一种具有分选功能的装配机器人的制作方法

本发明实施例涉及装配机器人技术领域，具体涉及一种具有分选功能的装配机器人。

背景技术：

机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器，具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围。机械手是最早出现的工业机器人。机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。

工业上的机器人可以完成对输送机输送的物品按照尺寸等进行自动分选，但是现有技术中的整个分选体系的输送机、机械手等均需要使用较多的电气设备驱动，成本较高。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种具有分选功能的装配机器人，通过链轮驱动输送带与机械手同步转动，防止机械手空抓，且采用多个机械手进行分选工作，效率高，通过对零件进行吸附固定以及限位，防止零件跑偏，提高机械手抓取的准确率，通过振动机构将输送带上粘附的灰尘振落并收集，防止输送带上灰尘堆积过多而对零件分选工作造成影响，另外整个系统的驱动力均由步进电机提供，成本较低，以解决现有技术中整个分选体系的输送机、机械手等均需要使用较多的电气设备驱动，成本较高的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种具有分选功能的装配机器人，包括机架和多个机械手，所述机架顶部设有顶板，多个所述机械手均匀固定设在顶板底端外侧，所述机械手内壁顶部固定设有距离传感器，所述机架顶端两侧均设有输送机构，所述机架顶部设有两个振动机构，所述机架顶端设有驱动机构，所述驱动机构和振动机构均设在两个输送机构之间。

进一步地，所述驱动机构包括步进电机，所述步进电机固定设在机架内部，所述步进电机的输出端固定设有第一转杆，所述第一转杆一侧设有第二转杆，所述第一转杆和第二转杆均设在机架内壁并延伸出机架顶端，所述第二转杆与机架通过轴承活动连接，所述第二转杆顶端固定设有转动柱，所述转动柱固定设在顶板底端且设在多个机械手内侧，所述转动柱底部设有中空转杆，所述中空转杆设在第二转杆外侧且与机架顶端通过轴承活动连接，所述第二转杆外端底部以及第一转杆外端均固定设有皮带轮，两个所述皮带轮通过皮带相互连接，所述皮带轮和皮带均设在机架内部，所述第一转杆外端顶部以及中空转杆外端底部均固定设有齿轮，两个所述齿轮相互啮合且均设在机架顶部，所述转动柱外端以及中空转杆外端分别固定设有第一链轮和第二链轮，所述第二链轮设在齿轮顶部。

进一步地，所述输送机构包括两个固定设在机架顶端的立板，两个所述立板之间通过转轴设有两个前后分布的转辊，两个所述转辊外端套设有一个输送带，所述转辊内端一周固定设有链条以及两个限位橡胶圈，两个所述限位橡胶圈分别设在转辊两侧且与转辊相接触，所述链条设在限位橡胶圈一侧，所述输送带上设有固定组件，所述第一链轮和第二链轮分别与链条一侧顶部以及一侧底端相啮合，靠近所述第二链轮的立板处于第一链轮底部，所述第二链轮贯穿该立板。

进一步地，所述固定组件包括设在输送带内侧的箱体，所述箱体顶端以及底端均与输送带内壁相接触，所述箱体设在两个转辊之间，所述箱体一侧通过支杆与靠近第二链轮的立板一侧固定连接，所述箱体另一侧贯穿设有第一管道，远离所述第二链轮的立板上贯穿设有第二管道，所述第二管道一端与第一管道相连通，所述第二管道另一端贯穿机架一侧与机架内部连通，远离所述第二链轮的立板顶端固定设有中空立板，所述中空立板一侧固定设有橡胶框，所述橡胶框一侧设有多个中空挡板且与中空挡板相接触，多个所述中空挡板底端均固定设有橡胶条，多个所述橡胶条等距固定设在输送带外端。

进一步地，所述中空立板一侧开设有第一通孔，所述橡胶框通过第一通孔与中空立板内部连通，多个所述中空挡板前后两端均开设有多个第二通孔，所述输送带外端开设有多个第三通孔，所述箱体顶端开口，所述第三通孔与箱体的开口连通，所述第三通孔设在多个橡胶条之间，所述中空挡板一侧开设有第四通孔，所述中空挡板通过第四通孔与橡胶框内部连通，所述中空立板另一侧设有第三管道，所述第三管道一端与中空立板内部连通，所述第三管道另一端连通有排气管，所述排气管贯穿机架两侧与机架内部连通，所述排气管设在第二管道底部。

