適用于玻纖自動卸筒的自動移載機器人及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了適用于玻纖自動卸筒的自動移載機器人，它包括行走機構(gòu)（1）、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)（2）、升降機構(gòu)（3）、伸縮機構(gòu)（4）和料斗（5），繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)（2）安裝于行走機構(gòu)（1）上，升降機構(gòu)（3）安裝于旋轉(zhuǎn)機構(gòu)（2）上，升降機構(gòu)（3）包括垂直升降的滑動部（6），伸縮機構(gòu)（4）固定安裝于滑動部（6）上，伸縮機構(gòu)（4）包括水平方向伸縮的伸縮手臂（7），料斗（5）固定安裝于伸縮臂的端部；還公開了其工作方法。本發(fā)明的有益效果是：可實現(xiàn)全自動玻纖卸筒工作，能夠最大限度的適應(yīng)現(xiàn)有玻纖生產(chǎn)設(shè)備，自動化程度高，產(chǎn)品加工一致性好，提高了生產(chǎn)效率，減輕了工作人員的工作強度。
【專利說明】適用于玻纖自動卸筒的自動移載機器人及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及玻纖移載設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是適用于玻纖自動卸筒的自動移載機器人及其工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，玻纖行業(yè)多使用人工將拉絲機繞制好的玻纖取出并放入物流小車，使得玻纖卸筒工作完全是靠人工操作，由操作人員手工完成玻纖與拉絲機分離、玻纖移載、玻纖與物流小車配對、存放玻纖等一系列工序，操作人員工作強度大，一致性不高，影響產(chǎn)品加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時采用人工造成生產(chǎn)成本提高，制約規(guī)模化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種自動化程度高、產(chǎn)品加工一致性好的適用于玻纖自動卸筒的自動移載機器人及其工作方法。
[0004]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):適用于玻纖自動卸筒的自動移載機器人，它包括行走機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、升降機構(gòu)、伸縮機構(gòu)和料斗，繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝于行走機構(gòu)上，升降機構(gòu)安裝于旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上，升降機構(gòu)包括垂直升降的滑動部，伸縮機構(gòu)固定安裝于滑動部上，伸縮機構(gòu)包括水平方向伸縮的伸縮手臂，料斗固定安裝于伸縮臂的端部。
[0005]所述的行走機構(gòu)包括支撐基板和設(shè)置于支撐基板底部的多個行走輪，行走輪通過傳動裝置連接驅(qū)動裝置A ；
所述的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)盤、旋轉(zhuǎn)軸承座和驅(qū)動裝置B，轉(zhuǎn)盤固定連接有垂直轉(zhuǎn)軸，垂直轉(zhuǎn)軸通過軸承安裝于旋轉(zhuǎn)軸承座內(nèi)，垂直轉(zhuǎn)軸還通過傳動裝置連接驅(qū)動裝置B，軸承座固定安裝于支撐基板上；
所述的升降機構(gòu)包括機架、滑動部和驅(qū)動滑動部垂直升降的驅(qū)動裝置C，機架上設(shè)置有垂直導向裝置，滑動部通過傳動裝置連接驅(qū)動裝置C，機架固定安裝于旋轉(zhuǎn)盤上；
所述的伸縮機構(gòu)包括兩個對稱設(shè)置的主動旋轉(zhuǎn)臂、兩個從動臂、連接塊和驅(qū)動裝置D，每個主動旋轉(zhuǎn)臂的一端均固定設(shè)置有一個驅(qū)動軸，驅(qū)動軸通過軸承旋轉(zhuǎn)安裝于滑動部上，驅(qū)動軸還通過傳動裝置連接驅(qū)動裝置D，從動臂分別鉸接于對應(yīng)的主動旋轉(zhuǎn)臂的另一端，從動臂的另一端均通過轉(zhuǎn)軸與連接塊連接，從動臂的端部還固定設(shè)置有齒輪部，兩個從動臂端部的齒輪部相嚙合；
