一種節(jié)能環(huán)保型碼垛機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及碼垛機(jī)械領(lǐng)域，具體的說是一種節(jié)能環(huán)保型碼垛機(jī)器人，包括基板、底座、支架、支撐柱、液壓臂、活動(dòng)臂、滑輪、平衡塊和制動(dòng)控制裝置。支架固定在底座上；支撐柱豎直固定在旋轉(zhuǎn)座上；液壓臂兩端分別與支撐柱和活動(dòng)臂鉸接；滑輪包括設(shè)置在支架上的主動(dòng)卷輪和定滑輪；牽引線一端固定在活動(dòng)臂另一端上，牽引線中部從定滑輪上繞過，且牽引線的另一端在主動(dòng)卷輪上纏繞若干圈；平衡塊與牽引線的另一端連接并懸空設(shè)置；制動(dòng)控制裝置設(shè)置在活動(dòng)臂上。本發(fā)明通過繩索和滑輪進(jìn)行力的傳遞，使繩索兩端所受力的差距變小，因此機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出力矩可以更小，使得機(jī)械臂更節(jié)能。
【專利說明】
一種節(jié)能環(huán)保型碼垛機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及碼垛機(jī)械領(lǐng)域，具體的說是一種節(jié)能環(huán)保型碼垛機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域多采用各種專用機(jī)器或機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)物料的搬運(yùn)和堆碼，以提高作業(yè)效率及整體生產(chǎn)率。根據(jù)生產(chǎn)線的種類條件和物料的體積重量等的不同，這些設(shè)備形態(tài)各異。相對于專用機(jī)器而言，機(jī)械臂由于占地面積小，結(jié)構(gòu)簡單，操作靈活，可實(shí)現(xiàn)柔性作業(yè)等優(yōu)勢，在物料的搬運(yùn)和堆碼領(lǐng)域獲得了普遍的應(yīng)用。機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)形式中比較有代表性的如通用關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)械臂，或者SCARA形平面坐標(biāo)機(jī)械臂等。
[0003]以上機(jī)械臂有個(gè)公共的問題，即使在機(jī)械臂空載時(shí)，只要機(jī)械臂移動(dòng)，仍需耗費(fèi)大量能量用在機(jī)械臂本身的運(yùn)動(dòng)上，因此，機(jī)械臂所攜帶的貨物質(zhì)量越小，機(jī)械臂對能量的利用效率越低。
[0004]現(xiàn)在工業(yè)上利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的碼垛機(jī)械臂在使用時(shí)，如果需要將貨物懸停在半空中，必定會(huì)耗費(fèi)大量的能量，而這些能量就相當(dāng)于是白白浪費(fèi)掉的，目前機(jī)械臂的使用越來越普及，如不加以改進(jìn)，這種無用的能耗將會(huì)越來越多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種節(jié)能環(huán)保型碼垛機(jī)器人，繩索兩端分別與重物和機(jī)械臂連接，通過繩索和滑輪進(jìn)行力的傳遞，使繩索兩端所受力的差距變小，因此機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出力矩可以更小，使得機(jī)械臂更節(jié)能，并且對能量的利用效率也隨之提高。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種節(jié)能環(huán)保型碼垛機(jī)器人，包括基板、底座、支架、支撐柱、液壓臂、活動(dòng)臂、滑輪、平衡裝置和制動(dòng)控制裝置。