进一步地，所述第二管道以及排气管上均固定设有单向阀，所述排气管上的单向阀设在第三管道外侧。

进一步地，所述第一转杆外端固定设有扇叶，所述扇叶设在皮带轮底部。

进一步地，所述振动机构包括第三转杆，所述第三转杆一端固定设有偏心轮且另一端固定设有第一锥齿轮，所述第三转杆贯穿靠近第二链轮的立板并与该立板轴承连接，所述第三转杆设在第二链轮底部，所述偏心轮设在中空挡板底部。

进一步地，所述中空转杆外端固定设有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮设在第二链轮与齿轮之间，两个所述第一锥齿轮分别啮合在第二锥齿轮两侧。

进一步地，所述机架顶端两侧均开设有通口，所述通口设在中空挡板底部，所述通口底部设有滤网框，两个所述滤网框均固定设在机架内部顶端，所述驱动机构设在两个滤网框之间。

本发明实施例具有如下优点：

1、本发明通过步进电机驱动第一转杆转动，通过齿轮结构驱动第二链轮转动，同时通过皮带轮和皮带结构驱动第一链轮与第二链轮反向转动，从而带动链条转动，进而驱动两个输送带反向转动并呈相反的方向输送零件，同时步进电机驱动顶板转动带动多个机械手转动，需要输送的零件放置在左边的输送带上传送，机械手将尺寸不合格的零件抓取至右边的输送带上输送至需求工位，实现分选功能，与现有技术相比，通过链轮驱动输送带与机械手同步转动，当输送带停止时机械手也停止转动，防止机械手空抓，且采用多个机械手进行分选工作，效率高；

2、本发明通过放置在输送带上的零件处于两个中空挡板之间并且处于第三通孔顶部，步进电机驱动扇叶转动使得机架内部空气流通，使得箱体中的气流通过第三通孔对零件底部吸附，机架内部的气流进入中空挡板中通过第二通孔向其中的零件吹拂限位，与现有技术相比，使用步进电机驱动扇叶转动产生的风力对输送带上的零件进行吸附固定以及限位，防止零件跑偏，提高机械手抓取的准确率。

3、本发明通过步进电机驱动偏心轮转动，实现对中空挡板敲击，从而将输送带上粘附的灰尘振落，同时机架内部气流流通使得输送带上被振落的灰尘进入通口中，然后再进入滤网框中被收集，与现有技术相比，实现对输送带清理并对清理的灰尘收集，防止输送带上灰尘堆积过多而对零件分选工作造成影响。

4、本发明机械手和输送带旋转的驱动力、对输送带上零件固定的驱动力、对输送带振动清理的驱动力、对清理的灰尘收集的驱动力均由步进电机提供，成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明提供的整体主视剖视图；

图2为本发明提供的整体俯视剖视图；

图3为本发明提供的图1中a部放大图；

图4为本发明提供的多个机械手仰视图；

图5为本发明提供的图1中b部放大图；

图6为本发明提供的中空转杆俯视图；

图7为本发明提供的输送机构主视剖视图；

图8为本发明提供的输送机构侧视剖视图；

图9为本发明提供的转辊、输送带以及箱体侧视图；

图10为本发明提供的中空挡板俯视剖视图；

图中：1机架、2顶板、3机械手、4输送机构、5振动机构、6距离传感器、7驱动机构、8步进电机、9第一转杆、10第二转杆、11转动柱、12中空转杆、13皮带轮、14皮带、15齿轮、16第一链轮、17第二链轮、18立板、19转辊、20输送带、21链条、22限位橡胶圈、23固定组件、24箱体、25支杆、26第一管道、27第二管道、28中空立板、29中空挡板、30橡胶框、31第一通孔、32第二通孔、33第三通孔、34橡胶条、35第四通孔、36第三管道、37排气管、38扇叶、39第三转杆、40偏心轮、41第一锥齿轮、42通口、43滤网框、44第二锥齿轮。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。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。

