一種物料搬運機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及搬運技術領域，尤其涉及一種物料搬運機器人包括夾取裝置、升降裝置和旋轉裝置，所述升降裝置安裝在旋轉裝置上，夾取裝置安裝在升降裝置上，物料搬運機器人還包括PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)控制升降裝置的升降，PLC控制系統(tǒng)控制旋轉裝置在三維空間旋轉，PLC控制系統(tǒng)控制夾取裝置實現(xiàn)物料的夾取并進行前后移動。本實用新型通過PLC控制系統(tǒng)控制夾取裝置、升降裝置和旋轉裝置可以將物料快速準確的放置在正確的位置；通過使用光電感應板和微型光電開關檢測運動的極限位置，延長了使用壽命；可以在空間自由旋轉，運轉靈活同時可以將物料存放于高處，節(jié)約了人力和物力。
【專利說明】
一種物料搬運機器人
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及搬運技術領域，尤其涉及一種物料搬運機器人。
【背景技術】
[0002]隨著自動化程度的不斷提高，倉儲行業(yè)迅速發(fā)展，在一些大型的倉庫中，主要依靠人工操作叉車搬運大型設備，而在物流行業(yè)中，就需要人工進行分揀，需要人來回移動，而且對于一些放在高處的物料，還需要工人爬上爬下，人力成本高，效率低下。
[0003]現(xiàn)有的智能倉儲行業(yè)中，在成組排列貨架間，物料機器人在導軌上前后運動，上下取料，地面需提前鋪設長距離導軌，空間占用大，費用高。
【實用新型內容】
[0004]為克服上述現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供一種可以上升，下降旋轉夾取物料的物料搬運機器人。
[0005]實現(xiàn)本實用新型目的的技術方案是:一種物料搬運機器人，包括夾取裝置、升降裝置和旋轉裝置，所述升降裝置安裝在旋轉裝置上，夾取裝置安裝在升降裝置上，物料搬運機器人還包括PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)控制升降裝置的升降，PLC控制系統(tǒng)控制旋轉裝置在三維空間旋轉，PLC控制系統(tǒng)控制夾取裝置實現(xiàn)物料的夾取并進行前后移動。
[0006]作為本實用新型的優(yōu)化方案，夾取裝置包括夾取夾板、絲桿螺母、第一導向芯軸、第一直線軸承、直線步進電機、夾取基板、線性滑軌、步進電機和第一同步帶輪，夾取夾板安裝在絲桿螺母上，第一導向芯軸設置在絲桿螺母的前后兩側，第一直線軸承安裝在第一導向芯軸上，直線步進電機帶動絲桿螺母上下運動，夾取基板設置在夾取夾板的下方，夾取基板安裝在線性滑軌上，步進電機帶動第一同步帶輪轉動，第一同步帶輪帶動線性滑軌的滑塊實現(xiàn)前后移動，直線步進電機和步進電機均與PLC控制系統(tǒng)相連接，直線步進電機帶動絲桿螺母上下運動將物料夾在夾取夾板和夾取基板之間。
[0007]作為本實用新型的優(yōu)化方案，夾取夾板的下方設置有定位凸臺，物料通過定位凸臺固定在夾取夾板和夾取基板之間。
[0008]作為本實用新型的優(yōu)化方案，夾取夾板的右端設置有第一光電感應板，第一光電感應板的上方設置有第一微型光電開關，第一光電感應板和第一微型光電開關用于檢測夾取夾板的上下夾取極限位置。
[0009]作為本實用新型的優(yōu)化方案，線性滑軌下方設置有第二光電感應板，線性滑軌的左端設置有第二微型光電開關，第二光電感應板和第二微型光電開關用于檢測線性滑軌的滑塊前后平移的極限位置。
