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基于工业机器人的复合床垫下料系统   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2020-03-23
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2020-07-21
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2021-10-29
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2040-03-23
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN202010208152.6 申请日 2020-03-23
公开/公告号 CN111332774B 公开/公告日 2021-10-29
授权日 2021-10-29 预估到期日 2040-03-23
申请年 2020年 公开/公告年 2021年
缴费截止日
分类号 B65G47/90 主分类号 B65G47/90
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 0
权利要求数量 1 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 2 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 杭州电子科技大学 当前专利权人 杭州电子科技大学
发明人 苏少辉、唐佐星、张利坤、陈泽乐、汪益停、张东阳 第一发明人 苏少辉
地址 浙江省杭州市钱塘新区白杨街道2号大街 邮编 310018
申请人数量 1 发明人数量 6
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省杭州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
浙江千克知识产权代理有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
周希良
摘要
本发明公开了一种基于工业机器人的复合床垫下料系统。本发明包括床垫输送机构以及位于床垫输送机构两侧的第一夹紧机构和第二夹紧机构,所述第一夹紧机构可沿床垫输送机构运动;所述的第一夹紧机构包括第一上夹紧板和第一下夹紧板;第一上夹紧板和第一下夹紧板之间可产生相对运动来改变两者之间的间距,实现床垫的夹紧;所述的第二夹紧机构包括第二上夹紧板和第二下夹紧板;第二上夹紧板和第二下夹紧板之间可产生相对运动来改变两者之间的间距,实现床垫的夹紧;同时第二下夹紧板相对于第二上夹紧板可产生转动。本发明可以实现机器代替人工,将床垫按顺序放置于多层床垫架子上,大大降低人工劳动强度,提升床垫生产的自动化程度。
  • 摘要附图
    基于工业机器人的复合床垫下料系统
  • 说明书附图:图1
    基于工业机器人的复合床垫下料系统
  • 说明书附图:图2a
    基于工业机器人的复合床垫下料系统
  • 说明书附图:图2b
    基于工业机器人的复合床垫下料系统
  • 说明书附图:图3
    基于工业机器人的复合床垫下料系统
  • 说明书附图:图4a
    基于工业机器人的复合床垫下料系统
  • 说明书附图:图4b
    基于工业机器人的复合床垫下料系统
  • 说明书附图:图5
    基于工业机器人的复合床垫下料系统
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2023-03-07 未缴年费专利权终止 IPC(主分类): B65G 47/90 专利号: ZL 202010208152.6 申请日: 2020.03.23 授权公告日: 2021.10.29
2 2021-10-29 授权
3 2020-07-21 实质审查的生效 IPC(主分类): B65G 47/90 专利申请号: 202010208152.6 申请日: 2020.03.23
4 2020-06-26 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.基于工业机器人的复合床垫下料系统,包括床垫输送机构、位于床垫输送机构一侧的第一夹紧机构和位于床垫输送机构另一侧的第二夹紧机构,其特征在于:
所述第一夹紧机构用于夹紧床垫的一端,第二夹紧机构用于夹紧床垫的另一端,所述第一夹紧机构可沿床垫输送机构运动;
所述的第一夹紧机构包括第一上夹紧板和第一下夹紧板;第一上夹紧板和第一下夹紧板之间可产生相对运动来改变两者之间的间距,实现床垫的夹紧,其中:
所述的第一上夹紧板和第一下夹紧板采用L型钢板,两者的侧壁之间安装第一滑台气缸,用于实现两者的相对运动;第一滑台气缸的安装面分别安装于第一上安装板和第一下安装板的竖直板上,第一上夹紧板的水平板固定安装有第一三位五通电磁阀;
所述的第二夹紧机构包括第二上夹紧板和第二下夹紧板;第二上夹紧板和第二下夹紧板之间可产生相对运动来改变两者之间的间距,实现床垫的夹紧;同时第二下夹紧板相对于第二上夹紧板可产生转动;其中:
所述的第二上夹紧板上装有翻转装置,用于实现第二下夹紧板相对于第二上夹紧板的转动;所述的第二下夹紧板采用L型钢板,其与第二上夹紧板相对的面上设置有钢珠滚轮,所述的钢珠滚轮均匀分布在该面上,第二下夹紧板的侧面上装有第二滑台气缸,第二滑台气缸上固定设置有连接板;所述的第二上夹紧板上还设置有缓冲机构,用于减少连接板翻转时的冲击力;所述的翻转装置包括迷你气缸,气缸活塞、摆臂、旋转轴和轴夹,迷你气缸通过气缸活塞与摆臂的一端连接,摆臂的另一端与旋转轴连接,旋转轴两侧固定设置有轴夹,轴夹的底座与连接板连接,所述的连接板位于第二下夹紧板上;
所述的床垫输送机构带有与基于工业机器人连接的结构,所述床垫输送机构包括安装板、步进电机、过渡板和传动机构;
安装板的一侧与所述第二上夹紧板固定,所述的安装板中间设置有过渡板,过渡板上方固定安装法兰,用于连接机器人第六轴;
安装板的另一侧设置步进电机,步进电机带动传动机构移动,所述的传动机构固定设置在第一上夹紧板上。
说明书