[0007]所述的底座呈圓柱形，底座包括設(shè)置在基板上的固定座和設(shè)置在固定座上方的旋轉(zhuǎn)座;所述的支架固定在旋轉(zhuǎn)座上，支架的中部設(shè)置有分支桿，支架的頂部設(shè)置有橫桿;所述的支撐柱豎直固定在旋轉(zhuǎn)座上;所述的液壓臂一端與支撐柱頂部固定連接，液壓臂另一端與活動(dòng)臂一端鉸接;所述活動(dòng)臂另一端上部設(shè)置有連接耳;所述的滑輪包括分別設(shè)置在橫桿兩端的主動(dòng)卷輪和定滑輪，且主動(dòng)卷輪側(cè)面與電動(dòng)機(jī)聯(lián)接;所述的平衡裝置包括牽引線和平衡塊;所述的牽引線一端固定在連接耳上，牽引線中部從定滑輪上繞過，且牽引線的另一端在主動(dòng)卷輪上纏繞若干圈；所述的平衡塊與牽引線的另一端連接并懸空設(shè)置，平衡塊利用自身的重力通過牽引線與活動(dòng)臂的重力平衡。
[0008]所述的制動(dòng)控制裝置數(shù)量為二，兩個(gè)制動(dòng)控制裝置對稱設(shè)置在活動(dòng)臂上，制動(dòng)控制裝置包括制動(dòng)片、制動(dòng)電機(jī)、變速器、主動(dòng)齒輪、轉(zhuǎn)軸和滾柱;所述的制動(dòng)片呈扇形，制動(dòng)片表面粗糙，且制動(dòng)片扇形的中心固定在液壓臂末端，制動(dòng)片所在扇形的中心軸線與活動(dòng)臂圍繞液壓臂的轉(zhuǎn)動(dòng)軸重合;所述的制動(dòng)電機(jī)固定在一號橫向轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)上;所述的變速器一端與制動(dòng)電機(jī)的輸出軸聯(lián)接，該變速器另一端與主動(dòng)齒輪聯(lián)接;所述的轉(zhuǎn)軸設(shè)置在一號橫向轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)上并與其旋轉(zhuǎn)連接，轉(zhuǎn)軸呈圓柱形，轉(zhuǎn)軸的圓柱面上設(shè)置有齒并與主動(dòng)齒輪嚙合，且轉(zhuǎn)軸的末端設(shè)置有夾持架;所述的滾柱設(shè)置在夾持架內(nèi)并與其旋轉(zhuǎn)連接，滾輪外壁套有橡膠膜，且滾柱的輪面與制動(dòng)片的側(cè)面貼合;滾柱與制動(dòng)片之間滾動(dòng)摩擦，制動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾柱旋轉(zhuǎn)九十度后，滾柱與制動(dòng)片之間實(shí)現(xiàn)靜摩擦而達(dá)到制動(dòng)效果。
[0009]優(yōu)選的，所述的主動(dòng)卷輪位于定滑輪的后側(cè)，且主動(dòng)卷輪的輪面粗糙，可防止?fàn)恳€在主動(dòng)卷輪上打滑。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的一種節(jié)能環(huán)保型碼垛機(jī)器人，繩索兩端分別與重物和機(jī)械臂連接，通過繩索和滑輪進(jìn)行力的傳遞，使繩索兩端所受力的差距變小，因此機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出力矩可以更小，使得機(jī)械臂更節(jié)能，并且對能量的利用效率也隨之提高;本發(fā)明在機(jī)械臂之間安裝制動(dòng)控制裝置，通過改變機(jī)械臂之間的摩擦方式來控制機(jī)械臂的懸停，且懸停狀態(tài)時(shí)該機(jī)械關(guān)節(jié)無能量損耗，可大大節(jié)省能量，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0012]圖1是本發(fā)明背面視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明正面視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是制動(dòng)控制裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖中:基板(I)、底座(2)、支架(3)、支撐柱(4)、液壓臂(5)、活動(dòng)臂(6)、滑輪(7)、平衡裝置(8)、制動(dòng)控制裝置(9)、固定座(21)、旋轉(zhuǎn)座(22)、分支桿(31)、橫桿(32)、連接耳(61)、主動(dòng)卷輪(71)、定滑輪(72)、牽引線(81)、平衡塊(82)、φ慟片(91)、制動(dòng)電機(jī)(92)、變速器(93)、主動(dòng)齒輪(94)、轉(zhuǎn)軸(95)、滾柱(96)、夾持架(951)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0017]如圖1、圖2、圖3，本實(shí)施例的一種節(jié)能環(huán)保型碼垛機(jī)器人，包括基板1、底座2、支架
