一种步进式直线导轨单轴送料机器人的制作方法

1.本发明涉及送料机器人技术领域，具体为一种步进式直线导轨单轴送料机器人。


背景技术：

2.送料机器人是指用于运输物料的自动化设备，直线单轴送料机器人则是只能在直线上运输物料的机器人，通过机器人自动化对物料进行运输，减少人力，提高工业生产加工的效率。
3.现有的单轴送料机器人在运输矩形的箱体物品时，一般都是通过两侧夹持，依靠摩擦力将箱体固定在送料机器人上进行运输，运输至指定地点后再放下，箱体物品从静置的状态被送料机器人夹持固定进行运输时，需要将箱体物品抬高一定的高度，使得在运输过程中箱体不会与地面接触产生磨损，在运输至指定地点后下降一定的高度缓慢松开物品，但由于在运输过程中箱体的重力作用下，可能会克服摩擦力产生一定的下滑，但送料机器人在运输过程中上升和下降的量都是一定的，这样就会对箱体的运输造成影响，如果是贵重物品还可能会损坏。
4.基于此，本发明设计了一种步进式直线导轨单轴送料机器人，以解决上述的箱体物品在运输过程中不好实现轻拿轻放如果是贵重物品容易损坏的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种步进式直线导轨单轴送料机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种步进式直线导轨单轴送料机器人，包括固定框，所述固定框的内部转动连接有滑动丝杆，所述固定框内部滑动设置有滑块，所述滑块螺旋套接在滑动丝杆外部，所述滑块顶部设置有固定板，所述固定板顶端固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的输出轴上设置有翻转夹持组件，所述翻转夹持组件用于通过翻转箱体的方式，对箱体进行稳定夹持，从而在箱体运输的上下料步骤实现轻拿轻放。
7.作为本发明的进一步方案，所述翻转夹持组件包括连接框，所述连接框固定在伸缩杆的输出轴顶部，所述连接框内部一侧设置有第一连接杆，所述连接框内部另一侧设置有支撑框，所述连接框内壁上固定连接有用于和第一连接杆、支撑框滑动连接的滑轨，所述连接框内部转动连接有双向丝杆，所述第一连接杆、支撑框均分别螺旋套接在双向丝杆外部，且第一连接杆、支撑框的螺纹方向相反，所述第一连接杆一端固定连接有压板，所述第二连接杆一端固定连接有支撑框，所述压板顶部两侧均分别设置有连接板，所述压板内部滑动连接有滑动杆，所述滑动杆上用于其复位的复位弹簧，所述压板顶端内部固定连接有限位块，所述限位块滑动套接在滑动杆上，所述滑动杆顶端穿过压板并与连接板固定连接，所述连接板底部固定连接有限位轴，所述限位轴滑动设置在压板内部，所述连接板上设置有单向轴承，所述单向轴承外部固定连接有橡胶轮；
8.所述支撑框上设置有直角架，所述直角架两端均分别固定连接有转轴，所述转轴
与支撑框内壁转动连接，所述支撑框内部转动连接有转杆，所述转杆两端均分别设置有用于其复位的扭簧，所述转杆上固定连接有若干个呈等距分布的转动板，所述支撑框上开设有若干个和转动板对应的对接槽。
9.作为本发明的进一步方案，所述连接框一端固定连接有固定电机，所述固定电机的输出端穿过连接框并与双向丝杆固定连接。
10.作为本发明的进一步方案，支撑框的一端设置有倾斜的切面，所述切面表面均为光滑壁。
11.作为本发明的进一步方案，所述滑块顶部转动连接有转动座，所述固定板固定在转动座顶端，所述滑块的内部固定连接有用于驱动转动座转动的转动电机。
12.作为本发明的进一步方案，所述滑块的底部转动连接有滑轮，所述滑块通过滑轮与固定框底部滚轮连接。
13.作为本发明的进一步方案，所述固定框一端固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴穿过固定框并与滑动丝杆固定连接。
14.作为本发明的进一步方案，所述直角架的一侧壁与支撑框的一侧壁所在平面处于同一水平面。