[0010]作為本實用新型的優(yōu)化方案，升降裝置包括升降裝置基板、第二導向芯軸、第二直線軸承、同步帶夾板、第一伺服電機、第二同步帶輪、第一同步帶、第一行星齒輪減速機、第三同步帶輪和第三同步帶，夾取裝置安裝在升降裝置基板上，升降裝置基板安裝在第二導向芯軸上，第二直線軸承安裝在第二導向芯軸上，第一伺服電機帶動第一同步帶輪轉動，第一同步帶安裝在第二同步帶輪上，第一行星齒輪減速機安裝在第二同步帶上，第一行星齒輪減速機帶動第三同步帶輪轉動，第三同步帶安裝在第三同步帶輪上，同步帶夾板將升降裝置基板與第三同步帶連接，第三同步帶通過同步帶夾板帶動升降裝置基板沿著第二導向芯軸上下移動，第一伺服電機與PLC控制系統(tǒng)相連接。
[0011]作為本實用新型的優(yōu)化方案，同步帶夾板的下方設置有第三光電感應板，升降裝置基板的下方設置有第三微型光電開關，第三光電感應板和第三微型光電開關用于檢測升降裝置基板的上下運動的極限位置。
[0012]作為本實用新型的優(yōu)化方案，旋轉裝置包括旋轉臺底板、轉臺下轉軸、設備安裝底板、第二伺服電機、第四同步帶輪、第四同步帶、第二行星齒輪減速機、第五同步帶輪和第五同步帶，第二導向芯軸安裝在旋轉臺底板上，旋轉臺底板安裝在轉臺下轉軸上，轉臺下轉軸安裝在設備安裝底板上，第二伺服電機帶動第四同步帶輪轉動，第四同步帶安裝在第四同步帶輪上，第二行星齒輪減速機安裝在第四同步帶上，第二行星齒輪減速機帶動第五同步帶輪轉動，第五同步帶安裝在第五同步帶輪上，第五同步帶與轉臺下轉軸連接，第二伺服電機與PLC控制系統(tǒng)相連接，第二伺服電機帶動旋轉臺底板在設備安裝底板上旋轉。
[0013]作為本實用新型的優(yōu)化方案，旋轉裝置包括還包括旋轉頂板、軸承、旋轉上轉軸和升降從動帶輪，軸承安裝在旋轉頂板的上方，旋轉上轉軸安裝在軸承上，升降從動帶輪安裝在旋轉頂板的下方，第三同步帶上端安裝在升降從動帶輪上，第二導向芯軸的下端安裝在旋轉臺底板上，第二導向芯軸的上端安裝在旋轉頂板上。
[0014]本實用新型具有積極的效果:I)本實用新型通過PLC控制系統(tǒng)控制夾取裝置、升降裝置和旋轉裝置可以將物料快速準確的放置在正確的位置；
[0015]2)本實用新型通過使用光電感應板和微型光電開關檢測運動的極限位置，防止相應的運動部件超過極限位置與固定端的零件發(fā)生碰撞；
[0016]3)本實用新型可以在空間自由旋轉，運轉靈活同時可以將物料存放于高處，節(jié)約了人力和物力；
[0017]4)本實用新型可以旋轉進行物料的存取，存儲物料的倉格可以垂直設置，與平行排列的倉格相比，可以有效的節(jié)約倉儲空間；
[0018]5)本實用新型通過旋轉，然后上下就可以夾取到對應倉格上的物料，取料迅速，不用鋪設導軌，節(jié)約了成本和空間。
【附圖說明】
[0019]為了使本實用新型的內容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明:
[0020]圖1為本實用新型的整體結構圖；
[0021]圖2為本實用新型的主視圖；
[0022]圖3為圖2的A-A剖視圖；
[0023]圖4為圖2的B-B剖視圖。
[0024]其中:1、夾取裝置，2、升降裝置，3、旋轉裝置，11、夾取夾板，12、絲桿螺母，13、第一導向芯軸，14、第一直線軸承，15、直線步進電機，16、夾取基板，17、線性滑軌，18、步進電機，19、第一同步帶輪，110、第一光電感應板，111、第一微型光電開關，112、第二光電感應板，113、第二微型光電開關，21、升降裝置基板，22、第二導向芯軸，23、第二直線軸承，24、同步帶夾板，25、第一伺服電機，26、第二同步帶輪，27、第一同步帶，28、第一行星齒輪減速機，29、第三同步帶輪，210、第三同步帶，215、第三光電感應板，216、第三微型光電開關，31、旋轉臺底板，32、轉臺下轉軸，33、設備安裝底板，34、第二伺服電機，35、第四同步帶輪，36、第四同步帶，37、第二行星齒輪減速機，38、第五同步帶輪，39、第五同步帶，310、旋轉頂板，311、軸承，312、旋轉上轉軸，313、升降從動帶輪。