3、支撐柱4、液壓臂5、活動(dòng)臂6、滑輪7、平衡裝置8和制動(dòng)控制裝置9。
[0018]所述的底座2呈圓柱形，底座2包括設(shè)置在基板I上的固定座21和設(shè)置在固定座21上方的旋轉(zhuǎn)座22;所述的支架3固定在旋轉(zhuǎn)座22上，支架3的中部設(shè)置有分支桿31，支架3的頂部設(shè)置有橫桿32;所述的支撐柱4豎直固定在旋轉(zhuǎn)座22上;所述的液壓臂5—端與支撐柱4頂部固定連接，液壓臂5另一端與活動(dòng)臂6—端鉸接;所述活動(dòng)臂6另一端上部設(shè)置有連接耳61;所述的滑輪7包括分別設(shè)置在橫桿32兩端的主動(dòng)卷輪71和定滑輪72，且主動(dòng)卷輪71側(cè)面與電動(dòng)機(jī)聯(lián)接;所述的主動(dòng)卷輪71位于定滑輪72的后側(cè)，且主動(dòng)卷輪71的輪面粗糙，可防止?fàn)恳€在主動(dòng)卷輪71上打滑;所述的平衡裝置8包括牽引線81和平衡塊82;所述的牽引線81一端固定在連接耳61上，牽引線81中部從定滑輪72上繞過，且牽引線81的另一端在主動(dòng)卷輪71上纏繞若干圈；所述的平衡塊82與牽引線81的另一端連接并懸空設(shè)置，平衡塊利用自身的重力通過牽引線與活動(dòng)臂的重力平衡。
[0019]所述的制動(dòng)控制裝置9數(shù)量為二，兩個(gè)制動(dòng)控制裝置9對稱設(shè)置在活動(dòng)臂6上，制動(dòng)控制裝置9包括制動(dòng)片91、制動(dòng)電機(jī)92、變速器93、主動(dòng)齒輪94、轉(zhuǎn)軸95和滾柱96;所述的制動(dòng)片91呈扇形，制動(dòng)片91表面粗糙，且制動(dòng)片91扇形的中心固定在液壓臂5末端，制動(dòng)片91所在扇形的中心軸線與活動(dòng)臂6圍繞液壓臂5的轉(zhuǎn)動(dòng)軸重合;所述的制動(dòng)電機(jī)92固定在一號橫向轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)2上;所述的變速器93—端與制動(dòng)電機(jī)92的輸出軸聯(lián)接，該變速器93另一端與主動(dòng)齒輪94聯(lián)接;所述的轉(zhuǎn)軸95設(shè)置在一號橫向轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)2上并與其旋轉(zhuǎn)連接，轉(zhuǎn)軸95呈圓柱形，轉(zhuǎn)軸95的圓柱面上設(shè)置有齒并與主動(dòng)齒輪94嚙合，且轉(zhuǎn)軸95的末端設(shè)置有夾持架951;所述的滾柱96設(shè)置在夾持架951內(nèi)并與其旋轉(zhuǎn)連接，滾輪96外壁套有橡膠膜，且滾柱96的輪面與制動(dòng)片91的側(cè)面貼合;滾柱與制動(dòng)片之間滾動(dòng)摩擦，制動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾柱旋轉(zhuǎn)九十度后，滾柱與制動(dòng)片之間實(shí)現(xiàn)靜摩擦而達(dá)到制動(dòng)效果。
[0020]本實(shí)施例的一種節(jié)能環(huán)保型碼垛機(jī)器人在使用時(shí)，底座2提供水平面的旋轉(zhuǎn)自由度，液壓臂5提供水平方向平移自由度，而滑輪系統(tǒng)提供上下方向的平移自由度;牽引線81兩端分別與平衡塊8和機(jī)械臂連接，通過牽引線81和滑輪進(jìn)行力的傳遞，使?fàn)恳€兩端所受力的差距變小，因此機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出力矩可以更小，使得機(jī)械臂更節(jié)能，并且對能量的利用效率也隨之提高。
[0021]本實(shí)施例中滾柱96的滾動(dòng)方向與制動(dòng)片911的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相切，活動(dòng)臂6可圍繞液壓臂5運(yùn)動(dòng)；當(dāng)需要懸停時(shí)，制動(dòng)電機(jī)92通過變速器93帶動(dòng)主動(dòng)齒輪94旋轉(zhuǎn)，由于轉(zhuǎn)軸95側(cè)面與主動(dòng)齒輪94嚙合，使得轉(zhuǎn)軸95轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得滾柱96的滾動(dòng)方向與制動(dòng)片91的轉(zhuǎn)動(dòng)方向垂直，使得滾柱96與制動(dòng)片91之間由于摩擦而相對靜止，最終體現(xiàn)為活動(dòng)臂6與液壓臂5之間相對靜止，且兩關(guān)節(jié)之間無需能量維持，達(dá)到節(jié)能的目的。