所述的料斗為取料托盤和設(shè)置于取料托盤上的檢測傳感器，取料托盤與連接塊固定連接。
[0006]它還包括控制柜，所述的支撐基板上設(shè)置有編碼器定位裝置，控制柜通過線纜分別連接驅(qū)動裝置A、驅(qū)動裝置B、驅(qū)動裝置C、驅(qū)動裝置D、編碼器定位裝置和檢測傳感器。
[0007]所述的支撐基板的兩側(cè)均設(shè)置有防傾覆裝置，支撐基板上設(shè)置有減震裝置。
[0008]適用于玻纖自動卸筒的自動移載機器人的工作方法，它包括以下步驟: 51、機器人從拉絲機上取玻纖:行走機構(gòu)移動到拉絲機相應(yīng)工位位置，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，將料斗移動至玻纖的側(cè)面，升降機構(gòu)將料斗移動至玻纖下方，伸縮機構(gòu)將料斗伸至可以完全托住玻纖的位置，升降機構(gòu)上升通過料斗將玻纖提升至與拉絲機分離，伸縮機構(gòu)縮回，機器人取玻纖成功；
52、機器人將玻纖放置到物流小車上:行走機構(gòu)移動到物流小車所在位置，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，將料斗移動至物流小車的側(cè)面，升降機構(gòu)升降到物流小車上的空位，伸縮機構(gòu)將載有玻纖的料斗伸到物流小車中，將玻纖套裝于掛放位置的上方，升降機構(gòu)下降，料斗與玻纖分離，玻纖被放置在物流小車上，伸縮機構(gòu)縮回離開物流小車，完成放置工作。
[0009]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:本發(fā)明提供一種可以全自動地實現(xiàn)玻纖卸筒流程中玻纖與拉絲機分離、玻纖移載、玻纖與物流小車配對、存放玻纖等工作的移載裝置，模擬工人操作流程，最大限度的適應(yīng)現(xiàn)有玻纖生產(chǎn)設(shè)備，自動化程度高，產(chǎn)品加工一致性好，提高了生產(chǎn)效率，相比現(xiàn)有人工操作，減輕工作人員的工作強度，大大降低人工干預程度從而使生產(chǎn)裝置更適合自動化生產(chǎn)的需求。
[0010]并且，本發(fā)明具有數(shù)據(jù)自動傳送、提供監(jiān)控界面等功能，可觀察機器人各單元的工作狀態(tài)，為產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的監(jiān)控、裝置穩(wěn)定運行的監(jiān)控提供了方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為本發(fā)明的行走機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖
圖3為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖
圖4為本發(fā)明的升降機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖
圖5為本發(fā)明的伸縮機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖
圖6為本發(fā)明的料斗的結(jié)構(gòu)示意圖
圖7為本發(fā)明從拉絲機上取玻纖的結(jié)構(gòu)示意圖
圖8為本發(fā)明將玻纖放置到物流小車上的結(jié)構(gòu)示意圖
圖中，1-行走機構(gòu)，2-旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，3-升降機構(gòu)，4-伸縮機構(gòu)，5-料斗，6-滑動部，7-伸縮手臂，8_支撐基板,9-行走輪,10-驅(qū)動裝置A, 11-旋轉(zhuǎn)盤，12-旋轉(zhuǎn)軸承座，13-驅(qū)動裝置B，14-機架，15-驅(qū)動裝置C，16-垂直導向裝置，17-主動旋轉(zhuǎn)臂，18-從動臂，19-連接塊，20-驅(qū)動裝置D，21-齒輪部，22-控制柜，23-編碼器定位裝置，24-檢測傳感器，25-防傾覆裝置，26-減震裝置，27-拉絲機，28-玻纖，29-物流小車。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的描述，本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述: 如圖1所示，適用于玻纖自動卸筒的自動移載機器人，它包括行走機構(gòu)1、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2、
