一种智慧制造用搬运一体机器人

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种智慧制造用搬运一体机器人。

背景技术

搬运机器人是近代自动控制领域出现的一项高新技术，涉及到了力学，机械学，电器液压气压技术，自动控制技术，传感器技术，单片机技术和计算机技术等学科领域，已成为现代机械制造生产体系中的一项重要组成部分。它的优点是可以通过编程完成各种预期的任务，在自身结构和性能上有了人和机器的各自优势，尤其体现出了人工智能和适应性。

公开号为CN108942866A的中国发明专利，公开了一种搬运机器人，包括箱体，箱体外表面的一侧固定安装有固定箱，且固定箱的内壁固定连接有单相异步电动机，单相异步电动机转轴的一端通过连轴器传动连接有第一主轴，第一主轴的一端焊接有转杆，转杆的一端焊接有主齿轮，主齿轮的一侧有与之相啮合的辅齿轮，辅齿轮的顶部固定安装有螺纹杆，螺纹杆顶部的外表面活动套接有横杆，螺纹杆外表面的中侧螺纹连接有螺纹板，螺纹板的左侧固定连接有第一滑块，第一滑块的一端滑动连接有第一滑轨，第二螺纹杆的内腔固定连接有伺服电机，伺服电机转轴的一端通过连轴器传动连接有第二主轴，第二主轴的一端焊接有冠齿轮，冠齿轮的一侧有与之相啮合的齿条，齿条底部的另一侧固定连接有第二夹持机构。该专利通过上述装置之间的相互配合，使得夹持机构可以根据不同物品的大小进行夹持固定，从而便于将物品进行来回搬运，避免了物品由于夹持不紧而掉落损坏的问题，进而提高了整个搬运机器人的工作质量和工作效率。

但是上述专利存在以下不足之处：

1、上述专利通过电机带动冠齿轮啮合齿条，以使第二夹持机构向着第一夹持机构进行移动，从而将物品抵在第一夹持机构上，以实现对物品的夹持固定，这种夹持固定方式，其不仅夹持速度较慢，而且需要将物品拖至一定距离，其会对物品表面产生磨损。

2、上述专利虽然能够对物品进行夹持，但是其无法调节夹持机构的角度，当下料台位于机器人远离上料台的一侧时，由于夹持机构无法转动，导致机器人无法快速的将上料台上的物品转移至下料台上。

发明内容

本发明提供一种智慧制造用搬运一体机器人，旨在解决目前的夹持固定方式，其不仅夹持速度较慢，而且需要将物品拖至一定距离，其会对物品表面产生磨损，以及目前的夹持机构无法转动，导致机器人无法快速的将上料台上的物品转移至下料台上的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智慧制造用搬运一体机器人，包括支撑座，所述支撑座的底部安装有移动机构，所述支撑座的顶部安装有调节机构，所述调节机构上安装有抓取机构；所述调节机构包括减速组件和用于向所述减速组件内注油的注油组件，所述减速组件位于所述支撑座的顶部，所述注油组件位于所述减速组件内；所述抓取机构包括夹持组件和用于调节所述夹持组件在竖直方向上高度的调节组件，所述调节组件位于所述减速组件上，所述夹持组件位于所述调节组件上。

优选的，所述减速组件包括外壳，所述外壳位于所述支撑座的顶部并与所述支撑座固定连接，所述外壳内部的底壁上安装有电机一，所述电机一的一侧设置有转轴一；所述转轴一和所述电机一的输出轴传动连接，所述转轴一远离所述电机一的一侧设置有转轴二，所述转轴一和所述转轴二传动连接，所述转轴二和所述调节组件固定连接；此方案中通过设置电机一，该电机一的设置可驱动转轴二转动，进而带动调节组件转动。

