液体原料运输机器人 |
|||||||
申请号 | CN201710705145.5 | 申请日 | 2017-08-17 | 公开(公告)号 | CN107471222A | 公开(公告)日 | 2017-12-15 |
申请人 | 柳州福能机器人开发有限公司; | 发明人 | 李应煌; 梁娟; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种液体原料运输 机器人 ,包括:寻迹底座;存储箱,其设置在寻迹底座顶部,存储箱内部沿竖直方向设有隔板,隔板将存储箱分为收纳室和储藏室,储藏室的顶部以及储藏室与隔板相对的一侧均敞开,储藏室的底部设有灭菌室,灭菌室的上方由下至上依次间隔 水 平设有第一支板和第二支板,第一支板和第二支板的上表面上均设有升降 支架 ,以及减震垫,减震垫位于一对升降夹持件之间,升降支架包括至少一对升降夹持件,一个升降夹持件包括两个升降组件、一个 横杆 、以及多个Y形夹持部。本发明能够通过寻迹底座自主引导机器人在运输过程中的行走路线,一对升降夹持件将盛装有液体原料的容器夹持,防止在运输过程中产生晃动,方便运输,提升运输的平稳性。 | ||||||
权利要求 | 1.一种液体原料运输机器人,其特征在于,包括: |
||||||
说明书全文 | 液体原料运输机器人技术领域[0001] 本发明涉及机器人领域,具体是一种液体原料运输机器人。 背景技术[0002] 随着社会的不断发展,机器人在各个行业和领域均有广泛的应用,从生产线上抓持零件的机械手到焊接工艺中的自动焊接机械臂,无一不发挥着重要的作用,不仅给企业 提高了生产效率,同时在一些重复枯燥的生产岗位上,减少了人工失误的几率,长远来看还 降低了用工成本。然而,目前在化工行业对于液体原料的运输,或者在医药业对于液体药品 的运输(从物质的状态上来讲液体药品属于液体原料的范畴),主要还是靠人工或传送带运 输,使用机器人运输的普及程度并不高。而且,化工行业的液体原料大部分有毒或污染严 重,人工运输的危险性大,尤其医药业对于液体药品的盛放容器需保持无菌,干净程度要求 极高,现有的运输零件的机器人无法进行灭菌处理,且现有的运输零件的机器人没有任何 防震荡措施,在运送液体原料或液体药品的过程中可能出现机器人在启动或停止瞬间,泼 洒出盛装的容器从而发生泄漏,遇到外力震动时,存在盛装容器瞬间被挤压变形或压碎的 风险。 发明内容[0003] 本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。 [0004] 本发明还有一个目的是提供一种液体原料运输机器人,其能够通过寻迹底座自主引导机器人在运输过程中的行走路线,一对升降夹持件相对设置,可将盛装有液体原料的 容器夹持,防止在运输过程中产生晃动,方便运输,提升运输的平稳性。 [0005] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种液体原料运输机器人,包括: [0006] 寻迹底座,其下方设有一对同轴向设置的行走轮和一个万向轮,一对所述行走轮和所述万向轮的连线构成等腰三角形; [0007] 存储箱,其设置在所述寻迹底座顶部,所述存储箱内部沿竖直方向设有隔板,所述隔板将所述存储箱分为收纳室和储藏室,所述储藏室的顶部以及所述储藏室与所述隔板相 对的一侧均敞开,所述储藏室的底部设有灭菌室,所述灭菌室的上方由下至上依次间隔水 平设有第一支板和第二支板,所述第一支板和所述第二支板的上表面上均设有升降支架, 所述第一支板和所述第二支板的上表面上均设有减震垫,所述减震垫位于一对升降夹持件 之间,其中,所述升降支架包括: [0008] 至少一对升降夹持件,一个所述升降夹持件包括两个升降组件、一个横杆、以及多个Y形夹持部,其中,升降组件包括套筒、第一弹簧以及第一电动升缩杆,所述套筒竖直固设 在所述第一支板或所述第二支板的上表面上,所述第一弹簧竖直套设在套筒内,所述第一 弹簧的一端固设在所述第一支板或所述第二支板的上表面上,所述第一电动伸缩杆由外杆 和内杆组成,外杆竖直套设在所述套筒内,并与所述第一弹簧的另一端固接,内杆的端部与 所述横杆的端部固接,以使所述两个升降组件将所述一个横杆水平架设于所述第一支板或 所述第二支板上方,所述Y形夹持部由三根塑料棒组成,所述Y形夹持部垂直于所述横杆设 置,且Y形夹持部所在的平面与所述第一支板或所述第二支板平行,其中,所述一对升降夹 持件的两个所述横杆上的Y形夹持部的数量相等,并一一对应,且一一对应的Y形夹持部的V 形开口相对设置。 [0009] 优选的是,所述灭菌室为立方体结构,所述灭菌室包括: [0010] 开闭门,其与所述隔板相对设置; [0011] 一对紫外灯,所述一对紫外灯分别设置在所述灭菌室的相对两个内侧壁上; [0012] 四对红外辐射装置,所述四对红外辐射装置均处于所述灭菌室内部,且任意一对红外辐射装置均间隔设置在垂直于所述开闭门的所述灭菌室的棱上,所述红外辐射装置具 有一红外辐射面,该红外辐射面与所述灭菌室的相邻两个内侧壁接触并与该相邻两个内侧 壁的夹角均为45°; [0013] 旋转机构,其包括第一电机、转盘、温度传感器,所述第一电机设置在所述灭菌室的底部中央,所述转盘包括与第一电机的输出轴垂直固接的承载台以及围绕所述承载台竖 直设置的遮挡网,所述温度传感器嵌设在所述承载台的上表面; [0014] 控制处理器,其包括多个温度档位,每个温度档位表示一个温度阈值,对于一个温度档位,当所述温度传感器检测到的温度等于或大于该温度档位的温度阈值时,停止加热; [0016] 优选的是,所述储藏室的垂直于所述隔板的内侧壁上相对设有滑道,所述滑道位于所述第一支板和所述灭菌室之间,所述第二支板的相对两个端部插入所述滑道内,所述 收纳室内设置一对第二电动伸缩杆,所述第二电动伸缩杆的端部穿过所述隔板与所述第二 支板连接,其中,所述第二电动伸缩杆的最大伸长长度小于所述滑道的长度。 [0017] 优选的是,所述减震垫的上表面和下表面之间竖直设有多个第二弹簧,所述多个第二弹簧在所述减震垫内部呈米字型排列,并将所述减震垫内部划分为八个区域,每个区 域均填充设有多个减震件,所述多个减震件分上下两层设置,任意一个所述减震件均包括 一个减震杆和一个支撑杆,位于上层的减震杆与所述减震垫的上表面的夹角均为45°倾斜 设置且相互平行,位于上层的支撑杆分别竖直设置在位于上层的减震杆和所述减震垫的上 表面之间,位于下层的减震杆与所述减震垫的下表面的夹角也均为45°倾斜设置且相互平 行,位于下层的支撑杆分别竖直设置在位于下层的减震杆和所述减震垫的下表面之间,位 于下层的减震杆的长度大于位于上层的减震杆的长度,且位于下层的减震杆的长度与位于 上层的减震杆的长度之和大于所述减震垫的厚度,位于上层的减震杆的端部顶抵位于下层 的减震杆的外壁并与之固接,同时位于下层的减震杆的端部顶抵位于上层的减震杆的外壁 并与之固接,所述减震杆和所述支撑杆均由橡胶材料制成。 [0018] 优选的是,所述Y形夹持部的V形开口内设有橡胶皮筋。 [0019] 优选的是,所述寻迹底座包括: [0020] 上级设备,用于生成教导指令; [0021] 一对第二电机,所述一对第二电机的输出轴分别与所述行走轮连接; [0022] 控制设备,其与所述上级设备通信连接,用于接收教导指令并指示所述万向轮及所述行走轮的行走方向及路线。 [0023] 优选的是,所述第一电机的转速为15~20r/min。 [0024] 本发明至少包括以下有益效果: [0025] 本发明通过设置寻迹底座自主引导机器人在运输过程中的行走路线,极大地节省了人力物力,储藏室设置为上下两层,提高了运输机器人的空间利用率和紧凑感,极大的节 省了空间,且下层的第二支板可通过电动伸缩杆沿滑道抽出,方便盛装有液体原料的容器 取出;一对升降夹持件相对设置,可将盛装有液体原料的容器夹持,防止在运输过程中产生 晃动,第一电动伸缩杆的外杆套设在套筒内,通过第一弹簧实现对第一电动伸缩杆的减震, 同时,第一电动伸缩杆可伸缩的控制横杆上的Y形夹持部进行升降活动,当盛装有液体原料 的容器放置与减震垫上就位后,将升降夹持件上升至适当位置,以确保Y形夹持部可夹持并 夹紧盛装有液体原料的容器,方便运输,提升运输的平稳性。 [0026] 本发明所述的灭菌室内设有紫外灯可对灭菌室内部以及盛装容器进行杀菌消毒,多个红外辐射装置的红外辐射面均朝向灭菌室内部形成立体的辐照,使盛装容器升温,进 行高温瞬时灭菌。 [0027] 本发明在第一支板和第二支板上均设有减震垫,减震垫内部设有呈米字型排列的竖直设置的第二弹簧,为减震垫整体提供支撑骨架,同时也可以耗散来自竖直方向的震动 能量,防止机器人由于意外在竖直方向发生颠簸而导致盛装容器破碎;在第二弹簧分割出 的八个区域内设有带减震杆和支撑杆的减震件,且位于上表面的减震杆和位于下表面的减 震杆依次顶抵交错排列而成,每个减震杆均通过一个支撑杆支撑,形成紧密的支撑减震体 系,不仅可以支撑放置在减震垫上的盛装有液体原料的容器,也起到缓冲作用,同时,减震 件的回弹性良好,使用寿命长,提升防震动性能,提高运输的高效性。 [0029] 图1为本发明的整体结构示意图; [0030] 图2为本发明所述第一支板或所述第二支板的结构示意图; [0031] 图3为本发明所述的升降组件的结构示意图; [0032] 图4为本发明所述的Y形夹持部的结构示意图; [0033] 图5为本发明所述的灭菌室的结构示意图; [0034] 图6为本发明所述的减震垫的内部的弹簧的分布示意图; [0035] 图7为本发明所述的减震垫的剖面图; [0036] 图8为本发明所述的寻迹底座的俯视图。 具体实施方式[0038] 应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。需要说明的是,下述实施方案中所述实验方法,如无特 殊说明,均为常规方法,所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得;在本发明的 描述中,术语“横向”、“纵向”、“轴向”、“径向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有 特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。 [0039] 如图1-8所示,本发明提供了一种液体原料运输机器人,包括: [0040] 寻迹底座1,其下方设有一对同轴向设置的行走轮和一个万向轮,一对所述行走轮和所述万向轮的连线构成等腰三角形; [0041] 存储箱,其设置在所述寻迹底座1顶部,所述存储箱内部沿竖直方向设有隔板21,所述隔板21将所述存储箱分为收纳室22和储藏室23,所述储藏室23的顶部以及所述储藏室 23与所述隔板21相对的一侧均敞开,所述储藏室23的底部设有灭菌室24,所述灭菌室24的 上方由下至上依次间隔水平设有第一支板25和第二支板26,所述第一支板25和所述第二支 板26的上表面上均设有升降支架,所述第一支板25和所述第二支板26的上表面上均设有减 震垫5,所述减震垫5位于一对升降夹持件之间,其中,所述升降支架包括: [0042] 至少一对升降夹持件,一个所述升降夹持件包括两个升降组件41、一个横杆45、以及多个Y形夹持部46,其中,升降组件41包括套筒42、第一弹簧43以及第一电动升缩杆44,所 述套筒42竖直固设在所述第一支板25或所述第二支板26的上表面上,所述第一弹簧43竖直 套设在套筒42内,所述第一弹簧43的一端固设在所述第一支板25或所述第二支板26的上表 面上,所述第一电动伸缩杆由外杆441和内杆442组成,外杆441竖直套设在所述套筒42内, 并与所述第一弹簧43的另一端固接,内杆442的端部与所述横杆45的端部固接,以使所述两 个升降组件41将所述一个横杆45水平架设于所述第一支板25或所述第二支板26上方,所述 Y形夹持部46由三根塑料棒组成,所述Y形夹持部46垂直于所述横杆45设置,且Y形夹持部46 所在的平面与所述第一支板25或所述第二支板26平行,其中,所述一对升降夹持件的两个 所述横杆45上的Y形夹持部46的数量相等,并一一对应,且一一对应的Y形夹持部46的V形开 口相对设置。 [0043] 本发明通过设置寻迹底座1自主引导机器人在运输过程中的行走路线,极大地节省了人力物力,储藏室23设置为上下两层,提高了运输机器人的空间利用率和紧凑感,极大 的节省了空间,且下层的第二支板26可通过电动伸缩杆沿滑道抽出,方便盛装有液体原料 的容器取出;一对升降夹持件相对设置,可将盛装有液体原料的容器夹持,防止在运输过程 中产生晃动,第一电动伸缩杆的外杆441套设在套筒42内,通过第一弹簧43实现对第一电动 伸缩杆的减震,同时,第一电动伸缩杆可伸缩的控制横杆45上的Y形夹持部46进行升降活 动,当盛装有液体原料的容器放置与减震垫5上就位后,将升降夹持件上升至适当位置,以 确保Y形夹持部46可夹持并夹紧盛装有液体原料的容器,方便运输,提升运输的平稳性。本 发明适合于所运输的盛装有液体原料的容器可放置在一对升降夹持件的相对设置的Y形夹 持部46之间,且Y形夹持部46均可接触位于二者之间的盛装有液体原料的容器的外壁。本发 明在运输时,将盛装有液体原料的容器有序地放置在减震垫5上,并将盛装有液体原料的容 器依次置于一对升降夹持件的相对设置的Y形夹持部46之间,使Y形夹持部46与位于二者之 间的盛装有液体原料的容器的外壁接触,控制第一电动伸缩杆将内杆442上升至盛装有液 体原料的容器的高度的中部位置,由此完成对盛装有液体原料的容器的固定,然后寻迹底 座1自主引导机器人在运输过程中的行走路线,将承载的盛装有液体原料的容器运输至目 的地。运输过程中,由于第一电动伸缩杆的外杆441通过弹簧与第一支板25或第二支板26连 接并套设在套筒42内,同时,配合减震垫5可减弱本发明的整体装置由于意外而发生左倾 斜、右倾斜、前倾斜、后倾斜等造成的震动,确保盛装有液体原料的容器完好无损。 [0044] 在另一技术方案中,所述灭菌室24为立方体结构,所述灭菌室24包括: [0045] 开闭门241,其与所述隔板21相对设置; [0046] 一对紫外灯242,所述一对紫外灯242分别设置在所述灭菌室24的相对两个内侧壁上; [0047] 四对红外辐射装置243,所述四对红外辐射装置243均处于所述灭菌室24内部,且任意一对红外辐射装置243均间隔设置在垂直于所述开闭门241的所述灭菌室24的棱上,所 述红外辐射装置243具有一红外辐射面,该红外辐射面与所述灭菌室24的相邻两个内侧壁 接触并与该相邻两个内侧壁的夹角均为45°; [0048] 旋转机构,其包括第一电机31、转盘32、温度传感器33,所述第一电机31设置在所述灭菌室24的底部中央,所述转盘32包括与第一电机31的输出轴垂直固接的承载台以及围 绕所述承载台竖直设置的遮挡网,所述温度传感器33嵌设在所述承载台的上表面; [0049] 控制处理器,其包括多个温度档位,每个温度档位表示一个温度阈值,对于一个温度档位,当所述温度传感器33检测到的温度等于或大于该温度档位的温度阈值时,停止加 热; [0050] 其中,所述灭菌室24的外壁和所述开闭门241均为由双层钢板构成的真空隔热结构。 [0051] 此技术方案中,灭菌室24内设有紫外灯242可对灭菌室24内部以及盛装容器外壁进行杀菌消毒,多个红外辐射装置243的红外辐射面均朝向灭菌室24内部形成立体的辐照, 使盛装容器升温,进行高温瞬时灭菌。在使用时,把即将进行灌装的容器放入灭菌室24的转 盘32上,在控制处理器上设定需要的温度档位,同时该温度档位相当于开关,选定该温度档 位按下后,旋转机构开始工作,同时一对紫外灯242先亮,其亮的时长可根据需要设置,比如 初始预先设定紫外灯242的亮的时间恒为7s,7s后自动灭,然后四对红外辐射装置243点亮, 当温度传感器33检测到温度等于该温度档位的温度阈值时,计时器开始计时,计时范围为 30~240s,可根据需要在某一时间段后,例如45s后或130s后或240s后,关闭四对红外辐射 装置243,停止高温灭菌。