15.作为本发明的进一步方案，所述滑块内部固定连接有气缸，所述气缸的输出端与伸缩杆底部固定连接。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1.本发明采用翻转夹持组件，在运输箱体时，由于连接板对箱体的力的方向是在箱体的顶部，而直角架对箱体阻力的方向是在底部，在持续受力下使得箱体会出现转动，即箱体的底部会绕直角架转动到与转动板接触的位置，且此时箱体发生翻转后，本来与箱体侧壁接触的连接板，变成了箱体的顶部位于连接板的下方，此时压板仍在通过连接板推动箱体，箱体在受力下持续翻转并且挤压转动板带动转杆转动，逐渐转动的箱体会顶动连接板，使得滑动杆拉伸复位弹簧向上滑动，同时连接板上的橡胶轮会逐渐与箱体接触，并滚动挤压箱体，使得箱体在夹持过程中能够非常轻缓的翻转，翻转完成后能够稳定地被夹持运输，运输至指定地点后再次翻转箱体使其恢复初始方位。
附图说明
18.图1为本发明总体结构示意图；
19.图2为本发明总体结构示意图(隐藏滑动丝杆和固定框)；
20.图3为支撑框结构示意图；
21.图4为直接架结构示意图；
22.图5为压板结构示意图；
23.图6为图5中a处放大结构示意图；
24.图7为压板局部剖面结构示意图。
25.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
26.1、驱动电机；2、滑动丝杆；3、固定框；4、滑块；5、连接框；6、转动座；7、固定板；8、伸缩杆；9、滑轨；10、固定电机；11、双向丝杆；12、第一连接杆；13、连接板；14、压板；15、支撑框；16、第二连接杆；18、直角架；19、转杆；20、对接槽；21、转动板；22、扭簧；23、转轴；24、橡
胶轮；25、单向轴承；26、限位轴；27、限位块；28、复位弹簧；29、滑动杆。
具体实施方式
27.请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种步进式直线导轨单轴送料机器人，包括固定框3，所述固定框3的内部转动连接有滑动丝杆2，所述固定框3一端固定连接有驱动电机1，所述驱动电机1的输出轴穿过固定框3并与滑动丝杆2固定连接，所述固定框3内部滑动设置有滑块4，所述滑块4螺旋套接在滑动丝杆2外部，所述滑块4顶部设置有固定板7，所述固定板7顶端固定连接有伸缩杆8，所述滑块4内部固定连接有气缸，所述气缸的输出端与伸缩杆8底部固定连接，所述伸缩杆8的输出轴上设置有翻转夹持组件，所述翻转夹持组件用于通过翻转箱体的方式，对箱体进行稳定夹持，从而在箱体运输的上下料步骤实现轻拿轻放；
28.上述方案在投入实际使用时，启动气缸顶动伸缩杆8带动翻转夹持组件下降从箱体两侧包裹箱体，通过翻转夹持组件将静置的箱体翻转九十度缓慢地夹持固定，再启动伸缩杆8使得翻转夹持组件高度复位，然后通过驱动电机1带动滑动丝杆2转动，带动滑块4在固定框3内部滑动对箱体进行运输，运输至指定地点后，重复动伸缩杆8带动翻转夹持组件下降，再缓慢打开翻转夹持组件，将固定的箱体再次反向翻转九十度缓慢取下，即可实现对箱体的运输，且保证在运输过程中箱体的夹持固定，和运输的放料，都是保证箱体以很轻的动作实现。
29.作为本发明的进一步方案，所述翻转夹持组件包括连接框5，所述连接框5固定在伸缩杆8的输出轴顶部，所述连接框5内部一侧设置有第一连接杆12，所述连接框5内部另一侧设置有支撑框15，所述连接框5内壁上固定连接有用于和第一连接杆12、支撑框15滑动连接的滑轨9，所述连接框5内部转动连接有双向丝杆11，所述第一连接杆12、支撑框15均分别螺旋套接在双向丝杆11外部，且第一连接杆12、支撑框15的螺纹方向相反，所述连接框5一端固定连接有固定电机10，所述固定电机10的输出端穿过连接框5并与双向丝杆11固定连接，所述第一连接杆12一端固定连接有压板14，所述第二连接杆16一端固定连接有支撑框15。支撑框15的一端设置有倾斜的切面，所述切面表面均为光滑壁，所述压板14顶部两侧均分别设置有连接板13，所述压板14内部滑动连接有滑动杆29，所述滑动杆29上用于其复位的复位弹簧28，所述压板14顶端内部固定连接有限位块27，所述限位块27滑动套接在滑动杆29上，所述滑动杆29顶端穿过压板14并与连接板13固定连接，所述连接板13底部固定连接有限位轴26，所述限位轴26滑动设置在压板14内部，所述连接板13上设置有单向轴承25，所述单向轴承25外部固定连接有橡胶轮24；
