專利名稱：圓柱倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)，特別涉及圓柱式倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)器人，屬 于機(jī)器人領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
碼垛機(jī)器人的使用可以提高生產(chǎn)率和系統(tǒng)自動(dòng)化程度，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng) 度，提高倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，在如金融等行業(yè)中應(yīng)用還可以增加系統(tǒng)的安全性。
碼垛機(jī)器人經(jīng)過(guò)多年的研究獲得了很大發(fā)展，其靈活性、適應(yīng)性、速度和 抓取能力不斷提高。但現(xiàn)有的碼垛機(jī)器人多為關(guān)節(jié)型機(jī)器人，其手臂多采用各 種連桿機(jī)構(gòu)，手臂各段只能繞其關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)副旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力經(jīng)各級(jí)連桿 傳到機(jī)器人末端執(zhí)行器，導(dǎo)致機(jī)器人末端執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)控制的非線性，使得其位 置控制算法十分復(fù)雜。特別是用于碼垛位置變化較多且變化頻率較快的場(chǎng)合， 給位置控制計(jì)算帶來(lái)巨大的工作量，不利于進(jìn)行高速碼垛或拆垛。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的，在于提供一種不必經(jīng)過(guò)各級(jí)連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力傳遞， 盡量少用或不用手臂各段只能繞其關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)副旋轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，位置控制計(jì)算 容易，可以實(shí)現(xiàn)高速堆垛拆垛的機(jī)器人。
本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本碼垛機(jī)器人包括底座、機(jī)身回轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)、手臂升降機(jī)構(gòu)、手爪伸縮機(jī)構(gòu)；所述機(jī)身回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括機(jī)架、回轉(zhuǎn)軸、機(jī) 架回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)、機(jī)架回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)減速箱、旋轉(zhuǎn)編碼器、主動(dòng)齒、從動(dòng)齒； 所述手臂升降機(jī)構(gòu)包括手臂、手臂升降伺服電機(jī)、手臂升條伺服電機(jī)減速器、 手臂升降絲桿、手臂升降絲桿螺母、手臂升降垂直導(dǎo)軌、手臂升降垂直滑塊、 所述手爪伸縮機(jī)構(gòu)包括手爪伸縮絲桿、手爪伸縮絲桿螺母、手爪伸縮絲桿伺服 電機(jī)及減速箱、手爪。
其連接關(guān)系為與機(jī)架剛性相連的回轉(zhuǎn)軸穿過(guò)底座的上底，并與底座腔體 內(nèi)的旋轉(zhuǎn)編碼器相連接，旋轉(zhuǎn)編碼器置于底座的下底上；回轉(zhuǎn)軸與從動(dòng)齒中心 孔緊配合；與從動(dòng)齒嚙合的主動(dòng)齒經(jīng)軸與機(jī)架回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)減速箱和機(jī)架回轉(zhuǎn) 伺服電機(jī)相連接；手臂升降導(dǎo)軌兩端分別與機(jī)架的上、下底固接；手臂升降絲 桿的下端安裝于機(jī)架下底，上端穿過(guò)機(jī)架上底后與手臂升降絲桿伺服電機(jī)減速 箱及手臂升降絲桿伺服電機(jī)相連接；手臂通過(guò)手臂升降滑塊安裝在手臂升降導(dǎo) 軌上，并與手臂升降絲桿螺母剛性連接；帶減速箱的手爪伸縮絲桿伺服電機(jī)安 裝固定在機(jī)架側(cè)壁上，并經(jīng)軸與手爪伸縮絲桿相連接，手爪伸縮絲桿底部置于 手臂上并可沿手臂滑行，手爪與手爪伸縮絲桿螺母剛性連接。
本實(shí)用新型的有益效果是，由于本機(jī)器人各部分由各個(gè)單獨(dú)的伺服電機(jī)驅(qū) 動(dòng)，不使用連桿機(jī)構(gòu)，避免了機(jī)器人末端執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)控制的非線性問(wèn)題，不僅 使得其位置控制算法十分簡(jiǎn)單，各部分驅(qū)動(dòng)的控制算法也都十分簡(jiǎn)單。即使是 用于碼垛位置變化較多且變化頻率較快的場(chǎng)合，位置控制計(jì)算均很容易，且控 制位置準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人高速碼垛或拆垛。機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)也不復(fù)^。

圖1是本實(shí)用新型圓柱倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)器人的結(jié)構(gòu)圖
各附圖標(biāo)記為1、手臂升降絲桿伺服電機(jī)；2、手臂升降絲桿伺服電機(jī)減 速箱；3、手臂升降絲桿；4、手臂升降絲桿螺母；5、帶減速箱的手爪伸縮絲桿 伺服電機(jī)；6、手爪伸縮絲桿；7、手爪伸縮絲桿螺母；8、手爪；9、手臂; 10、主動(dòng)齒；11、機(jī)架回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)減速箱；12、機(jī)架回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)；13、 從動(dòng)齒；14、旋轉(zhuǎn)編碼器；15、回轉(zhuǎn)軸；16、手臂升降滑塊；17、手臂升 降導(dǎo)軌；18、機(jī)架；19、底座。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例結(jié)構(gòu)如圖1所示，帶減速箱11的機(jī)架回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)12通過(guò)齒輪
