[發明專利]碼垛機器人

有效

• 申請號: 200810200400.1
• 申請日: 2008-09-24
• 公開（公告）號: CN101362329A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發明（設計）人: 童上高;李文藝;許艷;張昊;蘇微微;周斌
• 申請（專利權）人: 上海沃迪科技有限公司
• 主分類號: B25J3/04
• 分類號: B25J3/04;B25J15/08
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司
• 代理人: 胡晶;張海濤

技術領域

本發明涉及機器人制造領域，其涉及一種碼垛機器人，尤其涉及一種抓取袋類包裝的碼垛機器人。

背景技術

碼垛機器人是一種具有特殊功能的垂直多關節型機器人，其廣泛應用于石油、化工、食品加工、飲料等領域。可以通過計算機根據不同的物料包裝、堆垛順序、層數等參數進行設置實現不同型包裝的碼垛要求。

碼垛機器人通常為多關節型機器人，其驅動機構主要由伺服電機、減速機直聯在關節處。手臂各臂端只能繞其關節運動副進行旋轉運動，這樣就使機器人的工作位置機構存在非線性運動耦合。為使末端執行器處于所需工作位置，需協調控制手臂各關節的驅動伺服電機，即必須在控制算法中對各關節運動加以補償，從而加大了工作位置機構運動分析難度，位置控制系統更加復雜。

中國專利號為200520020980.8的發明專利公開了一種碼垛機器人，請參見圖1，其為該碼垛機器人的結構示意圖，其包括手腕1、手臂機構2、手腕姿態調整機構3、機架4、底座12以及手臂機構2的伺服系統等。手臂機構2由AC、BF、FD、CE四個連桿構成，其中AC連桿的BC桿段與CD、DF、FB等連桿構成平行四邊形，BC桿段與DF連桿平行，CD連桿與FB連桿平行，AC連桿的A端點為工作負荷承載點。連桿BF的F點為手臂機構2的水平主動關節，其安裝在水平移動板19上，連桿CE的E點為手臂機構的垂直主動關節，其安裝在垂直移動板6上。手臂機構2的驅動系統安裝在機架4上，由水平、垂直兩個驅動機構組成。水平驅動機構由伺服電機13、主動帶輪14、滾珠絲杠副15、直線導軌16、同步帶17、從動帶輪18、移動板19等組成。通過滾珠絲杠副15，將伺服電機13的旋轉運動轉化為移動板19的直線運動，從而帶動手臂機構2水平主動關節F在水平方向移動，此時手臂機構2的工作負荷承載點A僅在水平方向移動。垂直驅動機構由伺服電機10、主動帶輪11、同步帶9、從動帶輪8、直線導軌7、滾珠絲杠副5、移動板6等組成。通過滾珠絲杠傳動副5，將伺服電機10的旋轉運動轉換為移動板6的直線運動，從而帶動手臂機構2的垂直主動關節F在垂直方向移動，此時手臂機構2的工作負荷承載點A僅在垂直方向移動，利用這種平行四邊形連桿手臂機構及其驅動系統配置形式，非常方便的實現了手臂機構的工作位置點的線性運動，從而簡化了碼垛機器人的運動分析和控制程序。

但是上述發明并未公開碼垛機器人的手指部分，現有碼垛機器人對于抓取袋類包裝還是存在著承重有限及難以抓取置于輸送機上的軟袋包裝。

發明內容

針對上述缺陷，本發明的目的在于提供一種碼垛機器人抓手，以解決現有技術中抓手承受物體重量有限及抓取置于平地袋類包裝相當困難的缺陷。

本發明提出一種碼垛機器人，其用于對袋類包裝進行碼垛，其包括手腕、手臂機構、手腕姿態調節機構、機架、伺服驅動系統、底座及袋抓手，其中手臂機構由連桿AC、連桿BF、連桿FD、連桿CE四個連桿構成，姿態調節機構由兩個平行四邊形機構通過一個三運動副桿件連接，其中連桿AB、連桿BI、連桿IJ、連桿AJ四個連桿構成一平行四邊形，連桿BF、連桿FG、連桿GH、連桿HB四個連桿構成另一個平行四邊形，機架內包括垂直直線導軌和與垂直直線導軌相配合的垂直滾珠絲杠副、水平直線導軌和與水平直線導軌相配合的水平滾珠絲杠副，連桿BF的F點與水平滾珠絲杠副連接，連桿CE的E點與垂直滾珠絲杠副連接，垂直滾珠絲杠副和水平滾珠絲杠副連接至伺服驅動系統且通過轉軸連接至手臂機構。其袋抓手包括頂板、一對平行導軌、一對支板、一對汽缸及手指機構，頂板架設在平行導軌之上，該對平行導軌和該對支板構成一矩形框架，手指機構由兩對稱機構構成，其中一側機構包括若干L形手指、若干連接桿、一對軸承架及旋轉軸，該些L形手指的數量能夠根據包裝袋的長度進行增減，其直角邊上具有一凸部，且凸部上開設有螺紋孔，該些L形手指通過凸部上的螺紋孔及螺母平行固定于該些連接桿上，且指向同一側，該對軸承架固定在連接桿上，旋轉軸設置在軸承架間，汽缸分別固定于支板上，其活塞桿端則連接至旋轉軸。

依照本發明較佳實施例所述的碼垛機器人，其袋抓手還包括一壓板機構，且壓板機構包括一對垂直汽缸及一對壓板，垂直汽缸分別垂直設置在所述支板上，壓板分別固定在垂直汽缸的活塞端。

依照本發明較佳實施例所述的碼垛機器人，其袋抓手還包括一緩沖器，緩沖器設置在支板上且位于軸承架上方。

依照本發明較佳實施例所述的碼垛機器人，其袋抓手還包括一定位機構，且定位機構包括兩定位滑塊及一雙向螺紋桿，定位滑塊設置在同側導軌的上方，且定位滑塊上面開設有螺紋孔，雙向螺紋桿穿設在兩定位滑塊間。