优选的，所述电机一的输出轴上套设安装有锥齿轮一，所述转轴一的外壁上套设安装有锥齿轮二，所述锥齿轮一和所述锥齿轮二相互垂直且啮合连接；所述锥齿轮二的上方设置有小齿轮，所述小齿轮套设在所述转轴一上并与所述转轴一固定连接，所述转轴二的侧壁上套设安装有大齿轮，所述小齿轮和所述大齿轮啮合连接；此方案中通过设置电机一，该水平设置的电机一相对于竖直设置的电机一来说，水平设置的电机一稳定性更高；通过设置锥齿轮一和锥齿轮二，该锥齿轮一和锥齿轮二的设置可改变水平设置的电机一的传动方向；而小齿轮和大齿轮的设置，可降低转轴二转速，提高转轴二的扭矩，使其调节组件能够缓慢转动。

优选的，所述注油组件包括注油箱一，所述注油箱一套设在所述锥齿轮一的外部并与所述外壳固定连接，所述小齿轮的外部套设有注油箱二，所述注油箱二和所述外壳固定连接；所述注油箱二的一侧设置有储油箱，所述储油箱和所述外壳固定连接，所述储油箱的侧壁上安装有加压泵，所述加压泵的进液口与所述储油箱相连通，所述加压泵的出液口上设置有三通阀；所述三通阀的第一阀口与所述加压泵的出液口相连通，所述三通阀的第二阀口连通有进液管一，所述三通阀的第三阀口连通有进液管二，所述进液管一和所述进液管二的侧壁上均安装有电磁阀，所述进液管一和所述进液管二分别与所述注油箱一和所述注油箱二相连通；此方案中通过设置加压泵，该加压泵工作时，加压泵将储油箱内的油液送至到注油箱一和注油箱二中，从而能够对齿轮组进行润滑。

优选的，所述夹持组件包括壳体一，所述壳体一位于所述调节组件上并与所述调节组件相连接，所述壳体一的侧壁上安装有电机二；所述壳体一的内部水平设置有双向丝杆，所述电机二的输出轴和所述双向丝杆固定连接，所述双向丝杆的侧壁上螺接有两个丝母，每一个所述丝母均与所述壳体一滑动连接，所述壳体一的底部具有开口一；每一个所述丝母的底部均安装有夹持件，两个所述夹持件相对的一侧均设置有橡胶垫，两个所述橡胶垫分别与两个所述夹持件可拆卸连接；此方案中通过设置电机二，该电机二的设置，可驱动双向丝杆转动，进而带动两个丝母上的两个夹持件向着物件进行移动，从而实现对物品的夹持。

优选的，所述调节组件包括壳体二，所述壳体二位于所述减速组件上并与所述减速组件相连接，所述壳体二的内部竖直设置有螺杆，所述螺杆的一端和所述壳体二转动连接，所述螺杆的另一端设置有电机三；所述电机三和所述壳体二固定连接，所述电机三的输出轴和所述螺杆固定连接，所述螺杆的侧壁上螺接有螺母，所述螺母和所述壳体一固定连接，所述螺母和所述壳体二滑动连接，所述壳体二的侧壁上具有开口二；此方案中通过设置电机三，该电机三可驱动螺杆转动，此时螺母带动夹持组件在竖直方向上进行移动，从而调节夹持组件所处的高度。

优选的，所述双向丝杆的上方设置有导轨，所述导轨的一端和所述壳体一固定连接，所述导轨的另一端贯穿两个所述丝母并与所述壳体一固定连接，两个所述丝母均通过所述导轨与所述壳体一滑动连接；此方案中通过设置导轨，该导轨的设置可限制两个丝母旋转的自由度。

优选的，所述壳体二的内部安装有支撑块，所述支撑块的内部具有滑槽，所述滑槽内设置有滑块，所述滑块和所述螺母固定连接，所述螺母通过所述滑块和所述滑槽与所述壳体二滑动连接；此方案中通过设置滑块和滑槽，该滑块和滑槽的设置，不仅能够为螺母在竖直方向上的移动提供导向，还能限制螺母旋转的自由度。