升降機構(gòu)3、伸縮機構(gòu)4和料斗5，繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2安裝于行走機構(gòu)I上，升降機構(gòu)3安裝于旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2上，升降機構(gòu)3包括垂直升降的滑動部6，伸縮機構(gòu)4固定安裝于滑動部6上，伸縮機構(gòu)4包括水平方向伸縮的伸縮手臂7，料斗5固定安裝于伸縮臂的端部。行走機構(gòu)I可在地面或軌道上運動；旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2固定在行走機構(gòu)I上可在平面空間內(nèi)圓周運動；升降機構(gòu)3安裝在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2上端，可升降；伸縮機構(gòu)4安裝在升降機構(gòu)3上，可伸縮；料斗5上集成有感應(yīng)接觸狀態(tài)的傳感器。
[0013]如圖2所示，所述的行走機構(gòu)I包括支撐基板8和設(shè)置于支撐基板8底部的多個行走輪9，行走輪9通過傳動裝置連接驅(qū)動裝置A10，地面上設(shè)置有與行走輪9相配合的軌道，行走輪9設(shè)置于軌道上；本實施例中支撐基板8的前后兩端分別設(shè)置有一個輪軸，輪軸的兩端分別安裝有一個行走輪9，位于后側(cè)的輪軸通過傳動裝置連接驅(qū)動裝置A10。
[0014]如圖3所示，所述的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2包括旋轉(zhuǎn)盤11、旋轉(zhuǎn)軸承座12和驅(qū)動裝置B13，轉(zhuǎn)盤固定連接有垂直轉(zhuǎn)軸，垂直轉(zhuǎn)軸通過軸承安裝于旋轉(zhuǎn)軸承座12內(nèi)，垂直轉(zhuǎn)軸還通過傳動裝置連接驅(qū)動裝置B13，軸承座固定安裝于支撐基板8上，本實施例中所述的傳動裝置為安裝于垂直轉(zhuǎn)軸上的鏈輪、安裝于驅(qū)動裝置B13輸出軸上的鏈輪和連接兩個鏈輪的鏈條。
[0015]如圖4所示，所述的升降機構(gòu)3包括機架14、滑動部6和驅(qū)動滑動部6垂直升降的驅(qū)動裝置C15，機架14上設(shè)置有垂直導向裝置，滑動部6通過傳動裝置連接驅(qū)動裝置C15，機架14固定安裝于旋轉(zhuǎn)盤11上，本實施例中驅(qū)動裝置C15設(shè)置于機架14的底部并連接減速器，所述的傳動裝置包括設(shè)置于機架14頂部的鏈輪A，設(shè)置于減速器輸出軸上的鏈輪B，驅(qū)動裝置C15的輸出軸連接減速器的輸入軸，鏈條一端與滑動部6固定連接，鏈條的另一端繞過鏈輪A后連接鏈輪B，所述的垂直導向裝置為設(shè)置于機架14的兩個立柱上的垂直滑軌，所述的滑動部6為兩個垂直板和連接兩個垂直板的水平板，兩個垂直板分別滑動設(shè)置于對應(yīng)側(cè)的垂直滑軌內(nèi)，鏈條固定連接于水平板上。
[0016]如圖5所示，所述的伸縮機構(gòu)4包括兩個對稱設(shè)置的主動旋轉(zhuǎn)臂17、兩個從動臂18、連接塊19和驅(qū)動裝置D20，每個主動旋轉(zhuǎn)臂17的一端均固定設(shè)置有一個驅(qū)動軸，驅(qū)動軸通過軸承旋轉(zhuǎn)安裝于滑動部6上，驅(qū)動軸還通過傳動裝置連接驅(qū)動裝置D20，從動臂18分別鉸接于對應(yīng)的主動旋轉(zhuǎn)臂17的另一端，從動臂18的另一端均通過轉(zhuǎn)軸與連接塊19連接，從動臂18的端部還固定設(shè)置有齒輪部21，兩個從動臂18端部的齒輪部21相嚙合，本實施例中的傳動裝置包括一個雙輸出軸傳動器，驅(qū)動裝置D20的輸出軸連接雙輸出軸傳動器的輸入軸，雙輸出軸傳動器的兩個輸出軸分別通過傳動器連接對應(yīng)側(cè)的驅(qū)動軸。