[0022]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施方式和說明書中的描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種節(jié)能環(huán)保型碼垛機(jī)器人，其特征在于:包括基板(I)、底座(2)、支架(3)、支撐柱(4)、液壓臂(5)、活動(dòng)臂(6)、滑輪(7)、平衡裝置(8)和制動(dòng)控制裝置(9); 所述的底座(2)呈圓柱形，底座(2)包括設(shè)置在基板(I)上的固定座(21)和設(shè)置在固定座(21)上方的旋轉(zhuǎn)座(22);所述的支架(3)固定在旋轉(zhuǎn)座(22)上，支架(3)的中部設(shè)置有分支桿(31)，支架(3)的頂部設(shè)置有橫桿(32);所述的支撐柱(4)豎直固定在旋轉(zhuǎn)座(22)上;所述的液壓臂(5)—端與支撐柱(4)頂部固定連接，液壓臂(5)另一端與活動(dòng)臂(6)—端鉸接；所述活動(dòng)臂(6)另一端上部設(shè)置有連接耳(61);所述的滑輪(7)包括分別設(shè)置在橫桿(32)兩端的主動(dòng)卷輪(71)和定滑輪(72)，且主動(dòng)卷輪(71)側(cè)面與電動(dòng)機(jī)聯(lián)接;所述的平衡裝置(8)包括牽引線(81)和平衡塊(82);所述的牽引線(81)—端固定在連接耳(61)上，牽引線(81)中部從定滑輪(72)上繞過，且牽引線(81)的另一端在主動(dòng)卷輪(71)上纏繞若干圈；所述的平衡塊(82)與牽引線(81)的另一端連接并懸空設(shè)置； 所述的制動(dòng)控制裝置(9)數(shù)量為二，兩個(gè)制動(dòng)控制裝置(9)對稱設(shè)置在活動(dòng)臂(6)上，制動(dòng)控制裝置(9)包括制動(dòng)片(91)、制動(dòng)電機(jī)(92)、變速器(93)、主動(dòng)齒輪(94)、轉(zhuǎn)軸(95)和滾柱(96);所述的制動(dòng)片(91)呈扇形，制動(dòng)片(91)表面粗糖，且制動(dòng)片(91)扇形的中心固定在液壓臂(5)末端，制動(dòng)片(91)所在扇形的中心軸線與活動(dòng)臂(6)圍繞液壓臂(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸重合;所述的制動(dòng)電機(jī)(92)固定在一號橫向轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)(2)上;所述的變速器(93)—端與制動(dòng)電機(jī)(92)的輸出軸聯(lián)接，該變速器(93)另一端與主動(dòng)齒輪(94)聯(lián)接;所述的轉(zhuǎn)軸(95)設(shè)置在一號橫向轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)(2)上并與其旋轉(zhuǎn)連接，轉(zhuǎn)軸(95)呈圓柱形，轉(zhuǎn)軸(95)的圓柱面上設(shè)置有齒并與主動(dòng)齒輪(94)嚙合，且轉(zhuǎn)軸(95)的末端設(shè)置有夾持架(951);所述的滾柱(96)設(shè)置在夾持架(951)內(nèi)并與其旋轉(zhuǎn)連接，滾輪(96)外壁套有橡膠膜，且滾柱(96)的輪面與制動(dòng)片(91)的側(cè)面貼合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能環(huán)保型碼垛機(jī)器人，其特征在于:所述的主動(dòng)卷輪(71)位于定滑輪(72)的后側(cè)，且主動(dòng)卷輪(71)的輪面粗糙。
【文檔編號】B25J9/16GK106078722SQ201610470619
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】劉長苗
【申請人】安慶聯(lián)泰電子科技有限公司