优选的，所述橡胶垫的侧壁上具有多个卡扣，所述夹持件的内部具有与所述卡扣相对应的卡槽，所述橡胶垫通过所述卡扣和所述卡槽与所述夹持件可拆卸连接；此方案中通过设置卡扣和卡槽，该卡扣和卡槽的设置，便于工作人员将橡胶垫从夹持件上拆下更换。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置夹持组件，若需要对物品进行夹持时，首先通过移动机构将夹持组件移动至物品的正上方，然后通过调节组件来调节夹持组件的高度，最后通过电机二驱动双向丝杆转动，此时两个丝母上的夹持件向着物品进行移动，从而对物品进行夹持固定，本装置的两个夹持件可以同时移动，相对于一个夹持件移动来说，本装置的夹持速度更快，且不会将物品拖至一定距离，可减少对物品表面产生的磨损。

2、通过设置减速组件和注油组件，若需要下料时，开启电机一，使电机一的输出轴通过锥齿轮组驱动转轴一转动，此时转轴二通过齿轮组随着转轴一的转动而转动，进而带动调节组件转动，从而调节夹持组件的角度，方便机器人将物品移动至下料台上；而注油组件的设置，可及时对锥齿轮组和齿轮组进行润滑，其不仅能达到降噪的效果，还能减少齿轮表面的磨损，延长齿轮的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体的正视图；

图2为本发明调节机构的剖视图；

图3为本发明调节组件的剖视图；

图4为本发明夹持组件的剖视图；

图5为本发明夹持件的剖视图；

图中：

1、支撑座；2、移动机构；3、调节机构；4、抓取机构；

31、减速组件；32、注油组件；

41、夹持组件；42、调节组件；

311、外壳；312、电机一；313、转轴一；314、转轴二；315、锥齿轮一；316、锥齿轮二；317、小齿轮；318、大齿轮；

321、注油箱一；322、注油箱二；323、储油箱；324、加压泵；325、三通阀；327、进液管一；328、进液管二；329、电磁阀；

411、壳体一；412、电机二；413、双向丝杆；414、丝母；415、开口一；416、夹持件；417、橡胶垫；418、导轨；419、卡扣；

421、壳体二；422、螺杆；423、电机三；424、螺母；425、开口二；426、支撑块；427、滑槽；428、滑块；429、卡槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-4，一种智慧制造用搬运一体机器人，包括支撑座1，支撑座1的底部安装有移动机构2，支撑座1的顶部安装有调节机构3，调节机构3上安装有抓取机构4；调节机构3包括减速组件31和用于向减速组件31内注油的注油组件32，减速组件31位于支撑座1的顶部，注油组件32位于减速组件31内；抓取机构4包括夹持组件41和用于调节夹持组件41在竖直方向上高度的调节组件42，调节组件42位于减速组件31上，夹持组件41位于调节组件42上。

具体的，移动机构2既可以为对比文件中的万向轮，也可以为导轮和导向轨组合的移动方式，若为导轮和导向轨的移动机构2，其导向轨安装在地面上，而导轮卡合在导向轨上，支撑座1通过导轮在导向轨上进行移动，从而实现运输。

进一步的，减速组件31包括外壳311，外壳311位于支撑座1的顶部并与支撑座1固定连接，外壳311内部的底壁上安装有电机一312，电机一312的一侧设置有转轴一313；转轴一313和电机一312的输出轴传动连接，转轴一313远离电机一312的一侧设置有转轴二314，转轴一313和转轴二314传动连接，转轴二314和调节组件42固定连接。

具体的，外壳311的侧壁上具有盖体，该盖体可与外壳311可拆卸连接，工作人员可通过拆下盖体，以对外壳311内的零部件进行维护。

进一步的，电机一312的输出轴上套设安装有锥齿轮一315，转轴一313的外壁上套设安装有锥齿轮二316，锥齿轮一315和锥齿轮二316相互垂直且啮合连接；锥齿轮二316的上方设置有小齿轮317，小齿轮317套设在转轴一313上并与转轴一313固定连接，转轴二314的侧壁上套设安装有大齿轮318，小齿轮317和大齿轮318啮合连接。

