智能搬运仓储装置制造方法
【专利摘要】一种智能仓储搬运仓储装置，包括底座和安装在底座上的底部连接板，所述底部连接板上设有搬运部分竖直型材，还包括设置在底座上的立体库和输送机构，所述立体库包括连接板、铝合金型材以及仓料隔板；所述输送机构包括安装在底座上的输送支撑架、设置在输送支撑架上的支撑型材、设置在支撑型材一端的电机安装支架、设置在电机安装支架一端的直流减速电机以及设置在支撑型材上的皮带；所述搬运部分竖直型材上设有三维搬运机构。本实用新型的优点在于通过单片机控制把搬运机械手与输送机构结合到一起，使其形成一个整体的控制单元，以实现单片机考核、实训，提高教学质量，让单片机编程教学趣味性增强，增加学生学习兴趣，提高实际动手能力。
【专利说明】智能搬运仓储装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及实训考核装置领域，特别涉及一种模拟立体仓库的输送和出入库的搬运过程用于单片机教学或实训考核装置。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展，让越来越多的机械行业走向了自动化，社会对于自动化控制专业的学生需求量也越来越高，招聘单位对于学生专业能力方面也有了很大要求。
[0003]尤其对于机电一体化这门专业，涉及范围广，学生的基础能力和理解能力很大程度上影响到学习质量的好坏，考虑到机电一体化专业的特殊性，在教学中课本上的理论知识会显得非常的枯燥乏味，同时在实训考核等方面相应的设备也不多，因此有必要发明一种用于教学或实训考核用的单片机控制装置，让理论与实践相结合，以达到互补的目的。
[0004]中国专利号200910100154.7公开了一种智能机械搬运装置，包括有支架、工作台、双轴直线搬运装置、接供料装置，双轴直线搬运装置包括有机械手爪、为机械手爪提供水平自由度的滚珠丝杆装置、为机械手爪提供垂直自由度的导杆气缸装置，机械手爪固定连接导杆气缸装置，接供料装置设置有上滑道、水平滑道，接供料装置设置在工作台上且位于机械手爪的下方。机械手从接供料装置的水平滑道抓取工件，在接供料装置的上滑道放置工件。
[0005]虽然该专利技术比较形象的模拟了简单搬运过程，但对于复杂并具有可按照实际需要更改控制模式的出入库搬运模拟训练，方便教学适合学生实训和课程设计的实训设备变得更加迫切。
实用新型内容
[0006]本实用新型针对传统单片机这门课程在教学时出现的理论性太强、教学难，传统单片机实训设备往往是由一个综合试验台构成，并不具备机械控制方面的相关设备，因此有必要为实训考核提供一个综合的单片机控制设备。
[0007]本实用新型的技术方案是:一种智能搬运仓储装置，包括底座和安装在底座上的底部连接板，所述底部连接板上设有搬运部分竖直型材，还包括设置在底座上的立体库和输送机构，所述立体库包括连接板、铝合金型材以及仓料隔板；所述输送机构包括安装在底座上的输送支撑架、设置在输送支撑架上的支撑型材、设置在支撑型材一端的电机安装支架、设置在电机安装支架一端的直流减速电机以及设置在支撑型材上的皮带；所述搬运部分竖直型材上设有三维搬运机构。
[0008]进一步的，所述三维搬运机构包括:横向移动装置，所述横向移动装置包括设置在搬运部分竖直型材上的安装板、设置在安装板上的导轨、设置在安装板一端的伺服电机安装板、设置在伺服电机安装板上的伺服电机、与伺服电机相连接的丝杆和与丝杆相配合的丝杆螺母；垂直移动装置，所述垂直移动装置包括设置在丝杆螺母上的丝杆螺母连接件、设置在丝杆螺母连接件上的竖直丝杆安装板、设置在竖直丝杆安装板上的直线导轨、设置在竖直丝杆安装板上的竖直运动丝杆和设置在直线导轨上的导轨滑块。
[0009]进一步的，所述三维搬运机构还包括:前后移动装置，所述前后移动装置包括设置在导轨滑块上的导轨滑块安装板、设置在导轨滑块安装板上的伸缩气缸安装板和设置在伸缩气缸安装板上的伸缩气缸；机械手夹紧装置，所述机械手夹紧装置包括设置在伸缩气缸一端的伸缩气缸手指连接板。
[0010]更进一步的，所述伸缩气缸手指连接板设有夹紧气缸。
[0011]更进一步的，所述夹紧气缸前端设有气抓手指。
[0012]进一步的，所述仓料隔板为若干层，所述仓料隔板上设有若干个凹槽。
[0013]进一步的，还包括控制系统、自动检测系统和操作面板。