【具體實施方式】
[0025]如圖1所示，本實用新型公開了一種物料搬運機器人，包括夾取裝置1、升降裝置2和旋轉裝置3，升降裝置2安裝在旋轉裝置3上，夾取裝置I安裝在升降裝置2上，物料搬運機器人還包括PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)控制升降裝置2的升降，PLC控制系統(tǒng)控制旋轉裝置3在三維空間旋轉，PLC控制系統(tǒng)控制夾取裝置I實現(xiàn)物料的夾取并進行前后移動。
[0026]如圖2至3所示，夾取裝置I包括夾取夾板11、絲桿螺母12、第一導向芯軸13、第一直線軸承14、直線步進電機15、夾取基板16、線性滑軌17、步進電機18和第一同步帶輪19，夾取夾板11安裝在絲桿螺母12上，第一導向芯軸13設置在絲桿螺母12的前后兩側，第一直線軸承14安裝在第一導向芯軸13上，直線步進電機15帶動絲桿螺母12上下運動，夾取基板16設置在夾取夾板11的下方，夾取基板16安裝在線性滑軌17上，步進電機18帶動第一同步帶輪19轉動，第一同步帶輪19帶動線性滑軌17的滑塊實現(xiàn)前后移動，直線步進電機15和步進電機18均與PLC控制系統(tǒng)相連接，直線步進電機15帶動絲桿螺母12上下運動將物料夾在夾取夾板11和夾取基板16之間。
[0027]夾取夾板11的下方設置有定位凸臺111，物料通過定位凸臺111固定在夾取夾板11和夾取基板16之間。
[0028]夾取夾板11的右端設置有第一光電感應板110，第一光電感應板110的上方設置有第一微型光電開關111，第一光電感應板110和第一微型光電開關111用于檢測夾取夾板11的上下夾取極限位置。
[0029]線性滑軌17下方設置有第二光電感應板112，線性滑軌17的左端設置有第二微型光電開關113，第二光電感應板112和第二微型光電開關113用于檢測線性滑軌17的滑塊前后平移的極限位置。
[0030]升降裝置2包括升降裝置基板21、第二導向芯軸22、第二直線軸承23、同步帶夾板24、第一伺服電機25、第二同步帶輪26、第一同步帶27、第一行星齒輪減速機28、第三同步帶輪29和第三同步帶210，夾取裝置I安裝在升降裝置基板21上，升降裝置基板21安裝在第二導向芯軸22上，第二直線軸承23安裝在第二導向芯軸22上，第一伺服電機25帶動第二同步帶輪26轉動，第一同步帶27安裝在第二同步帶輪26上，第一行星齒輪減速機28安裝在第一同步帶27上，第一行星齒輪減速機28帶動第三同步帶輪29轉動，第三同步帶210安裝在第三同步帶輪29上，同步帶夾板24將升降裝置基板21與第三同步帶210連接，第三同步帶210通過同步帶夾板24帶動升降裝置基板21沿著第二導向芯軸22上下移動，第一伺服電機25與PLC控制系統(tǒng)相連接。
[0031]同步帶夾板24的下方設置有第三光電感應板215，升降裝置基板21的下方設置有第三微型光電開關216，第三光電感應板215和第三微型光電開關216用于檢測升降裝置基板21的上下運動的極限位置。
[0032]如圖4所示，旋轉裝置3包括旋轉臺底板31、轉臺下轉軸32、設備安裝底板33、第二伺服電機34、第四同步帶輪35、第四同步帶36、第二行星齒輪減速機37、第五同步帶輪38和第五同步帶39，第二導向芯軸22安裝在旋轉臺底板31上，旋轉臺底板31安裝在轉臺下轉軸32上，轉臺下轉軸32安裝在設備安裝底板33上，第二伺服電機34帶動第四同步帶輪35轉動，第四同步帶36安裝在第四同步帶輪35上，第二行星齒輪減速機37安裝在第四同步帶36上，第二行星齒輪減速機37帶動第五同步帶輪38轉動，第五同步帶39安裝在第五同步帶輪38上，第五同步帶39與轉臺下轉軸32連接，第二伺服電機34與PLC控制系統(tǒng)相連接，第二伺服電機34帶動旋轉臺底板31在設備安裝底板33上旋轉。
