适用于玻纤自动卸筒的自动移载机器人及其工作方法
【专利摘要】本发明公开了适用于玻纤自动卸筒的自动移载机器人，它包括行走机构（1）、旋转机构（2）、升降机构（3）、伸缩机构（4）和料斗（5），绕垂直轴线旋转的旋转机构（2）安装于行走机构（1）上，升降机构（3）安装于旋转机构（2）上，升降机构（3）包括垂直升降的滑动部（6），伸缩机构（4）固定安装于滑动部（6）上，伸缩机构（4）包括水平方向伸缩的伸缩手臂（7），料斗（5）固定安装于伸缩臂的端部；还公开了其工作方法。本发明的有益效果是：可实现全自动玻纤卸筒工作，能够最大限度的适应现有玻纤生产设备，自动化程度高，产品加工一致性好，提高了生产效率，减轻了工作人员的工作强度。
【专利说明】适用于玻纤自动卸筒的自动移载机器人及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及玻纤移载设备【技术领域】，特别是适用于玻纤自动卸筒的自动移载机器人及其工作方法。
【背景技术】
[0002]目前，玻纤行业多使用人工将拉丝机绕制好的玻纤取出并放入物流小车，使得玻纤卸筒工作完全是靠人工操作，由操作人员手工完成玻纤与拉丝机分离、玻纤移载、玻纤与物流小车配对、存放玻纤等一系列工序，操作人员工作强度大，一致性不高，影响产品加工效率和产品质量，同时采用人工造成生产成本提高，制约规模化生产。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种自动化程度高、产品加工一致性好的适用于玻纤自动卸筒的自动移载机器人及其工作方法。
[0004]本发明的目的通过以下技术方案来实现:适用于玻纤自动卸筒的自动移载机器人，它包括行走机构、旋转机构、升降机构、伸缩机构和料斗，绕垂直轴线旋转的旋转机构安装于行走机构上，升降机构安装于旋转机构上，升降机构包括垂直升降的滑动部，伸缩机构固定安装于滑动部上，伸缩机构包括水平方向伸缩的伸缩手臂，料斗固定安装于伸缩臂的端部。
[0005]所述的行走机构包括支撑基板和设置于支撑基板底部的多个行走轮，行走轮通过传动装置连接驱动装置A ；
所述的旋转机构包括旋转盘、旋转轴承座和驱动装置B，转盘固定连接有垂直转轴，垂直转轴通过轴承安装于旋转轴承座内，垂直转轴还通过传动装置连接驱动装置B，轴承座固定安装于支撑基板上；
所述的升降机构包括机架、滑动部和驱动滑动部垂直升降的驱动装置C，机架上设置有垂直导向装置，滑动部通过传动装置连接驱动装置C，机架固定安装于旋转盘上；
所述的伸缩机构包括两个对称设置的主动旋转臂、两个从动臂、连接块和驱动装置D，每个主动旋转臂的一端均固定设置有一个驱动轴，驱动轴通过轴承旋转安装于滑动部上，驱动轴还通过传动装置连接驱动装置D，从动臂分别铰接于对应的主动旋转臂的另一端，从动臂的另一端均通过转轴与连接块连接，从动臂的端部还固定设置有齿轮部，两个从动臂端部的齿轮部相啮合；
所述的料斗为取料托盘和设置于取料托盘上的检测传感器，取料托盘与连接块固定连接。
[0006]它还包括控制柜，所述的支撑基板上设置有编码器定位装置，控制柜通过线缆分别连接驱动装置A、驱动装置B、驱动装置C、驱动装置D、编码器定位装置和检测传感器。
[0007]所述的支撑基板的两侧均设置有防倾覆装置，支撑基板上设置有减震装置。
[0008]适用于玻纤自动卸筒的自动移载机器人的工作方法，它包括以下步骤: 51、机器人从拉丝机上取玻纤:行走机构移动到拉丝机相应工位位置，旋转机构旋转，将料斗移动至玻纤的侧面，升降机构将料斗移动至玻纤下方，伸缩机构将料斗伸至可以完全托住玻纤的位置，升降机构上升通过料斗将玻纤提升至与拉丝机分离，伸缩机构缩回，机器人取玻纤成功；