[0014]进一步的，所述控制系统与自动检测系统以及操作面板通过导线相连接。
[0015]更进一步的，所述输送机构设置在立体库和三维搬运机构之间。
[0016]本实用新型的优点是:通过单片机控制把搬运机械手与输送机构结合到一起，使其形成一个整体的控制单元，以实现单片机考核、实训，提高教学质量，让单片机编程教学趣味性增强，增加学生学习兴趣，提高实际动手能力。通过对单片机的编程，让搬运机械手将输送机构末端的工件有序的放置到立体库内，或是按照程序指令将立体库里的工件取出并放置在传送皮带上。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]构成本说明书的一部分、用于进一步理解本实用新型的附图示出了本实用新型的优选实施例，并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。
[0018]在图中:
[0019]图1本实用新型的智能搬运仓储装置左向立体结构示意图；
[0020]图2本实用新型的智能搬运仓储装置右向立体结构示意图；
[0021]图3本实用新型的智能搬运仓储装置后向立体结构示意图；
[0022]图4本实用新型的智能搬运仓储装置的输送机构立体结构示意图；
[0023]图5本实用新型的智能搬运仓储装置的搬运机械手主视立体结构示意图；
[0024]图6本实用新型的智能搬运仓储装置的搬运机械手后视立体结构示意图；
[0025]图7本实用新型的智能搬运仓储装置的搬运机械手主视图；
[0026]图8本实用新型的智能搬运仓储装置的搬运机械手左视图；
[0027]图9本实用新型的智能搬运仓储装置的搬运机械手俯视图；
[0028]图10本实用新型的智能搬运仓储装置的搬运机械手后视图；
[0029]图11本实用新型的智能搬运仓储装置的搬运机械手A-A剖视图；以及
[0030]图12本实用新型的智能搬运仓储装置的立体库立体结构示意图，其中
[0031]附图标记:
[0032]100为输送机构、101为电机安装支架、102为导向件、103为操作面板固定座、104为电感器安装件、105为从动轴安装板尾板、106为从动调节轴、107为从动轮、108为皮带、109为从动轴安装板、110为挡块、111为输送机构安装支撑、112为支撑型材、113为直流减速电机、114为轴承端板、115为主动轴、116为联轴器、117为输送支撑架、200为三维搬运机构、201为搬运部分竖直型材、202为安装板、203为导轨、204为丝杆、205为伺服电机、206为连接板、207为直线导轨滑块、208为丝杆螺母、209为丝杆螺母连接件、210为联轴器、211为直线导轨垫块、212为竖直丝杆安装板、213为直流电机、214为水平丝杆导轨连接板、215为竖直运动丝杆、216为竖直运动丝杆螺母、217为直线导轨、218为导轨滑块、219为夹紧气缸、220为气抓手指、221为伸缩气缸、222为下轴承、223为上轴承、224为水平丝杆左端轴承座、225为水平丝杆右端轴承座、226为竖直丝杆下端轴承座、227为竖直丝杆上端轴承座、228为竖直丝杆上端轴承座盖、229为竖直丝杆螺母连接件、230为竖直丝杆同步轮、231为步进电机同步轮、232为步进电机安装板、233为拖连安装立板、234为拖链、235为安装板加强件、236为伸缩气缸安装板、237为光电开关、238为气动手指连接板、239为伸缩气缸手指连接板、240为伺服电机安装板、241为连接拖链安装件、242为拖链上固定块、243为传感器安装件、244为传感器感应片、245为底部连接板、246为底部角接、247为第一丝杆感应片、248为固定角接、249为竖直丝杆压线块、250为第二丝杆感应片、251为第三丝杆感应片、252为推力轴承、253为螺母、254为同步带、255为水平光电开关、300为立体库、301为连接板、302为铝合金型材、303为仓料隔板。
【具体实施方式】
[0033]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0034]参考I至图12，本实用新型提供了一种智能搬运仓储装置，安装在实训台上，包括底座、三维搬运机构200、依次设置在底座上的立体库300、输送机构100和支撑架；其中，所述三维搬运机构200安装在支撑架上；所述立体库200固定安装在底座的一侧，所述输送机构100安装在所述立体库300的库门口，用于搬运物料入库和出库；还包括控制系统、自动检测系统和操作面板；所述控制系统与自动检测系统和操作面板连接，用于自动控制实训装置的运行。