技术领域

[0001] 本发明属于机电一体化技术领域,涉及一种基于工业机器人的复合床垫下料机构。

背景技术

[0002] 床垫是生活中必不可少的产品,床垫的尺寸规格(长*宽)又可以分为多种,例如1800*1500、1800*1000、1000*900等。长期以来,床垫生产企业由于生产水平落后,自动化水平低,从流水线传送过来的床垫产品都是经人工搬运到放置床垫的架子上。复合床垫由于由多层材料覆合而成,重量较重,因而人工搬运床垫的劳动强度高,而且通常需要两个人的配合,不仅费时费力,也增加了人工搬运成本。针对上述现状,设计出一种复合床垫下料系统,该系统的应用可以很好的解决人工搬运床垫的费时费力问题。

发明内容

[0003] 本发明的目的是针对床垫生产流程中的不足,设计了一种基于工业机器人复合床垫下料系统,
[0004] 本发明包括床垫输送机构以及位于床垫输送机构两侧的第一夹紧机构和第二夹紧机构。
[0005] 所述第一夹紧机构用于夹紧床垫的一端,第二夹紧机构用于夹紧床垫的另一端,所述第一夹紧机构可沿床垫输送机构运动。
[0006] 所述的第一夹紧机构包括第一上夹紧板和第一下夹紧板;第一上夹紧板和第一下夹紧板之间可产生相对运动来改变两者之间的间距,实现床垫的夹紧。
[0007] 所述的第二夹紧机构包括第二上夹紧板和第二下夹紧板;第二上夹紧板和第二下夹紧板之间可产生相对运动来改变两者之间的间距,实现床垫的夹紧;同时第二下夹紧板相对于第二上夹紧板可产生转动。
[0008] 所述的床垫输送机构带有用于与基于工业机器人连接的结构。
[0009] 进一步说,所述的第一上夹紧板和第一下夹紧板采用L型钢板,两者的侧壁之间安装第一滑台气缸,用于实现两者的相对运动。
[0010] 进一步说,所述的第二上夹紧板上装有翻转装置,用于实现第二下夹紧板相对于第二上夹紧板的转动。
[0011] 进一步说,所述的翻转装置包括迷你气缸,气缸活塞、摆臂、旋转轴和轴夹,迷你气缸通过气缸活塞与摆臂的一端连接,摆臂的另一端与旋转轴连接,旋转轴两侧固定设置有轴夹,轴夹的底座与连接板连接,所述的连接板位于第二下夹紧板上。
[0012] 进一步说,所述的第二下夹紧板采用L型钢板,其与第二上夹紧板相对的面上设置有钢珠滚轮,所述的钢珠滚轮呈均匀分布在该面上,第二下夹紧板的侧面上装有第二滑台气缸,第二滑台气缸上固定设置有所述的连接板。
[0013] 进一步说,所述的第二上夹紧板上还设置有缓冲机构,用于减少连接板翻转时的冲击力。
[0014] 进一步说,所述床垫输送机构包括安装板、步进电机、过渡板和传动机构。
[0015] 安装板的一侧与所述第二上夹紧板固定,所述的安装板中间设置有过渡板,过渡板上方固定安装法兰,用于连接机器人第六轴。
[0016] 安装板的另一侧设置步进电机,步进电机带动传动机构移动,所述的传动机构固定设置在第一上夹紧板上。
[0017] 本发明的有益效果是:结合工业机器人示教编程,本发明可以实现机器代替人工,将床垫按顺序放置于多层床垫架子上,可以大大降低人工劳动强度,降低企业生产成本,提升床垫生产的自动化程度。