52、机器人将玻纤放置到物流小车上:行走机构移动到物流小车所在位置，旋转机构旋转，将料斗移动至物流小车的侧面，升降机构升降到物流小车上的空位，伸缩机构将载有玻纤的料斗伸到物流小车中，将玻纤套装于挂放位置的上方，升降机构下降，料斗与玻纤分离，玻纤被放置在物流小车上，伸缩机构缩回离开物流小车，完成放置工作。
[0009]本发明具有以下优点:本发明提供一种可以全自动地实现玻纤卸筒流程中玻纤与拉丝机分离、玻纤移载、玻纤与物流小车配对、存放玻纤等工作的移载装置，模拟工人操作流程，最大限度的适应现有玻纤生产设备，自动化程度高，产品加工一致性好，提高了生产效率，相比现有人工操作，减轻工作人员的工作强度，大大降低人工干预程度从而使生产装置更适合自动化生产的需求。
[0010]并且，本发明具有数据自动传送、提供监控界面等功能，可观察机器人各单元的工作状态，为产品生产质量的监控、装置稳定运行的监控提供了方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构示意图
图2为本发明的行走机构的结构示意图
图3为本发明的旋转机构的结构示意图
图4为本发明的升降机构的结构示意图
图5为本发明的伸缩机构的结构示意图
图6为本发明的料斗的结构示意图
图7为本发明从拉丝机上取玻纤的结构示意图
图8为本发明将玻纤放置到物流小车上的结构示意图
图中，1-行走机构，2-旋转机构，3-升降机构，4-伸缩机构，5-料斗，6-滑动部，7-伸缩手臂，8_支撑基板,9-行走轮,10-驱动装置A, 11-旋转盘，12-旋转轴承座，13-驱动装置B，14-机架，15-驱动装置C，16-垂直导向装置，17-主动旋转臂，18-从动臂，19-连接块，20-驱动装置D，21-齿轮部，22-控制柜，23-编码器定位装置，24-检测传感器，25-防倾覆装置，26-减震装置，27-拉丝机，28-玻纤，29-物流小车。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述: 如图1所示，适用于玻纤自动卸筒的自动移载机器人，它包括行走机构1、旋转机构2、
升降机构3、伸缩机构4和料斗5，绕垂直轴线旋转的旋转机构2安装于行走机构I上，升降机构3安装于旋转机构2上，升降机构3包括垂直升降的滑动部6，伸缩机构4固定安装于滑动部6上，伸缩机构4包括水平方向伸缩的伸缩手臂7，料斗5固定安装于伸缩臂的端部。行走机构I可在地面或轨道上运动；旋转机构2固定在行走机构I上可在平面空间内圆周运动；升降机构3安装在旋转机构2上端，可升降；伸缩机构4安装在升降机构3上，可伸缩；料斗5上集成有感应接触状态的传感器。
[0013]如图2所示，所述的行走机构I包括支撑基板8和设置于支撑基板8底部的多个行走轮9，行走轮9通过传动装置连接驱动装置A10，地面上设置有与行走轮9相配合的轨道，行走轮9设置于轨道上；本实施例中支撑基板8的前后两端分别设置有一个轮轴，轮轴的两端分别安装有一个行走轮9，位于后侧的轮轴通过传动装置连接驱动装置A10。
[0014]如图3所示，所述的旋转机构2包括旋转盘11、旋转轴承座12和驱动装置B13，转盘固定连接有垂直转轴，垂直转轴通过轴承安装于旋转轴承座12内，垂直转轴还通过传动装置连接驱动装置B13，轴承座固定安装于支撑基板8上，本实施例中所述的传动装置为安装于垂直转轴上的链轮、安装于驱动装置B13输出轴上的链轮和连接两个链轮的链条。