参照说明书附图1-10，该实施例的一种具有分选功能的装配机器人，包括机架1和多个机械手3，所述机架1顶部设有顶板2，多个所述机械手3均匀固定设在顶板2底端外侧，所述机械手3内壁顶部固定设有距离传感器6，所述机架1顶端两侧均设有输送机构4，所述机架1顶部设有两个振动机构5，所述机架1顶端设有驱动机构7，所述驱动机构7和振动机构5均设在两个输送机构4之间。

进一步地，所述驱动机构包括步进电机8，所述步进电机8固定设在机架1内部，所述步进电机8的输出端固定设有第一转杆9，所述第一转杆9一侧设有第二转杆10，所述第一转杆9和第二转杆10均设在机架1内壁并延伸出机架1顶端，所述第二转杆10与机架1通过轴承活动连接，所述第二转杆10顶端固定设有转动柱11，所述转动柱11固定设在顶板2底端且设在多个机械手3内侧，所述转动柱11底部设有中空转杆12，所述中空转杆12设在第二转杆10外侧且与机架1顶端通过轴承活动连接，所述第二转杆10外端底部以及第一转杆9外端均固定设有皮带轮13，两个所述皮带轮13通过皮带14相互连接，所述皮带轮13和皮带14均设在机架1内部，所述第一转杆9外端顶部以及中空转杆12外端底部均固定设有齿轮15，两个所述齿轮15相互啮合且均设在机架1顶部，所述转动柱11外端以及中空转杆12外端分别固定设有第一链轮16和第二链轮17，所述第二链轮17设在齿轮15顶部，为振动机构5和输送机构4提供动力。

进一步地，所述输送机构4包括两个固定设在机架1顶端的立板18，两个所述立板18之间通过转轴设有两个前后分布的转辊19，两个所述转辊19外端套设有一个输送带20，所述转辊19内端一周固定设有链条21以及两个限位橡胶圈22，两个所述限位橡胶圈22分别设在转辊19两侧且与转辊19相接触，所述链条21设在限位橡胶圈22一侧，所述输送带20上设有固定组件23，所述第一链轮16和第二链轮17分别与链条21一侧顶部以及一侧底端相啮合，靠近所述第二链轮17的立板18处于第一链轮16底部，所述第二链轮17贯穿该立板18，用以输送零件。

实施场景具体为：本发明中的电气元件均由现有技术中的控制系统进行控制，启动步进电机8，步进电机8驱动第一转杆9转动，从而通过齿轮15结构驱动中空转杆12转动，进而带动第二链轮17转动，同时通过皮带轮13和皮带14结构驱动第二转杆10与中空转杆12呈相反方向转动，进而带动转动柱11以及转动柱11上的第一链轮16与第二链轮17反向转动，由于第一链轮16和第二链轮17均与链条21啮合，故第一链轮16和第二链轮17转动带动链条21转动，从而驱动两个输送带20反向转动，进而使得两个输送带20呈相反的方向输送零件，同时转动柱11转动带动顶板2转动，进而带动多个机械手3转动，将需要输送的零件放置在左边的输送带20上传送，当一个机械手3转动至该输送带20上方时，这时机械手3处于零件上方，而后控制系统控制机械手3抓取零件，机械手3上的距离传感器6测出零件的尺寸，当尺寸不合格时，随着机械手3的转动，机械手3将这个不合格的零件抓取至右边的输送带20上输送至需求工位，实现分选功能，通过链轮驱动输送带20与机械手3同步转动，当输送带20停止时机械手3也停止转动，防止机械手3空抓，且采用多个机械手3进行分选工作，效率高，另外输送带20与机械手3的驱动力均由步进电机8提供。

参照说明书附图1、2和7-10，该实施例的一种具有分选功能的装配机器人，所述固定组件23包括设在输送带20内侧的箱体24，所述箱体24顶端以及底端均与输送带20内壁相接触，所述箱体24设在两个转辊19之间，所述箱体24一侧通过支杆25与靠近第二链轮17的立板18一侧固定连接，所述箱体24另一侧贯穿设有第一管道26，远离所述第二链轮17的立板18上贯穿设有第二管道27，所述第二管道27一端与第一管道26相连通，所述第二管道27另一端贯穿机架1一侧与机架1内部连通，远离所述第二链轮17的立板18顶端固定设有中空立板28，所述中空立板28一侧固定设有橡胶框30，所述橡胶框30一侧设有多个中空挡板29且与中空挡板29相接触，多个所述中空挡板29底端均固定设有橡胶条34，多个所述橡胶条34等距固定设在输送带20外端。