30.所述支撑框15上设置有直角架18，所述直角架18两端均分别固定连接有转轴23，所述转轴23与支撑框15内壁转动连接，所述支撑框15内部转动连接有转杆19，所述转杆19两端均分别设置有用于其复位的扭簧22，所述转杆19上固定连接有若干个呈等距分布的转动板21，所述支撑框15上开设有若干个和转动板21对应的对接槽20；
31.上述方案在投入实际使用时，在对箱体进行夹持固定时，启动固定电机10带动双向丝杆11转动，由于第一连接杆12和第二连接杆16的螺纹方向相反，在滑轨9对第一连接杆12的限位作用下，双向丝杆11转动使得第一连接杆12和第二连接杆16同步向双向丝杆11中段滑动，压板14在滑动过程中，顶部的连接板13会与箱体的侧面接触，从而推动箱体向支撑
框15的方向滑动，箱体与支撑框15接触后，会沿着支撑框15切面向支撑框15顶部滑动，当箱体与直角架18接触后,直角架18的侧壁会限制箱体滑动，此时连接板13仍持续推动箱体滑动，由于连接板13对箱体的力的方向是在箱体的顶部，而直角架18对箱体阻力的方向是在底部，在持续受力下使得箱体会出现转动，即箱体的底部会绕直角架18转动到与转动板21接触的位置，且此时箱体发生翻转后，本来与箱体侧壁接触的连接板13，变成了箱体的顶部位于连接板13的下方，此时压板14仍在通过连接板13推动箱体，箱体在受力下持续翻转并且挤压转动板21带动转杆19转动，逐渐转动的箱体会顶动连接板13，使得滑动杆29拉伸复位弹簧28向上滑动，同时连接板13上的橡胶轮24会逐渐与箱体接触，并滚动挤压箱体；
32.待转动板21被箱体完全挤压到对接槽20内部，即箱体能够水平放置在支撑框15上，此时压板14和支撑框15的侧壁也从箱体的两端对其进行固定，箱体的顶部被连接板13限制，即可完成对箱体的固定，然后进行运输即可，这样的好处是，箱体在进行翻转固定时，通过连接板13的推力和直角架18的限位使其翻转，配合转动板21上扭簧22的弹力使得翻转的箱体缓慢落地，这样在固定的同时实现了动作较轻，不会对箱体造成损毁；
33.运输至指定地点进行卸料时，通过固定电机10带动双向丝杆11反向转动，使得第一连接杆12和第二连接杆16间距增大，此时压板14带动连接板13从箱体一端滑动，由于橡胶轮24上单向轴承25的限制作用，使得橡胶轮24无法在箱体上滚动，通过橡胶轮24对箱体的表面摩擦，带动箱体翻转，此时橡胶轮24对箱体的摩擦力方向，与在扭簧22弹力作用下转动板21对箱体的推力分解的水平方向的力的方向一致，以此会推动箱体缓慢在支撑框15上滑动，直至箱体再次与直角架18侧壁接触，与安装箱体时类似，在顶部的橡胶轮24对箱体摩擦力作用下，以及底部的直角架18的阻力作用下，使得箱体能够再次发生翻转，且这次翻转的方向与安装时翻转的方向相反，翻转过程中箱体的高度变化，使得滑动杆29从压板14内部滑动顶动连接板13达到对应的高度，使得连接板13能够一直从箱体顶部限制箱体转动过程保持慢速，直至连接板13与箱体完全脱离接触，此时箱体已经翻转完成，支撑框15的整体宽度是大于箱体的宽度的，有足够的宽度实现箱体翻转的动作，这样在运输箱体时，通过两次翻转，实现了对箱体的轻取轻放，能够大幅度提高箱体在运输时的安全性及稳定性。
34.作为本发明的进一步方案，所述滑块4顶部转动连接有转动座6，所述固定板7固定在转动座6顶端，所述滑块4的内部固定连接有用于驱动转动座6转动的转动电机；
35.上述方案在投入实际使用时，通过转动座6使得在直线运输过程中，能够转换角度实现对固定框3两侧的物品进行运输，或者将固定框3一侧的物品运输至另一侧，使用起来更加方便。