[0033]旋轉裝置3還包括旋轉頂板310、軸承311、旋轉上轉軸312和升降從動帶輪313，軸承311安裝在旋轉頂板310的上方，旋轉上轉軸312安裝在軸承311上，升降從動帶輪313安裝在旋轉頂板310的下方，第三同步帶210的上端安裝在升降從動帶輪313上，第二導向芯軸22的下端安裝在旋轉臺底板31上，第二導向芯軸22的上端安裝在旋轉頂板310上，通過設置旋轉頂板310、軸承311和旋轉上轉軸312可以有效的防止在旋轉時發(fā)生的擺動。
[0034]夾取時，直線步進電機15帶動絲桿螺母12上下運動使夾取夾板11與夾取基板16可以將物料夾住，夾取基板16固定在線性滑軌17上，步進電機18帶動第一同步帶輪19轉動，線性滑軌17的滑塊前后滑動，實現(xiàn)夾取物料時的前后移動。
[0035]升降時，第一伺服電機25帶動第二同步帶輪26轉動，通過第一同步帶27、第一行星齒輪減速機28帶動第三同步帶輪29轉動帶動第三同步帶210，同步帶夾板24帶動升降裝置基板21順著第二導向芯軸22上下移動，從而使夾取裝置I可以上下移動。
[0036]旋轉時，第二伺服電機34通過第四同步帶輪35、第四同步帶36、第二行星齒輪減速機37和第五同步帶輪38帶動第五同步帶39轉動，第五同步帶39與轉臺下轉軸32連接，轉臺下轉軸32與旋轉臺底板31通過螺絲緊固在一起，第二伺服電機34轉動帶動旋轉臺底板31旋轉，從而實現(xiàn)旋轉動作。
[0037]整個物料搬運機器人物料夾取時可以在三維空間內任意快速移動，通過PLC控制系統(tǒng)的控制，使得物料可以快速準確的放置在正確的儲料倉格中。
[0038]以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種物料搬運機器人，包括夾取裝置(1)、升降裝置(2)和旋轉裝置(3)，所述升降裝 置(2)安裝在旋轉裝置(3)上，所述夾取裝置(1)安裝在升降裝置(2)上，其特征在于:所述物 料搬運機器人還包括PLC控制系統(tǒng)，所述PLC控制系統(tǒng)控制升降裝置(2)的升降，所述PLC控 制系統(tǒng)控制旋轉裝置(3)在三維空間旋轉，所述PLC控制系統(tǒng)控制夾取裝置(1)實現(xiàn)物料的 夾取并進行前后移動。2.根據(jù)權利要求1所述的一種物料搬運機器人，其特征在于:所述夾取裝置(1)包括夾 取夾板(11)、絲桿螺母(12)、第一導向芯軸(13)、第一直線軸承(14)、直線步進電機(15)、夾 取基板(16)、線性滑軌(17)、步進電機(18)和第一同步帶輪(19)，所述夾取夾板(11)安裝在 絲桿螺母(12)上，所述第一導向芯軸(13)設置在絲桿螺母(12)的前后兩側，所述第一直線 軸承(14)安裝在第一導向芯軸(13)上，所述直線步進電機(15)帶動絲桿螺母(12)上下運 動，所述夾取基板(16)設置在夾取夾板(11)的下方，所述夾取基板(16)安裝在線性滑軌 (17)上，所述步進電機(18)帶動第一同步帶輪(19)轉動，所述第一同步帶輪(19)帶動線性 滑軌(17)的滑塊實現(xiàn)前后移動，所述直線步進電機(15)和步進電機(18)均與PLC控制系統(tǒng) 相連接，所述直線步進電機(15)帶動絲桿螺母(12)上下運動將物料夾在夾取夾板(11)和夾 取基板(16)之間。3.根據(jù)權利要求2所述的一種物料搬運機器人，其特征在于:所述夾取夾板(11)的下方 設置有定位凸臺(111)，物料通過定位凸臺(111)固定在夾取夾板(11)和夾取基板(16)之 間。4.根據(jù)權利要求2所述的一種物料搬運機器人，其特征在于:所述夾取夾板(11)的右端 設置有第一光電感應板(110)，第一光電感應板(110)的上方設置有第一微型光電開關 (111)，所述的第一光電感應板(110)和第一微型光電開關(111)用于檢測夾取夾板(11)的 上下夾取極限位置。