具体的，小齿轮317和大齿轮318的直径比可以为1比2，这种直径比的设置，可使转轴二314的转速相对于转轴一313的转速来说降低。

进一步的，注油组件32包括注油箱一321，注油箱一321套设在锥齿轮一315的外部并与外壳311固定连接，小齿轮317的外部套设有注油箱二322，注油箱二322和外壳311固定连接；注油箱二322的一侧设置有储油箱323，储油箱323和外壳311固定连接，储油箱323的侧壁上安装有加压泵324，加压泵324的进液口与储油箱323相连通，加压泵324的出液口上设置有三通阀325；三通阀325的第一阀口与加压泵324的出液口相连通，三通阀325的第二阀口连通有进液管一327，三通阀325的第三阀口连通有进液管二328，进液管一327和进液管二328的侧壁上均安装有电磁阀329，进液管一327和进液管二328分别与注油箱一321和注油箱二322相连通。

具体的，注油箱一321和注油箱二322的底部均具有出油管，该出油管的底部螺接有密封盖，工作人员可通过取下盖体和密封盖，来排掉注油箱一321和注油箱二322内的润滑油，此时若配合加压泵324的使用，可达到更换润滑油的目的。

进一步的，夹持组件41包括壳体一411，壳体一411位于调节组件42上并与调节组件42相连接，壳体一411的侧壁上安装有电机二412；壳体一411的内部水平设置有双向丝杆413，电机二412的输出轴和双向丝杆413固定连接，双向丝杆413的侧壁上螺接有两个丝母414，每一个丝母414均与壳体一411滑动连接，壳体一411的底部具有开口一415；每一个丝母414的底部均安装有夹持件416，两个夹持件416相对的一侧均设置有橡胶垫417，两个橡胶垫417分别与两个夹持件416可拆卸连接。

进一步的，调节组件42包括壳体二421，壳体二421位于减速组件31上并与减速组件31相连接，壳体二421的内部竖直设置有螺杆422，螺杆422的一端和壳体二421转动连接，螺杆422的另一端设置有电机三423；电机三423和壳体二421固定连接，电机三423的输出轴和螺杆422固定连接，螺杆422的侧壁上螺接有螺母424，螺母424和壳体一411固定连接，螺母424和壳体二421滑动连接，壳体二421的侧壁上具有开口二425。

具体的，壳体二421的内部还设置有缓冲块，该缓冲块位于壳体二421的内壁上，且位于开口二425的一侧，缓冲块的设置可避免螺母424过度下移。

进一步的，双向丝杆413的上方设置有导轨418，导轨418的一端和壳体一411固定连接，导轨418的另一端贯穿两个丝母414并与壳体一411固定连接，两个丝母414均通过导轨418与壳体一411滑动连接。

具体的，双向丝杆413由两个丝杆段组成，该两个丝杆段对称设置在壳体一411的内部，当电机二412工作时，电机二412通过双向丝杆413来实现两个丝母414的同向和背向移动。

进一步的，壳体二421的内部安装有支撑块426，支撑块426的内部具有滑槽427，滑槽427内设置有滑块428，滑块428和螺母424固定连接，螺母424通过滑块428和滑槽427与壳体二421滑动连接。

进一步的，橡胶垫417的侧壁上具有多个卡扣419，夹持件416的内部具有与卡扣419相对应的卡槽429，橡胶垫417通过卡扣419和卡槽429与夹持件416可拆卸连接。

本发明的工作原理为：

请参阅图1-5，工作人员首先通过移动机构2将夹持组件41移动至上料台的上方，然后开启电机三423，使电机三423的输出轴带动螺杆422转动，此时螺母424带动夹持组件41向下移动，以使上料台上的物品位于两个夹持件416之间，接着开启电机二412，使电机二412的输出轴带动双向丝杆413转动，此时两个丝母414带动两个夹持件416向着物品进行移动，从而对物品进行夹持固定，紧接着再通过调节组件42提高夹持组件41的高度，然后通过移动机构2将夹持组件41上的物品移动至下料台的附近；当夹持组件41到达下料台附近时，开启电机一312，使电机一312的输出轴通过锥齿轮组带动转轴一313转动，此时转轴二314通过齿轮组随着转轴一313的转动而转动，进而带动调节组件42转动，从而将夹持组件41调节至下料台的正上方，随后通过调节组件42和夹持组件41的配合，即可将物品移动至下料台上，本装置的调节范围更广，能够适应更多的使用场景。

上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。