[0017]如圖6所示，所述的料斗5為取料托盤和設(shè)置于取料托盤上的檢測傳感器24，取料托盤與連接塊19固定連接。
[0018]所述適用于玻纖自動卸筒的自動移載機器人還包括控制柜22，所述的支撐基板8上設(shè)置有編碼器定位裝置23，可對行走方位精確定位，控制柜22通過線纜分別連接驅(qū)動裝置A10、驅(qū)動裝置B13、驅(qū)動裝置C15、驅(qū)動裝置D20、編碼器定位裝置23和檢測傳感器24。
[0019]所述的支撐基板8的兩側(cè)均設(shè)置有防傾覆裝置25，支撐基板8上設(shè)置有減震裝置26 ;所述的軌道為T字型導軌，所述的防傾覆裝置25包括安裝于支撐基板8側(cè)面的垂直板和設(shè)置于垂直板內(nèi)側(cè)的滾輪，行走輪9壓緊于T字型導軌的上表面，滾輪壓緊于T字型導軌的下表面。
[0020]適用于玻纖自動卸筒的自動移載機器人的工作方法，它包括以下步驟:
S1、機器人從拉絲機上取玻纖:玻纖卸筒時，如圖7所示，機器人接收到要機信號后，行走機構(gòu)I移動到拉絲機27相應(yīng)發(fā)出信號的工位位置，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2將伸縮機構(gòu)4轉(zhuǎn)動至拉絲機正對面平行位置，即將料斗5移動至玻纖28的側(cè)面，升降機構(gòu)3將料斗5移動至玻纖28下方，伸縮機構(gòu)4將料斗5移動到取玻纖28位置，即將料斗5伸至可以完全托住玻纖28的位置，升降機構(gòu)3上升通過料斗5將玻纖28提升至與拉絲機27分離，料斗5上安裝有傳感器，可感應(yīng)到玻纖28與料斗5的接觸情況，當達到設(shè)定值后，伸縮機構(gòu)4縮回，機器人取玻纖28成功；
S2、機器人將玻纖放置到物流小車29上:玻纖28存放時，如圖8所示，機器人自動將玻纖型號與物流小車29配對并識別物流小車29空位，行走機構(gòu)I移動到物流小車29所在位置，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2旋轉(zhuǎn)，將料斗5移動至物流小車29的側(cè)面，升降機構(gòu)3升降到物流小車29上的空位，伸縮機構(gòu)4將載有玻纖28的料斗5伸到物流小車29中，將玻纖28套裝于掛放位置的上方，升降機構(gòu)3下降，料斗5與玻纖28分離，玻纖28被放置在物流小車29上，伸縮機構(gòu)4縮回離開物流小車29，完成放置工作。
[0021]所述控制柜22可以接收通過線纜自動傳送的數(shù)據(jù)，并且控制柜22上設(shè)置有顯示屏，可提供監(jiān)控界面，可觀察機器人各單元的工作狀態(tài)。
[0022]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例說明。凡依據(jù)本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或者簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.適用于玻纖自動卸筒的自動移載機器人，其特征在于:它包括行走機構(gòu)(I)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(2)、升降機構(gòu)(3)、伸縮機構(gòu)(4)和料斗(5)，繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(2)安裝于行走機構(gòu)(I)上，升降機構(gòu)(3)安裝于旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(2)上，升降機構(gòu)(3)包括垂直升降的滑動部(6)，伸縮機構(gòu)(4)固定安裝于滑動部(6)上，伸縮機構(gòu)(4)包括水平方向伸縮的伸縮手臂(7)，料斗(5)固定安裝于伸縮臂的端部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于玻纖自動卸筒的自動移載機器人，其特征在于:所述的行走機構(gòu)(I)包括支撐基板(8)和設(shè)置于支撐基板(8)底部的多個行走輪(9)，行走輪(9)通過傳動裝置連接驅(qū)動裝置A (10)； 所述的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(2 )包括旋轉(zhuǎn)盤(11)、旋轉(zhuǎn)軸承座(12)和驅(qū)動裝置B (13 )，轉(zhuǎn)盤固定連接有垂直轉(zhuǎn)軸，垂直轉(zhuǎn)軸通過軸承安裝于旋轉(zhuǎn)軸承座(12)內(nèi)，垂直轉(zhuǎn)軸還通過傳動裝置連接驅(qū)動裝置B (13)，軸承座固定安裝于支撐基板(8)上； 所述的升降機構(gòu)(3)包括機架(14)、滑動部(6)和驅(qū)動滑動部(6)垂直升降的驅(qū)動裝置C (15)，機架(14)上設(shè)置有垂直導向裝置，滑動部(6)通過傳動裝置連接驅(qū)動裝置C (15)，機架(14)固定安裝于旋轉(zhuǎn)盤(11)上；所述的伸縮機構(gòu)(4)包括兩個對稱設(shè)置的主動旋轉(zhuǎn)臂(17)、兩個從動臂(18)、連接塊(19)和驅(qū)動裝置D (20)，每個主動旋轉(zhuǎn)臂(17)的一端均固定設(shè)置有一個驅(qū)動軸，驅(qū)動軸通過軸承旋轉(zhuǎn)安裝于滑動部(6)上，驅(qū)動軸還通過傳動裝置連接驅(qū)動裝置D (20)，從動臂(18)分別鉸接于對應(yīng)的主動旋轉(zhuǎn)臂(17)的另一端，從動臂(18)的另一端均通過轉(zhuǎn)軸與連接塊(19)連接，從動臂(18)的端部還固定設(shè)置有齒輪部(21)，兩個從動臂(18)端部的齒輪部(21)相嚙合； 所述的料斗(5)為取料托盤和設(shè)置于取料托盤上的檢測傳感器(24)，取料托盤與連接塊(19)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于玻纖自動卸筒的自動移載機器人，其特征在于:它還包括控制柜(22 )，所述的支撐基板(8 )上設(shè)置有編碼器定位裝置(23 )，控制柜(22 )通過線纜分別連接驅(qū)動裝置A (10)、驅(qū)動裝置B (13)、驅(qū)動裝置C (15)、驅(qū)動裝置D (20)、編碼器定位裝置(23)和檢測傳感器(24)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于玻纖自動卸筒的自動移載機器人，其特征在于:所述的支撐基板(8)的兩側(cè)均設(shè)置有防傾覆裝置(25)，支撐基板(8)上設(shè)置有減震裝置(26)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于玻纖自動卸筒的自動移載機器人的工作方法，其特征在于:它包括以下步驟: .51、機器人從拉絲機上取玻纖:行走機構(gòu)(I)移動到拉絲機相應(yīng)工位位置，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(2)旋轉(zhuǎn)，將料斗(5)移動至玻纖的側(cè)面，升降機構(gòu)(3)將料斗(5)移動至玻纖下方，伸縮機構(gòu)(4)將料斗(5)伸至可以完全托住玻纖的位置，升降機構(gòu)(3)上升通過料斗(5)將玻纖提升至與拉絲機分離，伸縮機構(gòu)(4)縮回，機器人取玻纖成功； . 52、機器人將玻纖放置到物流小車(29)上:行走機構(gòu)(I)移動到物流小車(29)所在位置，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(2)旋轉(zhuǎn)，將料斗(5)移動至物流小車(29)的側(cè)面，升降機構(gòu)(3)升降到物流小車(29)上的空位，伸縮機構(gòu)(4)將載有玻纖的料斗(5)伸到物流小車(29)中，將玻纖套裝于掛放位置的上方，升降機構(gòu)(3)下降，料斗(5)與玻纖分離，玻纖被放置在物流小車(29)上，伸縮機構(gòu)(4 )縮回離開物流小車(29 )，完成放置工作。
【文檔編號】B65H67/06GK103640930SQ201310668078
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月7日
【發(fā)明者】李波, 郭明兵, 陳杰, 陳剛, 吳軍, 胡天鏈, 賴健 申請人:巨石集團成都有限公司, 綿陽福德機器人有限責任公司