实施方案

[0026] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0027] 如图1所示,本实施例包括右侧的第一夹紧机构和左侧的第二夹紧机构以及中间的床垫输送机构。其中右侧的第一夹紧机构主要包括第一上夹紧板1、滑台气缸2、3,三位五通电磁阀A 4,第一下夹紧板5。
[0028] 第一夹紧机构的结构为:所述第一上夹紧板和第一下夹紧板均为一个L形钢板,第二上安装板位于上方,第二下安装板位于下方。两滑台气缸的两个安装面分别安装于第一上安装板和第一下安装板的竖直板上,第一上夹紧板的水平板通过螺栓固定安装有三位五通电磁阀。
[0029] 第一夹紧机构的工作形式为:当滑台气缸活塞伸出和缩回时, 第一下夹紧板沿着滑台气缸内部的滑条实现上下移动,实现第一夹紧机构的夹紧功能。
[0030] 如图1、图2a和图2b所示,第二夹紧机构主要包括第二下夹紧板6,迷你气缸7,迷你气缸安装座8,第二上夹紧板9,三位五通电磁阀B 10,滑台气缸11、12,液压缓冲器13,钢珠滚轮14,缓冲器安装座15,小轴16,即旋转轴,轴夹17、22,轴承安装座18,连接板19,迷你气缸活塞20,轴承安装座21,轴夹22,下底板23,肋板24,液压缓冲器25,摆臂26,缓冲器安装座27。
[0031] 第二夹紧机构的结构为:第二上安装板位于上方,第二下安装板位于下方。两滑台气缸11、12的两个安装面分别安装于第二上安装板的连接板和第二下安装板上的竖直板上,第二上夹紧板的水平板上通过螺栓固定安装有三位五通电磁阀。所述迷你气缸安装座和第二上夹紧板通过螺栓固定。迷你气缸和迷你气缸安装座通过转动副连接。迷你气缸活塞通过一转动副和摆臂一端连接。摆臂另一端和小轴连接。所述小轴两端通过轴承安装座安装有一对轴承,所述轴承安装座位于小轴的两端,且和下底板通过螺栓固定,下底板固定于第二上夹紧板的水平板上方,所述下底板侧面安装有缓冲器安装座15,下底板上方也安装有缓冲器安装座27,缓冲器安装座15斜面端安装有液压缓冲器13,缓冲器安装座27上面安装缓冲器25。小轴和两轴夹连接,且轴夹底座下方通过螺栓连接在第二夹紧机构的连接板一面上,连接板另一面通过螺栓连接有滑台气缸。所述钢珠滚轮13通过螺栓安装在第二下夹紧板上方,钢珠滚轮上的滚珠可在滚槽中滚动,肋板24是为了加强第二下夹紧板的结构强度而设,位于第二下夹紧板两板连接处。
[0032] 第二夹紧机构的工作形式为:迷你气缸伸出带动摆臂摆动,摆臂带动小轴绕着轴承转动,小轴转动时带动轴夹一块绕着小轴转动,进而带动连接板实现翻转运动,由于连接板和滑台气缸通过螺栓连接,滑台气缸又和第二下夹紧板连接,因而连接板翻转时又会带动第二下夹紧板实现翻转运动,实现了第二夹紧机构的翻转功能,滑台气缸活塞伸缩时可带动第二下夹紧板上下运动,实现第二夹紧机构的夹紧功能。所述液压缓冲器13、25的作用在于:连接板做翻转运动时,当连接板碰到液压缓冲器时,液压缓冲器的内置弹簧可以减少连接板翻转时的冲击力,进而实现碰到液压缓冲器时停止翻转的作用,是一种终端止动装置,钢珠滚轮的作用在于减少床垫移动时的摩擦力,实现床垫的迅速移动。
[0033] 如图3、图4a和图4b所示,床垫传送机构主要包括安装板28,步进电机29,垫高块30,导轨滑块31、41,传送机构支撑板32,滑银导轨33,安装法兰34,过渡板35,滚珠螺母座
36,滚珠螺母37,轴承固定座38,联轴器39,给进电机安装板40,导轨滑块41,轴承固定座42,滚珠丝杠43。
[0034] 床垫传送机构的结构为:安装板左侧通过螺栓连接有第二夹紧机构的第二上夹紧板,安装板中间端连接有过渡板,过渡板上方中心用螺栓固定安装法兰,用于连接ABB机器人第六轴。安装板最右端通过螺栓连接步进电机。所述垫高块固连在安装板下方,垫高块通过螺栓和滑银导轨连接,滑银导轨下方安装有四个导轨滑块,可沿着导轨滑动,导轨滑块通过螺栓和传送机构支撑板上方固连,所述传送机构支撑板下方和第一夹紧机构的第一上夹紧板水平板固连,从而实现当滑块沿着导轨移动时,带动第一夹紧机构同步移动。步进电机位于电机安装板上,通过联轴器连有滚珠丝杠,轴承固定座38、42安装于滚珠丝杠的两端,用于轴承和滚珠丝杠的安装。所述滚珠螺母座固连在传送机构支撑板上方,用于安装固定滚珠螺母,所述滚珠螺母的结构特点是具有螺旋槽的丝杠螺母间装有滚珠(作为中间传动元件),以减少摩擦,当丝杠相对于螺母做旋转运动吋,两者间发生轴向位移,而滚珠则可沿着滚道滚动,将回转运动转换为直线运动。
[0035] 床垫传送机构的工作方式为:步进电机转动,滚珠螺母沿着滚珠丝杠作直线运动,带动滚珠螺母座一块运动,而滚珠螺母座和传送机构支撑板相连,从而带动第一夹紧机构跟着滚珠螺母座沿着滚珠丝杠作直线运动,运动的距离可以通过PLC或者上位机设置具体的脉冲数来实现,当沿着丝杠运动了指定的距离后,步进电机反转,又可实现第一夹紧机构的返回。
[0036] 本发明进行床垫下料的过程为:如图5,首先等待流水线上的床垫到达平台,待床垫就位后,平台下的顶升气缸把床垫顶起,同时平台下方的光电对射传感器感应到床垫就位后,返回一个高电平信号,上位机控制机器人按照示教程序运动至第一个指定位置,床垫下料机构的第一夹紧机构的滑台气缸伸出,同时控制第二夹紧机构的迷你气缸和滑台气缸活塞伸出,待第一夹紧机构穿过床垫后,控制第一夹紧机构的滑台气缸缩回以及第二夹紧机构的迷你气缸和滑台气缸活塞缩回,实现第一夹紧机构和第二夹紧机构对床垫对角端的夹紧,接下来让机器人运动至第二个示教点,然后步进电机转动,让第一夹紧机构夹着床垫沿着滚珠丝杠朝着第二夹紧机构的方向运动,运动指定距离后,此时床垫已经放到架子上,让步进电机停止转动。接下来控制第一夹紧机构的滑台气缸伸出以及第二夹紧机构的迷你气缸和滑台气缸活塞伸出,第一夹紧机构和第二夹紧机构把床垫松开后,第一张床垫搬运成功。接下来机器人就可以按照上述步骤继续去搬运第二张床垫。
[0037] 综上,本发明可实现床垫由人工上架到机器上架,可以大大降低人工劳动强度,减少人工成本,并且通过对机器人示教编程可以实现把床垫放置在每层高度均不同的架子上,最高可放置到架子的第八层。