[0015]如图4所示，所述的升降机构3包括机架14、滑动部6和驱动滑动部6垂直升降的驱动装置C15，机架14上设置有垂直导向装置，滑动部6通过传动装置连接驱动装置C15，机架14固定安装于旋转盘11上，本实施例中驱动装置C15设置于机架14的底部并连接减速器，所述的传动装置包括设置于机架14顶部的链轮A，设置于减速器输出轴上的链轮B，驱动装置C15的输出轴连接减速器的输入轴，链条一端与滑动部6固定连接，链条的另一端绕过链轮A后连接链轮B，所述的垂直导向装置为设置于机架14的两个立柱上的垂直滑轨，所述的滑动部6为两个垂直板和连接两个垂直板的水平板，两个垂直板分别滑动设置于对应侧的垂直滑轨内，链条固定连接于水平板上。
[0016]如图5所示，所述的伸缩机构4包括两个对称设置的主动旋转臂17、两个从动臂18、连接块19和驱动装置D20，每个主动旋转臂17的一端均固定设置有一个驱动轴，驱动轴通过轴承旋转安装于滑动部6上，驱动轴还通过传动装置连接驱动装置D20，从动臂18分别铰接于对应的主动旋转臂17的另一端，从动臂18的另一端均通过转轴与连接块19连接，从动臂18的端部还固定设置有齿轮部21，两个从动臂18端部的齿轮部21相啮合，本实施例中的传动装置包括一个双输出轴传动器，驱动装置D20的输出轴连接双输出轴传动器的输入轴，双输出轴传动器的两个输出轴分别通过传动器连接对应侧的驱动轴。
[0017]如图6所示，所述的料斗5为取料托盘和设置于取料托盘上的检测传感器24，取料托盘与连接块19固定连接。
[0018]所述适用于玻纤自动卸筒的自动移载机器人还包括控制柜22，所述的支撑基板8上设置有编码器定位装置23，可对行走方位精确定位，控制柜22通过线缆分别连接驱动装置A10、驱动装置B13、驱动装置C15、驱动装置D20、编码器定位装置23和检测传感器24。
[0019]所述的支撑基板8的两侧均设置有防倾覆装置25，支撑基板8上设置有减震装置26 ;所述的轨道为T字型导轨，所述的防倾覆装置25包括安装于支撑基板8侧面的垂直板和设置于垂直板内侧的滚轮，行走轮9压紧于T字型导轨的上表面，滚轮压紧于T字型导轨的下表面。
[0020]适用于玻纤自动卸筒的自动移载机器人的工作方法，它包括以下步骤:
S1、机器人从拉丝机上取玻纤:玻纤卸筒时，如图7所示，机器人接收到要机信号后，行走机构I移动到拉丝机27相应发出信号的工位位置，旋转机构2旋转，旋转机构2将伸缩机构4转动至拉丝机正对面平行位置，即将料斗5移动至玻纤28的侧面，升降机构3将料斗5移动至玻纤28下方，伸缩机构4将料斗5移动到取玻纤28位置，即将料斗5伸至可以完全托住玻纤28的位置，升降机构3上升通过料斗5将玻纤28提升至与拉丝机27分离，料斗5上安装有传感器，可感应到玻纤28与料斗5的接触情况，当达到设定值后，伸缩机构4缩回，机器人取玻纤28成功；
S2、机器人将玻纤放置到物流小车29上:玻纤28存放时，如图8所示，机器人自动将玻纤型号与物流小车29配对并识别物流小车29空位，行走机构I移动到物流小车29所在位置，旋转机构2旋转，将料斗5移动至物流小车29的侧面，升降机构3升降到物流小车29上的空位，伸缩机构4将载有玻纤28的料斗5伸到物流小车29中，将玻纤28套装于挂放位置的上方，升降机构3下降，料斗5与玻纤28分离，玻纤28被放置在物流小车29上，伸缩机构4缩回离开物流小车29，完成放置工作。
[0021]所述控制柜22可以接收通过线缆自动传送的数据，并且控制柜22上设置有显示屏，可提供监控界面，可观察机器人各单元的工作状态。
[0022]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.适用于玻纤自动卸筒的自动移载机器人，其特征在于:它包括行走机构(I)、旋转机构(2)、升降机构(3)、伸缩机构(4)和料斗(5)，绕垂直轴线旋转的旋转机构(2)安装于行走机构(I)上，升降机构(3)安装于旋转机构(2)上，升降机构(3)包括垂直升降的滑动部(6)，伸缩机构(4)固定安装于滑动部(6)上，伸缩机构(4)包括水平方向伸缩的伸缩手臂(7)，料斗(5)固定安装于伸缩臂的端部。