计时器可设置在控制处理器中,以精确、自动控制高温灭菌时间。 此外,控制处理器可根据使用习惯设置在开闭门241的外侧或存储箱的其他外侧面。 [0052] 在另一技术方案中,所述储藏室23的垂直于所述隔板21的内侧壁上相对设有滑道6,所述滑道6位于所述第一支板25和所述灭菌室24之间,所述第二支板26的相对两个端部 插入所述滑道6内,所述收纳室22内设置一对第二电动伸缩杆7,所述第二电动伸缩杆7的端 部穿过所述隔板21与所述第二支板26连接,其中,所述第二电动伸缩杆7的最大伸长长度小 于所述滑道6的长度。第二支板26可在电动伸缩杆7的推动下实现沿滑道66来回滑动,以方 便拿放放置在第二支板26上的盛装有液体原料的容器。 [0053] 在另一技术方案中,所述减震垫5的上表面和下表面之间竖直设有多个第二弹簧52,所述多个第二弹簧52在所述减震垫5内部呈米字型排列,并将所述减震垫5内部划分为 八个区域,每个区域均填充设有多个减震件53,所述多个减震件53分上下两层设置,任意一 个所述减震件53均包括一个减震杆531和一个支撑杆532,位于上层的减震杆531与所述减 震垫5的上表面的夹角均为45°倾斜设置且相互平行,位于上层的支撑杆532分别竖直设置 在位于上层的减震杆531和所述减震垫5的上表面之间,位于下层的减震杆531与所述减震 垫5的下表面的夹角也均为45°倾斜设置且相互平行,位于下层的支撑杆532分别竖直设置 在位于下层的减震杆531和所述减震垫5的下表面之间,位于下层的减震杆531的长度大于 位于上层的减震杆531的长度,且位于下层的减震杆531的长度与位于上层的减震杆531的 长度之和大于所述减震垫5的厚度,位于上层的减震杆531的端部顶抵位于下层的减震杆 531的外壁并与之固接,同时位于下层的减震杆531的端部顶抵位于上层的减震杆531的外 壁并与之固接,所述减震杆531和所述支撑杆532均由橡胶材料制成。 [0054] 此技术方案中,在第一支板2525和第二支板2626上均设有减震垫55,减震垫55内部设有呈米字型排列的竖直设置的弹簧52,为减震垫55整体提供支撑骨架,同时也可以耗 散来自竖直方向的震动能量,防止机器人由于意外在竖直方向发生颠簸而导致盛装有液体 原料的容器滑落破碎;在弹簧52分割出的八个区域内设有带减震杆531和支撑杆532的减震 件53,且位于上表面的减震杆531和位于下表面的减震杆531依次顶抵交错排列而成,每个 减震杆531均通过一个支撑杆532支撑,形成紧密的支撑减震体系,不仅可以支撑放置在减 震垫55上的盛装有液体原料的容器,也起到缓冲作用,同时,减震件53的回弹性良好,使用 寿命长,提升防震动性能,提高运输的高效性。 [0055] 在另一技术方案中,所述Y形夹持部46的V形开口内设有橡胶皮筋47,橡胶皮筋47可对夹持的盛装有液体原料的容器进行初步接触抵靠,同时可防止盛装有液体原料的容器 将Y形夹持部46撑开以至于损坏等。 [0056] 在另一技术方案中,所述寻迹底座1包括: [0057] 上级设备11,用于生成教导指令; [0058] 一对第二电机12,所述一对第二电机12的输出轴分别与所述行走轮连接; [0059] 控制设备13,其与所述上级设备11通信连接,用于接收教导指令并指示所述万向轮及所述行走轮的行走方向及路线。 [0060] 此技术方案中,可实现自主引导机器人在运输过程中的行走路线,极大地节省了人力物力。现有技术中关于机器人寻迹行走的技术的记载很多,在此不再赘述。比如:上级 设备11中的教导指令可以是预先编辑好的行走路线指令,也可以是应用现有的寻迹模块通 过追踪颜色等来生成的路线指令,并将路线指令发送给控制设备13,控制设备13来控制万 向轮的转向并驱动行走轮转动,以使寻迹行走。 [0061] 在另一技术方案中,所述第一电机31的转速为15~20r/min,使转盘32上的罐装容器可以充分受到红外辐射装置243的红外线照射,实现快速加热。 [0062] 本发明中所述的盛装容器就是用于盛装液体原料的容器。 |