[0035]如图5至图11所示的三维搬运机构，包括横向移动装置、垂直移动装置、前后移动装置和机械手夹紧装置，所述横向移动装置安装于支撑架上，支撑架固定在底座上，所述横向移动装置上安装有垂直移动装置，所述垂直移动装置上安装有前后移动装置，所述前后移动装置上安装有机械手夹紧装置；所述三维搬运机构200上通过环形线连接；所述横向移动装置由两根搬运部分竖直型材201通过底部角接246与底部连接板245相连，搬运部分竖直型材201上端面装有连接板206，利用固定角接248固定，连接板206再与安装板202相连，安装板202的侧面装有传感器安装件243，其两端各装一个水平光电开关255，安装板202左端面装有伺服电机安装板240，伺服电机安装板240上装有伺服电机205，伺服电机205输出轴通过联轴器210与丝杆204相连，丝杆204通过水平丝杆左端轴承座224与水平丝杆右端轴承座225固定于安装板202上，导轨203安装于安装板202上，丝杆螺母208通过丝杆螺母连接件209固定于水平丝杆导轨连接板214—侧下方，水平丝杆导轨连接板214另一侧下方装有直线导轨垫块211，直线导轨垫块211固定直线导轨滑块207，使其能在导轨203上滑动，水平丝杆导轨连接板214侧面下方装有传感器感应片244，水平丝杆导轨连接板214侧面上方装有拖链上固定块242，拖链234 —端连接拖链上固定块242上，另一端连接拖链安装件241，拖链安装件241装于水平运动安装板202侧面，水平丝杆导轨连接板214上方装有安装板加强件235，安装板加强件235与直线导轨垫块211上装有竖直丝杆安装板212，与拖连安装立板233支撑起步进电机安装板232，直流电机213装于步进电机安装板232上方，电机上装有步进电机同步轮231，竖直丝杆安装板212两端装有竖直丝杆下端轴承座226与竖直丝杆上端轴承座227，两轴承座上装有竖直运动丝杆215，通过上轴承223装于竖直丝杆上端轴承座227内，下轴承222装于竖直丝杆下端轴承座226内，竖直运动丝杆215上端多加一个推力轴承252装于竖直丝杆上端轴承座227内，加上竖直丝杆上端轴承座盖228密封，并用螺母253固定，在竖直运动丝杆215上方末端装有竖直丝杆同步轮230，通过同步带254与步进电机同步轮231相连，使其带动竖直运动丝杆215工作，竖直丝杆安装板212左侧面从上到下分别装有第一丝杆感应片247、第二丝杆感应片250、第三丝杆感应片251，竖直丝杆安装板212上还装有直线导轨217，竖直运动丝杆螺母216与导轨滑块218安装于竖直丝杆螺母连接件229上，由竖直运动丝杆215带动，使其在直线导轨217上滑动，竖直丝杆螺母连接件229左侧装有三个光电开关237，其下方装有竖直丝杆压线块249，右侧装有伸缩气缸安装板236，在伸缩气缸安装板236上装有伸缩气缸221，气缸上装有伸缩气缸手指连接板239，气抓手指220通过气动手指连接板238与夹紧气缸219连接，再装于伸缩气缸连接板239上。
[0036]如图4所示的输送机构，主要由固定安装在底座上的输送支撑架117与固定其上方的支撑型材112作为主体，在型材左端侧面装有电机安装支架101，直流减速电机113装于电机安装支架101上，通过联轴器116与主动轴115相连，主动轴115通过轴承端板114安装于支撑型材112，支撑型材112右端装有从动轴安装板109，其上方装有从动调节轴106与从动轮107，装上皮带108后利用从动轴安装板尾板105上的螺栓进行张紧，皮带108下方有输送机构安装支撑111，用于支撑通过的工件，支撑型材112左端皮带108上方装有导向件102，支撑型材112右端皮带108上方装有挡块110，用于挡住输送到末端的工件，在支撑型材112中部侧面装有电感器安装件104，用于检测经过的工件，支撑型材112中部，电感器安装件104左面装有操作面板固定座103，用于安装操控面板。所述电感器安装件104装有检测传感器并与控制系统连接。
[0037]如图12所示的立体库，立体库由条铝合金型材302作为主体支撑，两端用连接板301进行连接固定，支撑柱上装有三个带有凹槽的仓料隔板303，用来存放工件，通过考核要求对智能搬运仓储装置操作面板编辑程序，利用伺服电机和气动装置控制工件的存取，使其达到预定的要求进行工作。
