码垛机器人的制作方法

1.本发明涉及机器人，具体涉及码垛机器人。


背景技术：

2.码垛机器人是机械与计算机程序有机结合的产物。为现代生产提供了更高的生产效率，码垛机器人在码垛行业有着相当广泛的应用，现有的码垛机器人无法在原地带动码垛物体旋转，并且现有的码垛机器人无法根据需要调节码垛物体的高度，使得码垛机器人工作效率较低。
3.授权公告号为cn 216104881 u的专利文件公开了一种便于旋转和调节高度的码垛机器人，如图1，包括底座10，底座底部靠近右侧的位置设有移动机构20，底座底部靠近左侧的位置设有转向机构30，底座顶部中心处设有旋转机构40，旋转机构包括第三旋转电机41，第三旋转电机的输出轴同轴连接有底板42，底板顶部转动连接有螺纹杆61，螺纹杆螺纹连接有移动块62，移动块底部设有抓取机构50；该便于旋转和调节高度的码垛机器人，通过在旋转机构40中设置第三旋转电机41带动底板42转动，从而使得该装置可以在原地旋转调节码垛物体，通过在旋转机构40中设置第四旋转电机63带动螺纹杆61转动，从而带动移动块62移动，使得该装置可以根据需要调节码垛物体的高度，使得该装置的工作效率得到提高。
4.由于抓取机构位于整个码垛机器人的左侧，因此，码垛机器人抓取一些较重的物体时容易发生倾倒。为此，授权公告号为cn 216104881 u的专利文件在码垛机器人的右侧设置配重块。如此，存在如下技术问题：如果配重块过轻，码垛机器人抓取一些较重的物体时，还是容易向左侧发生倾倒；如果配重块过重，码垛机器人空载时，容易向右侧发生倾倒。