5.根據(jù)權利要求2所述的一種物料搬運機器人，其特征在于:所述線性滑軌(17)下方設 置有第二光電感應板(112)，所述線性滑軌(17)的左端設置有第二微型光電開關(113)，所 述的第二光電感應板(112)和第二微型光電開關(113)用于檢測線性滑軌(17)的滑塊前后 平移的極限位置。6.根據(jù)權利要求2所述的一種物料搬運機器人，其特征在于:所述升降裝置(2)包括升 降裝置基板(21)、第二導向芯軸(22)、第二直線軸承(23)、同步帶夾板(24)、第一伺服電機(25)、第二同步帶輪(26)、第一同步帶(27)、第一行星齒輪減速機(28)、第三同步帶輪(29) 和第三同步帶(210)，所述夾取裝置(1)安裝在升降裝置基板(21)上，所述升降裝置基板 (21)安裝在第二導向芯軸(22)上，所述第二直線軸承(23)安裝在第二導向芯軸(22)上，所 述第一伺服電機(25)帶動第二同步帶輪(26)轉動，第一同步帶(27)安裝在第二同步帶輪(26)上，所述第一行星齒輪減速機(28)安裝在第一同步帶(27)上，所述第一行星齒輪減速 機(28)帶動第三同步帶輪(29)轉動，第三同步帶(210)安裝在第三同步帶輪(29)上，所述同 步帶夾板(24)將升降裝置基板(21)與第三同步帶(210)連接，所述第三同步帶(210)通過同 步帶夾板(24)帶動升降裝置基板(21)沿著第二導向芯軸(22)上下移動，所述第一伺服電機 (25)與PLC控制系統(tǒng)相連接。7.根據(jù)權利要求6所述的一種物料搬運機器人，其特征在于:所述同步帶夾板(24)的下 方設置有第三光電感應板(215)，升降裝置基板(21)的下方設置有第三微型光電開關(216)，所述的第三光電感應板(215)和第三微型光電開關(216)用于檢測升降裝置基板 (21)的上下運動的極限位置。8.根據(jù)權利要求6所述的一種物料搬運機器人，其特征在于:所述旋轉裝置(3)包括旋 轉臺底板(31)、轉臺下轉軸(32)、設備安裝底板(33)、第二伺服電機(34)、第四同步帶輪 (35)、第四同步帶(36)、第二行星齒輪減速機(37)、第五同步帶輪(38)和第五同步帶(39)， 所述第二導向芯軸(22)安裝在旋轉臺底板(31)上，所述旋轉臺底板(31)安裝在轉臺下轉軸 (32)上，所述轉臺下轉軸(32)安裝在設備安裝底板(33)上，所述第二伺服電機(34)帶動第 四同步帶輪(35)轉動，第四同步帶(36)安裝在第四同步帶輪(35)上，所述第二行星齒輪減 速機(37)安裝在第四同步帶(36)上，所述第二行星齒輪減速機(37)帶動第五同步帶輪(38) 轉動，第五同步帶(39)安裝在第五同步帶輪(38)上，第五同步帶(39)與轉臺下轉軸(32)連 接，所述第二伺服電機(34)與PLC控制系統(tǒng)相連接，所述第二伺服電機(34)帶動旋轉臺底板 (31)在設備安裝底板(33)上旋轉。9.根據(jù)權利要求8所述的一種物料搬運機器人，其特征在于:所述旋轉裝置(3)還包括 旋轉頂板(310)、軸承(311)、旋轉上轉軸(312)和升降從動帶輪(313)，所述的軸承(311)安 裝在旋轉頂板(310)的上方，所述的旋轉上轉軸(312)安裝在軸承(311)上，所述的升降從動 帶輪(313)安裝在旋轉頂板(310)的下方，所述的第三同步帶(210)的上端安裝在升降從動 帶輪(313)上，第二導向芯軸(22)的下端安裝在旋轉臺底板(31)上，第二導向芯軸(22)的上 端安裝在旋轉頂板(310)上。
【文檔編號】B65G43/00GK205574978SQ201620368466
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】董健
【申請人】南京優(yōu)倍電氣有限公司