安装有从动齿轮803，驱动齿轮802和从动齿轮803相互啮合，通过升降电机801旋转带动驱动齿轮802，从而可通过从动齿轮803转换动力至齿轮辊805上，进而通过齿轮辊805带动抓取机构9上下移动，使得抓取机构9的上下移动不仅始终能够保持竖直状态，而且动作过程更加的平稳顺滑，速度能够始终保持稳定，避免了速度不便于控制而致使被抓取工件戳坏的问题，降低了转运破损率。

其中，移动架台5底部平面左右两端的滑块均为三个一组，而升降机构8底部平面上与横轨502相连接的滑块也为三个构成一组，加强了滑动过程中的稳定性，降低部件磨损。

本实施例的具体使用方式与作用：

在使用过程中，通过plc控制器控制各部电器元件进行动作，通过纵轴平移机构3控制前后移动，而横轴平移机构6控制左右移动，从而完成从输送台2上转移箱式工件至托盘10上的动作，而在移动过程中，由于矫正机构7顶部平面的左端棱边处垂直向上固定安装有倒置的l状的套板701，其套板701的凹槽中通过销轴竖向转动安装有纵向间隔均匀的引导辊702，而引导辊702的右端弧面壁与移动架台5上的延展板501滑动相切，可为移动架台5的移动过程中提供引导和矫正的作用，而移动架台5顶部平面的前端棱边处和后端棱边处分别对称安装有横轨502，升降机构8的下端则通过滑块滑动安装在两个横轨502上，特别的是，移动架台5的左端处又固定安装有水平向左延伸的延展板501，其延展板501的左端侧壁与矫正机构7的右端侧壁相切，通过两个横轨502可防止升降机构8发生侧翻，而延展板501与矫正机构7中的引导辊702滑动相切，可保证移动架台5通过右端的纵轴平移机构3移动时不被卡住，解决了单边动力传递不均匀的问题；

而升降机构8顶部后端的槽台中横向安装有升降电机801，升降电机801的右端转轴上固定安装有驱动齿轮802，升降机构8的前端侧壁中竖向开设有上下贯穿的t型状的升降槽804，升降槽804的前端左右侧壁之间通过转轴转动安装有齿轮辊805，其齿轮辊805上的转轴向右穿出升降机构8固定安装有从动齿轮803，驱动齿轮802和从动齿轮803相互啮合，通过升降电机801旋转带动驱动齿轮802，从而可通过从动齿轮803转换动力至齿轮辊805上，进而通过齿轮辊805带动抓取机构9上下移动，使得抓取机构9的上下移动不仅始终能够保持竖直状态，而且动作过程更加的平稳顺滑，速度能够始终保持稳定，避免了速度不便于控制而致使被抓取工件戳坏的问题，降低了转运破损率；

此外，移动架台5底部平面左右两端的滑块均为三个一组，而升降机构8底部平面上与横轨502相连接的滑块也为三个构成一组，加强了滑动过程中的稳定性，降低部件磨损，还有包围架1顶部平面的左端棱边处和右端棱边处分别固定安装有横向的t型状的侧轨101，而移动架台5底部平面的左端和右端分别通过滑块安装在两个侧轨101上，形成包围空间，并且可通过侧轨101引导移动架台5进行前后移动，配合防尘板4可形成防尘空间，避免工件在转移过程中沾染灰尘。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。