技术实现要素：

5.本发明所解决的技术问题：无论码垛机器人负载还是空载，如何避免其倾倒。
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：码垛机器人，包括底座、设置在底座底部的移动转向机构、设置在底座顶部的旋转机构、设置在旋转机构上的升降机构、设置在升降机构上的抓取机构，旋转机构的底部铰接在底座上，旋转机构的底部和底座顶部之间设有辅助支撑组件，底座的左侧设有螺杆驱动单元，螺杆驱动单元与螺杆配合，螺杆倾斜设置，螺杆的顶端能够与旋转机构的底部相抵，螺杆的底端能够与地面相抵。
7.移动转向机构用于驱动码垛机器人沿地面位移并转向。旋转机构用于驱动升降机构及升降机构上的抓取机构旋转，进而驱动被抓取机构抓取的物料旋转。升降机构用于驱动抓取机构及被抓取机构抓取的物料升降。
8.在抓取机构抓取物料前或抓取物料时，螺杆驱动单元驱动螺杆相对螺杆驱动单元线性位移，位移方向为左下方，螺杆的底端与地面相抵。此时，螺杆相当于底座延伸出的一条支撑腿，以防止码垛机器人在后续抓取物料时倾倒。之后，抓取机构抓取物料，由于螺杆的底端着地，因此，即使物料较重，码垛机器人也不会向左倾倒。
9.重要的是，在抓取机构抓取物料后，螺杆驱动单元驱动螺杆向右上方线性位移，螺杆的顶端将旋转机构的左侧抬升，旋转机构相对底座向右转动，旋转机构上的升降机构及抓取机构及物料也随之向右转动，如此，码垛机器人的重心右移。在重心右移的过程中，螺杆收起，不再支撑在地面上。即，螺杆收起与码垛机器人重心右移同步完成。之后，码垛机器人在移动转向机构的驱动下沿地面位移、转向，将物料移送至预定的位置，不会发生倾倒。
10.码垛机器人到达预定位置后，螺杆驱动单元驱动螺杆向左下方线性位移，螺杆的底端与地面相抵，同步地，旋转机构及其上的升降机构、抓取机构复位。复位过程中，由于螺杆的底端与地面相抵，因此，码垛机器人不会向左倾倒。之后，在升降机构的驱动下，抓取机构下料，将物料堆垛在地面上。
11.本发明的码垛机器人，在上料和下料过程中，由于螺杆着地支撑码垛机器人，因此，码垛机器人不会发生倾倒。在负载情况下位移过程中，由于重心位移，因此，码垛机器人也不会发生倾倒。
附图说明
12.下面结合附图对本发明做进一步的说明：
13.图1为现有技术中码垛机器人的示意图；
14.图2为本发明所述的码垛机器人的示意图；
15.图3为图2的俯视图；
16.图4为图2中螺杆70向右上方线性位移后的示意图。
17.图中符号说明：
18.10、底座；11、辅助支撑组件；112、套筒件；113、杆件；114、弹簧；12、铰接座；
19.20、移动机构；
20.30、转向机构；
21.40、旋转机构；41、第三旋转电机；42、底板；
22.50、抓取机构；51、液压缸；52、固定爪；53、移动爪；
23.60、升降机构；61、螺纹杆；62、移动块；63、第四旋转电机；64、导向杆；
24.70、螺杆；71、螺杆驱动单元；72、导向块。
具体实施方式
25.如图2，码垛机器人，包括底座10、设置在底座底部的移动转向机构、设置在底座顶部的旋转机构40、设置在旋转机构上的升降机构60、设置在升降机构上的抓取机构50，旋转机构的底部铰接在底座上，旋转机构的底部和底座顶部之间设有辅助支撑组件11，底座的左侧设有螺杆驱动单元71，螺杆驱动单元与螺杆70配合，螺杆倾斜设置，螺杆的顶端能够与旋转机构40的底部相抵，螺杆的底端能够与地面相抵。
26.移动转向机构用于驱动码垛机器人沿地面位移并转向。移动转向机构包括移动机构20和转向机构30。移动机构20设置在底座底部靠近右侧的位置。转向机构30设置在底座底部靠近左侧的位置。转向机构用于控制码垛机器人位移的方向，移动机构用于驱动码垛机器人位移。
27.旋转机构40设置在底座10顶部中心处，旋转机构包括第三旋转电机41，第三旋转
电机的输出轴同轴连接有底板42，底板顶部转动连接有螺纹杆61，螺纹杆螺纹连接有移动块62，移动块与导向杆64配合，移动块底部设有抓取机构50。
28.第三旋转电机41驱动动底板42转动，以旋转调节升降机构60、抓取机构50的位置，使抓取机构与待抓取的物料上下对齐，便于抓取机构50顺利抓取物料。
29.通过在旋转机构40中设置第四旋转电机63驱动螺纹杆61转动，从而驱动移动块62升降，进而驱动抓取机构50升降，抓取机构抓取物料后上升。
30.结合图2、图4，在抓取机构50抓取物料前或抓取物料时，螺杆驱动单元71驱动螺杆70相对螺杆驱动单元线性位移，位移方向为左下方，螺杆70的底端与地面相抵。之后，抓取机构50抓取物料，由于螺杆70的底端着地，因此，即使物料较重，码垛机器人也不会向左倾倒。
31.在抓取机构50抓取物料后，螺杆驱动单元71驱动螺杆70向右上方线性位移，螺杆的顶端将旋转机构40的第三旋转电机41的左侧抬升，旋转机构相对底座10向右转动，旋转机构上的升降机构60及抓取机构50及物料也随之向右转动，如此，码垛机器人的重心右移。在重心右移的过程中，螺杆70收起，不再支撑在地面上。之后，码垛机器人在移动转向机构的驱动下沿地面位移、转向，将物料移送至预定的位置，不会发生倾倒。
32.码垛机器人到达预定位置后，螺杆驱动单元71驱动螺杆70向左下方线性位移，螺杆70的底端与地面相抵，同步地，旋转机构40及其上的升降机构60、抓取机构50复位。复位过程中，由于螺杆70的底端与地面相抵，因此，码垛机器人不会向左倾倒。之后，在旋转机构40的驱动下，调整抓取机构50抓取的物料的位置，使该物料与地面上的物料上下对齐。之后，在升降机构60的驱动下，抓取机构50下料，将物料堆垛在地面上。
33.螺杆驱动单元71为固定在底座10上的电机，电机包括定子和转子，转子的中心设有螺纹孔，螺杆70配合在所述螺纹孔中并穿过所述转子。电机的一端设有导向块72，螺杆70的侧壁上开设轴向的导向槽，导向槽与导向块配合。如此，在转子的驱动下以及导向块72的导向下，螺杆70相对螺杆驱动单元71作线性位移。
34.底座10上设有铰接座12，旋转机构40的底部铰接在所述铰接座上。
35.辅助支撑组件11位于铰接座12的右侧，包括铰接在底座10上的套筒件112、配合在套筒件中的杆件113，杆件的顶端与旋转机构40的底部铰接，杆件上套设有弹簧114。螺杆70抬升旋转机构40的左侧，旋转机构的右侧下降，杆件113在套筒件112中位移，弹簧114被压缩。螺杆70向左下方位移时，在弹簧114的作用下，旋转机构40复位。
36.如图3，螺杆70的数量为一对，一对螺杆设置在底座10左侧的前后侧，每一螺杆配合有一螺杆驱动单元71。如此布局，一对螺杆70不会妨碍码垛机器人接近待抓取的物料，也不会妨碍码垛机器人将抓取的物料堆垛在地面上。
37.以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。