进一步地，所述中空立板28一侧开设有第一通孔31，所述橡胶框30通过第一通孔31与中空立板28内部连通，多个所述中空挡板29前后两端均开设有多个第二通孔32，所述输送带20外端开设有多个第三通孔33，所述箱体24顶端开口，所述第三通孔33与箱体24的开口连通，所述第三通孔33设在多个橡胶条34之间，所述中空挡板29一侧开设有第四通孔35，所述中空挡板29通过第四通孔35与橡胶框30内部连通，所述中空立板28另一侧设有第三管道36，所述第三管道36一端与中空立板28内部连通，所述第三管道36另一端连通有排气管37，所述排气管37贯穿机架1两侧与机架1内部连通，所述排气管37设在第二管道27底部。

进一步地，所述第二管道27以及排气管37上均固定设有单向阀，所述排气管37上的单向阀设在第三管道36外侧，便于气流单向流动。

进一步地，所述第一转杆9外端固定设有扇叶38，所述扇叶38设在皮带轮13底部，扇叶38由步进电机8驱动转动产生风力。

实施场景具体为：放置在输送带20上的零件处于两个中空挡板29之间并且处于第三通孔33顶部，第一转杆9转动时带动扇叶38转动，使得机架1内部空气流通，通过第二管道27上的单向阀设置使得箱体24中的气流只能通过第一管道26和第二管道27进入机架1中，故箱体24中的气流通过第三通孔33对零件底部吸附，同时由于排气管37上的单向阀使得机架1内部的气流只能由排气管37向外排出，从而使得排气管37中的气流通过第三管道36进入中空立板28中，而后再通过第一通孔31、橡胶框30以及第四通孔35进入中空挡板29中，然后再通过第二通孔32向其中的零件吹拂限位，通过使用步进电机8驱动扇叶38转动产生的风力对输送带20上的零件进行吸附固定以及限位，防止零件跑偏，提高机械手3抓取的准确率。

参照说明书附图1、3、7、8，该实施例的一种具有分选功能的装配机器人，所述振动机构5包括第三转杆39，所述第三转杆39一端固定设有偏心轮40且另一端固定设有第一锥齿轮41，所述第三转杆39贯穿靠近第二链轮17的立板18并与该立板18轴承连接，所述第三转杆39设在第二链轮17底部，所述偏心轮40设在中空挡板29底部，通过偏心轮40转动对中空挡板29敲击，从而将输送带20上粘附的灰尘振落。

进一步地，所述中空转杆12外端固定设有第二锥齿轮44，所述第二锥齿轮44设在第二链轮17与齿轮15之间，两个所述第一锥齿轮41分别啮合在第二锥齿轮44两侧，通过锥齿轮结构驱动第三转杆39转动。

进一步地，所述机架1顶端两侧均开设有通口42，所述通口42设在中空挡板29底部，所述通口42底部设有滤网框43，两个所述滤网框43均固定设在机架1内部顶端，所述驱动机构7设在两个滤网框43之间，机架1内部气流流通使得输送带20上被振落的灰尘进入滤网框43中被收集。

实施场景具体为：中空转杆12转动的同时带动第二锥齿轮44转动，从而启动第一锥齿轮41转动，进而驱动第三转杆39带动偏心轮40转动，偏心轮40转动至与其上方的中空挡板29接触时会带动中空挡板29向上运动并对橡胶条34挤压，当偏心轮40与中空挡板29分离后中空挡板29在橡胶条34的弹力下恢复原状，故偏心轮40转动实现对中空挡板29敲击，从而将输送带20上粘附的灰尘振落，同时机架1内部气流流通使得输送带20上被振落的灰尘进入通口42中，然后再进入滤网框43中被收集，实现对输送带20清理并对清理的灰尘收集，防止输送带20上灰尘堆积过多而对零件分选工作造成影响，同时动力依旧由步进电机8提供。

本发明机械手3和输送带20旋转的驱动力、对输送带20上零件固定的驱动力、对输送带20振动清理的驱动力、对清理的灰尘收集的驱动力均由步进电机8提供，成本较低。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。