2.根据权利要求1所述的适用于玻纤自动卸筒的自动移载机器人，其特征在于:所述的行走机构(I)包括支撑基板(8)和设置于支撑基板(8)底部的多个行走轮(9)，行走轮(9)通过传动装置连接驱动装置A (10)； 所述的旋转机构(2 )包括旋转盘(11)、旋转轴承座(12)和驱动装置B (13 )，转盘固定连接有垂直转轴，垂直转轴通过轴承安装于旋转轴承座(12)内，垂直转轴还通过传动装置连接驱动装置B (13)，轴承座固定安装于支撑基板(8)上； 所述的升降机构(3)包括机架(14)、滑动部(6)和驱动滑动部(6)垂直升降的驱动装置C (15)，机架(14)上设置有垂直导向装置，滑动部(6)通过传动装置连接驱动装置C (15)，机架(14)固定安装于旋转盘(11)上；所述的伸缩机构(4)包括两个对称设置的主动旋转臂(17)、两个从动臂(18)、连接块(19)和驱动装置D (20)，每个主动旋转臂(17)的一端均固定设置有一个驱动轴，驱动轴通过轴承旋转安装于滑动部(6)上，驱动轴还通过传动装置连接驱动装置D (20)，从动臂(18)分别铰接于对应的主动旋转臂(17)的另一端，从动臂(18)的另一端均通过转轴与连接块(19)连接，从动臂(18)的端部还固定设置有齿轮部(21)，两个从动臂(18)端部的齿轮部(21)相啮合； 所述的料斗(5)为取料托盘和设置于取料托盘上的检测传感器(24)，取料托盘与连接块(19)固定连接。
3.根据权利要求2所述的适用于玻纤自动卸筒的自动移载机器人，其特征在于:它还包括控制柜(22 )，所述的支撑基板(8 )上设置有编码器定位装置(23 )，控制柜(22 )通过线缆分别连接驱动装置A (10)、驱动装置B (13)、驱动装置C (15)、驱动装置D (20)、编码器定位装置(23)和检测传感器(24)。
4.根据权利要求1所述的适用于玻纤自动卸筒的自动移载机器人，其特征在于:所述的支撑基板(8)的两侧均设置有防倾覆装置(25)，支撑基板(8)上设置有减震装置(26)。
5.根据权利要求1所述的适用于玻纤自动卸筒的自动移载机器人的工作方法，其特征在于:它包括以下步骤: .51、机器人从拉丝机上取玻纤:行走机构(I)移动到拉丝机相应工位位置，旋转机构(2)旋转，将料斗(5)移动至玻纤的侧面，升降机构(3)将料斗(5)移动至玻纤下方，伸缩机构(4)将料斗(5)伸至可以完全托住玻纤的位置，升降机构(3)上升通过料斗(5)将玻纤提升至与拉丝机分离，伸缩机构(4)缩回，机器人取玻纤成功； . 52、机器人将玻纤放置到物流小车(29)上:行走机构(I)移动到物流小车(29)所在位置，旋转机构(2)旋转，将料斗(5)移动至物流小车(29)的侧面，升降机构(3)升降到物流小车(29)上的空位，伸缩机构(4)将载有玻纤的料斗(5)伸到物流小车(29)中，将玻纤套装于挂放位置的上方，升降机构(3)下降，料斗(5)与玻纤分离，玻纤被放置在物流小车(29)上，伸缩机构(4 )缩回离开物流小车(29 )，完成放置工作。
【文档编号】B65H67/06GK103640930SQ201310668078
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月7日 优先权日:2013年12月7日
【发明者】李波, 郭明兵, 陈杰, 陈刚, 吴军, 胡天链, 赖健 申请人:巨石集团成都有限公司, 绵阳福德机器人有限责任公司