附图说明

[0018] 图1为本发明整个机构的立体图;
[0019] 图2a为本发明第二夹紧机构的上视图;
[0020] 图2b为翻转了一定角度的第二夹紧机构的后视图;
[0021] 图3为本发明整个机构的主视图;
[0022] 图4a为去掉安装板后的床垫传送机构上视图;
[0023] 图4b为完整床垫输送机构的主视图;
[0024] 图5为整个下料系统的立体图。
[0025] 图中:1‑第一上夹紧板,2‑滑台气缸A1,3‑滑台气缸A2,4‑三位五通电磁阀A,5‑第一下夹紧板,6‑第二下夹紧板,7‑迷你气缸,8‑迷你气缸安装座,9‑第二上夹紧板,10‑三位五通电磁阀B,11‑滑台气缸B1、12‑滑台气缸B2,13‑液压缓冲器B1,14‑钢珠滚轮,15‑缓冲器安装座B1,16‑小轴,17‑轴夹B2,18‑轴承安装座B1,19‑连接板,20‑迷你气缸活塞,21‑轴承安装座B2,22‑轴夹B1,23‑下底板,24‑肋板,25‑液压缓冲器B2,26‑摆臂,27‑缓冲器安装座B2,28‑安装板,29‑步进电机,30‑垫高块,31‑导轨滑块C1,32‑传送机构支撑板,33‑滑银导轨,34‑安装法兰,35‑过渡板,36‑滚珠螺母座,37‑滚珠螺母,38‑轴承固定座C1,39‑联轴器,40‑给进电机安装板,41‑导轨滑块C2,42‑轴承固定座C2,43‑滚珠丝杠。
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