36.作为本发明的进一步方案，所述滑块4的底部转动连接有滑轮，所述滑块4通过滑轮与固定框3底部滚轮连接；
37.上述方案在投入实际使用时，通过滑轮减少摩擦力，使得滑块4在固定框3内部滑动更加方便。
38.作为本发明的进一步方案，所述直角架18的一侧壁与支撑框15的一侧壁所在平面处于同一水平面；
39.上述方案在投入实际使用时，直角架18内嵌在支撑框15内部，其底部不会外凸在支撑框15上对箱体的运输造成影响。
40.工作原理：通过驱动电机1带动滑动丝杆2转动，带动滑块4在固定框3内部滑动对
箱体进行运输，在对箱体进行夹持固定时，启动固定电机10带动双向丝杆11转动，由于第一连接杆12和第二连接杆16的螺纹方向相反，在滑轨9对第一连接杆12的限位作用下，双向丝杆11转动使得第一连接杆12和第二连接杆16同步向双向丝杆11中段滑动，压板14在滑动过程中，顶部的连接板13会与箱体的侧面接触，从而推动箱体向支撑框15的方向滑动，箱体与支撑框15接触后，会沿着支撑框15切面向支撑框15顶部滑动，当箱体与直角架18接触后,直角架18的侧壁会限制箱体滑动，此时连接板13仍持续推动箱体滑动，由于连接板13对箱体的力的方向是在箱体的顶部，而直角架18对箱体阻力的方向是在底部，在持续受力下使得箱体会出现转动，即箱体的底部会绕直角架18转动到与转动板21接触的位置，且此时箱体发生翻转后，本来与箱体侧壁接触的连接板13，变成了箱体的顶部位于连接板13的下方，此时压板14仍在通过连接板13推动箱体，箱体在受力下持续翻转并且挤压转动板21带动转杆19转动，逐渐转动的箱体会顶动连接板13，使得滑动杆29拉伸复位弹簧28向上滑动，同时连接板13上的橡胶轮24会逐渐与箱体接触，并滚动挤压箱体；
41.待转动板21被箱体完全挤压到对接槽20内部，即箱体能够水平放置在支撑框15上，此时压板14和支撑框15的侧壁也从箱体的两端对其进行固定，箱体的顶部被连接板13限制，即可完成对箱体的固定，然后进行运输即可，这样的好处是，箱体在进行翻转固定时，通过连接板13的推力和直角架18的限位使其翻转，配合转动板21上扭簧22的弹力使得翻转的箱体缓慢落地，这样在固定的同时实现了动作较轻，不会对箱体造成损毁；
42.运输至指定地点进行卸料时，通过固定电机10带动双向丝杆11反向转动，使得第一连接杆12和第二连接杆16间距增大，此时压板14带动连接板13从箱体一端滑动，由于橡胶轮24上单向轴承25的限制作用，使得橡胶轮24无法在箱体上滚动，通过橡胶轮24对箱体的表面摩擦，带动箱体翻转，此时橡胶轮24对箱体的摩擦力方向，与在扭簧22弹力作用下转动板21对箱体的推力分解的水平方向的力的方向一致，以此会推动箱体缓慢在支撑框15上滑动，直至箱体再次与直角架18侧壁接触，与安装箱体时类似，在顶部的橡胶轮24对箱体摩擦力作用下，以及底部的直角架18的阻力作用下，使得箱体能够再次发生翻转，且这次翻转的方向与安装时翻转的方向相反，翻转过程中箱体的高度变化，使得滑动杆29从压板14内部滑动顶动连接板13达到对应的高度，使得连接板13能够一直从箱体顶部限制箱体转动过程保持慢速，直至连接板13与箱体完全脱离接触，此时箱体已经翻转完成。

技术特征：
1.一种步进式直线导轨单轴送料机器人，包括固定框(3)，所述固定框(3)的内部转动连接有滑动丝杆(2)，所述固定框(3)内部滑动设置有滑块(4)，所述滑块(4)螺旋套接在滑动丝杆(2)外部，所述滑块(4)顶部设置有固定板(7)，所述固定板(7)顶端固定连接有伸缩杆(8)，其特征在于：所述伸缩杆(8)的输出轴上设置有翻转夹持组件，所述翻转夹持组件用于通过翻转箱体的方式，对箱体进行稳定夹持，从而在箱体运输的上下料步骤实现轻拿轻放。2.