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)齒10、從動(dòng)齒13驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)軸15，實(shí)現(xiàn)機(jī)架18繞豎直方向的回 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其回轉(zhuǎn)的角度大小由與回轉(zhuǎn)軸同軸連接的旋轉(zhuǎn)編碼器檢測(cè)和控制。帶 減速箱2的手臂升降伺服電機(jī)1經(jīng)軸連驅(qū)動(dòng)手臂升降絲桿3，使固定于手臂升降 絲桿螺母4上的手臂9實(shí)現(xiàn)上升或下降；帶減速箱的手爪伸縮絲桿伺服電機(jī)5 經(jīng)軸連驅(qū)動(dòng)手爪伸縮絲桿6，使固定于手爪伸縮絲桿螺母上的手爪8實(shí)現(xiàn)伸出或 縮回。上述三種運(yùn)動(dòng)的組合即可滿足機(jī)器人碼垛和拆垛的需要。
權(quán)利要求1.一種圓柱倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)器人，其特征在于，本碼垛機(jī)器人包括底座(19)、機(jī)身回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、手臂升降機(jī)構(gòu)、手爪伸縮機(jī)構(gòu)；所述機(jī)身回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括機(jī)架、回轉(zhuǎn)軸(15)、機(jī)架回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(12)、機(jī)架回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)減速箱(11)、旋轉(zhuǎn)編碼器(14)、主動(dòng)齒(10)、從動(dòng)齒(13)；所述手臂升降機(jī)構(gòu)包括手臂(9)、手臂升降絲桿伺服電機(jī)(4)、手臂升降絲桿伺服電機(jī)減速器(2)、手臂升降絲桿(3)、手臂升降絲桿螺母(4)、手臂升降導(dǎo)軌(17)、手臂升降滑塊(16)；所述手爪伸縮機(jī)構(gòu)包括手爪伸縮絲桿、手爪伸縮絲桿螺母(7)、手爪伸縮絲桿伺服電機(jī)(1)及手爪伸縮絲桿伺服電機(jī)減速箱(2)、手爪(8)；其連接關(guān)系為與機(jī)架剛性相連的回轉(zhuǎn)軸穿過(guò)底座的上底，并與底座(19)腔體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)編碼器(14)相連接，旋轉(zhuǎn)編碼器(14)置于底座(19)的下底上；回轉(zhuǎn)軸(15)與從動(dòng)齒中心孔緊配合；與從動(dòng)齒(13)嚙合的主動(dòng)齒(10)經(jīng)軸與機(jī)架回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)減速箱和機(jī)架回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(12)相連接；手臂升降導(dǎo)軌兩端分別與機(jī)架的上、下底豎直固接；手臂升降絲桿(3)豎直安裝，其下端安裝于機(jī)架下底，上端穿過(guò)機(jī)架上底后與手臂升降絲桿伺服電機(jī)減速箱(2)及手臂升降絲桿伺服電機(jī)(1)相連接；手臂(9)通過(guò)手臂升降滑塊(16)安裝在手臂升降導(dǎo)軌(17)上，并與手臂升降絲桿螺母(4)剛性連接；帶減速箱的手爪伸縮絲桿伺服電機(jī)(1)安裝固定在機(jī)架側(cè)壁上，并經(jīng)軸與手爪伸縮絲桿(6)相連接，手爪伸縮絲桿(6)底部置于手臂上并可沿手臂(9)滑行，手爪(8)與手爪伸縮絲桿螺母(7)剛性連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種圓柱倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)器人。它由底座、機(jī)身回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、手臂升降機(jī)構(gòu)、手爪伸縮機(jī)構(gòu)幾部分組成，各部分由單獨(dú)的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)身的回轉(zhuǎn)，手臂的升降，手爪的伸縮三種運(yùn)動(dòng)，這三種運(yùn)動(dòng)的合成即實(shí)現(xiàn)和協(xié)調(diào)了機(jī)器人的動(dòng)作，即實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的碼垛和拆垛，由于本機(jī)器人不采用傳統(tǒng)機(jī)器人多關(guān)節(jié)的連桿結(jié)構(gòu)，故避免了傳統(tǒng)機(jī)器人手臂各段只能繞其關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)副旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致機(jī)器人末端執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)控制的非線性，使得其位置控制算法十分復(fù)雜的缺陷。本機(jī)器人的位置控制計(jì)算及整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合作為碼垛機(jī)器人，特別是圓柱倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)器人。
文檔編號(hào)B25J3/00GK201198134SQ20082008121
公開(kāi)日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月19日
發(fā)明者帆 晉, 鄢大鵬 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)