[0038]具体工作原理:当操作人员按要求在固定在操作面板固定座103的操作面板输入程序后，将工件放置在输送机构的皮带108上时，皮带部分电感传感器104检测到工件的存在，单片机控制直流减速电机113转动，通过联轴器116带动带动主动轴115旋转，皮带108带着工件往右运动，当工件遇到挡块110时被挡住，传感器检测到工件的存在后，单片机控制搬运机械手开始运动，伺服电机205通过联轴器装配体210带动丝杆204旋转，使丝杆螺母208带动丝杆螺母连接件209在导轨203上做水平横向移动，传感器感应片244与光电开关237相配合，避免了因操作人员编程不当使机器及时停止运行，从而保护机器不受损坏，根据编程要求，搬运部分垂直运动电机213开始运行，步进电机同步轮231通过同步带254使竖直丝杆同步轮230旋转，从而带动竖直运动丝杆215工作，竖直运动丝杆215带动竖直运动丝杆螺母216，使导轨滑块218在直线导轨217上滑动，控制机械手的垂直上下垂直运动，第一丝杆感应片247、第二丝杆感应片250、第三丝杆感应片251与光电开关237相配合，控制及限位机械手的高度，同时避免操作人员编程不当导致越位损坏机器，当机械手运行到输送机构上的工件前方时，气爪手指220张开，伸缩气缸221开始工作，推出夹紧气缸219，夹紧气缸219工作使气抓手指220夹住工件，伸缩气缸221收回，搬运部分垂直运动电机213和伺服电机205使气爪手指220按照预先编辑好的程序将工件装入立体库。通过不同的编程考核要求，可以随意工件从立体库取出或存入。
[0039]以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种智能搬运仓储装置，包括底座和安装在底座上的底部连接板，所述底部连接板上设有搬运部分竖直型材，其特征在于，还包括设置在底座上的立体库和输送机构，所述立体库包括连接板、铝合金型材以及仓料隔板；所述输送机构包括安装在底座上的输送支撑架、设置在输送支撑架上的支撑型材、设置在支撑型材一端的电机安装支架、设置在电机安装支架一端的直流减速电机以及设置在支撑型材上的皮带；所述搬运部分竖直型材上设有三维搬运机构。
2.根据权利要求1所述的智能搬运仓储装置，其特征在于，所述三维搬运机构包括:横向移动装置，所述横向移动装置包括设置在搬运部分竖直型材上的安装板、设置在安装板上的导轨、设置在安装板一端的伺服电机安装板、设置在伺服电机安装板上的伺服电机、与伺服电机相连接的丝杆和与丝杆相配合的丝杆螺母；垂直移动装置，所述垂直移动装置包括设置在丝杆螺母上的丝杆螺母连接件、设置在丝杆螺母连接件上的竖直丝杆安装板、设置在竖直丝杆安装板上的直线导轨、设置在竖直丝杆安装板上的竖直运动丝杆和设置在直线导轨上的导轨滑块。
3.根据权利要求1所述的智能搬运仓储装置，其特征在于，所述三维搬运机构还包括:前后移动装置，所述前后移动装置包括设置在导轨滑块上的导轨滑块安装板、设置在导轨滑块安装板上的伸缩气缸安装板和设置在伸缩气缸安装板上的伸缩气缸；机械手夹紧装置，所述机械手夹紧装置包括设置在伸缩气缸一端的伸缩气缸手指连接板。
4.根据权利要求3所述的智能搬运仓储装置，其特征在于，所述伸缩气缸手指连接板设有夹紧气缸。
5.根据权利要求4所述的智能搬运仓储装置，其特征在于，所述夹紧气缸前端设有气抓手指。
6.根据权利要求1所述的智能搬运仓储装置，其特征在于，所述仓料隔板为若干层，所述仓料隔板上设有若干个凹槽。
7.根据权利要求1所述的智能搬运仓储装置，其特征在于，还包括控制系统、自动检测系统和操作面板。
8.根据权利要求7所述的智能搬运仓储装置，其特征在于，所述控制系统与自动检测系统以及操作面板通过导线相连接。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的智能搬运仓储装置，其特征在于，所述输送机构设置在立体库和三维搬运机构之间。
【文档编号】G09B25/02GK203721114SQ201420046992
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】陈继权, 陈钰生, 潘和 申请人:浙江亚龙教育装备股份有限公司