根据权利要求1所述的一种步进式直线导轨单轴送料机器人，其特征在于：所述翻转夹持组件包括连接框(5)，所述连接框(5)固定在伸缩杆(8)的输出轴顶部，所述连接框(5)内部一侧设置有第一连接杆(12)，所述连接框(5)内部另一侧设置有支撑框(15)，所述连接框(5)内壁上固定连接有用于和第一连接杆(12)、支撑框(15)滑动连接的滑轨(9)，所述连接框(5)内部转动连接有双向丝杆(11)，所述第一连接杆(12)、支撑框(15)均分别螺旋套接在双向丝杆(11)外部，且第一连接杆(12)、支撑框(15)的螺纹方向相反，所述第一连接杆(12)一端固定连接有压板(14)，所述第二连接杆(16)一端固定连接有支撑框(15)，所述压板(14)顶部两侧均分别设置有连接板(13)，所述压板(14)内部滑动连接有滑动杆(29)，所述滑动杆(29)上用于其复位的复位弹簧(28)，所述压板(14)顶端内部固定连接有限位块(27)，所述限位块(27)滑动套接在滑动杆(29)上，所述滑动杆(29)顶端穿过压板(14)并与连接板(13)固定连接，所述连接板(13)底部固定连接有限位轴(26)，所述限位轴(26)滑动设置在压板(14)内部，所述连接板(13)上设置有单向轴承(25)，所述单向轴承(25)外部固定连接有橡胶轮(24)；所述支撑框(15)上设置有直角架(18)，所述直角架(18)两端均分别固定连接有转轴(23)，所述转轴(23)与支撑框(15)内壁转动连接，所述支撑框(15)内部转动连接有转杆(19)，所述转杆(19)两端均分别设置有用于其复位的扭簧(22)，所述转杆(19)上固定连接有若干个呈等距分布的转动板(21)，所述支撑框(15)上开设有若干个和转动板(21)对应的对接槽(20)。3.根据权利要求2所述的一种步进式直线导轨单轴送料机器人，其特征在于：所述连接框(5)一端固定连接有固定电机(10)，所述固定电机(10)的输出端穿过连接框(5)并与双向丝杆(11)固定连接。4.根据权利要求1所述的一种步进式直线导轨单轴送料机器人，其特征在于：支撑框(15)的一端设置有倾斜的切面，所述切面表面均为光滑壁。5.根据权利要求1所述的一种步进式直线导轨单轴送料机器人，其特征在于：所述滑块(4)顶部转动连接有转动座(6)，所述固定板(7)固定在转动座(6)顶端，所述滑块(4)的内部固定连接有用于驱动转动座(6)转动的转动电机。6.根据权利要求1所述的一种步进式直线导轨单轴送料机器人，其特征在于：所述滑块(4)的底部转动连接有滑轮，所述滑块(4)通过滑轮与固定框(3)底部滚轮连接。7.根据权利要求1所述的一种步进式直线导轨单轴送料机器人，其特征在于：所述固定框(3)一端固定连接有驱动电机(1)，所述驱动电机(1)的输出轴穿过固定框(3)并与滑动丝杆(2)固定连接。8.根据权利要求2所述的一种步进式直线导轨单轴送料机器人，其特征在于：所述直角架(18)的一侧壁与支撑框(15)的一侧壁所在平面处于同一水平面。
9.根据权利要求1所述的一种步进式直线导轨单轴送料机器人，其特征在于：所述滑块(4)内部固定连接有气缸，所述气缸的输出端与伸缩杆(8)底部固定连接。

技术总结
本发明公开了送料机器人技术领域的一种步进式直线导轨单轴送料机器人，包括固定框，所述固定框的内部转动连接有滑动丝杆，所述固定框内部滑动设置有滑块，所述滑块螺旋套接在滑动丝杆外部，所述滑块顶部设置有固定板，所述固定板顶端固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的输出轴上设置有翻转夹持组件，本发明采用翻转夹持组件，在运输箱体时，由于连接板对箱体的力的方向是在箱体的顶部，而直角架对箱体阻力的方向是在底部，在持续受力下使得箱体会出现转动，即箱体的底部会绕直角架转动到与转动板接触的位置，配合弹性的转动板支撑箱体翻转，使得箱体能够轻缓的转动然后被夹持运输。使得箱体能够轻缓的转动然后被夹持运输。使得箱体能够轻缓的转动然后被夹持运输。


技术研发人员：黄永活
受保护的技术使用者：深圳市策朗智能科技有限公司
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/9/9